Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines umweltfreundlichen Motors mit innerer kontinuierlicher Verbrennung, der in der Lage ist, alle bisher bekannten Abgasbestimmungen zu erfuellen.
Im Rahmen eines Forschungsvorhabens zur rationellen Verringerung der Schadstoffemission wurde ein das 'Magerkonzept' realisierender Einzylinder-Ottomotor (Epsilon=13) mit Benzin bzw. Erdgas als Kraftstoff untersucht. Die Ergebnisse wurden mit dem auf Dieselbetrieb (Epsilon=20) mit direkter Einspritzung rueckgeruesteten Motor verglichen. Ein Vergleich der Betriebsarten zeigt die Ueberlegenheit des Gasmotors gegenueber dem Benzin- und Dieselmotor im Hinblick auf die NO2- und CO-Emission. Die erhoehte CH-Emission im Abgas des Erdgasmotors ist in Anbetracht der niedrigen Toxizitaet der Kohlenwasserstoffe von untergeordneter Bedeutung. Ein Vergleich der effektiven Wirkungsgrade ergibt fuer den Dieselmotor den hoechsten Wert. Abgasverbessernde Massnahmen, wie spaetere Zuendung im Ottobetrieb bzw. spaeterer Foerderbeginn im Dieselbetrieb einerseits sowie gesteuerte Abgasrueckfuehrung andererseits, ergeben bezueglich der problematischen Stickoxidemission gravierende Verminderungen. Auch hinsichtlich der CH-Emission sind die Verbesserungen bedeutsam. Diese Verbesserung der Schadstoffemission wird durch einen geringfuegigen Anstieg des spezifischen Brennstoffwaermeverbrauchs (maximal 2 v.H.) erkauft. Die Vermutung, dass die Toxizitaet der emittierten Kohlenwasserstoffe im Gasbetrieb erheblich geringer ist als bei Benzin- oder Dieselbetrieb, konnte durch Bestimmung der Menge an benzolloeslichen Produkten im Abgas bestaetigt werden. Das Hauptproblem des Dieselbetriebs ist die vergleichsweise sehr hohe Particulare-Matter-Emission.
Beim Dieselmotor ist die Leistungsgrenze durch Russ bestimmt; Erdgas verbrennt fast russfrei, so dass Russminderung, wenn statt Dieselkraftstoff Erdgas im Motor gezuendet wird; Verringerung der schaedlichen Abgasbestandteile durch Gaszugabe ins Ansaugrohr; geringerer Schadstoffausstoss durch Luftdrosselung und Abgasrueckfuehrung; Verbesserung des Kraftstoffverbrauches auf Dieselmotorwerte; Erhoehung des mittleren effektiven Druckes gegenueber dem Dieselmotor.
Im Rahmen der Abgasentgiftung heutiger Kraftfahrzeugmotoren wurde ein Otto/Diesel-Hybridmotor mit vergleichsweise geringer Schadstoffemission entwickelt. Die Berechnung der Waermeentwicklung im Motor und die Analyse von Gasproben aus der Verbrennungszone ermoeglichten einen Einblick in die Zusammenhaenge zwischen Energieumsatz und Schadstoffbildung. Die gute Abgasqualitaet des Verfahrens wird durch eine zweistufige Verbrennung in Verbindung mit einer Kombination aus Ladungsschichtung und Fremdzuendung hervorgerufen. Ausserdem kann durch Massnahmen wie Ansaugluftdrosselung, Wassereinspritzung, Abgasrueckfuehrung und katalytische Abgasreinigung das Abgas zusaetzlich entscheidend verbessert werden. Das Verfahren besitzt eine weitgehende Oktanzahlunempfindlichkeit, so dass darueberhinaus durch eine geeignete Kraftstoffauswahl eine Abgasentgiftung moeglich wird. Straigt-Run-Benzin ist dabei ein besonders attraktiver Kraftstoff, da bei seiner Verbrennung wesentlich weniger (50 v.H.) unverbrannte bzw. teiloxidierte Kohlenwasserstoffe im Abgas enthalten sind und aufgrund seines niedrigeren Aromatengehaltes auch die Emission kanzerogener Kohlenwasserstoffe stark verringert sein duerfte. Ausserdem ist es gegenueber Superbenzin wegen der einfacheren Herstellung und der besseren Rohoelausnutzung wesentlich preisguenstiger. Als naechstes Ziel wird durch Verbesserung der Gemischaufbereitung und durch Steuerung des Verbrennungsablaufs fuer den Betrieb mit Straight-Run-Benzin eine weitere Absenkung der Schadstoffemission, insbesondere der Emission kanzerogener Kohlenwasserstoffe, angestrebt.
Untersuchung einer selektiven, katalytischen Abgasnachbehandlung bezueglich der Stickoxidemissionen; Einsatz der Harnstoff-SCR im mobilen Dieselmotorenbereich. Konzeption und Untersuchung eines weiteren SCR-Sytems fuer den dynamischen Motorbetrieb.
Inneroesterreichische Initiativen zur Verminderung der strassenverkehrsseitigen Emissionen durch Massnahmen im Treibstoffbereich und in der Motor- und Abgasnachbehandlungstechnologie sollen behandelt sowie Emissionen aus dem Strassenverkehr in Oesterreich abgeschaetzt werden.
Zentrale Aufgabe eines Luftreinhalteplans ist die Zusammenstellung und Prüfung von Maßnahmen zur Reduzierung der Luftbelastung, um schnellstmöglich überall in Berlin die Luftqualitätsgrenzwerte einzuhalten. Der Schwerpunkt der Maßnahmenplanung liegt bei der Reduzierung der Belastung durch Stickstoffdioxid, da hierfür ohne weitere Maßnahmen auch 2020 der Grenzwert für das Jahresmittel an circa 15 Kilometer Straßen nicht sicher eingehalten werden konnte. Wie die Ursachenanalyse gezeigt hat, stammen etwa drei Viertel der Stickstoffdioxidbelastung aus dem motorisierten Straßenverkehr, d. h. aus den Verbrennungsmotoren in Pkw und Lkw. Bei den Maßnahmen des Luftreinhalteplans steht daher die Minderung des Schadstoffausstoßes im Straßenverkehr an erster Stelle. Die Maßnahmenplanung erfolgte unter Berücksichtigung bereits bestehender thematischer Planungen und verfolgt einen integrierten Ansatz. Dies betrifft besonders das Maßnahmenfeld Verkehr, das im Wesentlichen auf dem Berliner Mobilitätsgesetz und den daraus resultierenden Planungen wie dem Stadtentwicklungsplan Mobilität und Verkehr und dem Nahverkehrsplan aufbaut. Des Weiteren wurden die Stadtentwicklungspläne Zentren, Gewerbe und Industrie und Klima, das Berliner Energie- und Klimaschutzprogramm und der Lärmaktionsplan berücksichtigt. Die Maßnahmen des Luftreinhalteplans in seiner zweiten Fortschreibung lassen sich in zwei Gruppen aufteilen: 1. Stadtweit wirkende Maßnahmen 2. Lokale Maßnahmen für besonders hoch belastete Straßen Tempo 30 Aufgehoben: Durchfahrverbote für Dieselfahrzeuge Mit einer Vielzahl von Maßnahmen wird der Schadstoffausstoß stadtweit gesenkt. Dies erfordert zu allererst saubere Fahrzeuge: Mit der Nachrüstung und Flottenmodernisierungen bei Linienbussen und bei Kommunalfahrzeugen nimmt das Land Berlin seine Vorbildrolle bei der Schadstoffminderung von Fahrzeugen wahr. Doch auch der Wirtschaftsverkehr wird durch die Weiterführung der Förderung von Elektrofahrzeugen bei der Umstellung auf saubere Fahrzeuge unterstützt. Saubere Fahrzeuge allein sind jedoch nicht ausreichend, zumal eine Flottenerneuerung Zeit erfordert. Auch weniger motorisierter Verkehr entlastet die Luft. Durch die vorgesehene Ausweitung der Parkraumbewirtschaftung wird nicht nur Parksuchverkehr reduziert, sondern auch ein weiterer Anreiz gesetzt für den Umstieg vom Auto auf den öffentlichen Nahverkehr, das Rad oder für das Zufußgehen. Weniger Pkw-Verkehr bedeutet weniger Abgase, so dass in der gesamten Innenstadt eine Minderung der NO 2 -Belastung erreicht werden kann. Parallel dazu wird die Förderung der öffentlichen Verkehrsmittel sowie des Rad- und Fußverkehrs vorangetrieben. Gerade damit unterstützt der Luftreinhalteplan die Ziele einer nachhaltigen Verkehrspolitik und des Klimaschutzes. Die Untersuchungen zur Wirkung der stadtweiten Maßnahmen zur Förderung des Umweltverbundes hat gezeigt, dass damit für etwa ein Drittel der kritischen Straßen eine Einhaltung des Grenzwertes erreicht werden kann. Darüber hinaus sieht der Luftreinhalteplan Maßnahmen u. a. in den Bereichen Mobilitätsmanagement und Logistik, Fahrgastschifffahrt, mobile und stationäre Maschinen und Geräte, Wärmeversorgung sowie Raum- und Stadtplanung vor. Für einige hoch belastete Straßen reichen die stadtweiten Maßnahmen nicht aus. Hier kann die Einhaltung des NO 2 -Jahresgrenzwertes nur mit zusätzlichen lokalen Maßnahmen erreicht werden. Dies sind im Wesentlichen: Für 33 Straßenabschnitte mit einer gesamten Länge von 20,6 Kilometern ist die Anordnung von Tempo 30 umgesetzt. Frühere Erfahrungen in Berlin zwischen 2003 und 2008, z.B. an der Schildhornstraße und der Beusselstraße, haben gezeigt, dass damit NO 2 -Minderungen bis zu 5 µg/m³ erreichbar sind, weil weniger beschleunigt werden muss. Auch bei nunmehr verbesserter Fahrzeugtechnik und Verkehrslenkung konnte weiterhin eine Reduzierung der NO 2 -Belastung von bis zu 4 µg/m³ nachgewiesen werden. Dies zeigte der Pilotversuch Tempo 30 . Albrechtstraße von Robert-Lück-Straße bis Neue Filandastraße Badstraße von Behmstraße bis Exerzierstraße Breite Straße/Schönholzer Straße von Grabbeallee bis Mühlenstraße Danziger Straße von Schönhauser Allee bis Schliemannstraße Dominicusstraße von Ebersstraße bis Hauptstraße Hauptstraße 1) von Kleistpark – Innsbrucker Platz Dorotheenstraße von Wilhelmstraße bis Friedrich-Ebert-Platz Elsenstraße von Treptower Park bis Karl-Kunger-Straße Erkstraße von Karl-Marx-Straße bis Sonnenallee Hermannstraße von Mariendorfer Weg bis Silbersteinstraße (im Anschluss an Durchfahrverbot Silbersteinstraße bis Emser Straße mit T30) Invalidenstraße von Alexanderufer bis Scharnhorststraße Joachimstaler Straße von Hardenbergplatz bis Kurfürstendamm Kaiser-Friedrich-Straße von Kantstraße bis Otto-Suhr-Allee Kantstraße 1) von Amtsgerichtsplatz – Savignyplatz Klosterstraße von Brunsbüttler Damm bis Pichelsdorfer Straße Leipziger Straße 1) von Markgrafenstraße – Potsdamer Platz Leonorenstraße von Bernkastlerstraße bis Kaiser-Wilhelm Straße Luxemburger Straße von Genter Straße bis Müllerstraße Mariendorfer Damm von Westphalweg bis Eisenacher Straße Martin-Luther-Straße von Lietzenburger Straße bis Motzstraße Mehringdamm von Yorckstraße bis Bergmannstraße Müllerstraße von Seestraße bis Antonstraße Oranienburger Straße von Roedernallee bis Wilhelmsruher Damm Oranienstraße von Moritzplatz bis Oranienplatz Potsdamer Straße 1) von Potsdamer Platz bis Kleistpark Residenzstraße von Amende Straße bis Lindauer Allee Saarstraße von Rheinstraße bis Autobahnbrücke Scharnweberstraße von Kapweg bis Afrikanische Straße Schönholzer Straße von Wollankstraße bis Parkstraße Sonnenallee von Thiemannstraße bis Reuterstraße Spandauer Damm von Klausener Platz bis Königin-Elisabeth-Straße Tempelhofer Damm 1) von Ordensmeisterstraße bis Alt-Tempelhof Torstraße von Prenzlauer Allee bis Chausseestraße Wildenbruchstraße von Sonnenallee bis Weserstraße Wilhelmstraße von Karl-Marx-Straße bis Sonnenallee 1) Pilotstrecken des Tempo-30-Versuchs Achtung: Diese Maßnahme, bei der eine Mehrbelastung auf Ausweichstrecken nicht ausgeschlossen werden kann, konnte im Sommer 2022 vollständig aufgehoben werden. Für acht Straßen mussten im Luftreinhalteplan für Berlin – Zweite Fortschreibung Fahrverbote für Dieselfahrzeuge bis einschließlich Euronorm 5/V vorgesehen werden. Denn die übrigen Maßnahmen reichten nicht aus, um die Grenzwerte für die Luftqualität bis 2020 sicher zu erreichen. Zu der Anordnung von Durchfahrverboten wurde das Land Berlin vom Verwaltungsgericht Berlin mit Urteil vom 9.10.2018 verpflichtet (Aktenzeichen VG 10 K 207.16). Die Fahrverbote traten als Durchfahrverbote mit der Zusatzregelung „Anlieger frei“ im Januar 2020 vollständig in Kraft. Strecken mit Dieseldurchfahrverbot und Zeitpunkt der Aufhebung: Aufhebung im Sommer 2021: Brückenstraße von Köpenicker Straße bis Holzmarktstraße NO 2 -Jahresmittel 2021: 28 µg/m³ Reinhardtstraße von Charitéstraße bis Kapelle-Ufer NO 2 -Jahresmittel 2021: 21 µg/m³ Friedrichstraße von Unter den Linden bis Dorotheenstraße NO 2 -Jahresmittel 2021: 24 µg/m³ Stromstraße von Bugenhagenstraße bis Turmstraße NO 2 -Jahresmittel 2021: 20 µg/m³ Aufhebung im Sommer 2022: Leipziger Straße von Leipziger Platz (Ost) bis Charlottenstraße NO 2 -Jahresmittel 2021: 28-31 µg/m³ Alt-Moabit von Gotzkowskystraße bis Beusselstraße NO 2 -Jahresmittel 2021: 31 µg/m³ Hermannstraße von Silbersteinstraße bis Emser Straße NO 2 -Jahresmittel 2021: 34 µg/m³ Silbersteinstraße von Hermannstraße bis Karl-Marx-Straße NO 2 -Jahresmittel 2021: 35 µg/m³ Im Sommer 2021 konnten die Dieselfahrverbote für die ersten vier Strecken aufgehoben werden, im August 2022 folgte die Aufhebung für die restlichen vier Fahrverbotsstrecken. Um die Einhaltung des NO 2 -Luftqualitätsgrenzwertes an allen ehemaligen Fahrverbotsstrecken abzusichern, gilt für alle diese Strecken weiterhin Tempo 30. Dieseldurchfahrverbote sind nun nicht mehr notwendig. Denn seit 2020 können die Luftqualitätsgrenzwerte an allen Messstationen eingehalten werden. Dank Modernisierung der Fahrzeugflotte ist der Schadstoffausstoß je Fahrzeug deutlich gesunken. So stoßen Pkw und Kleintransporter heute im Mittel circa 20 % weniger Stickstoffoxide als im Jahr 2019. In der vor einigen Jahren noch sehr hoch belasteten Leipziger Straße trug zudem der Einsatz von Elektrobussen zu einer deutlichen Verbesserung der Luftqualität bei. LRP 2018-2025 – Szenarienrechnungen Beschreibung im Umweltatlas Karte im Geoportal Verkehrsbedingte Luftbelastung im Straßenraum 2020 Beschreibung im Umweltatlas Karte im Geoportal Verkehrsbedingte Luftbelastung im Straßenraum 2015 Beschreibung im Umweltatlas Karte im Geoportal
Der Wirkungsgrad von Dieselmotoren ist wegen des thermodynamisch guenstigeren Arbeitsprozesses besser als jener von Ottomotoren. Darueberhinaus erfolgt die Verbrennung des Kraftstoffes wesentlich schadstoffaermer, abgesehen vom nachstoechiometrischen Bereich, in dem das Dieselverfahren zur Russbildung neigt. Ersetzt man die eingespritzte Dieselkraftstoffmenge weitgehend durch der Ansaugluft beigemischtes Brenngas - der Dieselkraftstoff dient dann nur noch zur Zuendung des Gemischs -, so kann die Feststoffemission und damit auch die Emission biologisch aktiver bzw. krebserregender benzolloeslicher Substanzen stark vermindert werden. Einer verfahrensbedingt hoeheren Emission unverbrannter Abgaskomponenten kann durch verschiedene motorische Massnahmen, wie Drosselung der Ansaugluft, Gemischvorwaermung, partielle Rueckfuehrung gekuehlter bzw. besser ungekuehlter Abgase begegnet werden. Die Gaszugabe ermoeglicht eine verstaerkte Abgasrueckfuehrung und so eine weitergehende Verminderung der Stickoxidemission. Im obersten Lastbereich kann die Verschiebung der Russgrenze zur Leistungs- und Wirkungsgradsteigerung genutzt werden. Das Gesamtkonzept dieses Verfahrens bezieht in seiner letzten Phase die Installation eines Vergasungsreaktors direkt am Motor ein mit dem Ziel, fuer mobile Zwecke aus fluessigen Kraftstoffen direkt das notwendige Brenngas herzustellen.
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Bund | 322 |
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