(In)effiziente Diesel-AU

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1 (In)effiziente Diesel-AU Weshalb Bestrebungen für eine Weiterentwicklung der Diesel-AU im Gange sind und welche Folgen sich daraus für Kfz-Betriebe ergeben können Nach Ansicht einiger Verbände, Organisationen und Hersteller von Dieselpartikelfiltern erfüllt die Diesel-AU an OBD-Fahrzeugen ihre Aufgabe in jetziger Form nicht. Der Verband der Automobilindustrie (VDA) sieht dies allerdings nicht so. KRAFT- HAND hat die verschiedenen Positionen gegenübergestellt und recherchiert, mit welcher Abgasmesstechnik sich die Funktion von DPF (zukünftig) effizient prüfen lässt. Moderne Messtechnik: Wie leistungsfähig das Maha-Opazimeter der zweiten Generation ist und wie sich das Abgasverhalten von Dieselfahrzeugen zeitgemäß prüfen lässt, führte Antonio Multari, Leiter Projektmanagement, der KRAFTHAND-Redaktion vor. Bild: Schmidt Die Zeiten, in denen Dieselfahrzeuge schwarze Rauchwolken hinter sich herzogen, gehören längst der Vergangenheit an. Dank des stetigen Fortschritts hinsichtlich der Motorentechnik und immer effizienterer Einspritzsysteme sind die Rohemissionen moderner Dieseltriebwerke signifikant gesunken. Allerdings reicht(e) dies spätestens mit dem Einführen der Euro-4-Norm nicht mehr aus, um die für eine Typgenehmigung notwendigerweise einzuhaltenden Abgasgrenzwerte zu erreichen. Deshalb und weil bei der Verbrennung durch die stetig zunehmenden Einspritzdrücke winzige, für den Menschen besonders gefährliche Rußpartikel entstehen, verfügen viele Euro-3- und im Prinzip alle Euro-4-Fahrzeuge zur Abgasnachbehandlung neben dem Oxidationskatalysator auch über einen Dieselpartikelfilter. Damit das Einhalten der Euro-Grenzwerte dauerhaft 10 Krafthand 23-24/2010

2 Abgasuntersuchung Werkstattpraxis Zweite Generation: Das Kombigerät MET 6.3 von Maha vereint die Funktionen eines Viergastesters und eines Opazimeter II zum Prüfen der Abgase von Benzin- beziehungsweise Dieselfahrzeugen. Im Unterschied zu einem herkömmlichen Opazimeter ist nicht nur der k-wert, sondern auch der Ausstoß der Partikelmasse (P) darstellbar. Bild: Schmidt Unsere Zylinderkopfdichtungen bestehen aus: Metall, Elastomer und % Leidenschaft... wir bringen Ideen zum Laufen! garantiert ist, werden abgasrelevante Bauteile von der fahrzeugeigenen On- Bord-Diagnose überwacht. Bei Euro-3- und bei Euro-4-Fahrzeugen muss die OBD für beziehungsweise km ein einwandfreies Abgasverhalten sicherstellen. Bei Euro-5- Fahrzeugen sind es km. So weit, so gut. Doch geht es darum, im Rahmen der periodisch vorzunehmenden AU das Abgasverhalten unabhängig von der Bordelektronik solcher Fahrzeuge zu überprüfen, wird es briwww.reinz.com

3 2,50 Euro 4: Istwert für Trübung, Plakettenwert und AU-Grenzwert 2,00 Trübung (m 1 ) AU-Sollwert (m 1 ) Plakettenwert (m 1 ) 1,50 m 1 1,00 0,50 0, Quelle: ASA-Bundesverband sant. So sieht Harald Hahn, Vizepräsident des ASA-Bundesverbandes, den eigentlichen Sinn der Abgasuntersuchung, welcher im aktiven Umweltschutz verankert ist, nicht mehr erfüllt. Eine Meinung, die er vor Vertretern der Fachpresse äußerte, welche er nicht allein vertritt und in deren Konsequenz die Forderung an den Gesetzgeber nach einer Weiterentwicklung der AU steht. Diese Forderung stützt sich auf den von der Dekra und dem VdTÜV initiierten sowie von den Projektpartnern ASA-Verband und ZDK mitgetragenen Emission Check Dabei handelt es sich um einen an etwa Fahrzeugen vorgenommenen Feldtest, bei dem das jeweilige Abgasverhalten mit modernster Messtechnik parallel zu einer herkömmlichen AU geprüft wurde. Unzeitgemäße AU-Richtlinie Weshalb die AU ihrem Anspruch nicht gerecht wird, begründen die Kritiker mit dem momentan geltenden Prüfablauf, einem veralteten Messverfahren sowie zu hohen AU-Grenzwerten. Diese wurden nämlich im Gegensatz zu den bereits erwähnten Grenzwerten der verschiedenen Euro-Normen in den letzten Jahren nicht dem Stand der Fahrzeugtechnik angepasst und verschärft. Zum besseren Verständnis jedoch der Reihe nach: Große Unterschiede: Für die meisten Fahrzeuge liegen die maximal zulässigen Sollwerte für die AU weit über dem bei der Typgenehmigung tatsächlich ermittelten Trübungswert und dem Plakettenwert. Die Zahlen auf der x-achse stehen für verschiedene in- und ausländische Fahrzeugmodelle (anonymisiert). KRAFTHAND Mit dem Inkrafttreten des AU-Leitfadens 4 Ende 2008 ist bekanntlich bei allen nach dem zugelassenen Fahrzeugen mit OBD keine Endrohrprüfung mehr notwendig. Es sei denn, die On-Bord-Diagnose hat einen abgasrelevanten Fehler erfasst und/ oder die Fehlerwarnlampe (MIL) leuchtet beziehungsweise die Prüfbereitschaftstests waren nicht fehlerfrei und somit die Readinesscodes nicht gesetzt. Demzufolge kommt der OBD für die Bewertung des Abgasverhaltens im Rahmen der AU eine tragende Rolle zu. Und genau an diesem Punkt setzt die Kritik der Verfechter für eine Weiterentwicklung der AU ein. Denn wie besagter Emission Check 2010 in mehreren Messreihen an Fahrzeugen verschiedener Hersteller nachwies, leuchtet selbst nach dem Entfernen des Partikelfilters nicht in jedem Fall die MIL auf. Ist der DPF defekt, stellt dies die OBD ebenfalls nicht fest, so die Aussage eines mit solchen Tests vertrauten Ingenieurs einer Prüforganisation gegenüber KRAFTHAND. Deshalb und weil nach seinen Worten bei 85 bis 90 Prozent der OBD-Fahrzeuge ab Baujahr 2006 aufgrund gesetzter Readinesscodes keine Endrohrprüfung mehr erfolgt, sieht er Handlungsbedarf bezüglich der AU. Technisch erklären sich diese Lücken der OBD unter anderem darin, dass die Fahrzeugelektronik den tatsächlichen Partikelfilterausstoß nicht direkt misst, sondern nur anhand bestimmter Daten auf diesen und somit auf die Funktionstüchtigkeit des DPF schließt. Maßgebliche Signale hierfür liefert der Differenzdrucksensor, welcher den jeweils vor und hinter dem Partikelfilter herrschenden Abgasdruck ermittelt. Darüber, so der Hersteller von Nachrüstpartikelfiltern Twintec, werden einige Systeme sicherlich vollständig zerstörte Filter detektieren können; kleine, mittelgroße und größere Risse oder kleine bis mittelgroße Löcher stellt die ODB nicht fest. Übrigens ein Grund mehr für den Werkstattfachmann, die vorgeschriebene Sichtprüfung im Rahmen der AU gewissenhaft vorzunehmen. Aber nicht nur in diesem Bereich soll die OBD dem Emission Check 2010 zufolge Schwachpunkte aufweisen. So wurde auch festgestellt, dass eine fehlerhafte AGR-Regelung bei einigen Fahrzeugen kein Aufleuchten der Warnlampe nach sich zieht. Fakten, die nach dem Dafürhalten der für die Studie Verantwortlichen das Wiedereinführen einer generellen Endrohrprüfung zwingend erfordern. 12 Krafthand 23-24/2010

4 Unzeitgemäße Trübungsmessung Ein Standpunkt, den der VDA so nicht teilt. Gegenüber KRAFTHAND erklärt die Interessenvertretung der deutschen Automobilhersteller, dass die heute geltenden Vorschriften zur AU ihre Aufgabe erfüllen. Außerdem sieht der Verband in der generellen Wiedereinführung der Abgastrübungsmessung keinen Mehrwert, da bereits die Euro-4-OBD defekte Partikelfilter besser erkennt als die Trübungsmessung während der AU. Ein Statement, welches sicher auch für Euro-5- und zukünftige Euro-6-Fahrzeuge zutrifft. Sind hier doch die MIL-On- Schwellwerte, effektiv gesehen, im Vergleich zu den Abgasgrenzwerten deutlich niedriger angesiedelt. Wenngleich selbstverständlich KRAFTHAND-Wissen Plakettenwert Der sogenannte Plakettenwert hat nichts mit dem für die AU gültigen Grenzwert gemein. Vielmehr handelt es sich dabei um einen mit herkömmlichen Opazimetern ermittelten Trübungswert, welcher bei der Homologation eines neuen Fahrzeugtyps gemessen und mit dem Toleranzwert 0,5 beaufschlagt wurde. Das bedeutet beispielsweise: Beträgt der k-wert (= Trübungswert) bei einer Typprüfung 0,08 m 1, ist der Plakettenwert demzufolge 0,58 m 1. Beträgt der Plakettenwert 0,5, wurde bei der Typprüfung keine Trübung festgestellt (siehe dazu auch Grafik Seite 12). Originalgetreue Bremseninstandsetzung für Old- und Youngtimer. ATE Classic Mit unserer neuen Produktfamilie unterstützen wir Liebhaber klassischer Automobile: ATE Classic bietet ein breit gefächertes Programm für die professionelle Restauration. Umfangreiches Produktprogramm speziell für Pkw und Nfz, die älter sind als 20 Jahre Sichere und originalgetreue Bremsenreparatur dank ATE Bremsenersatzteilen in OE-Qualität Verfügbarkeit des ATE Classic Programms in elektronischen Teilekatalogen (TecDoc) Beratung über technisch gleichwertige Alternativen Wir kennen den Weg und setzen Maßstäbe. Damit geben wir unseren Partnern eine sichere und klare Orientierung für ihr heutiges und zukünftiges Geschäft. Pflicht: Jedes Fahrzeug muss mit dem bei der Typprüfung ermittelten Plakettenwert (Pfeil) gekennzeichnet sein. Wo der Fahrzeughersteller diesen anbringt, ist allerdings nicht genormt. Bild: Schmidt ATE Eine Marke des Continental-Konzerns Text und Abbildungen des Beitrags sind urheberrechtlich Continental geschützt. Teves AG & Co. ohg Aftermarket Eine Verwertung ist ohne Einwilligung des Verlages Postfach unzulässig D Frankfurt a. M. Telefon Fax

5 auch hier gilt: Bis die Warnlampe leuchtet, ist nach dem Auftreten bestimmter Fehler erst ein gewisser, in der OBD definierter Fahrzyklus zu absolvieren. Aber zurück zur Trübungsmessung während der AU: Tatsächlich sind herkömmliche Opazimeter zum Messen der von modernen Motoren ausgestoßenen winzigen Rußpartikel ungeeignet. Wendet man diese an entsprechenden Fahrzeugen an, lässt sich faktisch kein Schadstoffausstoß messen egal, ob DPF eingebaut oder nicht. Der Grund hierfür ist in dem veralteten, oder besser, in dem für das Erfassen solcher Partikel nicht tauglichen Lichttrübungsmessverfahren zu suchen. Deshalb halten die entsprechenden Organisationen und Verbände, aber beispielsweise auch der Hersteller von Erstausrüstungs- und Nachrüstpartikelfiltern HJS zur effektiven Prüfung der Wirksamkeit von Dieselpartikelfiltern die Einführung neuer Messmethoden im Rahmen der Diesel- AU für zwingend erforderlich. Im Klartext heißt das: Zum einen müssen die zu hohen AU-Grenzwerte dem Stand der Fahrzeugtechnik angepasst und zum anderen die etwa um den Faktor 100 genaueren Opazimeter der zweiten Generation eingeführt werden. Forderungen an den Gesetzgeber, welche sich inzwischen durch eine Änderung in der europäischen Gesetzgebung im Grunde automatisch ergeben. Laut ASA-Vizepräsident Hahn schreibt nämlich die bis spätestens Ende 2011 umzusetzende EU- Richtlinie 2010/48/EU für die AU das Verwenden des Plakettenwertes (siehe dazu KRAFTHAND-Wissen S. 13) vor. Neue Messtechnik erforderlich Konkret bedeutet dies: Kommt es zu einer bundesweiten Umsetzung aller geforderten Maßnahmen zur Weiterentwicklung der AU, müssen sich die Werkstätten früher oder später neue Messtechnik zulegen. Hier soll eine Übergangsfrist von drei Jahren zum Tragen kommen. Grund genug für KRAFTHAND, sich abseits des politischen Tauziehens ein solches Gerät der zweiten Generation bei Maha anzuschauen. Mit dem MET 6.2 beziehungsweise 6.3 (siehe Bild S. 11) hat das Allgäuer Unternehmen nämlich bereits ein Opazimeter II zur Serienreife entwickelt (siehe auch KRAFTHAND 18-19/2010, S. 40). Dieses hebt sich schon durch seine kompakte Bauform von herkömmlichen Diesel-Abgasmessgeräten deutlich ab. Den eigentlichen und viel wichtigeren Unterschied macht allerdings das für die Abgasmessung zur Anwendung kommende Streulichtverfahren aus. Im Gegensatz zur Trübungsmessung lassen sich damit selbst winzigste Rußpartikel im Nanometerbereich detektieren. Genau genommen ermittelt das Gerät über einen Laserstrahl die sich im Abgas befindliche Partikelmasse in mg/m 3. Da allerdings bekanntermaßen für die Diesel-AU Trübungswerte zur Anwendung kommen, rechnet das Gerät den jeweiligen Partikelmassenausstoß in einen entsprechenden k-wert um. Diese Korrelation ist Voraussetzung, um bei der Physikalisch- Technischen Bundesanstalt (PTB) für das MET 6.2/6.3 die notwendige Zulassung als anerkanntes AU-Gerät zu bekommen. Antonio Multari, Leiter Projektmanagement bei Maha, rechnet damit Ende nächsten Jahres. Mehrwert für die Werkstatt Spätestens wenn das MET 6.2/6.3 welches etwa im Preissegment herkömmlicher Abgasgeräte liegen soll sowie die Opazimeter II anderer Hersteller, beispielsweise von AVL und Bosch, über die Homologation als AU-Gerät verfügen, wird für einen Kfz-Betrieb die Anschaffung dieser Messtechnik interessant. Ändern sich nämlich die AU- Richtlinien, ist die Werkstatt mit einem Opazimeter II bereits dafür gerüstet. Verzögert sich eine Weiterentwicklung der AU aus objektiven oder politischen Gründen, bietet ein Opazimeter II trotzdem einen Mehrwert. Denn außer für die AU nach jetzigem Format kann es auch für die Funktionsprüfung von Partikelfiltern zum Einsatz kommen. Torsten Schmidt 14 Krafthand 23-24/2010