WLTP und RDE: neue Messeverfahren für mehr Transparenz

Bis zum Herbst 2018 stellt Mercedes-Benz sein Pkw-Portfolio sukzessive auf WLTP (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure) um. Der WLTP liefert näher am Fahrgeschehen orientierte Testergebnisse als der seit 1992 geltende NEFZ (Neuer Europäischer Fahrzyklus). Als erster Mercedes-Benz ist der neue CLS nach WLTP in der Emissionsstufe Euro 6d-TEMP zertifiziert. Dazu musste auch die Einhaltung der Grenzwerte im so genannten RDE-Straßentest (Real Driving Emissions) nachgewiesen werden.

Die Einführung des WLTP ist für die kundenrelevanten CO₂– und Verbrauchswerte mit einer Währungsreform vergleichbar: Die Fahrzeuge ändern sich technisch ja nicht, sie werden lediglich nach neuen Anforderungen vermessen. Källenius: „ Und schon bisher hatten wir nicht nur den Zyklus-Verbrauch im Blick, sondern auch den realen Verbrauch im Kundenbetrieb.“ Ein Beispiel: Quer durch das Modellprogramm stehen die Fahrzeuge von Mercedes-Benz mit an der Spitze bei der Aerodynamik. Das wirkt sich im Realbetrieb aus, beim bisherigen NEFZ aber nur minimal.

Als erster Mercedes-Benz ist der neue CLS nach WLTP in der Emissionsstufe Euro 6d-TEMP zertifiziert. Dazu musste auch die Einhaltung der Grenzwerte im so genannten RDE-Straßentest (Real Driving Emissions) nachgewiesen werden. Der Aufwand für eine Zertifizierung nach WLTP ist etwa doppelt so hoch wie nach NEFZ. Die sehr umfangreiche Verordnung dazu (über 700 Seiten) enthält viele verschiedene Einzeltests und ganz neue Vorgehensweisen. Die Anforderungen an die Testdurchführung, die Ergebnisauswertung und ihre Dokumentation sind deutlich höher. Ebenso ist der Aufwand für jede einzelne Prüfung stark gestiegen.

Im Gegensatz zum NEFZ dauert der WLTP-Fahrzyklus zehn Minuten länger und kommt nur noch auf 13 Prozent Standzeit (NEFZ: 23,7 %). Die gesamte Zykluslänge beträgt ca. 23 Kilometer – ist also mehr als doppelt so lang wie der NEFZ mit 11 Kilometern. WLTP beinhaltet höhere Geschwindigkeiten bis 131 km/h (NEFZ: 120 km/h), das Durchschnittstempo steigt auf 46 km/h (NEFZ: 34 km/h), und er setzt die Fahrzeuge stärkeren Temposchwankungen aus.

Die wichtigsten Neuerungen:

• Im Vergleich zum NEFZ dauert der WLTP-Fahrzyklus zehn Minuten länger (30 Minuten statt 20).
• Der Anteil der Standzeit beträgt nur noch 13 Prozent (NEFZ: 23,7 Prozent).
• Die gesamte Zykluslänge beträgt ca. 23 Kilometer (NEFZ: 11 Kilometer).
• Der WLTP beinhaltet höhere Geschwindigkeiten bis 131 km/h (NEFZ: 120 km/h).
• Das Durchschnittstempo steigt auf 46 km/h (NEFZ: 34 km/h).
• Das Fahrprofil im WLTP ist deutlich dynamischer, d. h. die Geschwindigkeitsänderungen fallen größer aus als im NEFZ. Der NEFZ besitzt einen hohen Anteil an Fahrten mit konstanter Geschwindigkeit (40 Prozent) und einen vergleichsweise geringen Anteil an Beschleunigungsfahrt (21 Prozent). Er setzt sich aus einem inner- und einem außerstädtischen Anteil zusammen. Der neue WLTP kennt hingegen vier unterschiedliche Phasen: bis 60, bis 80, bis 100 und über 130 km/h. Sie dienen der Simulation von Stadt-, Überland- und Autobahnfahrten.
• Die Prüfvorgaben sind deutlich enger. So ist beispielsweise die Temperatur beim Test auf 23°C festgelegt, beim NEFZ konnte sie zwischen 20 und 30°C liegen. Hinzu kommt in Europa beim WLTP ein Test bei der europäischen Durchschnitts­temperatur von 14°C.
• Eine größere Änderung bedeutet die WLTP-Einführung für Plug-in-Hybridfahrzeuge. Diese können extern elektrisch aufgeladen werden. Diese Fahrzeuge fahren den Test mehrmals. Gestartet wird mit voller Batterie. Der Zyklus wird so oft wiederholt, bis die Batterie leer ist. Anschließend erfolgt noch eine Messung mit leerer Batterie, bei der die Antriebsenergie ausschließlich vom Verbrennungsmotor und der Bremsenergierückgewinnung stammt. Aus diesen beiden Messungen wird der auszuweisende CO₂-Wert berechnet, indem die beiden Ergebnisse abhängig von der elektrischen Reichweite ins Verhältnis gesetzt werden.
• Darüber hinaus wird nicht mehr wie bislang nur die Basisvariante eines Modells getestet, sondern es werden Sonderausstattungen berücksichtigt. So können Kunden beim Vergleich zweier Fahrzeuge anhand der individuellen WLTP-Werte nachvollziehen, um wie viel z. B. ein Schiebedach den Verbrauch erhöht.

Die Prüfvorgaben sind also deutlich strenger. Darüber hinaus wird nicht mehr wie bislang nur die Basisvariante eines Modells getestet, sondern es werden Sonderausstattungen berücksichtigt. Zusätzlich wird im Rahmen eines Straßentests, dem so genannten RDE (Real-Driving-Emissions-Test), geprüft, dass die Euro‑6-Grenzwerte für Stickoxide und Partikelanzahl unter Berücksichtigung von Konformitätsfaktoren nicht überschritten werden.

Der zusätzliche RDE-Test soll eine Überprüfung der Schadstoffemissionen im realen Fahrbetrieb ermöglichen. Im Gegensatz zur Laboruntersuchung folgt der RDE-Test keinem festgelegten Fahrzyklus. Vielmehr wird das Emissionsverhalten unter realen Fahrbedingungen mit gesetzlich definierten zulässigen Umgebungsbedingungen überprüft.

Für den RDE-Test werden die Fahrzeuge mit einem sogenannten PEMS-Gerät (Portable Emission Measurement System) zur mobilen Emissionsmessung ausgerüstet. Die Funktionsweise: Über eine Sonde werden während der Fahrt die Abgase in einen „Messkoffer“ geleitet. Messinstrumente analysieren unter anderem den Gehalt an Kohlenmonoxid, Stickoxiden (NOx) und Partikelanzahl (PN). Die Werte werden zusammen mit weiteren Parametern wie Wetter- und GPS-Daten aufgezeichnet.

Für Fahrzeuge, die eine RDE-Fahrt im Rahmen der Emissionsnorm Euro 6d-TEMP absolvieren, sind die Emissionsgrenzwerte der Norm Euro 6 zzgl. sogenannter Konformitätsfaktoren einzuhalten. Für Stickoxide liegt dieser Konformitätsfaktor in der RDE Phase 1 (Euro 6d-TEMP) bei 2,1, für die Partikelanzahl bei 1,0 – hier kommt eine zusätzliche Toleranz von 0,5 hinzu, die Schwankungen in den Messgeräten abbildet. In der RDE Stufe 2, die für Neutypen ab dem 1. Januar 2020 bzw. für alle Neuzulassungen ab dem 1. Januar 2021 gilt, liegt der Faktor für Stickoxide ebenfalls bei 1,0 zzgl. einer Toleranz von 0,5 für die Messtechnik.

Die gesetzlich definierten zulässigen Bandbreiten für eine RDE-Fahrt decken ein weites Anwendungsfeld ab, z. B. sind Geschwindigkeiten bis zu 160 km/h, Temperaturen bis 0°C und die Fahrt im Gebirge gültig. Darüber hinaus gibt es einen erweiterten Anwendungsbereich mit Temperaturen im Minusbereich bzw. bis zu 35°C und einer geografischen Höhe von bis zu 1.300 m. Auch bei den maximalen Beschleunigungen während der Messfahrt sind gesetzliche Randbedingungen zu beachten.

Die Grenzwerte sind mit entsprechenden Konformitätsfaktoren einzuhalten. Für den erweiterten Anwendungsbereich gelten eigene Faktoren. Da im realen Kundenbetrieb die Anforderungen häufig geringer sind, können die Emissionen im realen Fahrbetrieb deutlich unter den Messwerten einer gültigen RDE-Fahrt liegen.

Amtliche Messinstitute, aber auch z. B. private Umweltorganisationen werden zukünftig ebenfalls eigene RDE-Tests innerhalb der erwähnten Randbedingungen durchführen können.

Randbedingungen (Beispiele):

• Fahrtdauer zwischen 90 und 120 Minuten
• Geschwindigkeitsbasierte Aufteilung der Fahrt in 34 Prozent Stadt (aber mindestens 29 Prozent der Fahrtstrecke), 33 Prozent Überland und 33 Prozent Autobahn. Um den wechselnden Verkehrs­verhältnissen Rechnung zu tragen, ist bei diesen Werten eine Toleranz von +/- 10 Prozent erlaubt.
• Die jeweilige Strecke (Stadt/Land/Autobahn) muss mindestens 16 km lang sein.
• Die Geschwindigkeitsbereiche liegen
  • in der Stadt bei 0 bis 60 km/h (Durchschnittsgeschwindigkeit 15-40 km/h); zulässig sind mehrere Stoppphasen von 10 Sekunden und länger (max. 300 Sekunden); die Stoppphasen dürfen 6 – 30 Prozent (zeitbasiert) betragen.
  • bei Überlandfahrt bei 60 bis 90 km/h
  • auf der Autobahn zwischen 90 und maximal 160 km/h.
• Die Höhendifferenz zwischen Start- und Endpunkt der Fahrt darf höchstens 100 Meter betragen, pro 100 km dürfen kumuliert höchstens 1.200 Höhenmeter erreicht werden; die maximale absolute Höhe beträgt 1.300 Meter.
• Das Gewicht des Fahrzeugs kann maximal 90 Prozent der Summe der „Masse der Passagiere“ und der „Nutzlast“ betragen.
• Die Umgebungstemperatur darf zwischen -7°C und +35°C liegen.

Voraussichtlich ab September 2018 werden in Deutschland die neuen WLTP-Werte in Prospekten und allen weiteren Publikationen angegeben. Die wichtigsten Fragen rund um den WLTP beantwortet Mercedes-Benz auf https://www.mercedes-benz.com/de/mercedes-benz/fahrzeuge/wltp/.

Umfassende Ökobilanz: Umweltverträglichkeit von Anfang bis Ende

Umweltschutz geht bei Mercedes-Benz weit über den Verbrauch hinaus. Denn je früher die umweltgerechte Produktentwicklung („ Design for Environment“) in den Entwicklungsprozess integriert ist, desto größer ist der Nutzen hinsichtlich einer Minimierung von Umweltlasten und -kosten.

Entscheidend ist außerdem, die Belastung der Umwelt durch Emissionen und Ressourcenverbrauch während des gesamten Lebenszyklus zu reduzieren. Diese umfassende Ökobilanz bis ins letzte Detail heißt bei Mercedes-Benz 360°-Umweltcheck. Er nimmt alle umweltrelevanten Aspekte eines Autolebens unter die Lupe: von der Herstellung der Rohstoffe über die Produktion und den Fahrbetrieb bis zum Recycling am – im Falle Mercedes-Benz noch sehr weit entfernten – Ende eines Autolebens.

Diese Ökobilanz über den ganzen Lebenszyklus hinweg dokumentiert das Unternehmen nicht nur intern bis ins Detail. Mercedes-Benz lässt die Bilanz auch von den unabhängigen Gutachtern des TÜV Süd prüfen und bestätigen. So entsteht das Umweltzertifikat. Für viele Baureihen ist es in elektronischer Form unter http://www.mercedes-benz.com/ verfügbar.

Unterstützung für den Fahrer: ECO Assistent und Eco-Trainings

Mercedes-Benz unterstützt Kunden gleich mehrfach beim vorausschauenden Fahren und Sparen: Zum einen durch intelligente vernetzte Systeme wie dem ECO Assistenten (serienmäßig unter anderem bei einigen S-Klasse Modellen mit Integriertem Starter-Generator). Der Fahrer bekommt Hinweise, wann er den Fuß vom Gas nehmen kann, etwa weil ein Geschwindigkeitslimit folgt, und durch innovative Funktionen wie Segeln und Rekuperation. Dafür werden Navigationsdaten, Verkehrszeichenerkennung und Informationen der Intelligenten Sicherheitsassistenten (Radar und Stereokamera) vernetzt genutzt.

Zudem bietet Mercedes-Benz seit etlichen Jahren im Rahmen des Driving Event Programms Eco-Trainings an. Bei diesen Veranstaltungen lernen die Teilnehmer in einfachen praktischen und theoretischen Übungen, wie sie ihren Kraftstoffverbrauch durch effizienteren Umgang mit dem Auto senken können. Im Schnitt verbrauchen die Absolventen des Eco-Trainings hinterher 15 Prozent weniger Kraftstoff, ohne auf Fahrspaß zu verzichten.

 

Bilder/Quelle: Daimler AG