Euro-7-Abgasnorm: Die geplante Reform im ADAC Check

In der Europäischen Union müssen neue Automodelle Abgasnormen erfüllen, um zugelassen zu werden. Derzeit wird die neue Norm Euro 7 vorbereitet. Alle Infos zur aktuellen Diskussion – und was der ADAC dazu sagt.

• Einführung Euro-7-Norm: Geplant ab 2025

• Die Euro-7-Pläne der EU im Detail: Der ADAC Check

• Euro 6e als Zwischenschritt zu Euro 7

• ADAC Bilanz: So sauber sind aktuelle Dieselmodelle

Aktuell: Die Vorschläge der EU-Kommission wurden am 9.11.2023 vom Europaparlament mit Änderungswünschen prinzipiell angenommen. Mit der Positionierung des Parlaments ist nun der Weg für finale Verhandlungen frei. Sie sollen in den nächsten Wochen mit Vertretern der Regierungen der EU-Staaten geführt werden. Erst nach einer Einigung können neue Regeln in Kraft treten.

Euro 7: Der Vorschlag der EU-Kommission

Der Vorschlag ersetzt bisher getrennte Emissionsvorschriften für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge (Euro 6) sowie Lkw und Busse (Euro VI). Die Euro-7-Standardregeln bringen Emissionsgrenzwerte für alle Kraftfahrzeuge – also Autos, Lieferwagen, Busse und Lastwagen – unter ein einziges Regelwerk. Die neuen Vorschriften sind kraftstoff- und technologieneutral und legen die gleichen Grenzen fest, unabhängig davon, ob das Fahrzeug Benzin, Diesel, Elektroantrieb oder alternative Kraftstoffe verwendet. Der Vorschlag der EU-Kommission im Überblick:

• Schadstoffe: Bei Pkw und leichten Nutzfahrzeugen kommt zu den bisher limitierten Schadstoffen Stickoxide (NOₓ), Kohlenmonoxid (CO), Partikel und Kohlenwasserstoffe jetzt Ammoniak (NH₃) hinzu, ein Schadstoff, der eine Schlüsselrolle bei der Bildung von städtischem Smog spielt. Bei Lkw werden jetzt Formaldehyd (CH₂O) und Distickstoffmonoxid (N₂O) limitiert.

• Grenzwerte: Prinzipiell sinken die Grenzwerte für Schadstoffe aus dem Auspuff diesmal nicht. Allerdings werden sie auf das jeweils niedrigste Euro-6-Niveau der Antriebsarten angepasst. Das heißt: Der maximale Stickstoffausstoß der Diesel sinkt von 80 mg/km auf den Benziner-Wert 60 mg/km. Neu: Auch sehr feiner Feinstaub mit einem Partikeldurchmesser von bis zu 10 Nanometern wird reguliert. Und der Ausstoß von Kohlenmonoxid (CO) bei Benzinern wird auf das Diesel-Limit von 500 Milligramm halbiert.

• Messungen: Die RDE-Messungen im realen Straßenverkehr werden auf Temperaturen bis 45 Grad Celsius sowie für pendlertypische Kurzfahrten erweitert. Der Konformitätsfaktor, der Abweichungen zum gemessenen Prüfstandswert erlaubt, wird abgeschafft.

• Emissionen von Bremsen und Reifen: Erstmals soll es zusätzliche Grenzwerte für Partikelemissionen von Bremsen und Regeln für Mikroplastikemissionen von Reifen geben. Diese Regeln gelten für alle Fahrzeuge. Das heißt: Künftig wären in diesem Punkt auch Elektrofahrzeuge von der Euro-7-Norm betroffen.

• Haltbarkeit: Die Dauerhaltbarkeitsanforderungen (also die dauerhafte Einhaltung der Grenzwerte) werden gegenüber Euro 6 verdoppelt. Die Konformität für Pkw und Lieferwagen wird überprüft, bis diese Fahrzeuge 200.000 Kilometer haben und 10 Jahre alt sind. Für Elektroautos werden erstmals Anforderungen an die Haltbarkeit der Traktionsbatterien festgelegt: Nach fünf Jahren oder 100.000 Kilometern darf die Speicherkapazität der Batterie nicht unter 80 Prozent des ursprünglichen Werts fallen, nach acht Jahren oder 160.000 Kilometern nicht unter 70 Prozent.

• Nutzen: Laut Kommission wird die Einführung von Euro 7 im Jahr 2035 die Gesamt-NOₓ-Emissionen von Pkw und Transportern im Vergleich zu Euro 6 um 35 Prozent und um 56 Prozent im Vergleich zu Euro VI von Bussen und Lkw senken. Gleichzeitig werden die Partikel aus dem Auspuffrohr von Autos und Lieferwagen um 13 Prozent und von
  Bussen und Lastwagen um 39 Prozent gesenkt, während die Partikel von den Bremsen eines Autos um 27 Prozent gesenkt werden.

• Kosten: Die erwarteten Kostensteigerungen machen für die EU-Kommission im Vergleich zur aktuellen Situation nur einen kleinen Bruchteil der gesamten Fahrzeuganschaffungskosten aus, nämlich zwischen 90 und 150 Euro für Pkw und Transporter und etwa 2700 Euro für Lkw und Busse. Der geschätzte Umweltnutzen in Bezug auf vermiedene gesundheitliche Auswirkungen durch Luftverschmutzung überwiegt diese Kosten für Hersteller, Verbraucher und Behörden deutlich – und zwar in einem Verhältnis von mehr als 5 zu 1.

• Manipulationssicherheit: Die Fahrzeughersteller müssen sicherstellen, dass Tachometer, Einspritzsysteme oder Steuergeräte nicht manipuliert werden können. Darüber hinaus möchte die Kommission ein Onboard-Monitoring-System (OBM) vorschreiben, das in der Lage sein soll, Emissionsüberschreitungen zu erkennen und das Auftreten solcher Überschreitungen anhand von im Fahrzeug gespeicherten Informationen anzuzeigen sowie diese Informationen über den OBD-Anschluss und drahtlos zu übermitteln.

Der Entwurf aus Sicht des ADAC

Der ADAC setzt sich für saubere Fahrzeuge ein, die zu einer besseren Luftqualität und damit zum Schutz der Gesundheit beitragen. Neue Emissionsgrenzwerte können deshalb anspruchsvoll und im Rahmen des durchaus bestehenden Spielraums verschärft werden, sollten dabei aber technisch machbar bleiben.

Der Grundsatz "Wirkvorschrift statt Bauvorschrift", also das Minderungsziel und nicht die technische Lösung vorgeben, muss auch bei der Weiterentwicklung der Emissionsgrenzwerte für Fahrzeuge gelten. Zugleich gilt es im Sinne des technischen Fortschritts, die Zulassungskriterien (Schadstoffemissionen) für Neufahrzeuge ambitioniert weiterzuentwickeln – der Ansatz an der Quelle (also idealerweise "ab Werk") ist am einfachsten und effizientesten.

Die Verschärfung der Grenzwerte und des Messverfahrens darf jedoch nicht von vornherein darauf zielen, eine konkrete Technologie wie den Verbrennungsmotor ins Aus zu manövrieren. Sie dürfen auch nicht dazu führen, dass kleine und günstige Fahrzeugmodelle überhaupt nicht mehr für Verbraucher bezahlbar angeboten werden können, weil zusätzliche technische Anforderungen und fehlende rechtliche Grundlagen ihre Produktion überproportional verteuern.

Die Euro-7-Vorschläge im ADAC Check

Grenzwerte

Technologieunabhängige identische Grenzwerte für Otto- und Dieselmotoren gehören seit Jahrzehnten zu den grundlegenden Forderungen des ADAC. Die Vereinheitlichung der Grenzwerte für alle Antriebsarten ist daher zu begrüßen. Ebenso die Erweiterung des Größenspektrum des Partikelzahl-Grenzwerts (PN) von bisher 23 nm auf 10 nm, um auch Ultrafeinstaubpartikel zu erfassen.

Schadstoffe

Die Festschreibung eines Ammoniak-Grenzwertes (NH₃) für Pkw analog zur bisherigen Emissionsgesetzgebung von schweren Nutzfahrzeugen ist zu begrüßen. Ammoniak-Emissionen, die auch eine Vorläufersubstanz sekundärer Aerosole darstellen, sind mit geringem technischem Aufwand vermeidbar.

Bei den klimarelevanten Gasen (Greenhouse Gas Emission, GHG) sollten aus Sicht des ADAC neben Kohlendioxid (CO₂) auch die Treibhausgase Methan (CH₄) und Distickstoffmonoxid (N₂O) berücksichtigt werden. Dass die klimaschädlichen Gase N₂O und CH₄ laut aktuellem Verordnungsentwurf lediglich bei den Nutzfahrzeugen limitiert werden, ist nicht nachvollziehbar. Entsprechende Grenzwerte sollten auch für Pkw eingeführt werden.

Abgasmessungen

Dass der sogenannte Konformitätsfaktor abgeschafft werden soll, der aktuell noch Abweichungen bei den Messungen im Straßenbetrieb (RDE = Real Driving Emissions) erlaubt, begrüßt der ADAC. Die Festschreibung gleicher Grenzwerte für Emissionsmessungen auf dem Prüfstand und im realen Straßenverkehr (RDE) entspricht den langjährigen Forderungen des ADAC.

On-Board-Messungen

Laut EU-Vorschlag sind alle Fahrzeuge mit einem On-Board Fuel Consumption Monitoring System (OBFCM) auszustatten. Somit entfällt die bisherige Ausnahmeregelung für reine Elektrofahrzeuge sowie gasbetriebene Fahrzeuge (CNG, LPG). Da auch bei reinen Elektrofahrzeugen sowie gasbetriebenen Fahrzeugen Abweichungen zwischen Laborwerten und den Verbrauchswerten im tatsächlichen Fahrbetrieb festzustellen sind, ist diese Änderung zu begrüßen.

Auch sind alle Fahrzeuge zusätzlich zum bereits verfügbaren On-Board-Diagnose-System (OBD) mit einem On-Board-Monitoring-System (OBM) auszustatten. Eine konkrete Definition der OBM-Anforderungen (Ausführungsbestimmungen, Toleranzen/Grenzen etc.) fehlt allerdings noch.

Haltbarkeit

Die Konformität für Pkw und Lieferwagen soll überprüft werden, bis diese Fahrzeuge 200.000 Kilometer und 10 Jahre alt sind. Da sich die Lebensdauer von Pkw in den letzten Jahren aber deutlich verlängert hat, wäre hier die Festschreibung von 240.000 Kilometer bzw. 16 Jahre analog zu den US-Bestimmungen zu empfehlen.

Gleiches gilt für die Haltbarkeit der Batterie: Auch hier ist die Festschreibung von 240.000 Kilometer bzw. 16 Jahre, analog zur Dauerhaltbarkeit, für eine Restkapazität von 70 Prozent zu empfehlen. Dass dies durchaus möglich ist, zeigen die aktuellen Garantieleistungen einiger Hersteller.

Reifen- und Bremsenabrieb

Eine Einbeziehung von nicht-abgasbezogenen Partikeln (Non-Exhaust Particle Emission) aus Reifen- und Bremsenabrieb sollte aus Sicht des ADAC nicht im Rahmen der Abgasgesetzgebung, sondern im Rahmen der Systemgenehmigung für Reifen und Bremsen erfolgen.

Manipulationsschutz

Laut EU-Vorschlag ist bei allen Fahrzeugen eine zeitgemäße Manipulationssicherheit für Kraftstoff- und Reagenzeinspritzsystem, Motor und Motorsteuergeräte, Antriebsbatterien, Kilometerzähler sowie Emissionsminderungssysteme zu gewährleisten. Damit wird eine langjährige Forderung des ADAC umgesetzt, allerdings sollte die Manipulationssicherheit auch Fahrzeugsicherheitssysteme, Fahrzeugvernetzung und automatisierte Fahrfunktionen umfassen.

Zur Sicherstellung, dass nur manipulationssichere Systeme, Bauteile und selbstständige technische Einheiten für Fahrzeuge typgenehmigt werden, ist der geforderte Manipulationsschutz genau zu definieren und anschließend auch von neutraler Seite zu prüfen, etwa nach dem transparenten und international anerkannten Verfahren Common Criteria.

Euro 6e als Zwischenschritt zu Euro 7

Bis zum Inkrafttreten der Euro-7-Norm hat die EU-Kommission eine weitere Fortschreibung der Abgasnorm Euro 6 veröffentlicht: Euro 6e.

Mit der ersten Stufe der Euro 6e (EA) werden ab 1. September 2023 für neu typgenehmigte Pkw-Modelle die Übereinstimmungsfaktoren für RDE-Messungen (RDE, Real Driving Emissions) herabgesetzt: Für Stickoxide NOₓ von bisher 1,43 auf 1,1 sowie für die Partikelzahl PN von bisher 1,5 auf 1,34.

Für die Erstzulassung von neuen Pkw sind diese Anforderungen ab 1. September 2024 verbindlich vorgeschrieben. Pkw, die diese Anforderungen erfüllen, erhalten in den Zulassungsdokumenten den Eintrag "Euro 6e" mit der Emissionsschlüsselnummer "36EA".

Wie sauber sind aktuelle Diesel?

Bei der Diskussion um den Verbrennungsmotor, insbesondere den Diesel, stehen eine Verschärfung der Emissionsgrenzwerte im Rahmen der zukünftigen Euro-7-Abgasnorm bis hin zum Verbot von Verbrennern im Raum. Doch wie sauber sind jetzige Dieselmodelle wirklich? Der ADAC zeigt aktuelle Ergebnisse aus Green NCAP und dem ADAC Ecotest.

Bei Green NCAP wurde unter anderem das Abgasverhalten der 17 in Europa meistverkauften Dieselmodelle unterschiedlicher Marken und in unterschiedlichen Fahrzeugsegmenten mit Messungen im Labor und auf der Straße untersucht. Die ermittelten Ergebnisse sind also repräsentativ für die seit 2018 in Europa zugelassenen Neufahrzeuge mit Euro 6d-TEMP und Euro 6d.

Die aktuellen Auswertungen des ADAC Ecotests zeigen den durchschnittlichen NOₓ-Wert (Stickstoffoxid) von 85 gemessenen Euro-6d-TEMP- und 22 Euro-6d-Dieselmodellen.

Green-NCAP-Ergebnisse im Abgaslabor

Die Testprozedur basiert auf dem aktuellen Abgasmessverfahren WLTP (Worldwide harmonized Light-duty Test Procedure) und dessen neuem Prüfzyklus WLTC (Worldwide harmonized Light-duty Test Cycle). Im Falle von Green NCAP wird er WLTC+ genannt: Das "+" soll dabei symbolisieren, dass die Tests über die gesetzlichen Anforderungen hinausgehen. Denn im Gegensatz zum Typgenehmigungsverfahren werden die Messungen bei niedrigerer Umgebungstemperatur durchgeführt (14 Grad Celsius statt 23 Grad Celsius). Zusätzlich wird ein WLTC-Zyklus bei minus 7 Grad Celsius gefahren.

Besonders der vom ADAC Ecotest in die Green-NCAP-Prozedur übernommene Autobahnzyklus BAB130 verlangt mit seinen Volllastbeschleunigungen der Abgasnachbehandlung der Fahrzeuge Höchstleistungen ab. Nur Fahrzeuge mit einer äußerst robusten Abgasnachbehandlung haben eine Chance, diesen Test zu bestehen.

Das Ergebnis: Die Tests ergeben einen durchschnittlichen NOₓ-Ausstoß von 52 mg/km über alle gemessenen Dieselmodelle. Nicht nur bei 14 Grad Celsius mit kaltem bzw. betriebswarmem Motor, sondern auch im Autobahnzyklus liegt der durchschnittliche NOₓ-Wert mit 60 mg/km unter dem aktuellen Euro-6-NOₓ-Grenzwert von 80 mg/km. Nur mit Kaltstart bei minus 7 Grad Celsius wird der Grenzwert noch überschritten.

Green-NCAP-Ergebnisse im Straßentest (RDE)

Auch bei den Green-NCAP-Abgasmessungen auf der Straße (RDE, Real Driving Emissions) mit der mobilen Abgasmessanlage wird der gesetzliche Rahmen mit dem Prüfverfahren PEMS+ deutlich überschritten. So werden hohe Zuladung sowie eine sportliche Fahrweise ebenso ins Testportfolio übernommen wie eine besonders effizient gefahrene Runde. Hinzu kommt eine zusätzliche simulierte Staufahrt mit vielen Stop-and-go-Phasen, typisch für den dichten Stadtverkehr.

Das Ergebnis: Die Messungen mit der mobilen Abgasmessanlage (PEMS+) ergeben einen durchschnittlichen NOₓ-Wert von 39 mg/km über alle 17 gemessenen Euro-6d-TEMP/Euro-6d-Dieselmodelle. Aber auch in den einzelnen Messzyklen liegen die durchschnittlichen NOₓ-Werte unter dem aktuellen Euro-6-NOₓ-Grenzwert von 80 mg/km. Und dies nicht nur mit Kaltstart oder betriebswarmem Motor, sondern auch unter erhöhter Last, also bei sportlicher Fahrweise im "PEMS+ Sport"-Zyklus.

Dieselmodelle im ADAC Ecotest

Auch der ADAC Ecotest geht über die Anforderungen im Rahmen des Typgenehmigungsverfahrens hinaus. Die Messungen erfolgen im aktuellen Zulassungszyklus WLTC (Worldwide harmonized Light-duty Vehicles Test Cycle) Version 5.3 sowie im ADAC Autobahnzyklus. Der WLTC wird als Kaltstart sowie mit warmem Motor durchgeführt. In allen drei Fahrzyklen wird mit Tagfahrlicht (oder alternativ Abblendlicht), eingeschalteter Klimaanlage und einer Zuladung von 200 Kilo gefahren.

Fahrzeuge, die auf dem Prüfstand mindestens vier Ecotest-Sterne erreichen, werden einer zusätzlichen Messung im Straßenbetrieb (RDE-Messung) unterzogen, um zu überprüfen, ob das Fahrzeug unter realitätsnahen Bedingungen auf der Straße genauso sauber ist wie im Labor.

Die Ergebnisse des ADAC Ecotest bestätigen die Erkenntnisse aus dem Green-NCAP-Test: Der durchschnittliche NOₓ-Wert über alle gemessenen Euro-6d-TEMP-Dieselmodelle liegt bei 49 mg/km, über alle gemessenen Euro-6d-Dieselmodelle bei 34 mg/km. Damit zeigt sich in allen Testsituationen mit dem Übergang zur Euro-6d-Abgasnorm eine weitere deutliche Verbesserung bei den Stickoxidemissionen, die durch eine Verbesserung der SCR-Systeme in Ansprechverhalten und Wirksamkeit, die Kombination von NOₓ-Speicherkat und SCR-System sowie die neue SCR-Technologie mit Doppeldosierung erreicht wurde.

Härtetest: Dieselmotoren unter "Extremlast"

Der vom ADAC entwickelte Autobahnzyklus stellt mit seinen starken Beschleunigungen bereits eine große Herausforderung für die Testfahrzeuge dar, weil er zeigt, ob das Abgasnachbehandlungssystem auch außerhalb des gesetzlichen Tests optimal arbeitet. Im ADAC Ecotest wird der Autobahnzyklus mit betriebswarmem Motor gefahren, was auch in den allermeisten Fällen der Realität entspricht.

Um die Leistungsfähigkeit moderner Dieselabgas-Reinigungssysteme zu prüfen, hat der ADAC nun beispielhaft an zwei aktuellen Dieselfahrzeugen den Extremversuch gewagt: Was passiert, wenn mit kaltem Motor direkt unter Volllast auf die Autobahn gefahren wird – ein in der Realität eher seltenes Ereignis, von dem aufgrund der hohen Belastung für den Motor auch dringend abzuraten ist. Die Tests wurden mit einem VW Golf 2.0 TDI und einem Mercedes E 400d durchgeführt – beide zugelassen nach Euro 6d, beide ausgestattet mit einem Doppel-SCR-System.

Das Ergebnis überrascht: Beide Fahrzeuge zeigen auch in diesem Extremtest, dass sie keine "Dreckschleudern" sind. In der ersten Phase des Autobahnzyklus liegen die NOₓ-Emissionen zwar noch etwas höher, aber dennoch deutlich unterhalb von 200 mg/km. Das hört sich viel an, ist aber für einen solchen Extremversuch ein mehr als respektabler Wert. Ältere Dieselfahrzeuge hätten bei diesem Versuch mit hoher Wahrscheinlichkeit das Vielfache an Stickoxiden ausgestoßen.

Was ebenfalls auffällt, ist die kurze Zeit, bis das SCR-System voll leistungsfähig ist – in Phase 2 des Autobahnzyklus werden bereits gleich niedrige NOₓ-Werte wie mit warmem Motor erreicht. Hier zeigt sich, wie schnell moderne SCR-Systeme mittlerweile ansprechen und ihre Wirksamkeit entfalten können.

Grenzwerte für die weiteren Schadstoffe

Betrachtet man die weiteren limitierten Schadstoffe Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (HC) und Partikel (PM/PN), so liegen die Emissionen der getesteten Dieselmodelle deutlich unter den Grenzwerten. Selbst der Partikelausstoß von modernen Dieselfahrzeugen liegt extrem niedrig, da können auch Benzinerfahrzeuge mit Partikelfilter nicht mithalten.

Auch bei den Ammoniakemissionen, deren gesetzliche Limitierung zur Diskussion steht, zeigt sich, dass moderne Dieselfahrzeuge so gut wie keinen Ammoniakausstoß haben, und das, obwohl die weitgehend bei allen modernen Dieseln eingesetzte SCR-Abgasreinigungstechnik durch Einspritzung von Harnstoff in den Abgasstrang die potenzielle Gefahr birgt, durch Überdosierung einen NH₃-Durchbruch zu provozieren. Hier erkennt man, wie ausgereift die SCR-Abgastechnik heute ist.