Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation. Eine technische Bewertung und Potentialanalyse

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1 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation. Eine technische Bewertung und Potentialanalyse Dezember 2017 INSTITUT FÜR KOLBENMASCHINEN Leiter KIT Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft

2 Agenda 1 2 Einleitung Feinstaub / Partikel NO x / NO 2 Ozon Exposition / Gesundheit / Statistik Berichterstattung Zusammenfassung 8 2 Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation

3 1 Einleitung Funktionsprinzip und Emissionen eines Verbrennungsmotors Verbrennung Kraftstoff Sauerstoff Wasser C0 2 mechanische Energie Emissionen H H H C C O O H H.. Verbrennung H O H O C O Beispielhafte Abgaszusammensetzung eines modernen EU6 Dieselmotors Unerwünschte Emissionen Nach AGN: Angabe in Masse-% Kohlenmonoxid CO von Umweltmessstationen typischerweise nicht mehr aufgezeichnet Kohlenwasserstoff HC von Umweltmessstationen typischerweise nicht mehr aufgezeichnet Schwefeloxide Partikel Stickstoffoxide SO x PM NO x von Umweltmessstationen typischerweise nicht mehr aufgezeichnet Feinstaub Stickoxide, Ozon?? 3 Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation

5 2 Feinstaub / Partikel Zeitliche Entwicklung der Immissionssituation PM 10 am Beispiel Stuttgart-Neckartor 1 Überschreitungstage Jahresmittelwerte Quelle: Quelle: LUBW, Grafik: AfU Stuttgart, Abt b Quelle: Quelle: LUBW, Grafik: AfU Stuttgart, Abt Der PM 10 Jahresmittelwert von S-Neckartor ist im Ziel! Nur die Überschreitungstage sind kritisch! 5 Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation

6 2 Feinstaub / Partikel Gesamtsituation Feinstaub/PM 10 in Deutschland Straßenverkehr Auf/Ab 31% 12,6 μg/m 3 PM 10 Großräumiger Hintergrund 28% 11,0 μg/m 3 Straßenverkehr Abgas 6% 2,2 μg/m 3 Sonstige 1% 0,5 μg/m 3 Kl. u. mittlere Feuerungsanlagen 7% 2,7 μg/m 3 Industrie <1% <1 μg/m 3 Straßenverkehr Auf/Ab 8% 3,2 μg/m 3 Lokale Gesamt- Belastung hinter- 45% grund- niveau 55% Industrie, Gewerbe 1% 0,3 μg/m 3 Kl. u. mittlere Feuerungsanlagen 15% 6,0 μg/m 3 Offroad, Biogene, Sonstige 2% 0,9 μg/m 3 Straßenverkehr Abgas 1% 0,6 μg/m 3 Quelle: Christoph Erdmenger; Ministerium für Transport und Infrastruktur Baden Württemberg; IFKM/KIT NO X Conference, Heidelberg, Der Verbrennungsmotoren / Dieselbeitrag zur Feinstaubthematik ist vernachlässigbar! 6 Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation

7 2 Feinstaub / Partikel Entwicklung Tagesmittelwerte PM 10 >50 µg/m 3 in Baden-Württem. TMW>50mg/m (Messung) TMW>50mg/m (Modelrechnung) Quelle: LUBW Eine signifikante Verbesserung der Partikelimmissionssituation ist seit 30 Jahren zu beobachten und zeichnet sich auch in Zukunft ab. 7 Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation

9 3 NO x Zeitliche Entwicklung der Immissionssituation NO 2 am Beispiel Stuttgart-Neckartor 1 Überschreitungsstunden Jahresmittelwerte b Die Immissionswerte werden kontinuierlich besser. Das Niveau am Hotspot ist noch zu hoch! 9 Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation

10 3 NO x Stickoxide in der BRD Straßenverkehr 53% 47,3 μg/m 3 NO 2 Großräumiger Hintergrund 7% 6,0 μg/m 3 Kl. u. mittlere Feuerungsanlagen 10% 8,9 μg/m 3 Sonstige, Offroad 2% 1,5 μg/m 3 Industrie <1% <1 μg/m 3 Lokale Belastung 59% Gesamt -hintergrundniveau 41% Industrie, Offroad, Sonstige 5% 4,9 μg/m 3 Kl. u. mittlere Feuerungsanlagen 4% 3,2 μg/m 3 Straßenverkehr 19% 17,2 μg/m 3 Quelle: Christoph Erdmenger; Ministerium für Transport und Infrastruktur Baden Württemberg;, IFKM/KIT NO X Conference, Heidelberg, Quelle: LUBW 2014: 149 Messstationen mit NO 2 -Grenzwertüberschreitungen 2016: 62 Straßennah liegen deutliche NO 2 -Immissionsgrenzwertüberschreitungen vor! 10 Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation

11 3 NO x Immissionssituation NO 2 am Beispiel Stuttgart Neckartor Tägliches Verkehrsvolumen in Stuttgart am Neckartor in b PKW lnfz snfz gesamt ( in 2013) Quelle: Vogt et. al. Universität Stuttgart 25. ALS-Kolloquium Stickstoffoxide und Feintsaub in Städten Das Neckartor steht für den Bereichs mit den höchsten NO 2 -Werten, welche in Deutschland gefunden wurde. Es ist eine Hot-Spot Messung! 11 Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation

12 3 NO x Erste RDE Fahrzeuge (EURO 6 d, temp ) AUDI Q7 3.0l V6 Leistung max. 200 kw Abgasnachbehandlung DOC und SDPF Hochdruck-AGR BWM 730d 3.0l R6 Leistung max. 195 kw Abgasnachbehandlung DOC-NSK, DPF und SCR Hoch- und Niederdruck-AGR Mercedes-Benz E220d 2.0l R4 Leistung max. 143 kw Abgasnachbehandlung DOC und SDPF Hoch- und Niederdruck-AGR Volkswagen Tiguan 2.0l R4 Leistung max. 140 kw Abgasnachbehandlung DOC und SDPF Hoch- und Niederdruck-AGR 12 Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation

13 3 NO x Ergebnisse Presseworkshop Sep Fahrt/ Fzg.1 Fahrt/ Fzg.2 Fahrt/ Fzg.3 Fahrt/ Fzg.4 Pressefahrten IFKM- Fahrten Stau Typisches Fahren Aggressives Fahren Deutliche Unterschreitung des NO x -Grenzwertes im alltäglichen Fahrbetrieb. (Bei RDE EURO 6d temp 168mg/km zulässig, bei EURO 6d final 120mg/km) 13 Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation

14 3 NO x Entwicklung von NO 2 in Baden-Württemberg Jahresmittelwert 2010 (Messung) Jahresmittelwert 2020 (Modellrechnung) Quelle: LUBW Eine signifikante Verbesserung der NO 2 -Immissionssituation ist seit 10 Jahren zu beobachten und zeichnet sich auch in der Zukunft ab. 14 Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation

16 4 Ozon Immission: NO 2 und Ozon Vereinfachung: Photostationäres Gleichgewicht Nicht Sondern: Quelle: no-no2-o3-trend_ , LUBW und bayrisches Landesumweltamt Die Ozonbelastung ist deutlich geringer an den Hauptverkehrsstraßen! Dieselabgase (NO) tauschen Ozon gegen NO Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation

17 4 Ozon Entwicklung von Ozon in Baden-Württemberg Jahresmittelwert 2010 (Messung) Jahresmittelwert 2020 (Modellrechnung) Quelle: LUBW Die Ozonsituation ist im Wesentlichen durch die geodätische Höhe definiert und variiert kaum. In den Städten liegt eine niedrigere Konzentration vor. 17 Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation

19 5 Exposition / Gesundheit / Statistik Einfluß von NO 2 auf den Menschen? Quelle: Es gibt widersprüchliche Aussagen! Luftschadstoff Nummer eins ist PM! 19 Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation

21 6 Berichterstattung Zeitungsartikel mit einseitiger Berichterstattung Ferdinand Dudenhöffer 21 Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation

22 6 Öffentliche Berichterstattung Wissenschaftliche Gesellschaft Juli 2017 Berichterstattung 1. Technologieneutralität ist entscheidend! 2. Es gibt keine Immissionsgründe gegen modernste Verbrennungsmotoren. 3. Die CO 2 -Reduzierung, die eigentliche Herausforderung, wird mit synthetischen Kraftstoffen gelöst werden. 22 Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation

24 8 Zusammenfassung Schlussfolgerung und Zusammenfassung Der Einsatz einer Zykluserkennung ist inakzeptabel! Technisch bedingte erhöhte NO x -Emissionen sind zu unterscheiden von einer illegalen Zykluserkennung! NO x -seitig war bei EURO5 ( ) im Wesentlichen nicht mehr drin! Trotzdem erfolgt aktuell eine Nachbesserung im Rahmen des Möglichen. Die Automobilindustrie hat bei der Auslegung der ersten EURO6 Generation (ab 2014) die kritikwürdige Einschätzung verfolgt, alles auf die CO 2 Reduzierung zu setzen! Dieser Fehler wird aktuell im Rahmen des Sinnvollen korrigiert! Jedoch werden bereits seit Jahrzehnten PM und NO x kontinuierlich verbessert. Mittlerweile sind beide Herausforderungen quasi wirkungsneutral gelöst! Mit den RDE-Fahrzeugen (EURO6 d,temp ) wird die letzte Flanke geschlossen! Die PM-Immission zeigt eine deutlich rückläufige Tendenz. Bereits heute ist der Beitrag des gefilterten Verbrennungsmotors vernachlässigbar! 24 Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation

25 8 Zusammenfassung Schlussfolgerung und Zusammenfassung Der NO 2 -Beitrag ist an den Hot-Spots noch erhöht durch Alttechnologien, jedoch deutlich fallend! Die Diesel-NO x -Reduzierung war die größte Herausforderung! Die Ozonkonzentration wird in den Städten durch Dieselabgas reduziert! Typische Alltagsbelastungen entsprechen bis 200-fach höheren Immissionsbelastung als ein Aufenthalt in den Räumen am Neckartor! Bei berechtigter Kritik in Teilen hat keine andere Aktivität derart zur Luftverbesserung beigetragen wie die fortwährende Forschung und Entwicklung am Verbrennungsmotor. Weitere Optimierungen auf zusehends homöopathischem Niveau werden folgen! Der Dieselmotor ist viel besser als sein Ruf; die NO x -Reduzierung hat schlicht sehr lange benötigt. 25 Dezember 2017 Der Beitrag des Dieselmotors zur Immissionssituation