Update der Emissionsfaktoren für Motorräder

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1 Seite 1 von 65 Update der Emissionsfaktoren für Motorräder Im Rahmen des UBA-Vorhabens Nr. F+E /2 (alt /2) Im Auftrag von INFRAS, Mühlemattasse 45, CH-37 Bern Autor: Heinz Steven RWTÜV Fahrzeug GmbH Ginsterweg 5 D Würselen Tel.: Fax: Heinz.Steven@rwtuev.de Aufsichtsratsvorsitzender: Elmar Legge Geschäftsführung: Claus Wolff (Vors.), Friedo Schäfer AG Essen, HRB 9975 Sitz: Kurfürstenaße 58, D Essen M tb i ht 3 d

2 Seite 2 Inhalt Seite 1. EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNG 3 2. DATENGRUNDLAGE 4 3. MOTORRÄDER Fahrverhalten von Motorrädern, Einschränkungen bei der Reproduktion auf dem Rollenprüfstand Analysen und Ergebnisse Vorgehensweise bei der Auswertung, Ergebnisbeispiele Zusammenstellung der Ergebnisse, Festlegung von Fahrzeugschichten KLEINKRAFTRÄDER Messergebnisse für verschiedene Fahrzyklen ZUSAMMENFASSUNG 62

3 Seite 3 von Einleitung und Aufgabenstellung Im Rahmen der Zuarbeiten zum Update des Handbuchs für Emissionsfaktoren sollte auf der Grundlage einer Analyse der WMTC-Daten zum Fahrverhalten und neuer Emissions- Messdaten ein Vorschlag für eine neue Klassifizierung der Motorräder (Schichten) unter Berücksichtigung der Emissionsgesetzgebung in der Schweiz und in der EU (vgl. Tabelle 1) erarbeitet werden. In einem zweiten Schritt sollten für diese neuen Schichten repräsentative Emissionsfaktoren auch prospektiv (bis EURO III) bestimmt werden, wobei die bisher verwendete Fahrmusterklassifizierung (vgl. Tabelle 2) möglichst beibehalten werden sollte. Die Ermittlung der Emissionsfaktoren umfasst die Schadstoffe HC, CO und NOx sowie das für globale Klimaeffekte bedeutsame CO2, wobei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen sei, dass die im Bericht angegebenen CO2-Werte im Abgas gemessene Werte sind und nicht das aus dem Kraftstoffverbrauch berechnete Gesamt-CO2. Darüber hinaus sollten alle bisher verfügbaren Messdaten in einer Datenbank zusammengefasst werden. Es war vorgesehen, hier auch Daten aus dem EU-Artemis-Projekt einzubeziehen. Dies konnte jedoch nicht geschehen, da diese Daten wegen zeitlicher Verzögerungen im Projekt noch nicht verfügbar sind. Test cycle Regulation in force Test mass NOx in Engine CO in g/km HC in g/km from in kg g/km ECE R 4 ECE R 4/ oke < ECE R 4 ECE R 4/ oke 1 bis *(m test - 1)/ *(m test - 1)/2 ECE R 4 ECE R 4/ oke > ECE R 4 ECE R 4/ oke < ECE R 4 ECE R 4/ oke 1 bis *(m test - 1)/ *(m test - 1)/2 ECE R 4 ECE R 4/ oke >3 5 1 ECE R 4 ECE R oke < ECE R 4 ECE R oke 1 bis *(m test - 1)/ *(m test - 1)/2 ECE R 4 ECE R oke > ECE R 4 ECE R oke < ECE R 4 ECE R oke 1 bis *(m test - 1)/ *(m test - 1)/2 ECE R 4 ECE R oke > ECE R 4 FAV oke all ECE R 4 FAV oke all ECE R 4 EU 97/24 Euro oke all ECE R 4 EU 97/24 Euro oke all engine capacity ECE R 4, coldstart EU new Euro 2 23 all <= 15 cm³ ECE R 4, coldstart EU new Euro 2 23 all > 15 cm³ ECE R 4, coldstart EU new Euro 3 26 all <= 15 cm³ NEDC, coldstart EU new Euro 3 26 all > 15 cm³ Tabelle 1: Entwicklung der Abgasgesetzgebung in Europa (m_test ist die Fahrzeugleermasse + 75 kg) Da die Emissionen im Rahmen der Typzulassung zukünftig auch mit Kaltstart erfasst werden müssen, war für eine Abschätzung der Auswirkung zukünftiger Gesetzgebung auf die (warmen) Emissionsfaktoren auch die Bestimmung des Kaltstarteinflusses erforderlich. Dies war im ursprünglichen Auftrag nicht vorgesehen. Seite 3 von 65 M tb i ht 3 d

4 Seite 4 Driving pattern average speed in km/h ZR1 19 ZR2 26 ZR ZR ZR5 69 ZR ZR ZR8 17 ZR9 115 ZR1 139 Tabelle 2: Fahrmusterklassifizierung des Handbuchs für Emissionsfaktoren 2. Datengrundlage In die Analysen konnten neuere Messergebnisse aus der Schweiz, aus einem UBA- Vorhaben des TÜV-Nord/TÜV Automotive und aus den schweizerischen und deutschen Beiträgen zur Validierung Step 2 des WMTC einbezogen werden. Angaben zu den Fahrzeugen sind in Tabelle 3 bis Tabelle 5 zusammengestellt. Im UBA-Vorhaben und in der Schweiz wurden sowohl Kleinkrafträder als auch Motorräder gemessen, in die Validierung des WMTC sind nur Motorräder einbezogen worden. Die Messergebnisse aus dem UBA-Vorhaben des TÜV-Nord/TÜV Automotive sowie aus der Validierung Step 2 des WMTC umfassen auch modale Daten, allerdings nicht für Kleinkrafträder. Die Validierung Step 2 des WMTC umfasste noch weitere 14 Fahrzeuge mit modalen Daten und weitere 28 Fahrzeuge mit Beutelwerten. Die jeweils gemessenen Zyklen sind in Tabelle 6 bis Tabelle 8 zusammengestellt. In Tabelle 7 bedeuten: Bieler 1 Zusammenfassung von Zentrum, Peripherie und Überland, Bieler 2 Zusammenfassung von Highway und einem nicht näher beschriebenen Realzyklus und Bieler 3 Zusammenfassung von Zentrum, Peripherie und ECE R4/2. NEDC bezeichnet den Pkw-Zyklus nach 98/69/EC. WMTC und NEDC wurden mit Kaltstart gemessen. Es zeigt sich, dass die 3 Messserien sehr unterschiedliches Untersuchungsdesign aufweisen. Allen gemeinsam ist lediglich der derzeit gültige Prüfzyklus nach ECE R4.

5 Seite 5 step measurement reduction cap in engine veh_no veh_ch reg year make type regulation Pn in kw campaign system cm³ type HTAB Honda Vision Met. FAV 3-1 no 49 2-oke HTAB Piaggio SI SIV 1 ECE R 47 no 49 2-oke Yamaha 5 FAV-3 no 49 2-oke Honda X8R-S FAV-3 Oxicat oke Honda SFX 5 FAV-3 Oxicat 49 2-oke Yamaha CW 5 FAV-3 Oxicat oke Piaggio Sfera, old catalyst FAV-3 Oxicat oke Piaggio Sfera, new catalyst FAV-3 Oxicat oke MBK Ovetto FAV-3 Oxicat oke MBK BWS 5 FAV-3 Oxicat oke Peugeot Speedake FAV-3 Oxicat oke Aprilia Amico FAV-3 Oxicat oke Yamaha 5 FAV-3 Oxicat 49 2-oke HTAB Piaggio Vespa LX 125 FAV 3-2 Oxicat oke HTAB Honda Spacy 125 FAV 3-2 no oke Yamaha SR 125 FAV-3 no oke Aprilia 125 FAV-3 no oke HTAB Yamaha TZR 125 FAV 3-1 Oxicat oke Piaggio Hexagon FAV-3 oxicat oke Aprilia 125 FAV-3 oxicat oke Honda NSR 125 F FAV 3-2 Oxicat oke Yamaha TDR 125 R FAV 3-2 Oxicat oke HTAB Honda 25 CN FAV 3-1 no oke HTAB Yamaha 6 XT FAV 3-1 no oke Yamaha XT 6 E FAV 3-2 no oke Honda NX 65 FAV 3-2 no oke Honda VFR 75 F FAV 3-2 no oke HTAB Suzuki 75 GSX R FAV 3-1 no oke Kawasaki ZX-7R FAV 3-2 no oke HTAB Triumph Daytona Super III 9 ECE R 4 no oke Kawasaki ZX - 1 FAV 3-2 no oke HTAB Honda CBR 1 FAV 3-2 no oke Honda CBR 1 F FAV 3-2 no oke BMW R 11 RT FAV way cat oke Honda P E 11 FAV 3-2 no oke HTAB Yamaha XVZ 13 Venture Royale FAV 3-2 Oxicat oke Tabelle 3: Zusammenstellung der technischen Daten der in der Schweiz gemessenen Mofas und Mopeds

6 Seite 6 vehicle no Regiation year Engine type Reduction system Engine capacity in cm³ rated power in kw rated speed in min oke no oke no oke no oke oxidation catalyst oke no oke oxidation catalyst oke oxidation catalyst oke no oke no oke no oke no oke 3-way catalyst oke no oke no oke no oke no oke oxidation catalyst oke no oke no oke no oke no oke no (KCAS) oke no oke no oke no oke no oke no oke no oke no oke no oke oxidation catalyst oke no oke 3-way catalyst oke no oke 3-way catalyst oke no oke 3-way catalyst, retrofit oke no oke oxidation catalyst oke no oke no oke 3-way catalyst oke no oke 3-way catalyst oke no (CAS) oke 3-way catalyst oke 3-way catalyst oke no oke 3-way catalyst, retrofit oke no oke no Tabelle 4: Zusammenstellung der technischen Daten der im Rahmen des UBA- Projekts gemessenen Fahrzeuge

7 Seite 7 vehicle no Regiation year Engine type Reduction system transmiss ion no_gear Engine capacity in cm³ rated power in kw rated speed in min oke oxidation catalyst automatic oke 3 way catalyst automatic oke no manual oke oxidation catalyst automatic oke 3 way catalyst + Air injection manual oke 3 way catalyst manual oke no manual oke 3 way catalyst manual oke 3 way catalyst manual oke 3 way catalyst manual oke 3 way catalyst manual Tabelle 5: Zusammenstellung der technischen Daten der im Rahmen der Validierung Step 2 des WMTC gemessenen Fahrzeuge step measurement veh_no cap CH HWDC ECE R ECE R 4 ISB-3 ISB-HIW Konstante Konstante Konstante Konstante Konstante US US 6 US FTP 2 campaign 15/ 2km/h 3km/h 4km/h 5km/h V-max highway US-FTP X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Tabelle 6: Gemessene Zyklen für die in der Schweiz untersuchten Fahrzeuge

8 Seite 8 vehicle no Engine type Engine capacity in cm³ Bieler- 1 Bieler-2 Bieler-3 ECE R47 Typ I ECE- R4-2 NEDC 41 2-oke 49 x x 51 2-oke 49 x x 5 2-oke 49 x x 38 2-oke 49 x x 4 2-oke 49 x x 39 2-oke 49 x x 52 2-oke 49 x 43 4-oke 124 x x 31 4-oke 124 x x 48 2-oke 124 x x x x x 25 2-oke 124 x x x x x 49 4-oke 124 x x 29 4-oke 125 x x 34 4-oke 125 x x 44 2-oke 176 x x 24 4-oke 244 x x 8 2-oke 249 x x x x x 33 4-oke 398 x x 15 4-oke 487 x x x x 14 4-oke 499 x x x x x 26 4-oke 499 x x 37 4-oke 499 x x 13 4-oke 535 x x x x oke 583 x x 47 4-oke 599 x x 23 4-oke 599 x x 19 4-oke 6 x x x x x 22 4-oke 6 x x 32 4-oke 69 x x 18 4-oke 641 x x x x x 9 4-oke 652 x x x x x 2 4-oke 652 x x x x x 35 4-oke 652 x x 2 4-oke 797 x x x x x 1 4-oke 848 x x x x x 3 4-oke 849 x x x x oke 849 x x 11 4-oke 885 x x x 36 4-oke 899 x x 7 4-oke 94 x x x x 45 4-oke 916 x x 27 4-oke 929 x x 12 4-oke 998 x x x x x 1 4-oke 13 x x 28 4-oke 152 x x 17 4-oke 185 x x x x x 3 4-oke 1137 x x 42 4-oke 1157 x x 6 4-oke 1188 x x 16 4-oke 1188 x x x x x 46 4-oke 1338 x x v-max Tabelle 7: Gemessene Zyklen für die im Rahmen des UBA-Projekts gemessenen Fahrzeuge

9 Seite 9 vehicle no Engine type Engine capacity in ECE R 4 NEDC WMTC cm³ 34 4-oke 124 x x x 67 4-oke 125 x x x 35 4-oke 249 x x x 36 4-oke 25 x x x 39 4-oke 599 x x x oke 652 x x x 65 4-oke 748 x x 68 4-oke 164 x x x 38 4-oke 117 x x x 66 4-oke 1171 x x x 4 4-oke 1298 x x x Tabelle 8: Gemessene Zyklen für die im Rahmen der Validierung Step 2 des WMTC gemessenen Fahrzeuge 3. Motorräder 3.1. Fahrverhalten von Motorrädern, Einschränkungen bei der Reproduktion auf dem Rollenprüfstand Die Analysen hinsichtlich des Fahrverhaltens von Motorrädern lassen sich wie folgt zusammenfassen: Bei gleichen Verkehrssituationen werden Motorräder mit höheren Geschwindigkeiten betrieben als Pkw (Bild 1). Bei gleicher Geschwindigkeit werden Motorräder stärker beschleunigt als Pkw, vor allem beim Anfahren und beim Übergang von Innerorts zu Außerorts (Bild 2). Dies ist dadurch zu erklären, dass Motorräder in der Regel ein höheres Leistungsgewicht (Nennleistung/(Leermasse+75 kg) aufweisen, denn ähnlich wie bei den Pkw steigt die Beschleunigung (bei gegebener Geschwindigkeit) mit zunehmendem Leistungsgewicht an. Bei Motorrädern zeigt sich eine erhebliche Bandbreite im Fahrverhalten, die auf individuellen Fahrereinfluss beruht. Dies gilt für das Geschwindigkeitsverhalten (Bild 3) und die Beschleunigungen (Bild 4), aber auch für die Motordrehzahlen (Bild 5).

10 Seite 1 1% 9% 8% 7% Cum frequeny 6% 5% 4% 3% 2% mot 14, 66 kw mot 12, 72 kw mot 13, 25 kw car 1, 11 kw car 2, 9 kw car 7, 21 kw car 9, 4 kw 1% % urban and rural without standstill Bild 1: Geschwindigkeitsverteilungen von Pkw und Motorrädern im realen Verkehr a_95 in m/s² mot 14, 66 kw mot 12, 72 kw mot 13, 25 kw car 1, 11 kw car 2, 9 kw car 7, 21 kw car 9, 4 kw a_95 - acceleration peak value, that is exceeded in 5% of the driving time Bild 2: Beschleunigungsspitzenwerte von Pkw und Motorrädern im realen Verkehr in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit (Innerorts und Außerorts)

11 Seite 11 1% cum frequency 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % same route driver 1 driver 2 driver 3 driver 4 driver 5 driver 6 driver 7 driver 8 driver 9 driver 1 driver 11 driver 12 driver 13 driver Bild 3: Geschwindigkeitsverteilungen unterschiedlicher Fahrer 6 5 WMTC, a_max driver 1 driver 2 driver 3 driver 4 driver 5 driver 6 driver 7 driver 8 driver 9 driver 1 driver 11 driver 12 driver 13 driver 14 4 a_9 in m/s² vehicle 2, Darmstadt Bild 4: Individual driving behaviour influence on acceleration

12 Seite 12 n_norm_9 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% driver 1 driver 2 driver 3 driver 4 driver 5 driver 6 driver 7 driver 8 driver 9 driver 1 driver 11 driver 12 driver 13 driver 14 WMTC, n_norm-max 3% 2% vehicle 2, Darmstadt 1% % Bild 5: Individual driving behaviour influence on engine speed Die bei den Untersuchungen zum Fahrverhalten der Motorräder gemessenen realen Geschwindigkeitsverläufe können jedoch auf dem Rollenprüfstand nur für sehr leistungsschwache Typen reproduziert werden. Für leistungsstarke Typen sind die Leistungen, die von der Rolle maximal aufgebracht werden können, viel zu niedrig. Die Beschleunigungen werden auf der Rolle zudem durch Reifenschlupf begrenzt. Der WMTC, der ja reales Fahrverhalten reproduzieren soll, wurde im Laufe seiner Entwicklung mehrmals hinsichtlich der Beschleunigungen und der Beschleunigungsänderungen entschärft, um die Fahrbarkeit auf der Rolle zu gewährleisten. Darüber hinaus stellt der WMTC ohnehin einen Kompromiss dar, da auch leistungsschwache Fahrzeuge dem Geschwindigkeitsverlauf folgen können sollen. Daraus folgt, dass Schadstoffemissionen für leistungsstarke Fahrzeuge praktisch nur für moderate Fahrweise vorliegen Analysen und Ergebnisse Vorgehensweise bei der Auswertung, Ergebnisbeispiele Es wurde bereits dargestellt, dass die Datenlage für die aus den 3 Untersuchungen zur Verfügung stehenden Messergebnisse sehr uneinheitlich ist und dass der derzeitige Typprüf- Zyklus praktisch das einzige Bindeglied ist. Die Analyse der Ergebnisse lässt jedoch erkennen, dass es höchst problematisch ist, von den Ergebnissen des Typprüf-Zyklus auf die E-

13 Seite 13 missionen in realen Verkehrssituationen zu schließen, da das Emissionsverhalten häufig auf diesen Zyklus optimiert worden ist. Es liegen somit auch keine Messergebnisse vor, aus denen Emissionen für die in Tabelle 2 dargestellten Fahrmuster durch Linearkombination bestimmt werden können. Andererseits war es auch nicht möglich, aus den vorliegenden Modaldaten Emissionsfunktionen abzuleiten, weder in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Beschleunigung, noch in Abhängigkeit von Motordrehzahl und Motorbelastung und insbesondere nicht für Fahrzeuge mit 3-Wege- Katalysator. Dennoch zeigten sich bei den meisten Fahrzeugen Abhängigkeiten der Emissionen von der mittleren Geschwindigkeit für Teilzyklen, wenn diese ausreichend lang gewählt wurden, um den Einfluss der Zeitverschiebung zwischen Betriebszustand und Probenahmestelle vernachlässigbar werden zu lassen. Dies ist bei Teilzyklen von 3 Minuten oder mehr gewährleistet. Daher wurde bei der Analyse der Messergebnisse wie folgt vorgegangen: Für die Fahrzeuge, für die Modaldaten vorliegen, wurden alle verfügbaren Zyklen in Teilzyklen aufgesplittet, wobei Stillstandszeiten als eigene Zyklenteile zusätzlich separat betrachtet wurden. Diese Aufsplittung macht nur Sinn, wenn mindestens 2 verschiedene mittlere Geschwindigkeiten größer Null zustande kommen. Also kamen hier eigentlich nur der NEDC und der WMTC in Betracht. Der NEDC wurde in seine Grundzyklen (4mal Stadt je 195 Sekunden, mittl. Geschwindigkeit etwa 18 km/h, 1mal Außerorts 4 Sekunden, mittl. Geschwindigkeit etwa 61,5 km/h) aufgeteilt; zusätzlich wurden die Emissionen bei 12 km/h separiert. Der WMTC wurde in Teilstücke zu je 3 Sekunden zerlegt, so dass 6 Teilstücke mit mittl. Geschwindigkeiten von 25 km/h, 23,5 km/h, 55,5 km/h, 53,5 km/h, 83 km/h und 16 km/h entstanden. Da beide Zyklen mit Kaltstart gefahren wurden, wurden beim NEDC die ersten beiden Stadtzyklen und beim WMTC das erste 3 s Teilstück nicht berücksichtigt. Die Ergebnisse von Wiederholungsfahrten wurden nicht gemittelt, um die Wiederholeuung beurteilen zu können. Aus diesen Grunde wurde eine entsprechende Aufteilung auch für den ECE R 4 vorgenommen. Für die einzelnen Teilstücke sowie die Stillstandsphasen wurden dann die Emissionen in g/h über der Durchschnittsgeschwindigkeit dargestellt. In Bild 6 bis Bild 29 sind Beispiele für 7 verschiedene Fahrzeuge mit Katalysator dargestellt. Die Ergebnisse auch der anderen Fahrzeuge lassen sich wie folgt zusammenfassen: Für CO2 und NOx zeigt sich bei allen Fahrzeugen der erwartete Verlauf (überproportionaler Anstieg der Emissionen mit der Fahrzeuggeschwindigkeit), wobei allerdings bei NOx stärkere Streuungen auftreten können. Für HC und CO zeigen sich im allgemeinen stärkere Streuungen, auch bei Wiederholungsmessungen; darüber hinaus ist das Geschwindigkeitsverhalten bei Kat-Fahrzeugen stärker durch die Regelcharakteristika der Katalysatoren bestimmt. Während bei Fahrzeugen ohne Katalysatoren die Emissionen in g/h im allgemeinen ansteigen, können bei Kat-Fahrzeugen auch Maxima im Bereich mittlerer Geschwindigkeiten auftreten. Der realitätsnähere WMTC zeigt deutlich größere Wiederholeuungen als NEDC/ECE R 4. In den o.g. Bildern sind auch Approximationsfunktionen über der Geschwindigkeit dargestellt. Hierzu ist anzumerken, dass Extrapolationen weit über 12 km/h hinaus nicht verwendet werden sollten, da sie zu zweifelhaften Ergebnissen führen können. Für Geschwindigkeiten bis 14 km/h ergeben die Extrapolationen jedoch keine großen Unstimmigkeiten, so dass der Geschwindigkeitsbereich der Fahrmuster der Tabelle 2 abgedeckt ist.

14 Seite 14 Bei einigen Fahrzeugen wurde der WMTC mit unterschiedlichen Schaltdrehzahlen (WMTC und WMTC, high revs) gefahren. Dies muss nicht in jedem Fall zu Unterschieden in den E- missionen führen. 6 5 vehicle 36 Emission in g/h HC, NEDC HC, ECE R4 HC, WMTC Polynomisch (HC, WMTC) 1 y =.69x x R 2 = Bild 6: HC Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für einen 25 cm³ Motorroller mit Oxikat

15 Seite Emission in g/h CO, NEDC CO, ECE R4 CO, WMTC Polynomisch (CO, WMTC) 6 vehicle y = -.3x x + 6 R 2 = Bild 7: CO Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für einen 25 cm³ Motorroller mit Oxikat 2 18 y =.2x x x R 2 = Emission in g/h NOx, NEDC NOx, ECE R4 NOx, WMTC Polynomisch (NOx, WMTC) vehicle Bild 8: NOx Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für einen 25 cm³ Motorroller mit Oxikat

16 Seite y =.6217x x + 8 R 2 = Emission in g/h vehicle 36 CO2, NEDC CO2, ECE R4 CO2, WMTC Polynomisch (CO2, WMTC) Bild 9: CO2 Emissionen (Messwerte im Abgas) in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für einen 25 cm³ Motorroller mit Oxikat 3 Emission in g/h vehicle 137 HC, WMTC HC, NEDC HC, ECE R4 HC, WMTC, high revs Polynomisch (HC, WMTC) 5 y =.11x x x R 2 = Bild 1: HC Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 65 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat ohne Zykluserkennung

17 Seite 17 6 y = 1.251E-3x E-1x E+1x E+2 R 2 = E-1 5 Emission in g/h 4 3 CO, WMTC CO, NEDC vehicle CO, ECE R4 CO, WMTC, high revs Polynomisch (CO, WMTC) Bild 11: CO Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 65 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat 12 Emission in g/h NOx, WMTC NOx, NEDC NOx, ECE R4 NOx, WMTC, high revs Polynomisch (NOx, WMTC) y =.5253x x R 2 = vehicle Bild 12: NOx Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 65 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat

18 Seite y =.63857x x R 2 = Emission in g/h vehicle 137 CO2, WMTC CO2, NEDC CO2, ECE R4 CO2, WMTC, high revs Polynomisch (CO2, WMTC) Bild 13: CO2 Emissionen (Messwerte im Abgas) in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 65 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat y =.15x x x R 2 = vehicle 38 Emission in g/h HC, WMTC HC, NEDC HC, ECE R4 HC, WMTC, high revs Polynomisch (HC, WMTC) Bild 14: HC Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 12 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat

19 Seite y = E-3x E+x E+1 R 2 = E-1 Emission in g/h CO, WMTC CO, NEDC CO, ECE R4 CO, WMTC, high revs Polynomisch (CO, WMTC) 1 5 vehicle Bild 15: CO Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 12 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat 1 9 Emission in g/h y =.26x x x +.62 R 2 = NOx, WMTC NOx, NEDC NOx, ECE R4 NOx, WMTC, high revs Polynomisch (NOx, WMTC) vehicle Bild 16: NOx Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 12 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat

20 Seite Emission in g/h vehicle 38 CO2, WMTC CO2, NEDC CO2, ECE R4 CO2, WMTC, high revs Polynomisch (CO2, WMTC) y =.42262x x R 2 = Bild 17: CO2 Emissionen (Messwerte im Abgas) in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 12 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat 25 2 y =.135x x x R 2 =.8851 Emission in g/h vehicle 39, WMTC HC, WMTC HC, NEDC HC, ECE R4 Polynomisch (HC, WMTC) Polynomisch (HC, NEDC) Bild 18: HC Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 6 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat

21 Seite y = E-3x E-2x E+x E+ R 2 = E-1 Emission in g/h vehicle 39, WMTC CO, WMTC CO, NEDC CO, ECE R4 Polynomisch (CO, WMTC) Polynomisch (CO, NEDC) Bild 19: CO Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 6 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat 6 y =.3x x x +.73 R 2 = Emission in g/h NOx, WMTC NOx, NEDC NOx, ECE R4 Polynomisch (NOx, WMTC) Polynomisch (NOx, WMTC) vehicle 39, WMTC Bild 2: NOx Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 6 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat

22 Seite vehicle 39, WMTC 16 Emission in g/h CO2, WMTC CO2, NEDC CO2, ECE R4 Polynomisch (CO2, WMTC) Polynomisch (CO2, NEDC) y = x x R 2 = Bild 21: CO2 Emissionen (Messwerte im Abgas) in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 6 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat y =.1377x x R 2 = Emission in g/h vehicle HC, WMTC HC, NEDC HC, ECE R4 Polynomisch (HC, WMTC) Polynomisch (HC, NEDC) Bild 22: HC Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 13 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat

23 Seite CO, WMTC CO, NEDC CO, ECE R4 Polynomisch (CO, WMTC) Polynomisch (CO, NEDC) Emission in g/h vehicle y = E-6x E-3x E-1x E+1 R 2 = E Bild 23: CO Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 13 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat y =.13998x x +.9 R 2 =.9348 Emission in g/h NOx, WMTC NOx, NEDC NOx, ECE R4 Polynomisch (NOx, WMTC) Polynomisch (NOx, NEDC) vehicle Bild 24: NOx Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 13 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat

24 Seite vehicle 4 y = x x R 2 = Emission in g/h 15 1 CO2, WMTC CO2, NEDC CO2, ECE R4 Polynomisch (CO2, WMTC) Bild 25: CO2 Emissionen (Messwerte im Abgas) in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 13 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat 8 Emission in g/h y =.8x x x R 2 = vehicle 68 HC, WMTC HC, NEDC HC, ECE R4 Polynomisch (HC, WMTC) Bild 26: HC Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 11 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat und extrem niedrigem Emissionsniveau

25 Seite 25 Emission in g/h y = E-5x E-3x E-1x + 5.1E-1 R 2 = E-1 CO, WMTC CO, NEDC CO, ECE R4 Polynomisch (CO, WMTC) 1 vehicle Bild 27: CO Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 11 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat und extrem niedrigem Emissionsniveau 12 1 y =.296x x R 2 = Emission in g/h NOx, WMTC NOx, NEDC NOx, ECE R4 Polynomisch (NOx, WMTC) vehicle Bild 28: NOx Emissionen in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 11 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat und extrem niedrigem Emissionsniveau

26 Seite y = x x R 2 = Emission in g/h CO2, WMTC CO2, NEDC CO2, ECE R4 Polynomisch (CO2, WMTC) vehicle Bild 29: CO2 Emissionen (Messwerte im Abgas) in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit für ein 11 cm³ Motorrad mit 3-Wege-Kat und extrem niedrigem Emissionsniveau Zusammenstellung der Ergebnisse, Festlegung von Fahrzeugschichten In einem weiteren Schritt wurden die Ergebnisse durch Polynome bis zu 3. Grades approximiert und durch Division durch die Geschwindigkeit auf g/km bezogen. Diese Kurven wurden dann über der Geschwindigkeit vergleichend gegenübergestellt. Die Ergebnisse sind in Bild 3 bis Bild 37 zusammengestellt. Parallel dazu wurde die Ergebnisse nach ECE R4 für alle Fahrzeuge - auch die, für die keine modalen Ergebnisse vorliegen, - entsprechend den für sie geltenden gesetzlichen Regelungen sowie ihrer Schadstoffminderungsmaßnahmen in folgenden Schichten zusammengefasst: ECE R 4/1, > 25 cm³, no ECE R 4, <= 15 cm³, 2, no ECE R 4, <= 15 cm³, 2, oxicat ECE R 4, <= 25 cm³, 2, oxicat ECE R 4, > 25 cm³, 3WC ECE R 4, <= 15 cm³, 4, no ECE R 4, <= 25 cm³, 4, no

27 Seite 27 ECE R 4, > 25 cm³, 4, no ECE R 4, > 25 cm³, 4, oxicat EU 97/24, <= 15 cm³, 2, no EU 97/24, <= 25 cm³, 2, no EU 97/24, <= 15 cm³, 2, oxicat EU 97/24, <= 15 cm³, 4, 3WC EU 97/24, > 25 cm³, 4, 3WC EU 97/24, <= 15 cm³, 4, air inj. EU 97/24, >25 cm³, 4, air inj. EU 97/24, <= 15 cm³, 4, no EU 97/24, <= 25 cm³, 4, no EU 97/24, > 25 cm³, 4, no EU 97/24, <= 15 cm³, 4, oxicat EU 97/24, <= 25 cm³, 4, oxicat EU 97/24, > 25 cm³, 4, oxicat In Bild 39 bis Bild 42 sind die Ergebnisse dargestellt. Sie zeigen eher einen Zusammenhang mit den jeweiligen Abgasgrenzwertstufen als mit den technischen Minderungsmaßnahmen (z.b. G-kat). Daher wurde für das Handbuch-Update folgende Klassifizierung nach Grenzwertstufen vorgeschlagen: ECE R 4, <=15 cm³, 2- ECE R 4, >15 up to 25 cm³, 2- ECE R 4, <=15 cm³, 4- ECE R 4, >15 up to 25 cm³, 4- ECE R 4, > 25 cm³, 4- EURO I, <=15 cm³, 2- EURO I, >15 up to 25 cm³, 2- EURO I, <= 15 cm³, 4- EURO I, >15 up to 25 cm³, 4- EURO I, > 25 cm³, 4- EURO II, <=15 cm³, 2- EURO II, >15 up to 25 cm³, 2- EURO II, <= 15 cm³, 4- EURO II, >15 up to 25 cm³, 4- EURO II, > 25 cm³, 4- EURO III, <=15 cm³, 2-

28 Seite 28 EURO III, >15 up to 25 cm³, 2- EURO III, <=15 cm³, 4- EURO III, >15 up to 25 cm³, 4- EURO III, > 25 cm³, 4- Innerhalb dieser Schichten wurden die vorliegenden Ergebnisse nach ECE R4 gemittelt. Ein zweiter Mittelwert wurde für diejenigen Fahrzeuge aus der jeweiligen Schicht berechnet, für die modale Ergebnisse vorliegen. Für diese wurden dann die Approximationskurven gemittelt und mit dem Verhältnis des Mittelwertes der Gesamtschicht und der modalen Teilschicht multipliziert. Die so erhaltenen Korrekturfaktoren sind in Tabelle 9 angegeben. Dieses Ergebnis wird als repräsentativ für die jeweilige Schicht betrachtet. Die beschriebene Vorgehensweise konnte bis EURO I angewandt werden. Beispiel: NO x (v) = a 3 *v³ + a 2 *v² + a 1 *v + a, NO x (v) in g/h, a = NO x -Emission im Leerlauf. Die Approximationsfunktion stellt den Mittelwert aus n Fahrzeugen dar, für die modale Emissionsergebnisse vorliegen. Für weitere m Fahrzeuge liegen zusätzlich Gesamtergebnisse vor, aber keine Modaldaten. Der Mittelwert der Gesamtergebnisse aller n+m Fahrzeuge ist M_NOx_g, der Mittelwert der n Fahrzeuge ist M_NOx_n. Der Korrekturfaktor berechnet sich dann zu M_NOx_g/ M_NOx_n und die Koeffizienten der korrigierten Approximationsfunktion zu a 3k = a 3 * M_NOx_g/ M_NOx_n, a 2k = a 2 * M_NOx_g/ M_NOx_n, a 1k = a 1 * M_NOx_g/ M_NOx_n, a k = a * M_NOx_g/ M_NOx_n. Für die Schichten EURO II und EURO III wurde wie folgt vorgegangen: Für Euro II erfolgt die Messung nach ECE R4 aber ohne die 4 s Vorlaufzeit im Leerlauf. Daher wurden hier nur die Grenzwerte ins Verhältnis gesetzt und mit dem Faktor,67 multipliziert. Dieser Faktor berücksichtigt, dass die Emissionen im WMTC in vielen Fällen höher sind als im ECE R 4 oder im NEDC (siehe vorherige Bilder). Um ihn zu bestimmen, wurden aus den WMTC-Approximationsfunktionen die jeweiligen Werte für die Durchschnittsgeschwindigkeit des ECE R 4 bestimmt und mit den Messwerten nach ECE R 4 ins Verhältnis gesetzt. Im Mittel liegen diese Werte nahe an,67. Die im realen Betrieb zu erwartende Minderung gegenüber EURO I ergibt sich damit zu: Grenzwert( EuroII) Minderung gegenüber EURO I = ( 1), 67 Grenzwert( EuroI ) Für EURO III werden Fahrzeuge unter 15 cm³ im selben Zyklus (ECE R4) gemessen wie nach EURO II aber mit Kaltstart. Um eine Abschätzung über die Höhe der Emissionen machen zu können, wurden zunächst die Emissionsdifferenz in g zwischen WMTC, Teil 1 mit Kaltstart und mit Warmstart bestimmt. Diese wurden dann zu den Ergebnissen nach ECE R4 addiert und in eine prozentuale Erhöhung in g/km umgerechnet. Die Minderung gegenüber EURO II ergibt sich damit zu Grenzwert( EuroIII) Minderung gegenüber EURO II = ( 1), 67 Grenzwert( EuroII) (1 + Kaltstarterhöhung)

29 Seite 29 Für Fahrzeuge ab 15 cm³ erfolgt die Messung entweder nach dem NEDC oder dem WMTC. Nach dem bisherigen Stand der Diskussion ist der NEDC wahrscheinlicher, so dass er hier berücksichtigt wurde. Deshalb wurden die Mittelwerte des NEDC je Schicht zu den Grenzwerten nach EURO III ins Verhältnis gesetzt und mit dem Faktor,67 zur Berücksichtigung der Verschlechterung für Realzyklen multipliziert. Die Minderungen gegenüber EURO I / EURO II sind in Tabelle 1 zusammengestellt, für CO2 wurden keine Änderungen angenommen. Emissionskurven in g/km wurden dann für EURO II und EURO III durch Multiplikation der Kurven für EURO I mit den Minderungen der Tabelle 1 bestimmt. Die Emissionskurven sind in Bild 43 bis Bild 51 zusammengestellt. Aus diesen wurden dann die Emissionsfaktoren für die Fahrmuster nach Tabelle 2 berechnet, die in Tabelle 2 bis Tabelle 23 angegeben sind. Es ist zu beachten, dass die in Tabelle 23 angegebenen CO2- Werte nicht die bisher dargestellten Messwerte im Abgas repräsentieren sondern aus dem Kraftstoffverbrauch rückgerechnet wurden, so dass die gesamte Kohlenstoffbilanz berücksichtigt ist. Der Kraftstoffverbrauch wurde aus den HC-, CO- und CO2-Messwerten nach folgender Formel bestimmt:,1154 Kraftstoffverbrauch in l/1 km = (,866 HC +,429 CO +,273 CO 2 ) Dkr HC, CO und CO 2 sind jeweils Emissionen in g/km emission in g/km veh 25, HC veh 29, HC veh 34, HC veh 48, HC veh 24, HC veh 14, HC veh 32, HC veh 15, HC veh 18, HC veh 2, HC veh 21, HC veh 2, HC veh 46, HC, veh 7, HC, veh 17, HC, Gkat veh 19, HC, veh 6, HC, NachrüstKat veh 11, HC, veh 16, HC, veh 23, HC, veh 42, HC, veh 3, HC, Gkat veh 27, HC, Gkat veh 25, HC, higher accel veh 31, HC veh 43, HC veh 49, HC, Gkat veh 44, HC veh 33, HC veh 26, HC veh 13, HC veh 9, HC, Ukat veh 37, HC, Kcas veh 1, HC, Gkat veh 35, HC, Gkat veh 8, HC, UKat veh 3, HC, veh 4, HC, NachrüstKat veh 47, HC, veh 1, HC, Gkat veh 12, HC, veh 22, HC, veh 28, HC, CAS veh 45, HC, veh 36, HC, Ukat Bild 3: Approximationskurven für HC einschließlich 2-Takt Fahrzeuge, UBA- Vorhaben

30 Seite 3 emission in g/km veh 29, HC veh 34, HC veh 49, HC, Gkat veh 14, HC veh 32, HC veh 15, HC veh 18, HC veh 2, HC veh 21, HC veh 2, HC veh 46, HC, veh 3, HC, veh 4, HC, NachrüstKat veh 47, HC, veh 1, HC, Gkat veh 12, HC, veh 22, HC, veh 42, HC, veh 3, HC, Gkat veh 27, HC, Gkat veh 31, HC veh 43, HC veh 24, HC veh 33, HC veh 26, HC veh 13, HC veh 9, HC, Ukat veh 37, HC, Kcas veh 1, HC, Gkat veh 35, HC, Gkat veh 7, HC, veh 17, HC, Gkat veh 19, HC, veh 6, HC, NachrüstKat veh 11, HC, veh 16, HC, veh 28, HC, CAS veh 45, HC, veh 36, HC, Ukat Bild 31: Approximationskurven für HC ohne 2-Takt Fahrzeuge, UBA-Vorhaben emission in g/km veh 334, HC, Oxicat veh 335, HC, veh 336, HC, Oxicat veh 437, HC, Gkat veh 337, HC, Gkat veh 537, HC, Gkat veh 338, HC, Gkat veh 438, HC, Gkat veh 538, HC, Gkat veh 339, HC, Gkat veh 439, HC, Gkat veh 34, HC, Gkat veh 44, HC, Gkat veh 365, HC, veh 366, HC, Gkat veh 466, HC, Gkat veh 367, HC, Gkat veh 368, HC, Gkat veh 468, HC, Gkat veh 637, HC, Gkat veh 737, HC, Gkat veh 837, HC, Gkat Bild 32: Approximationskurven für HC ohne 2-Takt Fahrzeuge, WMTC

31 Seite 31 emission in g/km veh 25, CO veh 25, CO, higher accel veh 29, CO veh 31, CO veh 34, CO veh 43, CO veh 48, CO veh 49, CO, Gkat veh 24, CO veh 44, CO veh 14, CO veh 33, CO veh 32, CO veh 26, CO veh 15, CO veh 13, CO veh 18, CO veh 9, CO, Ukat veh 2, CO veh 37, CO, Kcas veh 21, CO veh 1, CO, Gkat veh 2, CO veh 35, CO, Gkat veh 46, CO, veh 8, CO, UKat veh 7, CO, veh 3, CO, veh 17, CO, Gkat veh 4, CO, NachrüstKat veh 19, CO, veh 47, CO, veh 6, CO, NachrüstKat veh 1, CO, Gkat veh 11, CO, veh 12, CO, veh 16, CO, veh 22, CO, veh 23, CO, veh 28, CO, CAS veh 42, CO, veh 45, CO, veh 3, CO, Gkat veh 36, CO, Ukat veh 27, CO, Gkat Bild 33: Approximationskurven für CO, UBA-Vorhaben emission in g/km veh 334, CO, Oxicat veh 335, CO, veh 336, CO, Oxicat veh 437, CO, Gkat veh 337, CO, Gkat veh 537, CO, Gkat veh 338, CO, Gkat veh 438, CO, Gkat veh 538, CO, Gkat veh 339, CO, Gkat veh 439, CO, Gkat veh 34, CO, Gkat veh 44, CO, Gkat veh 365, CO, veh 366, CO, Gkat veh 466, CO, Gkat veh 367, CO, Gkat veh 368, CO, Gkat veh 468, CO, Gkat veh 637, CO, Gkat veh 737, CO, Gkat veh 837, CO, Gkat Bild 34: Approximationskurven für CO, WMTC

32 Seite 32 emission in g/km veh 25, NOx veh 29, NOx veh 34, NOx veh 48, NOx veh 24, NOx veh 14, NOx veh 32, NOx veh 15, NOx veh 18, NOx veh 2, NOx veh 21, NOx veh 2, NOx veh 46, Nox, veh 7, Nox, veh 17, Nox, Gkat veh 19, Nox, veh 6, Nox, NachrüstKat veh 11, Nox, veh 16, Nox, veh 23, Nox, veh 28, Nox, CAS veh 45, Nox, veh 36, Nox, Ukat veh 25, Nox, higher accel veh 31, NOx veh 43, NOx veh 49, Nox, Gkat veh 44, NOx veh 33, NOx veh 26, NOx veh 13, NOx veh 9, Nox, Ukat veh 37, Nox, Kcas veh 1, Nox, Gkat veh 35, Nox, Gkat veh 8, Nox, UKat veh 3, Nox, veh 4, Nox, NachrüstKat veh 47, Nox, veh 1, Nox, Gkat veh 12, Nox, veh 22, Nox, veh 6, Nox, mod veh 42, Nox, veh 3, Nox, Gkat veh 27, Nox, Gkat Bild 35: Approximationskurven für NOx, UBA-Vorhaben emission in g/km veh 334, Nox, Oxicat veh 335, Nox, veh 336, Nox, Oxicat veh 437, Nox, Gkat veh 337, Nox, Gkat veh 537, Nox, Gkat veh 338, Nox, Gkat veh 438, Nox, Gkat veh 538, Nox, Gkat veh 339, Nox, Gkat veh 439, Nox, Gkat veh 34, Nox, Gkat veh 44, Nox, Gkat veh 365, Nox, veh 366, Nox, Gkat veh 466, Nox, Gkat veh 367, Nox, Gkat veh 368, Nox, Gkat veh 468, Nox, Gkat veh 637, Nox, Gkat veh 737, Nox, Gkat veh 837, Nox, Gkat Bild 36: Approximationskurven für NOx, WMTC

33 Seite 33 Emission in g/km veh 25, CO2 veh 25, CO2, higher accel veh 29, CO2 veh 31, CO2 veh 34, CO2 veh 43, CO2 veh 48, CO2 veh 49, CO2, Gkat veh 24, CO2 veh 44, CO2 veh 14, CO2 veh 33, CO2 veh 32, CO2 veh 26, CO2 veh 15, CO2 veh 13, CO2 veh 18, CO2 veh 9, CO2, Ukat veh 2, CO2 veh 37, CO2, Kcas veh 21, CO2 veh 1, CO2, Gkat veh 2, CO2 veh 35, CO2, Gkat veh 46, CO2, veh 8, CO2, UKat veh 7, CO2, veh 3, CO2, veh 17, CO2, Gkat veh 4, CO2, NachrüstKat veh 19, CO2, veh 47, CO2, veh 6, CO2, NachrüstKat veh 1, CO2, Gkat veh 11, CO2, veh 12, CO2, veh 16, CO2, veh 22, CO2, veh 23, CO2, veh 6, CO2, mod veh 28, CO2, CAS veh 42, CO2, veh 45, CO2, veh 3, CO2, Gkat veh 36, CO2, Ukat veh 27, CO2, Gkat Bild 37: Approximationskurven für CO2 (Messwerte im Abgas), UBA-Vorhaben emission in g/km veh 334, CO2, Oxicat veh 335, CO2, veh 336, CO2, Oxicat veh 437, CO2, Gkat veh 337, CO2, Gkat veh 537, CO2, Gkat veh 338, CO2, Gkat veh 438, CO2, Gkat veh 538, CO2, Gkat veh 339, CO2, Gkat veh 439, CO2, Gkat veh 34, CO2, Gkat veh 44, CO2, Gkat veh 365, CO2, veh 366, CO2, Gkat veh 466, CO2, Gkat veh 367, CO2, Gkat veh 368, CO2, Gkat veh 468, CO2, Gkat veh 637, CO2, Gkat veh 737, CO2, Gkat veh 837, CO2, Gkat Bild 38: Approximationskurven für CO2 (Messwerte im Abgas), WMTC

34 Seite HC emission in g/km max min average Test result ECE R 4 cycle 4 2 ECE R 4/1, > 25 cm³, no ECE R 4, <= 15 cm³, 2, no ECE R 4, <= 15 cm³, 2, oxicat ECE R 4, <= 25 cm³, 2, oxicat ECE R 4, > 25 cm³, 3WC ECE R 4, <= 15 cm³, 4, no ECE R 4, <= 25 cm³, 4, no ECE R 4, > 25 cm³, 4, no ECE R 4, > 25 cm³, 4, oxicat EU 97/24, <= 15 cm³, 2, no EU 97/24, <= 25 cm³, 2, no EU 97/24, <= 15 cm³, 2, oxicat EU 97/24, <= 15 cm³, 4, 3WC EU 97/24, > 25 cm³, 4, 3WC EU 97/24, <= 15 cm³, 4, air inj. EU 97/24, >25 cm³, 4, air inj. EU 97/24, <= 15 cm³, 4, no EU 97/24, <= 25 cm³, 4, no EU 97/24, > 25 cm³, 4, no EU 97/24, <= 15 cm³, 4, oxicat EU 97/24, <= 25 cm³, 4, oxicat EU 97/24, > 25 cm³, 4, oxicat vehicle layer Bild 39: HC-Ergebnisse nach ECE R 4 für verschiedene Fahrzeugschichten (average bezeichnet die arithmetischen Mittelwerte) CO emission in g/km max min average Test result ECE R 4 cycle 5 ECE R 4/1, > 25 cm³, no ECE R 4, <= 15 cm³, 2, no ECE R 4, <= 15 cm³, 2, oxicat ECE R 4, <= 25 cm³, 2, oxicat ECE R 4, > 25 cm³, 3WC ECE R 4, <= 15 cm³, 4, no ECE R 4, <= 25 cm³, 4, no ECE R 4, > 25 cm³, 4, no ECE R 4, > 25 cm³, 4, oxicat EU 97/24, <= 15 cm³, 2, no EU 97/24, <= 25 cm³, 2, no EU 97/24, <= 15 cm³, 2, oxicat EU 97/24, <= 15 cm³, 4, 3WC EU 97/24, > 25 cm³, 4, 3WC EU 97/24, <= 15 cm³, 4, air inj. EU 97/24, >25 cm³, 4, air inj. EU 97/24, <= 15 cm³, 4, no EU 97/24, <= 25 cm³, 4, no EU 97/24, > 25 cm³, 4, no EU 97/24, <= 15 cm³, 4, oxicat EU 97/24, <= 25 cm³, 4, oxicat EU 97/24, > 25 cm³, 4, oxicat vehicle layer Bild 4: CO-Ergebnisse nach ECE R 4 für verschiedene Fahrzeugschichten (average bezeichnet die arithmetischen Mittelwerte)

35 Seite 35 NOx emission in g/km max min average Test result ECE R 4 cycle.5. ECE R 4/1, > 25 cm³, no ECE R 4, <= 15 cm³, 2, no ECE R 4, <= 15 cm³, 2, oxicat ECE R 4, <= 25 cm³, 2, oxicat ECE R 4, > 25 cm³, 3WC ECE R 4, <= 15 cm³, 4, no ECE R 4, <= 25 cm³, 4, no ECE R 4, > 25 cm³, 4, no ECE R 4, > 25 cm³, 4, oxicat EU 97/24, <= 15 cm³, 2, no EU 97/24, <= 25 cm³, 2, no EU 97/24, <= 15 cm³, 2, oxicat EU 97/24, <= 15 cm³, 4, 3WC EU 97/24, > 25 cm³, 4, 3WC EU 97/24, <= 15 cm³, 4, air inj. EU 97/24, >25 cm³, 4, air inj. EU 97/24, <= 15 cm³, 4, no EU 97/24, <= 25 cm³, 4, no EU 97/24, > 25 cm³, 4, no EU 97/24, <= 15 cm³, 4, oxicat EU 97/24, <= 25 cm³, 4, oxicat EU 97/24, > 25 cm³, 4, oxicat vehicle layer Bild 41: NOx-Ergebnisse nach ECE R 4 für verschiedene Fahrzeugschichten (average bezeichnet die arithmetischen Mittelwerte) CO2 emission in g/km max min average Test result ECE R 4 cycle ECE R 4/1, > 25 cm³, no ECE R 4, <= 15 cm³, 2, no ECE R 4, <= 15 cm³, 2, oxicat ECE R 4, <= 25 cm³, 2, oxicat ECE R 4, > 25 cm³, 3WC ECE R 4, <= 15 cm³, 4, no ECE R 4, <= 25 cm³, 4, no ECE R 4, > 25 cm³, 4, no ECE R 4, > 25 cm³, 4, oxicat EU 97/24, <= 15 cm³, 2, no EU 97/24, <= 25 cm³, 2, no EU 97/24, <= 15 cm³, 2, oxicat EU 97/24, <= 15 cm³, 4, 3WC EU 97/24, > 25 cm³, 4, 3WC EU 97/24, <= 15 cm³, 4, air inj. EU 97/24, >25 cm³, 4, air inj. EU 97/24, <= 15 cm³, 4, no EU 97/24, <= 25 cm³, 4, no EU 97/24, > 25 cm³, 4, no EU 97/24, <= 15 cm³, 4, oxicat EU 97/24, <= 25 cm³, 4, oxicat EU 97/24, > 25 cm³, 4, oxicat vehicle layer Bild 42: CO2-Ergebnisse (Messwerte im Abgas) nach ECE R 4 für verschiedene Fahrzeugschichten (average bezeichnet die arithmetischen Mittelwerte)

36 Seite 36 Korrekturfaktoren Fahrzeugschicht HC CO NOx CO2 ECE R 4, <=15 cm³, ECE R 4, >15 up to 25 cm³, ECE R 4, <=15 cm³, ECE R 4, >15 up to 25 cm³, ECE R 4, > 25 cm³, EURO I, <=15 cm³, EURO I, >15 up to 25 cm³, EURO I, <=15 cm³, EURO I, >15 up to 25 cm³, EURO I, > 25 cm³, Tabelle 9: Korrekturfaktoren zur Bestimmung repräsentativer Approximationskurven E(v) (Verhältnis des Mittelwertes der Gesamtschicht und der modalen Teilschicht, siehe Seite 27) engine capacity Minderung gegenüber EURO I Stufe CO in g/km HC in g/km NOx in g/km <= 15 cm³, 2- Takt EURO II -2.9% -46.9% 134.% <= 15 cm³, 4- Takt EURO II -38.7% -4.2%.% > 15 cm³ EURO II -38.7% -44.7%.% Minderung gegenüber EURO II <= 15 cm³ EURO III -44.8% -37.6% -49.2% > 15 cm³ EURO III -28.1% -5.9% -33.9% Tabelle 1: prozentuale Minderungen der Schadstoffemissionen gegenüber EURO I/EURO II

37 Seite 37 6 ECE R 4, <=15 cm³, 2- ECE R 4, >15 up to 25 cm³, 2-5 EURO I, <=15 cm³, 2- HC emission in g/km EURO I, >15 up to 25 cm³, 2- EURO II, <=15 cm³, 2- EURO II, >15 up to 25 cm³, 2- EURO III, <=15 cm³, 2- EURO III, >15 up to 25 cm³, Bild 43: HC-Emissionskurven für verschiedene Fahrzeugschichten HC emission in g/km ECE R 4, <=15 cm³, 4- ECE R 4, >15 up to 25 cm³, 4- ECE R 4, > 25 cm³, 4- EURO I, <=15 cm³, 4- EURO I, >15 up to 25 cm³, 4- EURO I, > 25 cm³, 4- ECE R 4/EURO I, <=15 cm³, 4- ECE R 4/EURO I, >15 up to 25 cm³, Bild 44: HC-Emissionskurven für verschiedene Fahrzeugschichten

38 Seite EURO I, <=15 cm³, 4- EURO I, >15 up to 25 cm³, EURO I, > 25 cm³, 4- EURO II, <=15 cm³, 4- HC emission in g/km EURO II, >15 up to 25 cm³, 4- EURO II, > 25 cm³, 4- EURO III, <=15 cm³, 4- EURO III, >15 up to 25 cm³, 4- EURO III, > 25 cm³, 4- EURO III, > 25 cm³, Bild 45: HC-Emissionskurven für verschiedene Fahrzeugschichten CO emission in g/km ECE R 4, <=15 cm³, 2- ECE R 4, >15 up to 25 cm³, 2- EURO I, <=15 cm³, 2- EURO I, >15 up to 25 cm³, 2- EURO II, <=15 cm³, 2- EURO II, >15 up to 25 cm³, 2- EURO III, <=15 cm³, 2- EURO III, >15 up to 25 cm³, Bild 46: CO-Emissionskurven für verschiedene Fahrzeugschichten

39 Seite EURO I, <=15 cm³, 4- EURO I, >15 up to 25 cm³, 4- EURO I, > 25 cm³, 4- EURO II, <=15 cm³, 4-2 EURO II, >15 up to 25 cm³, 4- EURO II, > 25 cm³, 4- EURO III, <=15 cm³, 4- EURO III, >15 up to 25 cm³, 4- CO emission in g/km 15 1 EURO III, > 25 cm³, 4- EURO III, > 25 cm³, Bild 47: CO-Emissionskurven für verschiedene Fahrzeugschichten.3 ECE R 4, <=15 cm³, 2- ECE R 4, >15 up to 25 cm³, EURO I, <=15 cm³, 2- EURO I, >15 up to 25 cm³, 2- NOx-Emission in g/km EURO II, <=15 cm³, 2- EURO II, >15 up to 25 cm³, 2- EURO III, <=15 cm³, 2- EURO III, >15 up to 25 cm³, Bild 48: NOx-Emissionskurven für verschiedene Fahrzeugschichten

40 Seite 4 NOx-Emission in g/km EURO I, <=15 cm³, 4- EURO I, >15 up to 25 cm³, 4- EURO I, > 25 cm³, 4- EURO II, <=15 cm³, 4- EURO II, >15 up to 25 cm³, 4- EURO II, > 25 cm³, 4- EURO III, <=15 cm³, 4- EURO III, >15 up to 25 cm³, 4- EURO III, > 25 cm³, 4- EURO III, > 25 cm³, 4- EURO II korr, > 25 cm³, 4- EURO I korr, >15 up to 25 cm³, Bild 49: NOx-Emissionskurven für verschiedene Fahrzeugschichten CO2 emission in g/km ECE R 4, <=15 cm³, 2- ECE R 4, >15 up to 25 cm³, 2- EURO I, <=15 cm³, 2- EURO I, >15 up to 25 cm³, 2- EURO II, <=15 cm³, 2- EURO II, >15 up to 25 cm³, 2- EURO III, <=15 cm³, 2- EURO III, >15 up to 25 cm³, 2- EURO I korr, <=15 cm³, Bild 5: CO2-Emissionskurven (Messwerte im Abgas) für verschiedene Fahrzeugschichten

41 Seite 41 CO2 emission in g/km EURO I, <=15 cm³, 4- EURO I, >15 up to 25 cm³, 4- EURO I, > 25 cm³, 4- EURO II, <=15 cm³, 4- EURO II, >15 up to 25 cm³, 4- EURO II, > 25 cm³, 4- EURO III, <=15 cm³, 4- EURO III, >15 up to 25 cm³, 4- EURO III, > 25 cm³, 4- EURO III, > 25 cm³, 4- EURO I/EURO II, > 25 cm³, 4- EURO I/EURO II, <= 15 cm³, Bild 51: CO2-Emissionskurven (Messwerte im Abgas) für verschiedene Fahrzeugschichten 4. Kleinkrafträder Im folgenden werden die Ergebnisse für Kleinkrafträder aus dem UBA-Vorhaben und aus den Schweizerischen Messprogrammen dargestellt. Es handelt sich dabei ausschließlich um Fahrzeuge mit Hubvolumen unter 5 cm³. Allerdings lag die Höchstgeschwindigkeit in einigen Fällen über 45 km/h, so dass sie nicht exakt der derzeitigen Definition der Kleinkrafträder nach EU-Richtlinie 97/24/EG entsprechen Messergebnisse für verschiedene Fahrzyklen Aus dem UBA-Vorhaben liegen Messergebnisse von 6 Kleinkrafträdern vor, bei denen die Emissionen im Typprüfzyklus und bei Höchstgeschwindigkeit gemessen wurden. Bei den 11 Schweizerischen Fahrzeugen wurde der Typprüfzyklus und zusätzlich ein in der Schweiz entwickelter Realzyklus (ISB-3 genannt) in zwei verschiedenen Versionen mitn unterschiedlichen mittleren Geschwindigkeiten gemessen. Bei 9 dieser Fahrzeuge wurden die Emissionen zusätzlich bei konstanten Geschwindigkeiten zwischen 2 km/h und 5 km/h ermittelt. Für diese Fahrzeuge können die Emissionen in Abhängigkeit von der mittleren Geschwindigkeit dargestellt werden, um Trends zu erkennen. Beispielhaft sind die Ergebnisse für zwei Fahrzeuge mit teilweise gegensätzlichen Trend in Bild 52 bis Bild 61 zusammengestellt. Die Ergebnisse auch für die übrigen Fahrzeuge findet man in Tabelle 11 bis Tabelle 19. Alle Fahrzeuge waren mit einem Oxidationskatalysator ausgerüstet.

42 Seite v_max 4. HC specific emission in g/km ECE R 4 ISB-3 constant speed.5 step 33, vehicle average cycle speed in km/h Bild 52: HC-Emissionen eines Kleinkraftrades bei verschiedenen Zyklen in Abhängigkeit von der mittleren Zyklusgeschwindigkeit 2.5 ISB-3 v_max 2. HC specific emission in g/km ECE R 4 constant speed.5 step 33, vehicle average cycle speed in km/h Bild 53: HC-Emissionen eines Kleinkraftrades bei verschiedenen Zyklen in Abhängigkeit von der mittleren Zyklusgeschwindigkeit

43 Seite CO v_max specific emission in g/km ECE R 4 ISB-3 constant speed 2 1 step 33, vehicle average cycle speed in km/h Bild 54: CO-Emissionen eines Kleinkraftrades bei verschiedenen Zyklen in Abhängigkeit von der mittleren Zyklusgeschwindigkeit 4. ISB CO v_max specific emission in g/km ECE R 4 1. constant speed.5 step 33, vehicle average cycle speed in km/h Bild 55: CO-Emissionen eines Kleinkraftrades bei verschiedenen Zyklen in Abhängigkeit von der mittleren Zyklusgeschwindigkeit

44 Seite 44.9 step 33, vehicle NOx v_max specific emission in g/km ECE R 4 ISB-3 constant speed average cycle speed in km/h Bild 56: NOx-Emissionen eines Kleinkraftrades bei verschiedenen Zyklen in Abhängigkeit von der mittleren Zyklusgeschwindigkeit.1 v_max.9 specific emission in g/km NOx ECE R 4 constant speed ISB step 33, vehicle average cycle speed in km/h Bild 57: NOx-Emissionen eines Kleinkraftrades bei verschiedenen Zyklen in Abhängigkeit von der mittleren Zyklusgeschwindigkeit