Die ersten Benziner-Modelle mit Ottopartikelfilter (OPF)

Das Fazit für die Benzinmotor-Fahrzeuge mit neuen Partikelfiltersystemen: die bei Benzindirekteinspritzern oft erhöhten Partikelemissionen können signifikant gesenkt werden. Mit den OPFs halten die Fahrzeuge die Grenzwerte der neuesten Schadstoffnormen sicher ein, teilweise werden diese erheblich unterschritten. Die Testresultate auf dem Prüfstand wie auf der Straße überzeugen.

Im ADAC Ecotest wurden sechs Modelle auf dem Prüfstand und auf der Straße untersucht: ein BMW 218i Active Tourer, ein BMW 230i Coupé, ein Mercedes A 200, ein Volvo XC40 T5 AWD, ein VW Tiguan 1.4 TSI ACT OPF und ein VW up! GTI. Fünf der sechs Modelle sind nach der neuen Norm Euro 6d-TEMP (WLTP) homologiert und müssen daher schon bei der Typprüfung unter Beweis stellen, dass sie auch auf der Straße nur geringe Schadstoffmengen emittieren. Bisherige mehr oder weniger legale „Prüfstandsoptimierungen“ funktionieren daher nicht mehr. Ausgerechnet der sauberste bei den Partikelemissionen, der VW Tiguan, war noch nach Euro 6b (NEFZ) typgeprüft, würde aber mit seinen Emissionsergebnissen im Ecotest ohne Probleme die Euro 6d Norm bestehen; Punktabzug muss er nur für einen erhöhten CO-Ausstoß im Autobahnabschnitt hinnehmen. Zum Vergleich wurde der Suzuki Swift Sport zusätzlich in die Darstellungen mit aufgenommen, er erfüllt ebenso die Euro 6d-TEMP (WLTP) Norm. Sein Motor kann die Grenzwerte aber ohne Partikelfilter einhalten und dient hier als Beispiel für ein Modell, das die Anforderungen über innermotorische Maßnahmen erfüllt.

Bei den Prüfstandsmessungen im Ecotest können die beiden BMWs, der VW Tiguan sowie der Suzuki Swift drei Sterne von fünf holen, der Volvo aufgrund seines sehr hohen Verbrauchs nur zwei. Lediglich der Mercedes und der VW up! GTI sind sowohl sauber als auch relativ sparsam und verdienen sich damit vier Sterne, was sie unter Ecotest-Kriterien empfehlenswert macht.

Fahrzeug	Ecotest
	Punkte
	Schad- stoffe	CO2	gesamt	Sterne
BMW 218i Aut. Active Tourer	42	13	55
BMW 230i Aut. Coupé	49	20	69
Mercedes A 200 7G-DCT	48	23	71
Volvo XC40 T5 Automatik	34	6	40
VW Tiguan 1.4 TSI ACT OPF	35	20	55
VW up! GTI	50	32	82
Suzuki Swift Sport (ohne OPF)	40	26	66

Für moderne Benzinmotoren sind vor allem die Grenzwerte für Partikelemissionen eine Herausforderung. Kohlenwasserstoffe (HC) und Stickoxide (NOx) entstehen nur in geringen Mengen und bedürfen keiner aufwendigen Abgasnachbehandlung. Kohlenmonoxid-Emissionen (CO) können durch ausreichend groß dimensionierte Katalysatoren sowie innermotorische Optimierungen gering gehalten werden. Der Partikelausstoß unterteilt sich in Partikelmasse (PM) und Partikelanzahl (PN); beide Messgrößen sind limitiert, beide werden in den Prüfstandsmessungen genau erfasst. Bei den Straßenmessungen kann durch die Konstruktion der portablen Messanlagen nur die Anzahl der Partikel (PN) ermittelt werden. Daher werden im Folgenden in erster Linie die Partikelanzahl gegenübergestellt, um Prüfstands- und Straßenmessungen gemeinsam darstellen zu können.

Mit den Partikelfiltern für Dieselmotoren gibt es schon jahrelange Erfahrungen, trotzdem ergeben sich bei der Implementierung der Filter in die Abgasnachbehandlung bei Benzinern mit Turboaufladung neue Herausforderungen. So sind beispielsweise die Abgastemperaturen bei Benzinern erheblich höher als bei Dieselmotoren. Auch scheinen die Turbolader der Benziner empfindlicher auf einen höheren Abgasgegendruck reagieren, wie er durch einen zusätzlichen Filter im System entsteht. Für die Umstellungen benötigen die Hersteller offensichtlich mehr Zeit als gedacht, weshalb es aktuell zu Verzögerung bei der Auslieferung mancher Modelle mit Ottopartikelfilter kommt. Daher ist die Auswahl an gemessenen Serienfahrzeugen mit OPF im Ecotest aktuell noch überschaubar.

Hat der Hersteller die Reinigungstechnik rund um den Partikelfilter im Griff, können die Partikelemissionen wirkungsvoll reduziert werden. Die folgende Tabelle zeigt den Ausstoß der Partikelanzahl in den Ecotest-Zyklen WLTC mit Kaltstart, WLTC bei Start mit warmem Motor und im Autobahnabschnitt sowie das PN-Ergebnis der Straßenmessung (RDE):

Tabelle 2: Übersicht Partikelanzahl-Ausstoß in den Ecotest-Zyklen

Erstaunlich sind die ausgesprochen niedrigen Partikelemissionen der beiden VW-Modelle. Sie liegen bei einem Zehntel bis einem Hundertstel des erlaubten Grenzwerts und zeigen offensichtlich das momentan technisch machbare. Aktuelle VW-Benziner ohne OPF erzielen auch schon niedrige PN-Emissionen. Insofern verwundern die sehr guten Resultate nicht,

wenn die effektiven innermotorischen Maßnahmen mit guter Filtertechnik kombiniert werden. Auch Mercedes liefert Resultate weit unter den Grenzwerten und zeigt damit die

Vorteile eines OPF. Die Werte der BMWs sind durchgehend niedrig und liegen in allen Fahrsituationen unter dem Grenzwert von 6 x10¹¹.

Der Volvo kann sich trotz OPF nicht so ganz von Fahrzeugen mit guten innermotorischen Maßnahmen absetzen. Denn selbst der Suzuki ohne Filter schneidet oft besser ab als der Schwede. Dem XC40 muss man aber zugutehalten, dass er bei den Straßenmessungen sehr sauber ist – darauf kommt es ja auch an. Die Fortschritte bei Volvo durch den OPF sind unverkennbar, denn ältere Modelle ohne Filter waren regelrechte „Partikelschleudern“, deren Auspuffrohre sich schon nach wenigen tausend Kilometern mattschwarz einfärbten.

Allgemein sind die Messergebnisse insbesondere auf der Straße sehr erfreulich. Alle Testfahrzeuge unterschreiten hier sogar den Prüfstands-Grenzwert (6 x10¹¹) erheblich, vom zulässigen RDE-Grenzwert (9 x10¹¹) bleiben sie „meilenweit“ entfernt. Die Abgasreinigung beschränkt sich nicht auf sogenannte „Thermofenster“ im Bereich der vorgesehenen Prüfstandstemperatur (20 bis 30 °C), die RDE-Messungen fanden bei Temperaturen von 6 bis 25 °C statt.

Diagramm 1: PN-Emissionen in den einzelnen Zyklen

Wie schon bei den Messungen der bisherigen Euro 6d-TEMP Dieselfahrzeuge zeigt sich ein wichtiger Trend auch bei den Benzinern: Die Hersteller scheinen ihre Systeme nicht mehr „auf Kante zu nähen“, d.h. es wird durchaus mehr in die Reinigungstechnik im Fahrzeug investiert, als unbedingt sein müsste. Hier hat offensichtlich ein Umdenken stattgefunden; nicht mehr nur das Nötigste wird verbaut, um irgendwie mit „legalen Tricks“ die Zulassungs-voraussetzungen zu bestehen, sondern solide Systeme mit ausreichend Reserven, um auch unter ungünstigen Bedingungen wie bei niedrigen Temperaturen oder hohen Lasten sauber zu bleiben. Ob andere Hersteller mit ihren Modellen ebenso verfahren, wird der Ecotest in den kommenden Monaten zeigen, wenn auch von anderen Volumenherstellern wie Renault, PSA/Opel, Fiat oder Hyundai/KIA Serienfahrzeuge verfügbar sind.

Diagramm 2: PN-Emissionen gesamt auf dem Prüfstand und in den Straßenmessungen