Abgasnorm

Eine Abgasnorm (z. B. Euro-Norm, China-4-Norm usw.) legt für Kraftfahrzeuge und Schiffe Grenzwerte für den Ausstoß von Luftschadstoffen fest.

Geschichte In Kalifornien wurden aufgrund der Anfälligkeit der Stadt Los Angeles für Sommersmog bereits in den 1960er Jahren die ersten Abgasgrenzwerte für Kraftfahrzeuge festgelegt. Dazu wurde 1967 die „California Air Resources Board“ – CARB gegründet. Daneben gibt es heute die Bundesbehörde Environmental Protection Agency (EPA). In Europa stand zu dieser Zeit vor allem die Rauchdichte von Dieselmotoren im Fokus gesetzlicher Maßnahmen.

in der Europäischen Gemeinschaft traten die ersten einheitlichen Abgasvorschriften für Personenkraftwagen (EG) 1970 mit der Richtlinie 70/220/EWG in Kraft. Begrenzt wurden die Emissionen von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen. Eine Verschärfung dieser Grenzwerte erfolgte 1974 durch die Richtlinie 74/290/EWG. Im Jahr 1977 wurden mit der Richtlinie 77/102/EWG Stickstoffoxide als zusätzlich zu begrenzende Abgasinhaltsstoffe eingeführt. Grenzwerte für Partikel (Ruß) aus Dieselmotoren wurden 1988 mit der Richtlinie 88/436/EWG eingeführt. Für Lastkraftwagen und Omnibusse wurden 1988 mit der Richtlinie 88/77/EWG Grenzwerte für Abgasinhaltsstoffe erstmals europaweit festgelegt. Für Motorräder und Mopeds gibt es seit 1997 durch die Richtlinie 97/24/EG EU-weit festgelegte Abgasgrenzwerte.

China Straßenfahrzeuge In China wurden Emissionsstandards im Jahr 2008 mit der Abgasnorm Beijing 4 eingeführt. Sie wurden 2009 in Shanghai unverändert als Shanghai 4 und 2010 landesweit als China 4 eingeführt. Sie orientiert sich an der europäischen Abgasnorm Euro 4. Ab 2013 wurde zunächst Beijing 5, dann Shanghai 5 und zuletzt China 5 festgelegt, die sich ebenfalls an den europäischen Normen orientieren. Zum 1. Juli 2020 trat landesweit die Norm China 6a in Kraft. Im Zuge dessen wurde auch der Testzyklus WLTP eingeführt, der allerdings in einigen Punkten von dem ursprünglichen Prüfzyklus abweicht. Es gab keine Übergangsregelungen, die Norm 6a war sofort für neu produzierte und importierte Fahrzeuge gültig. Bereits produzierte und importierte Fahrzeuge durften noch bis Ende 2020 verkauft und zugelassen werden. Seit der Norm China 6 gelten für Otto- und Dieselmotoren dieselben Grenzwerte. 2021 führte China den Zyklus CLTC für schwere Nutzfahrzeuge ein (neben batterieelektrischen und Brennstoffzellenfahrzeugen).

Am 1. Juli 2023 trat die weiter verschärfte Norm China 6b in Kraft.

+ Grenzwerte in mg/km Norm Antriebsart Einführungszeitpunkt CO HC NMHC HC & NOx NOx PM China 4 Ottomotor 2010 1000 100 — 80 — Dieselmotor 500 300 250 25 China 5 Ottomotor 2013 1000 1000 68 60 45 Dieselmotor 500 230 180 CO HC NMHC NOx N2O PM China 6a Otto- und Dieselmotor 1. Juli 2020 700 100 68 60 20 4,5 China 6b 1. Juli 2023 500 50 35 3

Inländischer Schiffsverkehr Die China I/II-Normen sind an die US-Marinenormen angelehnt, wobei China I der US-Tier-2-Norm entspricht. Die China-I/II-Vorschriften wurden 2016 verabschiedet und treten 2018 (China I) und 2021 (China II) in Kraft.

Die Normen gelten für neue und überholte Schiffsmotoren (Antrieb- und Hilfsmotoren) der Kategorien 1 und 2 auf Schiffen, die in China registriert sind und in chinesischen Hoheitsgewässern betrieben werden.

Die Motorkategorien basieren auf den US-Bezeichnungen und sind wie folgt definiert: Schiffsmotoren der Kategorie 1 – Nennleistung ≥ 37 kW und ein Hubvolumen Vh von weniger als 5l pro Zylinder Schiffsmotoren der Kategorie 2 – Hubvolumen pro Zylinder ≥ 5l und weniger als 30l

Die nachfolgende Tabelle zeigt die China-II-Norm, ein Limit für PN existiert aktuell nicht. Die China-I/II-Normen gelten nicht für Hochseeschiffe, für Schiffe, die nur in Notfällen eingesetzt werden, oder für kleine Schiffsmotoren unter 37 kW. Kategorie Hubvolumen Vh Leistung p CO HC+NOx CH41 PM Einführung dm³ pro Zylinder kW g/kWh g/kWh g/kWh g/kWh 1 Vh < 0.9 p ≥ 37 5.0 5.8 1.0 0.3 Juli 2021 0.9 ≤ Vh < 1.2 0.14 1.2 ≤ Vh < 5 0.12 2 5 ≤ Vh < 15 p < 2000 6.2 1.2 0.14 2000 ≤ p < 3700 7.8 1.5 p ≥ 3700 0.2715 ≤ Vh < 20 p < 2000 7.0 0.34 2000 ≤ p < 3300 8.7 1.6 0.50 p ≥ 3300 9.8 1.8 20 ≤ Vh < 25 p < 2000 0.27 p ≥ 2000 0.5025 ≤ Vh < 30 p < 2000 11.0 2.0 0.27 p ≥ 2000 0.50 1 anwendbar bei Schiffen mit Gas- und Dual-Fuel-Motoren

Zudem ist über einen 2500-h-Dauerlauf eine Useful life von 10.000 h oder 10 Jahren nachzuweisen.

Weiterhin existiert für die Küste Chinas eine sogenannte Domestic emission control area (DECA) in der gesonderte Regeln, insbesondere bzgl. des Kraftstoffschwefelanteils gelten. Diese DECA ist nicht mit einer IMO-ECA zu verwechseln.

Europäische Union

In der EU legt Verordnung (EU) 2018/858 einen gemeinsamen Rechtsrahmen für die Typgenehmigung von Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Omnibussen und Anhängefahrzeugen (ausgenommen Land- oder Forstwirtschaftliche Zulassung) fest. Die Emissionsgrenzwerte für diese Fahrzeuge wurden in der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 festgelegt. Sie gilt mit den ergänzenden Verordnungen (EG) Nr. 595/2009 und (EU) 2017/1151.

In der EU gelten Grenzwerte für Kohlenstoffmonoxid (CO), Stickstoffoxide (NOx), Kohlenwasserstoffe (CnHm), die Partikelmasse (PM) und die Partikelanzahl (PN). Die Grenzwerte unterscheiden sich dabei sowohl nach der Art des Motors (Otto- oder Dieselmotor) als auch nach Kraftfahrzeugtyp (Personenkraftwagen, Lkw, Motorräder oder Mopeds) und unterliegen einer zunehmenden Verschärfung.

Die Schadstoffwerte werden bei der Typprüfung im Fahrzyklus gemessen. Bei Lastkraftwagen und Bussen werden ab Abgasnorm Euro 6 die Werte zusätzlich auch während einer Realfahrt gemessen (Emissionen im praktischen Fahrbetrieb „RDE“). Für Personenkraftwagen ist dies erst ab der Abgasnorm Euro 6d-TEMP der Fall. Der Fahrzeughersteller muss die Einhaltung der Grenzwerte für eine festgelegte Zeitspanne und Kilometerleistung garantieren. Je nach Fahrzeugtyp ist ab einem bestimmten Baujahr eine On-Board-Diagnose (OBD) zur ständigen Funktionskontrolle aller abgasrelevanten Systeme vorgeschrieben.

Die Abgasnormen in der EU legen keine Grenzwerte für den Ausstoß des Treibhausgases Kohlenstoffdioxid (CO2) fest. Bestimmungen dazu sind in der Verordnung (EU) 2019/631 Festsetzung von CO2-Emissionsnormen für neue Personenkraftwagen und den Richtlinien zum Flottenverbrauch geregelt.

Den Rechtsrahmen für die Typgenehmigung von zwei- und dreirädrigen Fahrzeugen legt die Verordnung (EU) Nr. 168/2013 fest.

Am 8. Mai 2024 wurde eine Verordnung zur Senkung der Emissionsgrenzwerte und Vereinheitlichung der EU-Emissionsnormen für Personenkraftwagen, leichte Nutzfahrzeuge, Lkw und Busse, genannt Euro 7, mit Gültigkeitsbeginn ab dem 29. November 2026 veröffentlicht. Der Europäische Rat hatte im September 2023 beschlossen, die Grenzwerte und die Testbedingungen gegenüber Euro 6 nicht zu verschärfen. Zwar gäbe es technische Lösungen, die nächste Generation der Verbrenner noch sauberer zu bekommen, jedoch sei mit Mehrkosten von rund 300 Euro pro Auto zu rechnen. Unterhändler der EU-Institutionen hatten sich im Dezember 2023 auf die Messung von Feinstaubpartikeln geeinigt, deren Größe kleiner als 10 Mikrometer ist.

Während für Personenkraftwagen sowie für Motorräder und Mopeds die Abgasgrenzwerte fahrstreckenbezogen sind (Schadstoff pro Kilometer), werden bei Lastkraftwagen und Bussen die Abgasgrenzwerte auf die abgegebene Arbeit des Motors bezogen (Schadstoff pro Kilowattstunde). Bei Personenkraftwagen werden die Grenzwerte mit einem Rollenprüfstandstest ermittelt, wohingegen bei Lkw und Bussen die Tests auf einem Motorenprüfstand durchgeführt werden.

Bei der Abgasmessung an Personenkraftwagen wurden bis einschließlich Abgasnorm Euro 2 die Verbrennungsmotoren 40 Sekunden im Leerlauf warmgelaufen, bevor die Abgasmessung gestartet wurde. Mit der Abgasnorm Euro 3 entfiel dieser Vorlauf. Da der Katalysator beim Motorstart noch kalt ist und damit keine Schadstoffe umwandeln kann, sind die ersten Sekunden nach dem Start mit einem besonders hohen Schadstoffausstoß verbunden. Dies erklärt auch, warum bei der Abgasnorm Euro 3 ein höherer Ausstoß von Kohlenstoffmonoxid als bei Euro 2 erlaubt ist.

Alle Werte als Masseausstoß in Gramm je Kilometer (g/km), Partikelanzahl PN in Partikel pro Kilometer (1/km): HC = Kohlenwasserstoffe (englisch: ) HC+NOx = Summe der Kohlenwasserstoffe und der Stickstoffoxide NOx = Stickstoffoxide CO = Kohlenstoffmonoxid NMHC = Nichtmethankohlenwasserstoffe PM = Partikelmasse (Fein-)Staub (englisch: ) PN = Partikelanzahl (englisch: )

Pkw Norm Einführungszeitpunktneue Typen(Typgenehmigung) EinführungszeitpunktNeufahrzeuge(Erstzulassung) Fahrzyklus/Testverfahren CF-FaktorRDE (NOx) CF-FaktorRDE (PN) CO(mg/km) HC (NMHC)(mg/km) NOx(mg/km) (HC + NOx)(mg/km) PM(mg/km) PN(1/km)NH3(mg/km) Ottomotoren Euro 1 1. Juli 1992 1. Jan. 1993 NEFZ — — 2.720 — — 970 — —— Euro 2 1. Jan. 1996 1. Jan. 1997 2.200 500 Euro 3 1. Jan. 2000 1. Jan. 2001 2.300 200 150 — D3 — — 1.500 140 170 Euro 4 1. Jan. 2005 1. Jan. 2006 1.000 100 80 D4 — — 700 70 Euro 5a 1. Sept. 2009 1. Jan. 2011 1.000 100 (68) 60 5 Euro 5b 1. Sept. 2011 1. Jan. 2013 4,5 Euro 6b 1. Sept. 2014 1. Sept. 2015 Euro 6c — 1. Sept. 2018WLTP Euro 6d-TEMP 1. Sept. 2017 1. Sept. 2019 2,1 1,5 Euro 6d 1. Jan. 2020 1. Jan. 2021 1,43 Euro 6e 1. Sep. 2023 1. Sep. 2024 1,1 1,34 Euro 7 1. Jan. 2027 1. Jan. 20281,14,5 Dieselmotoren Euro 1 1. Juli 1992 1. Jan. 1993 NEFZ — — 2.720 — — 970 140 —— Euro 2 1. Jan. 1996 1. Jan. 1997 1.000 700 80 Euro 3 1. Jan. 2000 1. Jan. 2001 660 500 560 50 D3 — — ? ? ? ? Euro 4 1. Jan. 2005 1. Jan. 2006 500 250 300 25 D4 — — ? ? ? ? Euro 5a 1. Sept. 2009 1. Jan. 2011 500 180 230 5 Euro 5b 1. Sept. 2011 1. Jan. 2013 4,5 Euro 6b 1. Sept. 2014 1. Sept. 2015 80 170 Euro 6c — 1. Sept. 2018 WLTP Euro 6d-TEMP 1. Sept. 2017 1. Sept. 2019 2,1 1,5 Euro 6d 1. Jan. 2020 1. Jan. 2021 1,43 Euro 6e 1. Sep. 2023 1. Sep. 2024 1,1 1,34 Euro 7 1. Jan. 2027 1. Jan. 20281,1

TEMP =

Leichte Nutzfahrzeuge Zulässige Gesamtmasse ≤1305 kg (Kategorie N1 Klasse I)

Norm Einführungszeitpunktneue TypenTypgenehmigung EinführungszeitpunktNeufahrzeugeErstzulassungFahrzyklus/ Testverfahren CF-Faktor RDE (NOx) CF-Faktor RDE (PN)CO mg/kmHC (NMHC) mg/kmNOx mg/km HC + NOx mg/kmPM mg/kmPN 1/kmNH3mg/km Ottomotoren Euro 1 1. Juli 1992 1. Jan. 1993 NEFZ — — 2.720 — — 970 — —— Euro 2 1. Jan. 1996 1. Jan. 1997 2.200 500 Euro 3 1. Jan. 2000 1. Jan. 2001 2.300 200 150 — Euro 4 1. Jan. 2005 1. Jan. 2006 1.000 100 80 Euro 5a 1. Sept. 2009 1. Jan. 2011 100 (68) 60 5 b Euro 5b 1. Sept. 2011 1. Jan. 2013 4,5 b Euro 6b 1. Sept. 2014 1. Sept. 2015 Euro 6c — 1. Sept. 2018 WLTP Euro 6d-Temp 1. Sept. 2017 1. Sept. 2019 2,1 1,5 Euro 6d 1. Jan. 2020 1. Jan. 2021 1,5 Euro 6e 1. Jan. 2023 1. Jan. 2024 1,1 1,34Euro 71. Jan. 20271. Jan. 20281,14,5 Dieselmotoren Euro 1 1. Juli 1992 1. Jan. 1993 NEFZ — — 2.720 — — 970 140 —— Euro 2 1. Jan. 1996 1. Jan. 1997 1.000 700 80 Euro 3 1. Jan. 2000 1. Jan. 2001 660 500 560 50 Euro 4 1. Jan. 2005 1. Jan. 2006 500 250 300 25 Euro 5a 1. Sept. 2009 1. Jan. 2011 180 230 5 Euro 5b 1. Sept. 2011 1. Jan. 2013 4,5 Euro 6b 1. Sept. 2014 1. Sept. 2015 80 170 Euro 6c — 1. Sept. 2018 WLTP Euro 6d-Temp 1. Sept. 2017 1. Sept. 2019 2,1 1,5 Euro 6d 1. Jan. 2020 1. Jan. 2021 1,5 Euro 6e 1. Sep. 2023 1. Sep. 2024 1,1 1,34Euro 71. Jan. 20271. Jan. 20281,11.000100 (68)—b gilt nur für Motoren mit Direkteinspritzung

Zulässige Gesamtmasse = 1305–1760 kg (Kategorie N1 Klasse II)

Abgasnorm

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