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EMPA: Kalt erwischt beim Kaltstart - Katalysatoren und die Emissionen des Strassenverkehrs Infotagung zum Empa-Forschungsprogramm Technosphäre-Atmosphäre (TECAT)

Dübendorf (ots)

"Mein Auto ist sauber", denkt sich manche
PersonenwagenbesitzerIn. "Schliesslich verfüge ich über ein Fahrzeug 
mit der neuesten Katalysatorgeneration, das keine Schadstoffe mehr 
an die Umwelt abgibt." Dies ist leider nicht die ganze Wahrheit. 
Trotz Weiterentwicklung von Treibstoffen, Motoren und 
Abgasnachbehandlungstechnologien sind die Ozon-, Benzol- und 
Partikelwerte in der Atemluft immer noch zu hoch.
Die Untersuchungen der Empa an Benzinfahrzeugen zeigen: Trotz 
strenger Abgasgrenzwerte liegen die realen Emissionen merklich 
höher, als anhand der Typenprüfdaten erwartet werden könnte. Im 
Rahmen der offiziellen Typenprüfung werden die Abgaswerte in einem 
genau vorgeschriebenen Fahrzyklus gemessen. Dieser Fahrzyklus 
repräsentiert jedoch nicht das reale Fahrverhalten auf der Strasse, 
sondern basiert auf einem in den 70er-Jahren entworfenen, 
innerstädtischen Fahrprofil, das Anfang der 90er-Jahre um einen 
Überlandzyklus erweitert wurde. Deshalb korrelieren die so 
gemessenen Abgasemissionen auch nur schlecht mit den tatsächlich auf 
der Strasse produzierten Emissionen. Die im gesetzlichen 
Überlandzyklus gemessenen CO-Emissionen des besten und des 
schlechtesten Fahrzeugs liegen beispielsweise um den Faktor 1000 
auseinander. Wird ein realer Landstrassen-Zyklus herangezogen, 
liegen die Fahrzeuge mit der niedrigsten und der höchsten Emission 
noch weiter auseinander, nämlich um den Faktor 9600: In der Praxis 
klaffen die einzelnen Ergebnisse also rund zehn Mal weiter 
auseinander als im gesetzlich vorgeschriebenen Zyklus.
Viele Parameter beeinflussen die Emissionen
Was ist dafür verantwortlich, dass der gesetzlich vorgegebene 
Fahrzyklus für die Ermittlung von realen Emissionen so schlecht 
abschneidet? Die Emissionen von Fahrzeugen werden von den 
unterschiedlichsten Parametern beeinflusst. Neben dem eigentlichen 
Fahrzeug wirken sich auch Treibstoff, Motorzustand, Klima, 
Verkehrssituation, Strassentyp, Strassencharakteristik sowie der 
Fahrstil auf die Emissionen aus. Aus Kostengründen wird bei 
offiziellen Messungen nur ein Teil der Einflussgrössen 
berücksichtigt, nämlich der Strassentyp (innerstädtische Fahrt und 
Überlandfahrt) und das Klima (Messung bei minus 7 °C und bei 25 °C). 
Im laufenden EU-Projekt ARTEMIS untersuchen die Empa und ihre 
Projektpartner, unterstützt vom BUWAL, das Fahrverhalten in Europa 
und die realen Emissionen. Sie arbeiten daran, die methodischen 
Aspekte der heutigen Emissionsmodelle zu verbessern und 
realitätsnahe Zyklen zu entwickeln.
Empa erforscht Kaltstart bei minus 20 Grad
Die Empa erforscht zwei dieser Parameter. Welche Emissionen sind zu 
erwarten, wenn ein Kaltstart durchgeführt wird? Und welchen Einfluss 
haben dabei Temperatur und feuchtes Wetter? Steigt eine Autolenkerin 
nach einer kalten Winternacht morgens in ihr Auto, so sind die 
Schadstoffemissionen auch mit einem Katalysator der neuesten 
Generation (Euro-3) während der ersten Minuten erschreckend hoch. 
Bei minus 20 Grad gibt ein Mittelklassewagen bei einem einzigen 
Kaltstart gleich viele unverbrannte Kohlenwasserstoffe an die Umwelt 
ab wie während einer 1000 km langen Fahrt mit warmem Motor. Auch bei 
weniger arktischen Temperaturen, bei minus 7 Grad, entspricht die 
HC- Emission derjenigen einer 500 km langen Fahrt. Der Grund: 
Katalysatoren funktionieren nur optimal, wenn sie warm gefahren sind 
und wenn das Luft-Benzin-Gemisch von der Motorsteuerung in einem 
engen Bereich gehalten werden kann.
In den vergangenen zwei Jahrzehnten konnten die Abgasemissionen von 
Benzinfahrzeugen durch die Verbesserung der Benzinqualitäten, der 
Einführung von Katalysatoren und modernen Motorsteuerungssystemen 
sowie durch die Weiterentwicklung der Motorentechnologie stark 
gesenkt werden. Die Verwendung von realitätsnahen Fahrzyklen in den 
Zulassungsbestimmungen würde es der Automobilindustrie ermöglichen, 
die Fahrzeuge hinsichtlich Schadstoffverminderung wirkungsvoller zu 
optimieren.
Was ist TECAT? Im Rahmen ihres Forschungsprogramms TECAT 
(Technosphäre Atmosphäre) untersucht die Empa die anthropogenen 
Stoffflüsse in die Atmosphäre. Diese Stoffflüsse können das Klima 
beeinflussen (Treibhausgase), der Gesundheit schaden (toxische 
Verbindungen, Russpartikel) oder weisen andere unerwünschte 
Wirkungen auf (Säurebildung, Korrosion). An der 
TECAT-Informationstagung an der Empa am Freitag, 7. November 2003, 
wurden die methodischen Aspekte der Emissionsmodellierung 
vorgestellt, der aktuelle Schadstoffausstoss des Verkehrs 
thematisiert und die Auswirkungen der Schadstoffe und ihrer 
Entwicklungstendenzen betrachtet.
Ansprechperson für inhaltliche Auskünfte
Dr. Martin Weilenmann, Abt. Verbrennungsmotoren/Feuerungen, 
Tel. 01 823 46 79,  martin.weilenmann@empa.ch
Bilder und elektronischer Text können bezogen werden bei:
Martina Peter, Abt. Kommunikation/Marketing, Tel. 01 823 49 87,  
martina.peter@empa.ch

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