Ermittlung von Emissionen im Stationärbetrieb mit dem Emissions-Mess-Fahrzeug

Im Rahmen der vielfältigen Anstrengungen zur Reduzierung der durch den Straßenverkehr verursachten Luftbelastung sowie des Resourcenverbrauches entwickelte die Bundesanstalt für Straßenwesen ein Emissions-Mess-Fahrzeug (EMF), mit dem zur Emission und zum Kraftstoffverbrauch von Pkw im Gegensatz zu sonst üblichen Versuchen auf Rollenprüfständen Messungen auf der Straße durchgeführt werden können. Zu diesem Zweck wurde ein Pkw mit Zustandserfassung des Fahrzeugs und mit einem Datenerfassungssystem ausgerüstet. In einem umfangreichen Versuchsprogramm wurden die Emissionen und der Kraftstoffverbrauch bei stationären Fahrten in der Ebene für Geschwindigkeiten von 10 km/h bis 190 km/h ermittelt. Die erzielten Ergebnisse für den Kraftstoffverbrauch und für die Kohlendioxid-Emission, die wie bekannt streng mit dem Kraftstoffverbrauch korreliert , liefern eine gute Übereinstimmung der Kraftstoffverbrauchs- kurven mit den theoretisch erwarteten Verläufen. Ein Verbrauchsminimum ergibt sich je nach Gangstufe bei einer Motordrehzahl im Bereich von 1.000 - 2.000 1/min (Stuckergrenze). Die gemessenen Emissionen der Kohlenmonoxide zeichnen sich dadurch aus, dass bei allen Gangstufen in weiten Geschwindigkeits- /Motordrehzahlbereichen annähernd geschwindigkeitsunabhängige Kurvenverläufe mit kaum erwähnenswerten Emissionen zu erkennen sind. Erst bei sehr hohen Motordrehzahlen, d. h.. im Bereich der Drehzahlgrenze, ist ein Anstieg der Emissionen feststellbar. Zudem zeigt sich eine teilweise sehr starke Zunahme des CO-Ausstoßes in beiden oberen Gängen im Bereich kleiner Geschwindigkeit (n < 1.000 1/min). Die Kohlenwasserstoffemissionen können für einen mittleren Bereich der Geschwindigkeit ebenfalls durch nahezu geschwindigkeits- bzw. drehzahlunabhängige Kurvenzüge beschrieben werden. Ein nennenswerter Anstieg der Emission tritt auch hier nur im 4. und 5. Gang sowohl im unteren als auch oberen Geschwindigkeitsbereich auf, in dem üblicherweise nur selten gefahren wird. Eine Besonderheit im Emissionsverhalten zeigen die Ergebnisse für die NOx- Emissionen, da unabhängig von der gewählten Gangstufe bei einer Motordrehzahl von ca. 3.500 1/min ein eindeutiges Maximum der NOx-Emission auftritt. Weiterhin ist im 4. und 5. Gang im Gegensatz zu den anderen Gangstufen ein erheblicher Anstieg der NOx-Emission bei Annäherung an die Drehzahlgrenze zu verzeichnen, der möglicherweise seine Ursache in einer Volllastanreicherung hat. In Ergänzung zur Untersuchung der Schadstoffemissionen mit dem Emissions-Mess-Fahrzeug wird seit über zwei Jahren das Daten- und Rechenmodell TREMOD (Transport Emission Estimation Model) für Analysen und Prognosen der Schadstoffemissionen des Straßenverkehrs in Deutschland erfolgreich eingesetzt.