<< Letze Seite Inhltsverzeichnis Nächste Seite >>
5.2 Erreichbare Messgenauigkeit der Gravimetrie
Bestandteil der folgenden Vorschlaege ist eine Herabsetzung des Partikelgrenzwertes für DieselPkw
auf 0,0025 g/km und für Nutzfahrzeugmotoren auf 0,002 g/kWh im ESC sowie auf
0,003 g/kWh im ETC.
Es ist deshalb die Frage zu stellen, ob derartige Grenzwerte auf der Basis einer gegenüber dem
heutigen Stand der Richtlinien verbesserten gravimetrischen Messmethode, wie sie u.a. von
ACEA bzw. OICA vorgeschlagen wird, mit einer den Anforderungen eines Typpruefverfahrens
genuegenden Messgenauigkeit eingeführt werden koennten. OICA kommt in einem Bericht vom Januar 2003 [22] als Beitrag zur PMPArbeitsgruppe
der
GRPE in dem Kapitel zur moeglichen Genauigkeit der Partikelmessung an Pkw und Leichten
Nutzfahrzeugen zu folgendem Ergebnis:
“ In order to determine the limit of detection of the entire process (weighing, filter handling,
loading, weighing) NEDCblank
tests (tests without vehicle) were performed by
DaimlerChrysler). As a result, the LOD is estimated to be 0.025 mg. This is equivalent to
approximately 1 mg/km in an NEDC which is 4 % of the EuroIV
emission limit. By further
optimization steps of the gravimetric method (e.g. optimized flow, micro balance with increased
accuracy) it will be possible to decrease the LOD to approximately 0.01 mg filter loading.
The mean value of all 10 tests is 0.0002 g/km with a standard deviation of 0.00015 g/km. One
contribution to this relatively high standard deviation is from the decreasing“ particlesource” .
Compared with the EuroIV
limit of 0.025 g/km this standard deviation of 0.00015 g/km is less
than 1% of that limit value. Tests with very low emission vehicles had smaller standard
deviations of about 0.0001 g/km.”
Es wird also seitens der Fahrzeughersteller bestaetigt, dass die Einhaltung eines Grenzwertes von
0,0025 g/km messtechnisch mit einer Standardabweichung von 0,00010 bis 0.00015 geprüft
werden kann.
Der RWTueV, Essen, kommt als federfuehrender Technischer Dienst in einem Schreiben an das
Umweltbundesamt vom 12.02.2003 zu folgendem Ergebnis:
„ Auch bei Herabsetzung der Partikelgrenzwerte auf 0,0025 g/km bzw. 0,002 g/kWh /
0,003 g/kWh kann die Partikelmessung durch gravimetrisch arbeitende Bestimmungsmethoden
erfolgen. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass sowohl die Aufloesung als auch die
Wiederholbarkeit (Test zu Test) und Reproduzierbarkeit (Labor zu Labor) nicht mehr den
bislang gebraeuchlichen Werten entsprechen werden. Die Varianzen aus einzelnen Messreihen
können hier stark erhöhte Werte aufweisen. Darueber hinaus ist es möglich, dass, insbesondere
beim Einsatz von partikelreduzierenden bzw. kohlenstoffreduzierenden Abgasnachbehandlungen,
mehr loesliche als unloesliche Komponenten durch die Gravimetrie bestimmt werden. Da loesliche
Anteile häufig erst in der Nachbehandlung entstehen und nicht linear abhaengig von
Temperaturen im zu pruefenden System sowie in der herangezogenen Messtechnik sind, ist
verstaerkt mit Schwankungen zwischen einzelnen Messungen zu rechnen........
Zusammenfassend lässt sich folgendes sagen:
· Mittels Gravimetrie kann auch bei extrem abgesenkten Grenzwerten eine Aussage über
vom Motor ausgestossene, auf dem Filtermedium sammelbare Komponenten gewonnen
werden. · Wiederholbarkeit, Reproduzierbarkeit etc. werden die bislang gebraeuchlichen Werte
nicht mehr erreichen.
· Verfahrensmodifizierungen oder auch geeignete Probenvorbehandlungen ermöglichen
noch deutliche Verbesserungen, beduerfen aber weiterer Untersuchungen.
· Bei stark partikelbzw.
kohlenstoffreduzierenden Nachbehandlungssystemen ist die
Bewertung der Grenzwertunterschreitung auf Basis der heutigen PartikelDefinition
weiterhin möglich. Die durch die Gravimetrie beurteilten Komponenten sind dann jedoch
deutlich anderer Zusammensetzung als dies bislang der Fall war, da der emittierte
Kohlenstoff so nicht mehr ausreichend nachweisbar ist.“
5.3 Folgerungen
Die Einführung einer Begrenzung der Partikelzahl in Ergaenzung zur Begrenzung der Masse hat
folgenden Vorteil: Da die Masse und die Anzahl der Partikel keine hohe Korrelation aufweisen,
wuerde das Massenkriterium die Begrenzung der „grossen“ Partikel sicherstellen, wärend durch
das Anzahlkriterium gleichzeitig die wirkungsrelevante Begrenzung der „kleinen“ Partikel
erreicht wuerde. Das Massenkriterium könnte eventuell ohne Partikelfilter erfüllt werden, das
Anzahlkriterium jedoch nicht.
Fazit:
Eine weitere Herabsetzung der massenbezogenen Partikelgrenzwerte um den Faktor 10
reicht prinzipiell aus, um das Ziel des Gesundheitsschutzes zu erreichen, wenn daraufhin
effektive Partikelfilter oder gleichwertige Techniken mit einer hohen Minderungsrate über
den gesamten Groessenbereich der Partikel einschliesslich der NanoPartikel
zum Einsatz
kommen. Um Zielverfehlungen in Form von technischen Entwicklungen zu verhindern, die
hauptsaechlich auf die Minderung der Masse hin optimiert sind, ist als flankierende
Massnahme zur Begrenzung der Par tikelmasse eine Begrenzung der Partikelzahl
notwendig.
Das Messverfahren zur Begrenzung der Partikelmasse auf niedrigem Niveau (US )
liegt vor. Untersuchungen der Automobilindustrie belegen die Verfügbarkeit und die hohe
Genauigkeit dieses verbesserten Massemessver fahrens. Das als flankierende Massnahme
notwendige Verfahren zur Begrenzung der Partikelzahl (CPC) wird bis Ende 2003
richtlinienkonform definiert sein. Eine Einführung für Pkw im Rahmen einer
Grenzwertstufe EURO 5 und eine Ergaenzung der Richtlinie EURO V für
Nutzfahrzeugmotoren ist damit machbar.
<< Letze Seite Inhltsverzeichnis Nächste Seite >>
|