<p>Die Abgasnachbehandlungstechnik von modernen Pkws wird bei der Abgasuntersuchung (AU) unzureichend geprüft. Das ist ein Grund, warum die Luftbelastung durch Stickstoffoxide (NOx) hoch bleibt. Im Rahmen eines UBA-Projekts wurden zwei praxisnahe NOx-Messverfahren für die AU verifiziert und ein Revisionsvorschlag für die Richtlinie zur regelmäßigen technischen Überwachung von Kfz vorgelegt.</p><p>Die periodische Abgasuntersuchung (AU) von Kraftfahrzeugen (Kfz) soll unter anderem sicherstellen, dass die Fahrzeuge die gesetzlichen Grenzwerte für Schadstoffemissionen einhalten. Bisher werden hier jedoch nur die Abgase Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (HC) und Partikel gemessen. Die für die Umwelt und Gesundheit schädlichen Stickstoffdioxid (NO2) und Stickstoffmonoxid (NO) – zusammengefasst sogenannte NOx-Emissionen – werden bei den derzeit eingesetzten Abgasuntersuchungsmethoden noch nicht überprüft.</p><p>Im vom <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a> beauftragten Forschungsvorhaben "Fortentwicklung der Abgasuntersuchung" wurden hierzu bereits im Jahr 2020 zwei Messverfahren zu dem Zweck entwickelt, das Fahrzeug durch eine gewisse Anzahl von Aufwärm-Zyklen in einer kurzen Zeit so zu konditionieren, dass die Überprüfbarkeit der NOx-Systeme ab der erforderlichen Temperatur von mindestens 180 °C möglich wird: das ASM 20 (Acceleration Simulation Mode, max. Geschwindigkeit 20 km/h)-Verfahren und die Kurzfahrt mit Beschleunigung auf 20 km/h. Das Ziel und<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/weiterentwicklung-der-abgasuntersuchung-au">Ergebnis des nun abgeschlossenen Forschungsvorhabens</a>ist der Nachweis, dass diese dynamischen NOx-Messverfahren statistisch validiert sind und in der Praxis bei den Kfz-Prüfstellen im Rahmen der AU angewendet werden können.</p><p>Um das Abgasnachbehandlungssystem zuverlässig und unter standardisierten Messbedingungen überprüfen zu können, stand vor allem eine realistische und für die Werkstätten umsetzbare Fahrzeugkonditionierung im Vordergrund, die eine Messtemperatur von mindestens 180 °C im Abgasstrang gewährleistet. Dabei wurde die wissenschaftliche Validität der dynamischen Messverfahren an 33 Fahrzeugen (Pkw und leichte Nutzfahrzeuge; M1/N1) nachgewiesen und bestätigt, dass die beiden Konditionierungsmethoden grundsätzlich geeignet sind, die Wirkung des Abgasnachbehandlungssystems nachzuweisen.</p><p>Im Vorhaben wurde daraus ein Revisionsvorschlag für die<a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/?uri=CELEX:32014L0045">Richtlinie 2014/45/EU</a>über die regelmäßige technische Überwachung von Kraftfahrzeugen abgeleitet. Gemäß Erwägungsgrund 9 der Richtlinie besteht die Notwendigkeit neuer Prüfmethoden zur genauen Messung von NOx-Emissionen aufgrund von unzureichenden Verbesserungen der Luftqualität trotz verschärfter Emissionsnormen. Die konkrete Empfehlung zu umfassenderen Prüfzyklen liegt hiermit vor und dient als Arbeitsgrundlage für die europäische Kommission.</p>
Eine Übersicht, aus der hervor geht, welche der aktuell betriebenen Geräte an den Messstationen der Stadt seit wann zur Messung von NO, NOx und NO2 eingesetzt werden. Falls möglich, würde ich mich über eine Aufstellung in der folgenden Form freuen: 1. Gerätehersteller 2. Typenbezeichnung 3. Typennummer 4. Standort 5. Betriebsaufnahme
Wenn das Ministerium mit im Kieler Stadtgebiet zusätzlich zu den Messtationen, die veröffentlicht würden Stickoxide mit Passivsammlern sammelt, würde ich gerne die Daten in elektronischer Form veröffentlicht sehen, falls diese noch nicht veröffentlicht wurden. Gibt es zentrale Erkenntnisse aus den Messungen, die Sie zusammenfassen können?
Die periodische Abgasuntersuchung (AU) leistet einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Luftqualität. Durch die AU können hoch emittierende Fahrzeuge detektiert und eine Reparatur bzw. Stilllegung angeordnet werden. Aufgrund neuartiger Abgasreinigungssysteme muss die AU allerdings an den aktuellen Stand der Technik angepasst werden, um ihre Qualität und Aussagekraft zu optimieren. In diesem Bericht wird untersucht, welche Messverfahren geeignet sind, um defekte und/oder manipulierte stickstoffoxidemissionsmindernde Bauteile und Systeme im Rahmen einer AU an Dieselfahrzeugen erkennen zu können. Stickstoffoxide (NOx) entstehen im Dieselmotor insbesondere unter Last. Daher können NOx-mindernde Systeme am aussagekräftigsten unter Aufbringung einer externen Last überprüft werden. Es werden die beiden Messmethoden Rollenprüfstand und Straßenfahrt näher untersucht. Für eine transparente und reproduzierbare NOx-Messung ist die Einhaltung von Umgebungsparametern wie z.B. einer definierten Temperatur der Abgasnachbehandlungssysteme elementar. Eine sichere Aussage über die Funktion dieser Systeme ist nur möglich, wenn diese bei der Prüfung in Ihrem Arbeitsbereich betrieben werden. Um diese Parameter zu überprüfen ist ein Zugang zu erweiterten OBD-Informationen erforderlich. Es wird eine Nutzen-Kosten-Analyse (NKA) zur ökonomischen Bewertung einer AU mit neuem Messverfahren durchgeführt. Auch wenn verschiedene Parameter aufgrund noch nicht vorhandener Daten abgeschätzt werden mussten, spricht das Ergebnis der NKA ökonomisch für die Einführung eines neuen Messverfahrens im Rahmen der AU. Quelle: Forschungsbericht
Ziel des Projektes ist die Fortsetzung von Qualitäts-Routinemessungen von reaktiven Stickstoffverbindungen im Rahmen von CARIBIC als Teil der IAGOS-Infrastruktur. Die Messungen beinhalten NOx und NOy (Summe der reaktiven Stickstoffverbindungen). Dazu gehören die regelmäßige Qualitätssicherung der Messungen und der fortlaufende Erhalt der Messinstrumente. Eine Reduzierung von Gewicht und Platzbedarf des Instrumentes wird geplant, vorbereitet und soll in den kommenden Jahren umgesetzt werden. Damit soll die Möglichkeit geschaffen werden, die Unterbringung neuer Instrumente im CARIBIC-Container zu erleichtern. Die Daten werden qualitätsgeprüft und dienen unter anderem zur Erstellung einer Stickoxidklimatologie für die Tropopausen Region. Innerhalb von IAGOS-D werden die Messungen von NOx und NOy fortgesetzt. Die Qualität der Messungen wird durch Kalibrierungen und Wartung des Instruments aufrechterhalten. Die Messungen werden qualitätsgesichert ausgewertet und die Daten werden zur Verfügung gestellt. Eine Optimierung des NOxy-Instrumentes bezüglich Gewicht und Größe wird vorbereitet und durchgeführt.
Arbeitshypothese des Projekts war, dass Hydrazide in den Bildungsmechanismus von Stickoxiden während der Verbrennung eingreifen und so Stickoxidemissionen verringern sowie dass Hydrazide einen positiven Einfluss auf die Oxidationsstabilität von Kraftstoffen haben. Krahl et al. (2010) konnten zeigen, dass durch Stearinsäurehydrazid Stickoxidemissionen bei Verwendung von Biodiesel in Brennkammerversuchen (AFIDA-Brennkammer der Firma ASG - Analytik Service Gesellschaft) um bis zu 45 % reduziert werden können. Das Additiv konnte jedoch nur mittels großer Massen an Lösungsvermittlern (2 % (m/m) in Kraftstoffen gelöst werden. Ebenso war in der Folge bei Bär und Krahl (2013) eine Reduktion der Stickoxide in einer AFIDA-Brennkammer festzustellen. Die Hydrazid/Kraftstoff-Kompositionen wurden in der vorliegenden Arbeit so modifiziert, dass die Löslichkeit der Hydrazide ohne Lösungsvermittler möglich ist. Die Stickoxidmessungen mittels der AFIDA-Brennkammer erwiesen sich als schwierig, da während des Projektzeitraums Modifikationen vorgenommen werden mussten, um einen Drift der Messungen zu beseitigen. Die von Bär und Krahl (2013) festgestellten Stickoxidreduktionen konnten nicht reproduziert werden. Durch ein Tensiometer konnte der Einfluss von Hydraziden auf die Oberflächenspannung getestet werden, welche eine maßgebliche Größe für das Einspritzverhalten und die Emissionen von Kraftstoff ist. Es wurde gezeigt, dass die Additivierung mit Hydraziden in Konzentrationen von bis zu 86,87 mmol/kg keinen Einfluss auf die Oberflächenspannung hat, sodass die postulierten Stickoxidreduktionen nicht hierauf zurückzuführen sind. Die an einem Einzylinder-Dieselversuchsmotor (Typ 18 W; Farymann Diesel) durchgeführten Kraftstofftests (Rapsölmethylester - RME) mit Benzoesäurehydrazid, Pivalinsäurehydrazid bzw. Butylhydroxytoluol (BHT) (jeweils 0,1% (m/m)) konnten im Rahmen der Messgenauigkeit keinen Einfluss auf die Stickoxidemissionen belegen. Die Messungen der Oxidationsstabilität zeigten, dass bis auf Maleinsäurehydrazid alle 17 untersuchten Hydrazide in B100 (RME) einen positiven Einfluss im Rancimat- und PetroOxy-Test haben. Zusätzlich konnte ein synergistischer Effekt zwischen natürlichen Antioxidantien und Hydraziden nachgewiesen werden. In Diesel R33 zeigten die Hydrazide ebenfalls einen positiven Einfluss. Insgesamt wurde während des Projektverlaufs die stickoxidreduzierende Wirkung der Hydrazide nicht reproduziert. Die oxidationsstabilisierende Wirkung der Hydrazide konnte für verschiedenste Kraftstoffe und Kraftstoffkombinationen zweifelsfrei dargelegt werden.
In CARIBIC wird ein ziviles Passagierflugzeug auf Langstreckenflügen für regelmäßige Messungen einer Reihe von chemischen Substanzen und physikalischer Parameter in der Atmosphäre eingesetzt. Die operative Phase des CARIBIC Projekts begann im November 1997. Während der Laufzeit von AFO 2000 wird der bewährte automatisch arbeitende Messcontainer mit weiteren Geräten ausgestattet (z.B. für die Messung von Stickoxiden und Wasserdampf), um dann auf intercontinentalen Flügen eingesetzt zu werden ( 300 Flugstunden im Jahr sind geplant). Ein elektronisch getriggerter schneller Luftprobensammler mit 30 Behältern wird konstruiert und eingebaut, sowie verbesserte Ozonsensoren und Aerosoldetektoren. Durch diese bedeutenden Verbesserungs- bzw. Ausbaumaßnahmen wird eine noch umfangreichere Ausbeute an chemischen Messdaten erzielt werden. Insgesamt über 60 Spurengase und Aerosolparameter werden gemessen. Parallel zu dieser Entwicklung wird der Übergang von der z. Zt. Genutzten Boeing 767 auf einen Airbus A340-600 vonstatten gehen, wodurch eine langfristige Laufzeit dieser einzigartigen Vorrichtung gewährleistet wird. Unter Zuhilfenahme der CARIBIC Datenbank werden verschiedene wichtige wissenschaftliche Aufgabenstellungen angegangen werden: (a) Eine bessere quantitative Eingrenzung der Budgets von ungefähr 50 Spurengasen in der oberen Troposphäre/ unteren Stratosphäre (UT/LS), mit besonderem Augenmerk auf die Haupttreibhausgase, wie H2O, CO2, CH4, N2O, O3, halogenierte Kohlenwasserstoffe usw. (b) Umfassende Multitracerdatensätze als Basis für die Modellierer bei der Weiterentwicklung von Parametrisierungen u. a. tropopausendurchdringender Transportvorgänge bereitzustellen. In diesem Zusammenhang eignet sich 14CO aus CARIBIC Messreihen als spezieller Tracer von Luftmassen stratosphärischen Ursprungs. Vergleiche mit Modellresultaten, z.B. FLEXTRAM-FLEXPART werden unternommen. (c) Vergleiche der Messergebnisse mit Satellitenbeobachtungen, insbesondere SCIAMACHY, sind vorgesehen. (d) Die Luftströmungen in der unteren Stratosphäre wird hauptsächlich mit Hilfe von Tracer zu Tracer Korrelationstechniken (z.B. O3mit/gegen CO). (e) Variationen in der CO-Belastung der oberen Troposphäre in mittleren Breiten werden registriert und den Veränderungen am Erdboden zugeordnet. (f) Vertikale Transportereignisse (auf die die kürzerlebigen Spurengase und Aerosolbildung hinweisen), deren Verteilung und auch Veränderungen werden untersucht und zahlenmäßig erfasst. So wird beispielsweise untersucht, inwiefern sich die Prozesse unterscheiden, welche von Konvektionsereignissen über Land und über dem Ozean ausgelöst werden, und zwar durch Vergleich von Partikelbildung und chemischer Luftzusammensetzung.(g) Der elektronisch gesteuerte schnelle Luftprobensammler wird eine präzisere Zuordnung der beteiligten Luftmassen ermöglichen. usw.
Im Rahmen des Verbundvorhabens 'Evaluierung berechneter Emissionsdaten am Beispiel eines Stadtgebietes' werden Emissionen aus einem Stadtgebiet experimentell bestimmt und mit Ergebnissen aus Emissionssimulationen verglichen. Die Emissionen fuer NOx, CO und einzelne fluechtige organische Verbindungen (VOC) werden aus der Flussdivergenz in Luv und Lee einer Stadt sowie mit Hilfe von Tracerversuchen bestimmt. Zusaetzlich werden relative Emissionsraten dieser Schadstoffe ermittelt. Das IFU uebernimmt dabei folgende Aufgaben: a) Messungen von NOx, CO und C2-C8 NMKW sowie meteorologischen Groessen vom Flugzeug aus; b) Messungen von CO, NO, NO2, NOy, C2-C8 NMKW, C2-C5 Carbonylverbindungen, C1-C2 Alkoholen und meteorologischen Groessen vom Messwagen aus; c) Analysen der Luftproben von anderen Probenahmestellen (CO und C2-C8 NMKW in Kanisterproben; C1-C4 Carbonylverbindungen) und d) Datenauswertung. Die aus Messdaten berechneten absoluten und relativen Emissionsraten werden mit den Werten aus Emissionsmodellen verglichen.
Verbesserung von Probenahme und Analytik bei dem europaeischen Pruefverfahren; Einbeziehung der Stickoxidmessung.
Reduzierung der NOx-Emissionen steinkohlengefeuerter Kraftwerke im Sinne der einschlaegigen Umweltschutzbestimmungen 1. NOx-Emissions-Messungen an der kohlenstaubgefeuerten Versuchsanlage des internationalen Flammenforschungs-Instituts, deren Brennstoff- und thermischen NOx-Bildung dadurch herabgesetzt wird, dass die Zuendung am Brennermund mit insgesamt unterstoechiometrisch aufgegebener Staub- und Mantelluft erfolgt, waehrend der vollstaendige Ausbrand mit der aus zwei alternativ auszufuehrenden Stufenluftduesen austretenden und der Flamme in Stroemungsrichtung verzoegert zugemischten Stufenluft dem erwuenschten Verbrennungsablauf angepasst wird; 2. Umbau der 24 Brenner eines steinkohlegefeuerten, trockenentaschten 707 MW-Dampferzeugers der Saarbergwerke auf Stufenmischbrenner und Durchfuehrung von NOx-Messungen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 12 |
| Land | 2 |
| Zivilgesellschaft | 2 |
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| Förderprogramm | 9 |
| Text | 6 |
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| Deutsch | 16 |
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