umwelt-online: Verordnung (EG) Nr. 692/2008 zur Durchführung und Änderung der VO (EG) Nr. 715/2007 über die Typgenehmigung von Kraftfahrzeugen hinsichtlich der Emissionen von leichten Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen (Euro 5 und Euro 6) und über den Zugang zu Reparatur- und Wartungsinformationen für Fahrzeuge (2)

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1. Einleitung

1.1. In dieser Anlage werden die in Abschnitt 4 genannten Kriterien für die Auswahl der Fahrzeuge für die Prüfung und die Verfahren für die Kontrolle der Übereinstimmung in Betrieb befindlicher Fahrzeuge beschrieben.

2. Auswahlkriterien

Die Kriterien für die Annahme eines ausgewählten Fahrzeugs sind für Auspuffemissionen in den Nummern 2.1 bis 2.8 und für IUPR_M in den Nummern 2.1 bis 2.5 dargestellt.

2.1. Das Fahrzeug muss zu einem Fahrzeugtyp gehören, der nach dieser Verordnung typgenehmigt ist und für den eine Übereinstimmungsbescheinigung gemäß der Richtlinie 2007/46/EG ausgestellt wurde. Für die Prüfung des IUPRM muss das Fahrzeug anhand der OBD-Normen Euro 5+, Euro 6- plus IUPR oder später genehmigt sein. Es muss in der Union zugelassen und eingesetzt worden sein.

2.2. Das Fahrzeug muss eine Kilometerleistung von mindestens 15.000 km oder eine Betriebszeit von sechs Monaten (je nachdem, welches Kriterium zuletzt erreicht wird) und eine Kilometerleistung von höchstens 100.000 km oder eine Betriebszeit von fünf Jahren (je nachdem, welches Kriterium zuerst erreicht wird) aufweisen.

2.2.1. Für die Prüfung des IUPR_M darf die Stichprobe nur Fahrzeuge umfassen:

1. die für die Prüfung der Überwachungsfunktion ausreichende Daten über den Betrieb des Fahrzeugs gesammelt haben.

   Für Überwachungsfunktionen, die dem Betriebsleistungsverhältnis entsprechen und Verhältnisdaten gemäß Anhang XI Anlage 1 Nummer 3.6.1 aufzeichnen und melden müssen, gelten die Daten über den Betrieb des Fahrzeugs als ausreichend, wenn der Nenner die unten genannten Kriterien erfüllt. Der Nenner gemäß Anhang XI Anlage 1 Nummern 3.3 und 3.5 für die zu prüfende Überwachungsfunktion muss mindestens einem der nachstehenden Werte entsprechen oder größer sein:

   1. 75 für die Überwachungsfunktionen der Kraftstoffverdunstungsanlage und des Sekundärluftsystems sowie die Überwachungsfunktionen, für die ein gemäß Anhang XI Anlage 1 Nummer 3.3.2 Buchstabe a, b oder c erhöhter Nenner verwendet wird (z.B. Kaltstart-Überwachungsfunktionen, Klimaanlagen-Überwachungsfunktionen usw.), oder
   2. 25 für die Überwachungsfunktionen des Partikelfilters und des Oxidationskatalysators, für die ein gemäß Anhang XI Anlage 1 Nummer 3.3.2 Buchstabe d erhöhter Nenner verwendet wird, oder
   3. 150 für die Überwachungsfunktionen des Katalysators, der Sauerstoffsonde, der Abgasrückführungsanlage, des variablen Ventilsteuersystems und aller sonstigen Bauteile;
2. an denen kein unbefugter Eingriff vorgenommen wurde oder die nicht mit zusätzlichen oder veränderten Teilen ausgerüstet wurden, die zur Folge hätten, dass das OBD-System nicht den Anforderungen von Anhang XI entspricht.

2.3. Es muss ein Wartungsheft vorhanden sein, aus dem hervorgeht, dass das Fahrzeug ordnungsgemäß (d. h. nach den Herstellerempfehlungen) gewartet worden ist.

2.4. Das Fahrzeug darf keine Zeichen einer missbräuchlichen Nutzung (z.B. Einsatz bei Rennen, Überladen, Betrieb mit ungeeignetem Kraftstoff oder sonstige unsachgemäße Verwendung) oder Veränderungen (z.B. unbefugte Eingriffe) aufweisen, durch die das Emissionsverhalten beeinflusst werden könnte. Der Fehlercode und die Kilometerleistung, die in dem Rechner gespeichert sind, sind zu berücksichtigen. Ein Fahrzeug darf nicht für die Prüfungen ausgewählt werden, wenn aus den im Rechner gespeicherten Daten hervorgeht, dass das Fahrzeug nach dem Speichern eines Fehlercodes noch betrieben und nicht relativ kurzfristig instandgesetzt wurde.

2.5. An dem Motor darf keine größere unbefugte Reparatur und an dem Fahrzeug keine größere Reparatur ausgeführt worden sein.

2.6. Der Blei- und der Schwefelgehalt einer Kraftstoffprobe aus dem Fahrzeugtank muss den einschlägigen, in der Richtlinie 98/70/EG des Europäischen Parlaments und des Rates ⁵⁰ festgelegten Normen entsprechen, und es dürfen keine Anhaltspunkte für die Verwendung von ungeeignetem Kraftstoff bestehen. Es können Untersuchungen am Auspuff vorgenommen werden.

2.7. Es darf kein Anhaltspunkt für ein Problem bestehen, durch das die Sicherheit der Mitarbeiter des Prüflaboratoriums gefährdet werden könnte.

2.8. Alle Bauteile des Emissionsminderungssystems am Fahrzeug müssen der jeweiligen Typgenehmigung entsprechen.

3. Diagnose und Wartung

An Fahrzeugen, die zu den Prüfungen zugelassen worden sind, sind vor der Messung der Abgasemissionen eine Diagnose und alle erforderlichen Wartungsarbeiten nach dem Verfahren der Nummern 3.1 bis 3.7 durchzuführen.

3.1. Folgende Überprüfungen sind vorzunehmen: Zustand des Luftfilters, aller Antriebsriemen, aller Flüssigkeitsstände, der Kühlerdeckel, aller Unterdruckschläuche und der elektrischen Leitungen im Zusammenhang mit dem Emissionsminderungssystem; Überprüfung der Bauteile der Zündvorrichtung, des Kraftstoffzuteilungssystems und der emissionsmindernden Einrichtung auf Einstellungsfehler und/oder unbefugte Eingriffe. Alle Mängel sind festzuhalten.

3.2. Das OBD-System ist darauf zu überprüfen, ob es ordnungsgemäß arbeitet. Störungsmeldungen im Speicher des OBD-Systems sind aufzuzeichnen und die erforderlichen Instandsetzungsarbeiten sind auszuführen. Wenn die Fehlfunktionsanzeige des OBD-Systems eine Fehlfunktion während eines Vorkonditionierungszyklus registriert, kann der Fehler festgestellt und behoben werden. Es darf ein neuer Prüflauf durchgeführt werden, und die Ergebnisse des reparierten Fahrzeugs werden verwendet.

3.3. Die Zündanlage ist zu überprüfen, und fehlerhafte Bauteile, wie z.B. Zündkerzen, Kabel, sind auszutauschen.

3.4. Die Kompression ist zu überprüfen. Ist das Ergebnis nicht zufrieden stellend, ist das Fahrzeug zurückzuweisen.

3.5. Die Motorparameter sind anhand der Herstellerangaben zu überprüfen und gegebenenfalls anzupassen.

3.6. Wenn das Fahrzeug bis zur Regelwartung noch höchstens 800 km gefahren würde, ist diese Wartung nach den Anweisungen des Herstellers durchzuführen. Unabhängig vom Kilometerstand können Öl- und Luftfilter auf Wunsch des Herstellers ausgetauscht werden.

3.7. Ist das Fahrzeug für die Prüfungen zugelassen, dann ist der Kraftstoff durch den entsprechenden Bezugskraftstoff für die Emissionsprüfungen zu ersetzen, sofern der Hersteller nicht der Verwendung von handelsüblichem Kraftstoff zustimmt.

4. Prüfungen an in Betrieb befindlichen Fahrzeugen

4.1. Wird eine Prüfung am Fahrzeug für erforderlich gehalten, so werden die nach Anhang III geltenden Emissionsprüfungen an vorkonditionierten Fahrzeugen durchgeführt, die entsprechend den Anforderungen der Abschnitte 2 und 3 ausgewählt wurden. Diese Prüfung muss die Messung der Zahl der emittierten Partikel nur für Fahrzeuge umfassen, die nach der Euro-6-Norm in den Klassen W, X und Y gemäß Anhang I Anlage 6 Tabelle 1 genehmigt sind. Über die in Anhang 4 Nummer 5.3 der UN/ECE-Regelung Nr. 83 genannten Vorkonditionierungszyklen hinausgehende Zyklen sind nur gestattet, wenn sie für die normalen Fahrbedingungen repräsentativ sind.

4.2. Fahrzeuge mit einem OBD-System können darauf überprüft werden, ob während des Betriebs z.B. die Fehlfunktionsanzeige bei Überschreiten der für die Typgenehmigung vorgeschriebenen Emissionsgrenzwerte (d. h. der in Anhang XI für die Störungsmeldung festgelegten Grenzwerte) ordnungsgemäß arbeitet.

4.3. Das OBD-System kann beispielsweise darauf überprüft werden, ob bei Emissionswerten, die über den geltenden Grenzwerten liegen, keine Störungsmeldung erfolgt, eine systematische Fehlauslösung der Fehlfunktionsanzeige auftritt und Meldungen über fehlerhafte oder beschädigte Bauteile im OBD-System zutreffen.

4.4. Entspricht das Verhalten eines Bauteils oder Systems nicht den Angaben des Typgenehmigungsbogens und/oder der Beschreibungsunterlagen für diesen Fahrzeugtyp, ohne dass die Abweichung nach Artikel 13 Absatz 1 oder 2 der Richtlinie 2007/46/EG genehmigt wurde, und zeigt das OBD-System keine Störungsmeldung an, so wird das Bauteil oder System vor der Emissionsprüfung nur ersetzt, wenn erwiesen ist, dass unbefugte Eingriffe oder unsachgemäße Behandlung des Bauteils oder Systems dazu geführt haben, dass das OBD-System den daraus folgenden Fehler nicht erkennt.

5. Auswertung der Ergebnisse der Emissionsprüfung

5.1. Die Prüfergebnisse sind nach dem Verfahren gemäß Anlage 2 auszuwerten.

5.2. Prüfergebnisse dürfen nicht mit Verschlechterungsfaktoren multipliziert werden.

6. Mängelbeseitigungsplan

6.1. Die Typgenehmigungsbehörde fordert den Hersteller dazu auf, einen Mängelbeseitigungsplan vorzulegen, wenn

6.1.1. für die Auspuffemissionen bei mehr als einem Fahrzeug stark abweichende Emissionen festgestellt werden, die eine der folgenden Bedingungen erfüllen:

1. sie entsprechen den Bedingungen in Anlage 4 Nummer 3.2.3 der UN/ECE-Regelung Nr. 83 und sowohl die Genehmigungsbehörde als auch der Hersteller stimmen darin überein, dass der überhöhten Emission dieselbe Ursache zugrunde liegt, oder
2. sie entsprechen den Bedingungen in Anlage 4 Nummer 3.2.4 der UN/ECE-Regelung Nr. 83 und die Typgenehmigungsbehörde hat festgestellt, dass der überhöhten Emission dieselbe Ursache zugrunde liegt;

6.1.2. für den IUPR_M einer bestimmten Überwachungsfunktion M die folgenden statistischen Bedingungen in einer Stichprobe zutreffen, deren Umfang gemäß Nummer 3.5 dieses Anhangs festgelegt wird:

1. Bei Fahrzeugen, für die ein Koeffizient von 0,1 gemäß Anhang XI Anlage 1 Nummer 3.1.5 zugrunde gelegt wurde, zeigen die erfassten Fahrzeugdaten für mindestens eine Überwachungsfunktion M in der Stichprobe entweder, dass der durchschnittliche Betriebsleistungskoeffizient der Stichprobe unter dem Wert 0,1 liegt oder dass 66 Prozent oder mehr der Fahrzeuge der Stichprobe für diese Überwachungsfunktion einen Betriebsleistungskoeffizienten von weniger als 0,1 haben.
2. Bei Fahrzeugen, für die die vollen Koeffizienten gemäß Anhang XI Anlage 1 Nummer 3.1.4 zugrunde gelegt wurden, zeigen die erfassten Fahrzeugdaten für mindestens eine Überwachungsfunktion M in der Stichprobe entweder, dass der durchschnittliche Betriebsleistungskoeffizient der Stichprobe unter dem Wert Test_min(M) liegt oder dass 66 Prozent oder mehr der Fahrzeuge der Stichprobe einen Betriebsleistungskoeffizienten unterhalb des Wertes Test_min(M) haben.

   Für Test_min(M) gelten folgende Werte:

   1. 0,230, wenn die Überwachungsfunktion M einen Betriebsleistungskoeffizienten von 0,26 aufweisen muss,
   2. 0,460, wenn die Überwachungsfunktion M einen Betriebsleistungskoeffizienten von 0,52 aufweisen muss,
   3. 0,297, wenn die Überwachungsfunktion M einen Betriebsleistungskoeffizienten von 0,336 aufweisen muss,

   gemäß Anhang XI Anlage 1 Nummer 3.1.4.

6.2. Der Mängelbeseitigungsplan ist bei der Typgenehmigungsbehörde binnen 60 Werktagen nach dem Tag der in Nummer 6.1 genannten Benachrichtigung einzureichen. Die Typgenehmigungsbehörde muss binnen 30 Werktagen erklären, ob sie den Mängelbeseitigungsplan billigt oder ablehnt. Kann der Hersteller der zuständigen Genehmigungsbehörde jedoch nachweisen, dass mehr Zeit erforderlich ist, um die Ursache der Mängel festzustellen, damit ein Mängelbeseitigungsplan ausgearbeitet werden kann, ist eine Fristverlängerung zu gewähren.

6.3. Die Mängelbeseitigungsmaßnahmen gelten für alle Fahrzeuge, die denselben Mangel aufweisen könnten. Es muss geprüft werden, inwieweit die Typgenehmigungsunterlagen geändert werden müssen.

6.4. Der Hersteller muss von allen Mitteilungen im Zusammenhang mit dem Mängelbeseitigungsplan eine Kopie vorlegen, die Rückrufaktion dokumentieren und der Genehmigungsbehörde einen regelmäßigen Sachstandsbericht zuleiten.

6.5. Der Mängelbeseitigungsplan muss die in den Nummern 6.5.1 bis 6.5.11 genannten Angaben und Unterlagen enthalten. Der Hersteller muss den Mängelbeseitigungsplan mit einer Bezeichnung oder Nummer eindeutig kennzeichnen. Der Plan muss Folgendes enthalten:

6.5.1. Eine Beschreibung jedes Fahrzeugtyps, für den der Mängelbeseitigungsplan gilt.

6.5.2. Eine Beschreibung der spezifischen Änderungen, Neuerungen, Reparaturen, Korrekturen, Anpassungen oder sonstigen Veränderungen, die vorzunehmen sind, um die Übereinstimmung der Fahrzeuge herzustellen, einschließlich einer kurzen Zusammenfassung der Daten und technischen Untersuchungen, die der Entscheidung des Herstellers bezüglich der zu ergreifenden Maßnahmen zur Korrektur der Nichtübereinstimmung zugrunde liegen.

6.5.3. Eine Beschreibung des Verfahrens, das der Hersteller anwendet, um die Fahrzeughalter zu informieren.

6.5.4. Gegebenenfalls eine Beschreibung der ordnungsgemäßen Wartung oder Nutzung, von der der Hersteller das Recht auf eine Instandsetzung nach dem Mängelbeseitigungsplan abhängig macht, und eine Begründung für diese Bedingung. Bedingungen für Wartung oder Nutzung dürfen nur insoweit gestellt werden, als sie offensichtlich im Zusammenhang mit den Mängeln und den Maßnahmen zu ihrer Beseitigung stehen.

6.5.5. Eine Beschreibung des Verfahrens, das von Fahrzeughaltern zur Behebung der Mängel anzuwenden ist. In dieser Beschreibung müssen ein Datum, nach dem die Mängelbeseitigungsmaßnahmen getroffen werden können, die geschätzte Dauer der Instandsetzungsarbeiten in der Werkstatt und der Ort, an dem sie durchgeführt werden können, angegeben sein. Die Instandsetzung muss innerhalb einer angemessenen Frist nach der Ablieferung des Fahrzeugs fachgerecht durchgeführt werden.

6.5.6. Eine Kopie der Informationen, die der Fahrzeughalter erhalten hat.

6.5.7. Eine kurze Beschreibung des Systems, mit dem der Hersteller eine ausreichende Versorgung mit Bauteilen oder Systemen für die Mängelbeseitigung sicherstellt. Es muss angegeben sein, wann genügend Bauteile oder Systeme vorhanden sind, so dass mit den Arbeiten begonnen werden kann.

6.5.8. Eine Kopie aller Anweisungen, die denjenigen zu übersenden sind, die die Instandsetzung vornehmen sollen.

6.5.9. Eine Beschreibung der Auswirkungen der vorgeschlagenen Mängelbeseitigungsmaßnahmen auf die Emissionen, den Kraftstoffverbrauch, das Fahrverhalten und die Sicherheit bei jedem Fahrzeugtyp, für den der Mängelbeseitigungsplan gilt, sowie die Angabe der Daten und technischen Studien, auf die sich diese Erkenntnisse stützen.

6.5.10. Sonstige Informationen, Berichte oder Daten, die die Typgenehmigungsbehörde zur Beurteilung des Mängelbeseitigungsplans nach vernünftigem Ermessen gegebenenfalls für erforderlich hält.

6.5.11. Wenn in dem Mängelbeseitigungsplan eine Rückrufaktion vorgesehen ist, ist der Typgenehmigungsbehörde eine Beschreibung des Verfahrens für die Dokumentierung der Instandsetzung vorzulegen. Wird ein Kennzeichen verwendet, ist davon ein Muster einzureichen.

6.6. Es kann erforderlich sein, dass der Hersteller sinnvoll geplante, notwendige Prüfungen an Bauteilen und Fahrzeugen vornimmt, zu denen ein vorgeschlagener Austausch oder eine vorgeschlagene Instandsetzung oder Änderung gehört, um den Nutzen des Austauschs, der Instandsetzung oder der Änderung nachzuweisen.

6.7. Der Hersteller muss über jedes zurückgerufene, instandgesetzte Fahrzeug und die Werkstatt, die die Instandsetzung durchgeführt hat, Aufzeichnungen machen. Die Typgenehmigungsbehörde muss nach Durchführung des Mängelbeseitigungsplans fünf Jahre lang auf Verlangen Zugang zu den Aufzeichnungen haben.

6.8. Die Instandsetzung und die Änderung oder der Einbau neuer Einrichtungen müssen in eine Bescheinigung eingetragen werden, die dem Fahrzeughalter vom Hersteller ausgestellt wird.

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1. Dieses Verfahren ist zur Prüfung der Übereinstimmung in Betrieb befindlicher Fahrzeuge für die Prüfung Typ 1 anzuwenden. Es gilt das entsprechende statistische Verfahren von Anlage 4 der UN/ECE-Regelung Nr. 83 mit den in den Absätzen 2 bis 9 dieser Anlage beschriebenen Ausnahmen.

2. Anmerkung 1 gilt nicht.

3. Nummer 3.2 gilt wie folgt:

Ein Fahrzeug gilt als Fahrzeug mit stark abweichenden Emissionen, wenn die Bedingungen von Nummer 3.2.2 erfüllt sind.

4. Nummer 3.2.1 gilt nicht.

5. Die Bezugnahme in Nummer 3.2.2 auf Zeile B der Tabelle in Nummer 5.3.1.4 gilt bei Euro-5-Fahrzeugen als Bezugnahme auf Anhang I Tabelle 1 und bei Euro-6-Fahrzeugen als Bezugnahme auf Anhang I Tabelle 2 der Verordnung (EG) Nr. 715/2007.

6. In den Nummern 3.2.3.2.1 und 3.2.4.2 gilt die Bezugnahme auf Anlage 3 Abschnitt 6 als Bezugnahme auf Anhang II Anlage 1 Abschnitt 6 dieser Verordnung.

7. Die Bezugnahme in den Anmerkungen 2 und 3 auf Zeile A der Tabelle in Nummer 5.3.1.4 gilt bei Euro-5-Fahrzeugen als Bezugnahme auf Anhang I Tabelle 1 und bei Euro-6-Fahrzeugen als Bezugnahme auf Anhang I Tabelle 2 der Verordnung (EG) Nr. 715/2007.

8. Die Bezugnahme in Nummer 4.2 auf Nummer 5.3.1.4 gilt bei Euro-5-Fahrzeugen als Bezugnahme auf Anhang I Tabelle 1 und bei Euro-6-Fahrzeugen als Bezugnahme auf Anhang I Tabelle 2 der Verordnung (EG) Nr. 715/2007.

9. Abbildung 4/1 wird durch folgende Abbildung ersetzt:

"Abbildung 4/1

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1. Das Verfahren zur Prüfung der Übereinstimmung in Betrieb befindlicher Fahrzeuge ist in Abbildung 1 dargestellt.

2. Der Hersteller hat die gemäß den Vorschriften dieses Anhangs erforderlichen Informationen zusammenzustellen. Die Genehmigungsbehörde kann außerdem Informationen aus Überwachungsprogrammen in Betracht ziehen.

3. Die Genehmigungsbehörde muss alle Verfahren und Prüfungen durchführen, die dazu erforderlich sind, sich von der Einhaltung der Vorschriften für die Übereinstimmung in Betrieb befindlicher Fahrzeuge zu überzeugen. (Phasen 2 bis 4).

4. Kommt es bei der Bewertung der vorgelegten Informationen zu Abweichungen oder Meinungsverschiedenheiten, muss die Genehmigungsbehörde bei dem technischen Dienst, der die Typgenehmigungsprüfung durchgeführt hat, um Klärung nachsuchen.

5. Der Hersteller muss einen Mängelbeseitigungsplan aufstellen und durchführen. Vor seiner Durchführung muss dieser Plan von der Genehmigungsbehörde genehmigt werden (Phase 5).

Abbildung 1 Darstellung des Verfahrens zur Prüfung der Übereinstimmung in Betrieb befindlicher Fahrzeuge

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1. Einführung

Dieser Anhang enthält Vorschriften für die Prüfung Typ 1 zur Ermittlung der durchschnittlichen Abgasemissionen bei Umgebungsbedingungen.

2. Allgemeine Vorschriften

2.1. Die allgemeinen Vorschriften entsprechen denen von Absatz 5.3.1 der UN/ECE-Regelung Nr. 83 mit den in den Absätzen 2.2 bis 2.5 beschriebenen Ausnahmen.

2.2. Die Fahrzeuge, die der in Absatz 5.3.1.1 beschriebenen Prüfung unterzogen werden, sind als alle unter diese Verordnung fallenden Fahrzeuge zu verstehen.

2.3. Die in Absatz 5.3.1.2.4 genannten Schadstoffe sind als alle in Anhang I Tabellen 1 und 2 der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 aufgeführten Schadstoffe zu verstehen.

2.4. Die Bezugnahme in Absatz 5.3.1.4 auf die Verschlechterungsfaktoren nach Absatz 5.3.6 gilt als Bezugnahme auf die Verschlechterungsfaktoren nach Anhang VII dieser Verordnung.

2.5. Die in Absatz 5.3.1.4 genannten Emissionsgrenzwerte gelten bei Euro-5-Fahrzeugen als Bezugnahme auf die Emissionsgrenzwerte nach Anhang I Tabelle 1 und bei Euro-6-Fahrzeugen auf die Grenzwerte nach Anhang I Tabelle 2 der Verordnung (EG) Nr. 715/2007.

2.6. Vorschriften bei mit Flüssiggas, Erdgas oder Biomethan betriebenen Fahrzeugen

2.6.1. Die allgemeinen Vorschriften für die Prüfung von mit Flüssiggas, Erdgas oder Biomethan betriebenen Fahrzeugen entsprechen denen von Anhang 12 Absatz 1 der UN/ECE-Regelung Nr. 83.

3. Technische Vorschriften

3.1. Die technischen Vorschriften entsprechen denen von Anhang 4 der UN/ECE-Regelung Nr. 83 mit den in den Nummern 3.2 bis 3.12 beschriebenen Ausnahmen. Ab den in Artikel 10 Absatz 6 Satz 2 der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 genannten Terminen werden die Partikelmasse (PM) und die Partikelzahl (P) mit dem Verfahren für die Emissionsprüfung bestimmt, das in Abschnitt 6 von Anhang 4a der UN/ECE-Regelung Nr. 83, Ergänzung 07 zur Änderungsserie 05, enthalten ist; dabei sind jeweils die in den Nummern 4.4 und 4.5 beschriebenen Prüfgeräte zu verwenden.

3.2. Die in Absatz 3.2 angegebenen Bezugskraftstoffe gelten als Bezugnahme auf die entsprechenden technischen Daten von Bezugskraftstoffen in Anhang IX dieser Verordnung.

3.3. Die Abgase gemäß Absatz 4.3.1.1. umfassen Methan, Wasser und Wasserstoff:

"...(HFID). HFID), kalibriert mit Propan, ausgedrückt als Kohlenstoff-Äquivalent (C₁).

Analyse von Methan (CH₄):

Der Analysator gehört entweder zum Typ Gaschromatograf kombiniert mit einem Flammenionisationsdetektor (FID) oder zum Typ Flammenionisationsdetektor (FID) mit einem Nicht-Methan-Cutter, kalibriert mit Methan, ausgedrückt als Kohlenstoff-Äquivalent (C1).

Analyse von Wasser (H₂O):

Der Analysator gehört zum Typ nicht dispersiver Infrarotabsorptionsanalysator (NDIR). Der NDIR wird entweder mit Wasserdampf oder mit Propylen (C₃H₆) kalibriert. Wenn der NDIR mit Wasserdampf kalibriert wird, ist sicherzustellen, dass sich während des Kalibrierungsvorgangs in den Röhren und Verbindungsstücken kein Kondenswasser bilden kann. Wenn der NDIR mit Propylen kalibriert wird, muss der Analysatorhersteller Anleitungen vorlegen, wie die Propylenkonzentration in die ihr entsprechende Wasserdampfkonzentration umzurechnen ist. Die Werte für die Umrechnung werden vom Analysatorhersteller in regelmäßigen Abständen, jedoch mindestens einmal pro Jahr, geprüft.

Analyse von Wasserstoff (H₂):

Der Analysator gehört zum Typ Sektorfeld-Massenspektrometrie, kalibriert mit Wasserstoff.

Stickoxide (NO_x)..."

3.3.a. Die in Absatz 4.5.1. genannten reinen Gase sind so zu verstehen, dass sie Propylen umfassen:

"...Propan: (Mindestreinheit 99,5 %).

Propylen: (Mindestreinheit 99,5 %)."

3.4. Die in Absatz 8.2 genannten Dichtekoeffizienten für Kohlenwasserstoffe sind folgendermaßen zu verstehen:

Dabei ist "A" die Menge an Erdgas/Biomethan in dem Wasserstoff-Erdgas-Gemisch, ausgedrückt in Volumenprozent.

3.5. Ab den betreffenden Daten gemäß Artikel 10 Absätze 4 und 5 der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 gilt für Anhang 4 Anlage 3 Absatz 4.1.2 folgender Wortlaut:

"Reifen

Die Reifen sind nach ihrem Rollwiderstand zu wählen. Es sind die Reifen mit dem höchsten, nach ISO 28580 gemessenen Rollwiderstand zu wählen.

Bei mehr als drei Rollwiderständen ist der Reifen mit dem zweithöchsten Rollwiderstand zu wählen.

Die Kennzahlen des Rollwiderstands der Reifen, die an Serienfahrzeugen montiert werden, müssen den Reifen entsprechen, die bei der Typgenehmigung verwendet wurden."

3.6. Anhang 4 Anlage 5 Absatz 2.2.2 schließt Folgendes ein:

"... CO₂-, CO-, THC-, CH₄- und NO_x-Konzentration ..."

3.7. Anhang 4 Anlage 8 Absatz 1 wird wie folgt geändert:

"... Bei THC, CH₄ und CO erfolgt keine Feuchtigkeitskorrektur. ..."

3.8. Anhang 4 Anlage 8 Absatz 1.3 zweiter Unterabsatz ist folgendermaßen zu verstehen:

"... Der Verdünnungsfaktor wird wie folgt berechnet:

Für jeden Bezugskraftstoff außer Wasserstoff:

Für einen Kraftstoff der Zusammensetzung CxHyOz lautet die allgemeine Formel:

Für Wasserstoff-Erdgas lautet die Formel:

Der Verdünnungsfaktor für Wasserstoff wird wie folgt berechnet:

Für die in Anhang IX enthaltenen Bezugskraftstoffe gelten folgende Werte für 'X':

In diesen Gleichungen ist:

C_CO2 = die CO₂-Konzentration im verdünnten Abgas im Sammelbeutel, ausgedrückt in Volumenprozent,

C_HC = die HC-Konzentration im verdünnten Abgas im Sammelbeutel, ausgedrückt in ppm Kohlenstoff-Äquivalent,

C_CO = die CO-Konzentration im verdünnten Abgas im Sammelbeutel, ausgedrückt in ppm.

C_H2O = die H₂O-Konzentration im verdünnten Abgas im Sammelbeutel, ausgedrückt in Volumenprozent,

C_H2O-DA = die H₂O-Konzentration in der Verdünnungsluft, ausgedrückt in Volumenprozent,

C_H2 = die Wasserstoff-Konzentration im verdünnten Abgas im Sammelbeutel, ausgedrückt in ppm,

A = die Menge an Erdgas/Biomethan in dem Wasserstoff-Erdgas-Gemisch, ausgedrückt in Volumenprozent"

3.9. Zusätzlich zu den Vorschriften von Anhang 4 Anlage 8 Absatz 1.3 gelten folgende Vorschriften:

Die Konzentration der Nichtmethan-Kohlenwasserstoffe (NMHC) wird wie folgt berechnet:

C_NMHC = C_THC - (Rf_CH4 x C_CH4)

Dabei ist:

C_NMHC = die korrigierte NMHC-Konzentration im verdünnten Abgas, ausgedrückt in ppm Kohlenstoffäquivalent,

C_THC = die THC-Konzentration im verdünnten Abgas, ausgedrückt in ppm Kohlenstoffäquivalent und korrigiert um die THC-Konzentration in der Verdünnungsluft,

C_CH4 = die CH₄-Konzentration im verdünnten Abgas, ausgedrückt in ppm Kohlenstoffäquivalent und korrigiert um die CH₄-Konzentration in der Verdünnungsluft,

Rf_CH4 = der Ansprechfaktor des FID für Methan, wie in Anhang 4 Anlage 6 Absatz 2.3 festgelegt.

3.10. Anhang 4 Anlage 8 Absatz 1.5.2.3 gilt als Folgendes einschließend:

3.11. Bezugnahmen auf HC gelten in den nachstehenden Absätzen als Bezugnahmen auf THC:

1. Absatz 4.3.1.1,
2. Absatz 4.3.2,
3. Anlage 6 - Absatz 2.2,
4. Anlage 8 - Absatz 1.3,
5. Anlage 8 - Absatz 1.5.1.3,
6. Anlage 8 - Absatz 1.5.2.3,
7. Anlage 8 - Absatz 2.1.

3.12. Bezugnahmen auf Kohlenwasserstoffe gelten in den nachstehenden Absätzen als Bezugnahmen auf Gesamtkohlenwasserstoffe:

1. Absatz 4.3.1.1,
2. Absatz 4.3.2,
3. Absatz 7.2.8.

3.13. Technische Vorschriften für ein Fahrzeug mit einem periodisch arbeitenden Regenerationssystem

3.13.1. Die technischen Vorschriften entsprechen denen von Anhang 13 Absatz 3 der UN/ECE-Regelung Nr. 83 mit den in den Absätzen 3.13.2 bis 3.13.4 beschriebenen Ausnahmen.

3.13.2. Die Bezugnahme auf Anhang I Absätze 4.2.11.2.1.10.1 bis 4.2.11.2.1.10.4 oder 4.2.11.2.5.4.1 bis 4.2.11.2.5.4.4 in Absatz 3.1.3 gilt als Bezugnahme auf Anhang I Anlage 3 Absätze 3.2.12.2.1.11.1 bis 3.2.12.2.1.11.4 oder 3.2.12.2.6.4.1 bis 3.2.12.2.6.4.4 der Verordnung (EG) Nr. 692/2008.

3.13.3. Auf Antrag des Herstellers wird eine Regenerationseinrichtung nicht nach dem spezifischen Verfahren für periodisch arbeitende Regenerationssysteme geprüft, wenn der Hersteller der Genehmigungsbehörde anhand von Daten belegt, dass die in Anhang I Tabellen 1 und 2 der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 angegebenen, nach Zustimmung des Technischen Dienstes bei der betreffenden Fahrzeugklasse berücksichtigten Emissionsgrenzwerte während der Zyklen, in denen eine Regeneration erfolgt, nicht überschritten werden.

3.13.4. Bei einer periodisch arbeitenden Regenerationseinrichtung können die Emissionsgrenzwerte während der Zyklen überschritten werden, in denen eine Regeneration erfolgt. Erfolgt bei einer emissionsmindernden Einrichtung eine Regeneration mindestens einmal während einer Prüfung Typ 1, nachdem sie bereits mindestens einmal während des Zyklus zur Vorbereitung des Fahrzeugs stattgefunden hat, so gilt das System als kontinuierlich arbeitendes Regenerationssystem, für das kein besonderes Prüfverfahren erforderlich ist.

3.14. Ab den in Artikel 2 der Richtlinie 2008/89/EG der Kommission ⁵¹ genannten Terminen sind die in Nummer 2 der UN/ECE-Regelung Nr. 48 ⁵² definierten Tagfahrleuchten eines Fahrzeugs während des Prüfzyklus einzuschalten. Das Prüffahrzeug ist mit dem Tagfahrleuchtensystem auszustatten, das unter den Tagfahrleuchtenanlagen, die der Hersteller in Fahrzeuge der vom typgenehmigten Fahrzeug repräsentierten Gruppe einbaut, den höchsten Stromverbrauch hat. Der Hersteller stellt den Genehmigungsbehörden diesbezügliche geeignete technische Unterlagen zur Verfügung.

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1. Einleitung, Begriffsbestimmungen und Abkürzungen

1.1. Einleitung

Dieser Anhang beschreibt das Verfahren für die Nachprüfung des Emissionsverhaltens von leichten Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen im tatsächlichen Fahrbetrieb (real driving emissions, RDE).

1.2. Begriffsbestimmungen

1.2.1. "Genauigkeit" bezeichnet die Abweichung eines gemessenen oder errechneten Wertes von einem rückverfolgbaren Bezugswert.

1.2.2. "Analysator" bezeichnet ein Messgerät, das nicht Teil des Fahrzeugs ist, sondern installiert wird, um die Konzentration oder die Menge der gasförmigen Schadstoffe oder luftverunreinigenden Partikel zu bestimmen.

1.2.3. "Achsabschnitt" einer linearen Regression bezeichnet den Wert a₀ nach folgender Formel:

Dabei ist:

a₁ die Steigung der Regressionsgeraden

der Mittelwert des Bezugsparameters

der Mittelwert des zu überprüfenden Parameters

1.2.4. "Kalibrierung" bezeichnet den Vorgang der Einstellung des Ansprechens eines Analysators, eines Durchsatzmessgerätes, eines Sensors oder eines Signals, so dass seine Ausgabe mit einem oder mehreren Bezugssignalen übereinstimmt.

1.2.5. "Bestimmungskoeffizient" bezeichnet den Wert r² nach folgender Formel:

Dabei ist:

a₀ der Achsabschnitt der Regressionsgeraden

a₁ die Steigung der Regressionsgeraden

x_i der gemessene Bezugswert

y_i der gemessene Wert des zu überprüfenden Parameters

der Mittelwert des zu überprüfenden Parameters

n die Anzahl der Werte

1.2.6. "Kreuzkorrelations-Koeffizient" bezeichnet den Wert r nach folgender Formel:

Dabei ist:

x_i der gemessene Bezugswert

y_i der gemessene Wert des nachzuprüfenden Parameters

der Mittelwert des Bezugswertes

der Mittelwert des zu überprüfenden Parameters

n die Anzahl der Werte

1.2.7. "Ansprechverzögerung" bezeichnet die Zeit, die vom Umschalten des Gasstroms (t₀) vergeht, bis der angezeigte Messwert 10 % (t₁₀) seines Endwertes erreicht.

1.2.8. "Signale oder Daten des Motorsteuergeräts" bezeichnet jede Fahrzeuginformation und jedes Signal aus dem Fahrzeugnetz, die mithilfe der Protokolle nach Anlage 1 Nummer 3.4.5 aufgezeichnet werden.

1.2.9. "Motorsteuergerät" bezeichnet das elektronische Gerät, das verschiedene Aktoren steuert, um eine optimale Leistung des Antriebstrangs zu gewährleisten.

1.2.10. "Emissionen" auch "Abgasbestandteile", "Schadstoffe" oder "Schadstoffemissionen" genannt, bezeichnen die limitierten gas- oder partikelförmigen Bestandteile des Abgases.

1.2.11. "Abgas" bezeichnet die Gesamtheit aller gas- und partikelförmigen Abgasbestandteile, die durch die Verbrennung des Kraftstoffs im Verbrennungsmotor des Fahrzeugs entstehen und am Abgasauslass oder dem Auspuffrohr ausgestoßen werden.

1.2.12. "Abgasemissionen" bezeichnet die Emissionen von Partikeln, beschrieben durch deren Masse und deren Anzahl, sowie von gasförmigen Abgasbestandteilen aus dem Auspuff eines Fahrzeugs.

1.2.13. "Skalenendwert" bezeichnet den gesamten Messbereich eines Analysators, Durchsatzmessgeräts oder Sensors gemäß den Angaben des Herstellers der Einrichtung. Wird bei Messungen ein Teilmessbereich des Analysators, Durchsatzmessgeräts oder Sensors verwendet, ist unter dem Skalenendwert der maximale Ablesewert zu verstehen.

1.2.14. "Kohlenwasserstoff-Ansprechfaktor" für eine bestimmte Art von Kohlenwasserstoffen bezeichnet das Verhältnis zwischen dem Ablesewert eines Flammenionisations-Detektors (FID) und der Konzentration der jeweiligen Kohlenwasserstoffart in der Bezugsgasflasche in ppmC₁.

1.2.15. "Größere Wartungsarbeiten" bezeichnet die Einstellung, die Reparatur oder den Ersatz eines Analysators, eines Durchsatzmessgeräts oder eines Sensors, wodurch die Messgenauigkeit beeinflusst werden könnte.

1.2.16. "Rauschen" bezeichnet das Doppelte des quadratischen Mittels von zehn Standardabweichungen vom Nullpunktwert, wobei die Aufzeichnungsfrequenz bei der Messung 30 Sekunden lang konstant mindestens 1,0 Hz betragen muss.

1.2.17. "Nichtmethankohlenwasserstoffe (NMHC)" bezeichnet die gesamten Kohlenwasserstoffe (THC) ohne Methan (CH₄).

1.2.18. "Partikelzahl" (P) bezeichnet die Gesamtzahl der festen Partikel im Abgas eines Fahrzeugs, definiert durch das Messverfahren nach dieser Verordnung, zur Bewertung der Einhaltung der jeweiligen Euro-6-Emissionsgrenzwerte nach Tabelle 2 in Anhang I der Verordnung (EG) Nr. 715/2007.

1.2.19. "Präzision" bezeichnet das 2,5fache der Standardabweichung des zehnmal wiederholten Ansprechens auf einen gegebenen rückverfolgbaren Standardwert.

1.2.20. "Ablesewert" bezeichnet den numerischen Wert, der von einem Analysator, einem Durchsatzmessgerät, einem Sensor oder einer sonstigen bei der Messung von Fahrzeugemissionen eingesetzten Einrichtung angezeigt wird.

1.2.21. "Ansprechzeit" (t₉₀) bezeichnet die Summe der Ansprechverzögerung und der Anstiegzeit.

1.2.22. "Anstiegzeit" bezeichnet die Zeit für den Anstieg des angezeigten Messwertes von 10 % auf 90 % des Endwertes (t₉₀ ^- t₁₀).

1.2.23. "Quadratisches Mittel (x_rms)" bezeichnet die Quadratwurzel aus dem arithmetischen Mittel der Quadrate der Werte und ist wie folgt definiert:

Dabei ist:

X der gemessene oder berechnete Wert

N die Anzahl der Werte

1.2.24. "Sensor" bezeichnet eine Messeinrichtung, die nicht Teil des Fahrzeugs selbst ist, sondern installiert wird, um Parameter zu bestimmen, bei denen es sich nicht um die Konzentration der gas- und partikelförmigen Schadstoffe oder den Abgas-Massendurchsatz handelt.

1.2.25. "Justieren" bezeichnet die Kalibrierung eines Analysators, Durchsatzmessgeräts oder Sensors, so dass er auf ein Normal, das möglichst genau dem bei der tatsächlichen Emissionsprüfung erwarteten Höchstwert entspricht, exakt anspricht.

1.2.26. "Justierausschlag" bezeichnet den Mittelwert des Ausschlages beim Ansprechen auf ein Justiersignal über einen Zeitraum von mindestens 30 Sekunden.

1.2.27. "Justierausschlagsdrift" bezeichnet die Differenz zwischen dem Mittelwert des Ansprechens auf ein Justiersignal und dem tatsächlichen Justiersignal, die eine bestimmte Zeit nach der genauen Justierung eines Analysators, eines Durchsatzmessgeräts oder eines Sensors gemessen wird.

1.2.28. "Steigung" einer linearen Regression bezeichnet den Wert a₁ nach folgender Formel:

Dabei ist:

der Mittelwert des Bezugsparameters

der Mittelwert des zu überprüfenden Parameters

x_i der tatsächliche Wert des Bezugsparameters

y_i der tatsächliche Wert des zu überprüfenden Parameters

n die Anzahl der Werte

1.2.29. "Standardabweichung vom Schätzwert" bezeichnet den Wert SEE nach der folgenden Formel:

Dabei ist:

ý der Mittelwert des zu überprüfenden Parameters

y_i der tatsächliche Wert des zu überprüfenden Parameters

x_max der tatsächliche Höchstwert des Bezugsparameters

n die Anzahl der Werte

1.2.30. "Gesamtkohlenwasserstoffe" (total hydrocarbons, THC) bezeichnet die Summe aller mit einem Flammenionisierungsdetektor (FID) messbaren flüchtigen Verbindungen.

1.2.31. "Rückverfolgbarkeit" bezeichnet die Möglichkeit, eine Messung oder einen Ablesewert in einer ununterbrochenen Vergleichskette mit einer bekannten und gemeinsam vereinbarten Norm in Verbindung zu bringen.

1.2.32. "Wandlungszeit" bezeichnet den Zeitunterschied zwischen einer Veränderung der Konzentration oder des Durchsatzes (t₀) am Bezugspunkt und dem Ansprechen des Systems mit 50 % des Endwertes (t₅₀).

1.2.33. "Typ des Analysators" oder "Analysatortyp" bezeichnet eine Gruppe von Analysatoren, die von demselben Hersteller gefertigt werden und in denen zur Bestimmung der Konzentration eines bestimmten gasförmigen Abgasbestandteils oder der Partikelzahl dasselbe Prinzip zum Einsatz kommt.

1.2.34. "Typ des Abgasmassendurchsatzmessers" bezeichnet eine Gruppe von Abgasmassendurchsatzmessern, die von demselben Hersteller gefertigt werden, deren Rohr einen ähnlichen Innendurchmesser aufweist und die den Abgasdurchsatz nach demselben Prinzip bestimmen.

1.2.35. "Validierung" bezeichnet den Vorgang zur Bewertung der ordnungsgemäßen Installation und Funktion eines portablen Emissionsmesssystems und der Richtigkeit der Abgasmassendurchsatzwerte, welche von einem oder mehreren nicht rückverfolgbaren Abgasmassendurchsatzmessern gemessenen oder mithilfe der Signale von Sensoren oder Motorsteuergeräten berechnet wurden.

1.2.36. "Nachprüfung" bezeichnet den Vorgang, mit dem bewertet wird, ob der gemessene oder berechnete Ausgabewert eines Analysators, Durchsatzmessgeräts, Sensors oder Signals innerhalb einer oder mehrerer zuvor festgelegter Anerkennungsschwellen mit einem Bezugssignal übereinstimmt.

1.2.37. "Nullpunkteinstellung" bezeichnet die Kalibrierung eines Analysators, Durchsatzmessgeräts oder Sensors, so dass die Einrichtung auf ein Nullsignal exakt anspricht.

1.2.38. "Nullpunktwert" bezeichnet den Mittelwert des Ausschlags beim Ansprechen auf ein Nullsignal über einen Zeitraum von mindestens 30 Sekunden.

1.2.39. "Nullpunktdrift" bezeichnet die Differenz zwischen dem Mittelwert des Ausschlags beim Ansprechen auf ein Nullsignal und dem tatsächlichen Nullsignal, die nach der genauen Nullkalibrierung eines Analysators, eines Durchsatzmessgeräts oder eines Sensors über einen bestimmten Zeitraum gemessen wird.

1.3. Abkürzungen

Abkürzungen beziehen sich allgemein auf sowohl für die Singular- als auch die Pluralform der abgekürzten Termini.

CH₄ - Methan

CLD - Chemilumineszenzdetektor

CO - Kohlenmonoxid

CO₂ - Kohlendioxid

CVS - Probenahmeeinrichtung mit konstantem Volumen (constant volume sampler)

DCT - Kraftübertragung mit Doppelkupplung (dual clutch transmission)

ECU - Motorsteuerungsgerät (engine control unit)

EFM - Abgasmassendurchsatzmesser (exhaust mass flow meter)

FID - Flammenionisationsdetektor

FS - Skalenendwert (full scale)

GPS - Global Positioning System (weltweites Ortungssystem über Satelliten)

H₂O - Wasser

HC - Kohlenwasserstoffe

HCLD - beheizter Chemilumineszenzdetektor (heated chemiluminescence detector)

HEV - Hybrid-Elektrofahrzeug (hybrid electric vehicle)

ICE - Verbrennungsmotor (internal combustion engine)

ID - Kennnummer oder -code

LPG - Flüssiggas (liquid petroleum gas)

MAW - Gleitendes Mittelungsfenster (moving average window)

max - Höchstwert

N₂ - Stickstoff

NDIR - nicht dispersives Infrarot

NDUV - nicht dispersives Ultraviolett

NEFC - Neuer europäischer Fahrzyklus

NG - Erdgas (natural gas)

NMC - Nicht-Methan-Cutter

NMC-FID - Nicht-Methan-Cutter kombiniert mit einem Flammenionisationsdetektor

NMHC - Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffe

NO - Stickstoffmonoxid

Nr. - Nummer

NO₂ - Stickstoffdioxid

NO_X - Stickoxide

NTE - Grenzwert (not to exceed)

O₂ - Sauerstoff

OBD - On-Board-Diagnosesysteme

PEMS - portables Emissionsmesssystem

PHEV - Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug (plug-in hybrid electric vehicle)

P - Partikelzahl

RDE - Emissionen im tatsächlichen Fahrbetrieb (real driving emissions)

SCR - selektive katalytische Reduktion (selective catalytic reduction)

SEE - Standardabweichung vom Schätzwert (standard error of estimate)

THC - Gesamtkohlenwasserstoffe (total hydrocarbons)

UNECE - Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa (United Nations Economic Commission for Europe)

FIN - Fahrzeug-Identifizierungsnummer

WLTC - weltweit harmonisierter Prüfzyklus für leichte Nutzfahrzeuge

WWH-OBD - weltweit harmonisierte On-Board-Diagnosesysteme (worldwide harmonized on-board diagnostics)

2. Allgemeine Anforderungen

2.1. Verbindliche Emissionsgrenzwerte (NTE) ¹⁶

Während der gesamten normalen Lebensdauer eines nach der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 genehmigten Fahrzeugtyps dürfen dessen gemäß diesem Anhang bestimmte Emissionen bei keiner gemäß diesem Anhang durchgeführten RDE-Prüfung folgende verbindliche Grenzwerte (NTE-Werte) überschreiten:

NTE_pollutant = CF_pollutant x TF(p₁,..., p_n) x EURO-6,

dabei ist 'Euro 6' der nach Anhang I Tabelle 2 der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 für Euro 6 geltende Emissionsgrenzwert.

2.1.1. Endgültige Übereinstimmungsfaktoren ¹⁶

Der Übereinstimmungsfaktor CF_pollutant für den jeweiligen Schadstoff wird wie folgt festgelegt:

'Toleranz': ein Parameter, welcher die durch die PEMS-Ausrüstung hinzugekommenen zusätzlichen Messunsicherheiten berücksichtigt, die jährlich überprüft werden und nach einer Verbesserung der Qualität des PEMS-Verfahrens oder technischem Fortschritt zu revidieren sind.

2.1.2. Vorläufige Übereinstimmungsfaktoren ¹⁶

Abweichend von den Bestimmungen von Nummer 2.1.1 können auf Antrag des Herstellers bis zu fünf Jahre und vier Monate nach den in Artikel 10 Absätze 4 und 5 der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 angegebenen Daten folgende vorläufige Übereinstimmungsfaktoren angewandt werden:

Die Anwendung vorläufiger Übereinstimmungsfaktoren ist in der Übereinstimmungsbescheinigung des Fahrzeugs zu vermerken.

2.1.3. Übertragungsfunktionen ¹⁶

Die Übertragungsfunktion TF(p1,..., pn) gemäß Nummer 2.1 erhält für alle Parameter pi (i = 1,...,n) den Wert 1.

Wird die Übertragungsfunktion TF(p₁,..., p_n) geändert, so muss dies auf eine Weise erfolgen, die sich nicht nachteilig auf die Umwelt und auf die Wirksamkeit der RDE-Prüfverfahren auswirkt. Hierbei ist insbesondere folgende Bedingung einzuhalten:

∫ TF (p1,..., pn) * Q (p1,..., pn) dp = ∫ Q (p1,..., pn) dp

Dabei gilt:

• dp ist das Integral über allen Parametern p_i (i = 1,...,n)
• Q(p₁,..., p_n) ist die Wahrscheinlichkeitsdichte eines den Parametern entsprechenden Ereignisses p_i (i = 1,...,n) im praktischen Fahrbetrieb.

2.2. Der Hersteller bestätigt die Einhaltung von Punkt 2.1 durch Ausfüllen der Bescheinigung nach Anlage 9.

2.3. Die in diesem Anhang vorgeschriebenen RDE-Prüfungen bei der Typgenehmigung und während der Lebensdauer eines Fahrzeugs begründen die Vermutung der Konformität mit den Anforderungen nach Nummer 2.1. Die Konformitätsvermutung kann durch zusätzliche RDE-Prüfungen überprüft werden.

2.4. Die Mitgliedstaaten sorgen dafür, dass Fahrzeuge entsprechend den Bestimmungen ihrer eigenen nationalen Rechtsvorschriften und unter Einhaltung der örtlichen Straßenverkehrs-Rechtsvorschriften und Sicherheitsanforderungen mit PEMS auf öffentlichen Straßen geprüft werden können.

2.5. Die Hersteller stellen sicher, dass Fahrzeuge von einer unabhängigen Stelle mit PEMS auf öffentlichen Straßen geprüft werden können, und erfüllen die Anforderungen von Nummer 2.4, indem sie beispielsweise geeignete Adapter für Auspuffrohre zur Verfügung stellen, Zugang zu ECU-Signalen gewähren und die nötigen Verwaltungsvereinbarungen schließen. Wenn die jeweilige Prüfung mit PEMS in dieser Verordnung nicht vorgeschrieben ist, kann der Hersteller eine angemessene Gebühr gemäß Artikel 7 Absatz 1 der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 erheben.

3. Durchzuführende RDE-Prüfung

3.1. Die folgenden Anforderungen gelten für Prüfungen mit PEMS nach Artikel 3 Absatz 10 Unterabsatz 2.

3.1.0 ¹⁶ Die Anforderungen von Nummer 2.1 müssen im Stadtfahrzyklus und während der gesamten PEMS-Fahrt erfüllt werden. Nach Wahl des Herstellers sind die Bedingungen von mindestens einer der beiden nachstehenden Nummern zu erfüllen:

3.1.0.1 M_gas,d,t ≤ NTE_pollutant und M_gas,d,u ≤ NTE_pollutant, wobei die Begriffsbestimmungen von Nummer 2.1 dieses Anhangs und der Nummern 6.1 und 6.3 von Anlage 5 sowie die Einstellung gas = pollutant gelten.

3.1.0.2. M_w,gas,d ≤ NTE_pollutant und M_w,gas,d,U ≤ NTE_pollutant, wobei die Begriffsbestimmungen von Nummer 2.1 dieses Anhangs und Nummer 3.9 von Anlage 6 sowie die Einstellung gas = pollutant gelten.

3.1.1. Für die Typgenehmigung wird der Abgasmassendurchsatz mit Messgeräten bestimmt, die unabhängig vom Fahrzeug funktionieren, und es dürfen keine einschlägigen ECU-Daten des Fahrzeugs verwendet werden. Erfolgt die Messung nicht im Rahmen der Typgenehmigung, können nach Anlage 2 Nummer 7.2 auch alternative Methoden zur Bestimmung des Abgasmassendurchsatzes verwendet werden.

3.1.2. Ist die Genehmigungsbehörde nicht zufrieden mit der Prüfung der Datenqualität und den Ergebnissen der Validierung einer nach den Anlagen 1 und 4 durchgeführten PEMS-Prüfung, kann sie die Prüfung für ungültig erklären. In einem solchen Fall zeichnet die Genehmigungsbehörde die Prüfungsdaten und die Gründe, aus denen die Prüfung für ungültig erklärt wurde, auf.

3.1.3. Berichterstattung und Verbreitung von Informationen zu RDE-Prüfungen

3.1.3.1. Der Hersteller stellt der Genehmigungsbehörde einen von ihm erstellten technischen Bericht nach Anlage 8 zur Verfügung.

3.1.3.2 Der Hersteller sorgt dafür, dass folgende Angaben auf einer öffentlich zugänglichen Website kostenlos abgerufen werden können:

3.1.3.2.1 Bei Eingabe der Genehmigungsnummer des Fahrzeugtyps und der Angaben zu Typ, Variante und Version gemäß den Abschnitten 0.10 und 0.2 der EG-Übereinstimmungsbescheinigung nach Anhang IX der Richtlinie 2007/46/EG die eindeutige Identifizierungsnummer der PEMS-Prüfungsfamilie, zu der ein bestimmter Fahrzeugemissionstyp gehört (siehe Anlage 7 Nummer 5.2).

3.1.3.2.2 Bei Eingabe der eindeutigen Identifizierungsnummer einer PMS-Prüfungsfamilie:

• die vollständigen Informationen gemäß Anlage 7 Nummer 5.1
• die Listen gemäß Anlage 7 Nummern 5.3 und 5.4
• die Ergebnisse der PEMS-Prüfungen gemäß Anlage 5 Nummer 6.3 und Anlage 6 Nummer 3.9 für alle Fahrzeugemissionstypen der Liste nach Anlage 7 Nummer 5.4

3.1.3.3. Auf Anfrage stellt der Hersteller jeder interessierten Partei den technischen Bericht nach Nummer 3.1.3.1 binnen 30 Tagen kostenlos zur Verfügung.

3.1.3.4 Auf Anfrage stellt die Typgenehmigungsbehörde die unter den Nummern 3.1.3.1 und 3.1.3.2 aufgeführten Informationen binnen dreißig Tagen nach Eingang der Anfrage bereit. Die Typgenehmigungsbehörde kann eine angemessene und verhältnismäßige Gebühr erheben, welche weder abschreckend auf einen Antragsteller mit berechtigtem Interesse an den jeweiligen Informationen wirken noch die internen Kosten übersteigen darf, die der Behörde durch die Bereitstellung der angeforderten Informationen entstehen.

4. Allgemeine Anforderungen

4.1. Das Emissionsverhalten im tatsächlichen Fahrbetrieb ist durch die Prüfung von Fahrzeugen auf der Straße unter normalen Fahrmustern und -bedingungen und mit normaler Nutzlast nachzuweisen. Die RDE-Prüfung muss repräsentativ für den Betrieb der Fahrzeuge auf ihren tatsächlichen Fahrtrouten mit normaler Belastung sein.

4.2. Der Hersteller muss der Genehmigungsbehörde nachweisen, dass das ausgewählte Fahrzeug, die Fahrmuster, die Bedingungen und Nutzlasten repräsentativ für die Fahrzeugfamilie sind. Anhand der Anforderungen zur Nutzlast und zur Höhenlage gemäß den Nummern 5.1 und 5.2 ist vorab zu bestimmen, ob die Bedingungen für eine RDE-Prüfung akzeptabel sind.

4.3. Die Genehmigungsbehörde schlägt eine Prüfstrecke in städtischer Umgebung sowie auf der Landstraße und auf der Autobahn vor, die die Anforderungen von Nummer 6 erfüllt. Bei der Auswahl einer Strecke ist auf der Grundlage einer topografischen Karte festzulegen, wo Stadtverkehrs-, Landstraßen- oder Autobahnbedingungen vorliegen.

4.4. Werden bei einem Fahrzeug die Emissionen oder die Leistung durch die Erfassung von ECU-Daten beeinflusst, wird die gesamte PEMS-Prüfungsfamilie, zu der das Fahrzeug gemäß der Definition in Anlage 7 gehört, als nicht konform betrachtet. Diese Funktion gilt als "Abschalteinrichtung" im Sinne von Artikel 3 Absatz 10 der Verordnung (EG) Nr. 715/2007.

5. Randbedingungen

5.1. Fahrzeugnutzlast und Prüfmasse

5.1.1. Die Grundnutzlast des Fahrzeugs umfasst den Fahrer, gegebenenfalls einen Zeugen der Prüfung sowie die Prüfausrüstung einschließlich der Anbringungsteile und der Energieversorgungseinrichtungen.

5.1.2. Zu Prüfungszwecken kann künstliche Nutzlast hinzugefügt werden, solange die Gesamtmasse der Grundnutzlast und der künstlichen Nutzlast 90 % der Summe der "Masse der Fahrgäste" und der "Nutzlast" gemäß den Definitionen in Artikel 2 Absätze 19 und 21 der Verordnung (EU) Nr. 1230/2012 der Kommission ⁵³ nicht überschreitet.

5.2. Umgebungsbedingungen

5.2.1. Die Prüfung ist unter den Umgebungsbedingungen gemäß diesem Abschnitt durchzuführen. Um "erweiterte" Umgebungsbedingungen handelt es sich, wenn mindestens die auf die Temperatur oder die Höhenlage bezogenen Bedingungen erweitert sind.

5.2.2. Gemäßigte Höhenlage-Bedingungen: Höhe höchstens 700 Meter über dem Meeresspiegel.

5.2.3. Erweiterte Höhenlage-Bedingungen: Höhe über 700 Meter und höchstens 1300 Meter über dem Meeresspiegel.

5.2.4. Gemäßigte Temperaturbedingungen: mindestens 273 K (0 °C) und höchstens 303 K (30 °C).

5.2.5. Erweiterte Temperaturbedingungen: mindestens 266 K (- 7 °C) und weniger als 273 K (0 °C) oder mehr als 303 K (30 °C) und höchstens 308 K (35 °C)

5.2.6. Abweichend von den Bestimmungen der Nummern 5.2.4 und 5.2.5 muss im Zeitraum ab dem Geltungsbeginn verbindlicher NTE-Emissionsgrenzwerte gemäß Nummer 2.1 bis fünf Jahre nach den Zeitpunkten gemäß Artikel 10 Absätze 4 und 5 der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 der untere Temperaturwert für gemäßigte Bedingungen mindestens 276 K (3 °C) und der untere Temperaturwert für erweiterte Bedingungen mindestens 271 K (- 2 °C) betragen.

5.3. (aufgehoben) ¹⁶

5.4. Dynamische Bedingungen ¹⁶

Die dynamischen Bedingungen umfassen den Einfluss der Straßenneigung, des Gegenwindes, der Fahrdynamik (Beschleunigungen, Verzögerungen) sowie von Nebenverbrauchern auf Energieverbrauch und Emissionen des Prüffahrzeugs. Die Nachprüfung der Normalität der dynamischen Bedingungen erfolgt nach Abschluss der Prüfung anhand der aufgezeichneten PEMS-Daten. Diese Nachprüfung ist in 2 Schritten durchzuführen:

5.4.1. Ein Zuviel oder Zuwenig an Fahrdynamik während der Fahrt ist anhand der in Anlage 7a zu diesem Anhang beschriebenen Verfahren zu überprüfen.

5.4.2. Erweist sich die Fahrt im Zuge der Nachprüfungen gemäß Nummer 5.4.1 als gültig, müssen die in den Anlagen 5 und 6 zu diesem Anhang festgelegten Verfahren zur Nachprüfung der Normalität angewendet werden. Jedes Verfahren umfasst einen Bezugswert für die dynamischen Bedingungen, Spannen um den Bezugswert herum und die Anforderungen in Bezug auf den Bereich, der bei einer gültigen Prüfung mindestens erfasst werden muss.

5.5. Zustand und Betrieb des Fahrzeugs

5.5.1. Nebenverbraucher

Der Betrieb der Klimaanlage und der sonstigen Nebenverbraucher muss ihrer möglichen Verwendung durch den Verbraucher unter normalen Fahrbedingungen auf der Straße entsprechen.

5.5.2. Fahrzeuge mit einem System mit periodischer Regenerierung

5.5.2.1. "System mit periodischer Regenerierung" ist gemäß der Definition in Artikel 2 Absatz 6 zu verstehen.

5.5.2.2. Tritt eine periodische Regenerierung während einer Prüfung auf, kann die Prüfung auf Antrag des Herstellers für ungültig erklärt und einmal wiederholt werden.

5.5.2.3 Der Hersteller kann für den Abschluss des Regenerationsvorgangs sorgen und das Fahrzeug vor der zweiten Prüfung in geeigneter Weise vorkonditionieren.

5.5.2.4. Erfolgt eine Regenerierung bei der Wiederholung der RDE-Prüfung, sind die Schadstoffe, die bei der Wiederholungsprüfung ausgestoßen wurden, in die Bewertung der Emissionen aufzunehmen.

6. Anforderungen für die Fahrtstrecke

6.1. Die Anteile der Fahrt in der Stadt, auf Landstraßen und auf Autobahnen, gekennzeichnet durch die momentanen Geschwindigkeiten gemäß den Nummern 6.3 bis 6.5, sind in Prozent der Gesamtfahrstrecke auszudrücken.

6.2. Die Fahrsequenz muss in der Stadt beginnen und auf Landstraßen und Autobahnen entsprechend den Anteilen gemäß Nummer 6.6 fortgesetzt werden. Der Betrieb in der Stadt sowie auf Landstraßen und Autobahnen muss ohne Unterbrechung erfolgen. Der Betrieb auf Landstraßen kann durch kurzzeitigen Stadtbetrieb unterbrochen werden, wenn die Fahrt durch städtische Gebiete hindurchführt. Der Betrieb auf Autobahnen kann, etwa beim Passieren von Mautstellen oder Abschnitten mit Baustellen, durch kurzzeitigen Stadt- oder Landstraßenbetrieb unterbrochen werden. Ist aus praktischen Gründen eine andere Prüfreihenfolge gerechtfertigt, kann die Abfolge des Stadt-, Landstraßen- und Autobahnbetriebs mit Zustimmung der Genehmigungsbehörde verändert werden.

6.3. Der Stadtbetrieb ist gekennzeichnet durch Fahrzeuggeschwindigkeiten von höchstens 60 km/h.

6.4. Der Landstraßenbetrieb ist gekennzeichnet durch Fahrzeuggeschwindigkeiten zwischen 60 km/h und 90 km/h.

6.5. Der Autobahnbetrieb ist durch Geschwindigkeiten von über 90 km/h gekennzeichnet.

6.6. Die Fahrt muss zu etwa 34 % aus Stadtbetrieb, zu etwa 33 % aus Landstraßenbetrieb und zu etwa 33 % aus Autobahnbetrieb, gekennzeichnet durch die unter den Nummern 6.3 bis 6.5 angegebenen Geschwindigkeiten, bestehen. "Etwa" bezeichnet dabei einen Bereich von ± 10 Prozentpunkten um die angegebenen Prozentwerte. Der Stadtbetrieb darf jedoch nie weniger als 29 % der Gesamtfahrstrecke ausmachen.

6.7. Die Fahrzeuggeschwindigkeit darf normalerweise 145 km/h nicht überschreiten. Eine Überschreitung der Höchstgeschwindigkeit um einen Toleranzwert von 15 km/h ist zulässig, wenn der entsprechende Anteil 3 % der Gesamtdauer der Autobahnfahrt nicht überschreitet. Lokale Geschwindigkeitsbegrenzungen bleiben bei einer PEMS-Prüfung unbeschadet sonstiger rechtlicher Folgen in Kraft. Verstöße gegen lokale Geschwindigkeitsbegrenzungen führen als solche nicht dazu, dass die Ergebnisse einer PEMS-Prüfung ungültig werden.

6.8. ¹⁶ Beim städtischen Anteil der Fahrstrecke sollte die Durchschnittsgeschwindigkeit (unter Einrechnung der Haltezeiten) zwischen 15 km/h bis 40 km/h liegen. Die Haltezeiten, gekennzeichnet durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit von weniger als 1 km/h, müssen 6-30 % der Gesamtdauer des Stadtbetriebs ausmachen. Der Stadtbetrieb muss mehrere Haltezeiten von mindestens 10 s umfassen. Beträgt eine Haltezeit mehr als 180 s, so sind die Emissionsereignisse der auf eine solche übermäßig lange Haltezeit folgenden 180 s von der Emissionsbewertung auszunehmen.

6.9. Die Geschwindigkeitsspanne bei der Autobahnfahrt muss einen Bereich zwischen 90 km/h und mindestens 110 km/h in geeigneter Weise abdecken. Die Fahrzeuggeschwindigkeit muss mindestens 5 Minuten lang über 100 km/h betragen.

6.10. Die Dauer der Fahrt muss zwischen 90 und 120 Minuten betragen.

6.11. ¹⁶ Ausgangs- und Endpunkt dürfen sich in ihrer Höhe über dem Meeresspiegel um nicht mehr als 100 m unterscheiden.

Außerdem muss die proportionale kumulierte positive Höhendifferenz weniger als 1.200 m/100 km betragen und gemäß Anlage 7b ermittelt werden.

6.12. Die Mindeststrecke für den Stadtbetrieb, den Landstraßen- sowie den Autobahnbetrieb beträgt jeweils 16 km.

7. Anforderungen an den Betrieb

7.1. Die Fahrstrecke muss so gewählt werden, dass die Prüfung nicht unterbrochen wird und die Daten kontinuierlich aufgezeichnet werden, damit die minimale Prüfungsdauer nach Nummer 6.10 erreicht wird.

7.2. Das PEMS ist durch eine externe Quelle und nicht durch eine Quelle, die ihre Energie direkt oder indirekt vom Motor des Prüffahrzeugs bezieht, mit Strom zu versorgen.

7.3. Die PEMS-Ausrüstung ist so einzubauen, dass die Emissionen und/oder die Leistung des Fahrzeugs so wenig wie möglich beeinflusst werden. Es ist darauf zu achten, die Masse der eingebauten Ausrüstung und mögliche Veränderungen der Aerodynamik des Prüffahrzeugs so gering wie möglich zu halten. Die Nutzlast des Fahrzeugs muss den Bestimmungen von Nummer 5.1 entsprechen.

7.4. RDE-Prüfungen sind an Arbeitstagen gemäß der für die Union gültigen Definition in der Verordnung (EWG, Euratom) Nr. 1182/71 des Rates ⁵⁴ durchzuführen.

7.5. RDE-Prüfungen sind auf befestigten Straßen durchzuführen (Geländebetrieb ist beispielsweise unzulässig).

7.6. Lange Leerlaufzeiten sind nach der ersten Zündung des Verbrennungsmotors zu Beginn der Emissionsprüfung zu vermeiden. Wird der Motor während der Prüfung abgewürgt, kann er erneut gestartet werden, die Datenerfassung darf jedoch nicht unterbrochen werden.

8. Schmieröl, Kraftstoff und Reagens

8.1. Der Kraftstoff, das Schmiermittel und (falls zutreffend) das Reagens für die RDE-Prüfung müssen den Vorschriften des Herstellers für den Betrieb des Fahrzeugs durch den Kunden entsprechen.

8.2. Es sind Proben des Kraftstoffs, des Schmiermittels und (falls zutreffend) des Reagens zu nehmen und mindestens ein Jahr aufzubewahren.

9. Emissionen und Bewertung der Fahrt

9.1. Die Prüfung ist gemäß Anlage 1 dieses Anhangs durchzuführen.

9.2. Die Fahrt muss die Anforderungen der Nummern 4 bis 8 erfüllen.

9.3. Es ist nicht zulässig, die Daten verschiedener Fahrten zu kombinieren oder die Daten einer Fahrt zu verändern oder zu löschen.

9.4. Nach Feststellung der Gültigkeit einer Fahrt gemäß Nummer 9.2 sind die Emissionsergebnisse nach den Methoden der Anlagen 5 und 6 dieses Anhangs zu berechnen.

9.5. ¹⁶ Werden die Umgebungsbedingungen in einem bestimmten Zeitraum nach Nummer 5.2 erweitert, sind die für diesen bestimmten Zeitraum nach Anlage 4 berechneten Emissionen durch 1,6 zu dividieren, bevor sie im Hinblick auf die Einhaltung der Anforderungen dieses Anhangs bewertet werden.

9.6. Der Kaltstart ist gemäß Anlage 4 Punkt 4 dieses Anhangs definiert. Bis zur Anwendung besonderer Anforderungen für die Emissionen bei Kaltstart sind diese zwar aufzuzeichnen aber nicht in die Emissionsbewertung einzubeziehen.

.

1. Einleitung

In dieser Anlage wird das Verfahren zur Bestimmung der Emissionen von leichten Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen mit einem portablen Emissionsmesssystem beschrieben.

2. Zeichen

d - kleiner oder gleich

# - Anzahl

#/m³ - Anzahl pro Kubikmeter

% - Prozent

°C - Grad Celsius

g - Gramm

g/s - Gramm pro Sekunde

h - Stunde

Hz - Hertz

K - Kelvin

kg - Kilogramm

kg/s - Kilogramm pro Sekunde

km - Kilometer

km/h - Kilometer pro Stunde

kPa - Kilopascal

kPa/min - Kilopascal pro Minute

l - Liter

l/min - Liter pro Minute

m - Meter

m³ - Kubikmeter

mg - Milligramm

min - Minute

p_e - Druck nach Evakuierung [kPa]

q_vs - Volumendurchsatz des Systems [l/min]

ppm - Teile pro Million

ppmC₁ - Teile Kohlenstoffäquivalent pro Million

rpm - Umdrehungen pro Minute:

s - Sekunde

V_s - Systemvolumen [l]

3. Allgemeine Anforderungen

3.1. PEMS

Die Prüfungen sind mit einem PEMS, bestehend aus den unter den Nummern 3.1.1 bis 3.1.5 aufgeführten Bauteilen, durchzuführen. Falls zutreffend kann eine Verbindung mit dem Motorsteuergerät des Fahrzeugs hergestellt werden, um maßgebliche Motor- und Fahrzeugparameter gemäß Nummer 3.2 zu bestimmen.

3.1.1. Analysatoren zur Bestimmung der Konzentration von Schadstoffen im Abgas

3.1.2. Ein oder mehrere Instrumente oder Sensoren zur Messung oder Bestimmung des Abgasmassendurchsatzes

3.1.3. Ein GPS-Gerät zur Bestimmung von Position, Höhe und Geschwindigkeit des Fahrzeugs.

3.1.4. Falls zutreffend, Sensoren und andere Geräte, die kein Teil des Fahrzeugs sind, z.B. zur Messung von Umgebungstemperatur, relativer Feuchtigkeit, Luftdruck, und Fahrzeuggeschwindigkeit

3.1.5. Eine vom Fahrzeug unabhängige Energiequelle zur Energieversorgung des PEMS

3.2. Prüfparameter

Die in Tabelle 1 dieses Anhangs angegebenen Prüfparameter sind gemäß den Anforderungen von Anlage 8 mit einer konstanten Frequenz von mindestens 1,0 Hz zu messen und aufzuzeichnen. Wenn Parameter vom ECU geliefert werden, sollten diese mit einer erheblich höheren Frequenz als die vom PEMS aufgezeichneten Parameter bereitgestellt werden, damit eine korrekte Datenerfassung gewährleistet ist. Die Analysatoren, Durchsatzmessinstrumente und Sensoren des PEMS müssen die Anforderungen der Anlagen 2 und 3 dieses Anhangs erfüllen.

Tabelle 1: Prüfparameter

3.3. Vorbereitung des Fahrzeugs

Die Vorbereitung des Fahrzeugs muss eine allgemeine technische Prüfung und eine Betriebsprüfung umfassen.

3.4. Einbau des PEMS

3.4.1. Allgemeines

Der Einbau des PEMS geschieht nach den Anweisungen des PEMS-Herstellers unter Einhaltung der örtlichen Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften. Das PEMS ist so einzubauen, dass während der Prüfung elektromagnetische Störungen möglichst gering gehalten werden, und es ist dafür zu sorgen, dass es möglichst geringen Einwirkungen durch Stöße, Schwingungen, Staub und Temperaturschwankungen ausgesetzt ist. Beim Einbau und beim Betrieb des PEMS sind die Dichtheit zu gewährleisten und Wärmeverluste so gering wie möglich zu halten. Einbau und Betrieb des PEMS dürfen nicht zu einer veränderten Beschaffenheit des Abgases oder einer übermäßigen Verlängerung des Auspuffrohrs führen. Um die Entstehung von Partikeln zu vermeiden, müssen die Anschlüsse bei den bei der Prüfung zu erwartenden Abgastemperaturen thermisch stabil sein. Es wird empfohlen, für den Anschluss des Verbindungsrohrs an die Mündung des Fahrzeugauspuffs keine Teile aus Elastomeren zu verwenden. Falls jedoch Anschlüsse aus Elastomeren zum Einsatz kommen, ist dafür zu sorgen, dass sie dem Abgas so wenig wie möglich ausgesetzt sind, damit Messfehler bei hoher Motorlast vermieden werden.

3.4.2. Zulässiger Abgasgegendruck

Durch den Einbau und den Betrieb des PEMS darf sich der statische Druck an der Auspuffmündung nicht übermäßig erhöhen. Verlängerungen zur Erleichterung der Probenahme oder Verbindungen mit dem Abgasmassendurchsatzmesser müssen, soweit dies technisch machbar ist, eine mindestens ebenso große Querschnittsfläche aufweisen wie das Auspuffrohr.

3.4.3. Abgasmassendurchsatzmesser (EFM)

Der Abgasmassendurchsatzmesser ist, falls vorhanden, gemäß den Empfehlungen des EFM-Herstellers an die Auspuffendrohre des Fahrzeugs anzuschließen. Der Messbereich des EFM muss dem Bereich der bei der Prüfung erwarteten Abgasmassendurchsatzwerte entsprechen. Die Anbringung des EFM und der Auspuffadapter oder der Verbindungsstücke darf den Betrieb des Motors oder des Abgasnachbehandlungssystems nicht beeinträchtigen. Vor und hinter dem Durchsatzsensor müssen mindestens vier Rohrdurchmesser oder 150 mm gerades Rohr liegen, je nachdem, welcher Wert größer ist. Bei der Prüfung von Mehrzylindermotoren mit verzweigtem Auspuffkrümmer empfiehlt es sich, die Rohre oberhalb des Abgasmassendurchsatzmessers zu vereinigen und die Querschnittsfläche der Rohrleitung angemessen zu vergrößern, um den Gegendruck im Auspuff so gering wie möglich zu halten. Wenn dies nicht möglich ist, ist eine Messung des Abgasdurchsatzes mit mehreren Abgasmassendurchsatzmessern in Betracht zu ziehen. Aufgrund der großen Vielfalt der Auspuffrohr-Konfigurationen und -Abmessungen sowie der erwarteten Abgasmassendurchsatzwerte können bei Auswahl und Einbau des oder der EFM Kompromisse notwendig sein, die sich nach bestem fachlichen Ermessen richten müssen. Der Einbau eines EFM, dessen Durchmesser geringer ist als der Durchmesser der Mündung des Auspuffrohrs oder die Gesamtquerschnittsfläche mehrerer Mündungen, ist zulässig, wenn die Messgenauigkeit es erfordert und der Betrieb oder das Abgasnachbehandlungssystem nach Nummer 3.4.2 dadurch nicht beeinträchtigt werden.

3.4.4. Weltweites Ortungssystem über Satelliten (GPS)

Die GPS-Antenne sollte so angebracht werden, dass ein guter Empfang des Satellitensignals gewährleistet ist, z.B., indem die Antenne so hoch wie möglich angebracht wird. Der Einfluss der angebrachten GPS-Antenne auf den Betrieb des Fahrzeugs muss so gering wie möglich sein.

3.4.5. Verbindung mit dem Motorsteuergerät

Falls gewünscht, können die in Tabelle 1 aufgeführten Fahrzeug- und Motorparameter mithilfe eines Datenloggers aufgezeichnet werden, welcher gemäß Normen wie ISO 15031-5 oder SAE J1979, OBD-II, EOBD oder WWH-OBD mit dem ECU oder dem Fahrzeugnetz verbunden ist. Die Hersteller müssen Parameterlabel gegebenenfalls offenlegen, damit die benötigten Parameter identifiziert werden können.

3.4.6. Sensoren und Hilfseinrichtungen ¹⁶

Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren, Temperatursensoren, Kühlmittelthermoelemente oder sonstige Messvorrichtungen, die nicht Teil des Fahrzeugs sind, sind so einzubauen, dass eine repräsentative, zuverlässige und genaue Messung des jeweiligen Parameters gewährleistet ist, ohne dass der Betrieb des Fahrzeugs oder die Funktion anderer Analysatoren, Durchsatzmessgeräte, Sensoren und Signale übermäßig beeinträchtigt wird. Sensoren und Hilfseinrichtungen sind unabhängig vom Fahrzeug mit Energie zu versorgen. Etwaige sicherheitsrelevante Beleuchtungseinrichtungen für Befestigungen und Anbauteile von PEMS-Bauteilen außerhalb des Führerhauses des Fahrzeugs dürfen durch die Fahrzeugbatterie mit Strom versorgt werden.

3.5. Emissionsprobenahme

Die Emissionsprobenahme muss repräsentativ sein und an Stellen durchgeführt werden, an denen das Abgas gut durchmischt und der Einfluss der Umgebungsluft unterhalb der Probenahmestelle so gering wie möglich ist. Falls zutreffend, sind die Emissionsproben unterhalb des Abgasmassendurchsatzmessers zu nehmen, wobei ein Mindestabstand von 150 mm zum Durchsatzsensor einzuhalten ist. Die Probenahmesonden sind oberhalb der Auspuffmündung des Fahrzeugs anzubringen, wobei der Abstand zur Mündung mindestens 200 mm oder den dreifachen Auspuffrohrdurchmesser betragen muss, je nachdem, welcher Wert größer ist; dies ist der Punkt, an dem das Abgas aus der PEMS-Probenahmeeinrichtung in die Atmosphäre entlassen wird. Wird vom PEMS ein Abgasstrom ins Auspuffrohr zurückgeleitet, muss dies unterhalb der Probenahmesonde so geschehen, dass die Beschaffenheit des Abgases an den Probenahmestellen während des Motorbetriebs nicht verändert wird. Wird die Länge der Probenahmeleitung geändert, müssen die Systemtransportzeiten überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden.

Ist der Motor mit einer Anlage zur Abgasnachbehandlung versehen, muss die Abgasprobe unterhalb dieser Anlage entnommen werden. Bei der Prüfung eines Fahrzeugs mit Mehrzylindermotor und verzweigtem Auspuffkrümmer muss der Einlass der Sonde so weit strömungsabwärts angebracht sein, dass die Probe für die durchschnittlichen Abgasemissionen aller Zylinder repräsentativ ist. Bei Mehrzylindermotoren mit getrennten Auspuffkrümmern, etwa bei V-Motoren, müssen die Krümmer nach Möglichkeit strömungsaufwärts vor der Sonde zusammengeführt werden. Ist dies technisch nicht machbar, ist eine Probenahme an mehreren Stellen, an denen das Abgas gut durchmischt und frei von Umgebungsluft ist, in Betracht zu ziehen. In diesem Fall müssen Anzahl und Lage der Probenahmesonden soweit möglich der Anzahl und der Lage der Abgasmassendurchsatzmesser entsprechen. Bei ungleichen Abgasströmen ist eine proportionale Probenahme oder eine Probenahme mit mehreren Analysatoren in Betracht zu ziehen.

Bei Partikelmessungen ist die Abgasprobe in der Mitte des Abgasstroms zu nehmen. Werden für die Emissionsprobenahme mehrere Sonden verwendet, ist die Partikelprobenahmesonde oberhalb der übrigen Probenahmesonden anzubringen.

Für die Messung von Kohlenwasserstoffen ist die Probenahmeleitung auf 463 ± 10 K (190 ± 10 °C) zu heizen. Für die Messung anderer gasförmiger Bestandteile mit oder ohne Kühler ist sie auf mindestens 333 K (60 °C) zu heizen, um Kondensation zu vermeiden und eine angemessene Durchlasseffizienz der verschiedenen Gase sicherzustellen. Bei Niederdruck-Probenahmesystemen kann die Temperatur entsprechend der Druckabnahme gesenkt werden, wenn das Probenahmesystem bei allen limitierten gasförmigen Schadstoffen eine Durchlasseffizienz von 95 % gewährleistet. Bei der Entnahme von Partikelproben ist die Probenahmeleitung ab der Stelle, an der die Probe aus dem Rohabgas entnommen wird, auf mindestens 373 K (100 °C) zu beheizen. Die Zeit, die die Probe in der Partikelprobenahmeleitung verweilt, bis sie zum ersten Mal verdünnt wird oder den Partikelzähler erreicht, muss unter 3 s betragen.

4. Vor der Prüfung zu treffende Maßnahmen

4.1. PEMS-Dichtheitsprüfung

Nach dem Einbau des PEMS ist jedes in das Fahrzeug eingebaute PEMS mindestens einmal auf Dichtheit zu prüfen; dies geschieht nach dem vom PEMS-Hersteller vorgeschriebenen oder nach dem folgenden Verfahren. Die Sonde ist von der Auspuffanlage zu trennen und das Ende zu verstopfen. Die Pumpe des Analysators wird eingeschaltet. Ist das System dicht, müssen nach einer Stabilisierungsphase alle Durchsatzmesser annähernd Null anzeigen. Ansonsten ist die Probenahmeleitung zu kontrollieren und der Fehler zu beheben.

Die Leckrate auf der Unterdruckseite darf 0,5 % des tatsächlichen Durchsatzes für den geprüften Teil des Systems nicht überschreiten. Die Analysatoren- und Bypass-Durchflüsse können zur Schätzung der tatsächlichen Durchsätze verwendet werden.

Alternativ kann das System auf mindestens 20 kPa Unterdruck (80 kPa absolut) evakuiert werden. Nach einer Stabilisierungsphase darf die Druckzunahme Dp (kPa/min) im System folgenden Wert nicht übersteigen:

Δp = p_e/V_s x q_vs x 0,005

Als Alternative ist am Anfang der Probenahmeleitung durch Umstellung von Null- auf Justiergas eine sprunghafte Konzentrationsveränderung herbeizuführen, wobei dieselben Druckverhältnisse wie im normalen Betrieb des Systems herrschen müssen. Wird für einen korrekt kalibrierten Analysator nach einem ausreichend langen Zeitraum eine Konzentration angezeigt, die ≤ 99 % der eingeleiteten Konzentration beträgt, ist die Undichtigkeit zu beheben.

4.2. Starten und Stabilisieren der PEMS-Instrumente

Das PEMS ist einzuschalten, aufzuheizen und nach den Vorschriften des PEMS-Herstellers zu stabilisieren, bis beispielsweise Drücke, Temperaturen und Durchsätze ihre Betriebssollwerte erreicht haben.

4.3. Vorbereitung des Probenahmesystems

Das Probenahmesystem, bestehend aus Probenahmesonde, Probenahmeleitungen und Analysatoren ist für die Prüfung nach den Anweisungen des PEMS-Herstellers vorzubereiten. Es muss sichergestellt sein, dass das Probenahmesystem sauber und frei von kondensierter Feuchtigkeit ist.

4.4. Vorbereitung des EFM

Wird zur Messung des Abgasmassendurchsatzes ein EFM eingesetzt, ist dieser nach den Vorschriften des EFM-Herstellers zu spülen und für den Betrieb vorzubereiten. Durch dieses Verfahren sind gegebenenfalls Kondensate und Rückstände aus den Leitungen und den dazugehörigen Messanschlüssen zu entfernen.

4.5. Überprüfung und Kalibrierung der Analysatoren für die Messung der gasförmigen Emissionen ¹⁶

Die Kalibrierung des Nullpunkts und der Messbereichsgrenze des Analysators ist mit Kalibriergasen durchzuführen, die den Anforderungen von Anlage 2 Nummer 5 entsprechen. Die Kalibriergase sind so zu wählen, dass sie dem bei der Emissionsprüfung erwarteten Bereich der Schadstoffkonzentrationen entsprechen. Um die Drift von Analysatoren zu minimieren, sollte die Kalibrierung des Nullpunkts und der Messbereichsgrenze von Analysatoren bei einer Umgebungstemperatur vorgenommen werden, die der Temperatur, der die Prüfausrüstung während der RDE-Fahrt ausgesetzt ist, möglichst nahe kommt.

4.6. Überprüfung des Analysators für die Messung von Partikelemissionen

Das Nullniveau des Analysators ist mithilfe von Proben von Umgebungsluft aufzuzeichnen, die durch einen HEPA-Filter hindurchgeleitet wurde. Das Signal wird 2 min lang mit einer konstanten Frequenz von mindestens 1,0 Hz aufgezeichnet und ein Durchschnittswert ermittelt; die zulässige Konzentration wird festgelegt, sobald geeignete Messeinrichtungen zur Verfügung stehen.

4.7. Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit

Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist mit mindestens einem der folgenden Verfahren zu ermitteln:

1. Mit einem GPS-Gerät; wird die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem GPS-Gerät ermittelt, ist die Gesamtfahrstrecke mit den Messungen nach einem anderen Verfahren gemäß Anlage 4 Nummer 7 abzugleichen.
2. Mit einem Sensor (z.B. einem optischen oder einem Mikrowellensensor); wird die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem Sensor ermittelt, muss die Geschwindigkeitsmessung den Anforderungen von Anlage 2 Nummer 8 entsprechen; stattdessen kann die vom Sensor ermittelte Gesamtfahrstrecke mit einem Bezugswert verglichen werden, der aus einem digitalen Straßennetz oder einer topographischen Karte stammt. Die vom Sensor ermittelte Gesamtstrecke darf nicht um mehr als 4 % vom Bezugswert abweichen.
3. mit dem ECU; wird die Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem ECU bestimmt, ist die Gesamtfahrstrecke nach Anlage 3 Nummer 3 zu validieren und das Geschwindigkeitssignal des ECU einzustellen, falls dies notwendig ist, um die Anforderungen von Anlage 3 Nummer 3.3 zu erfüllen. Stattdessen kann die vom ECU ermittelte Gesamtfahrstrecke mit einem Bezugswert verglichen werden, der aus einem digitalen Straßennetz oder einer topographischen Karte stammt. Die vom ECU ermittelte Gesamtstrecke darf nicht um mehr als 4 % vom Bezugswert abweichen.

4.8. Überprüfung der Einstellung des PEMS

Die Richtigkeit der Verbindungen zu allen Sensoren und gegebenenfalls zum ECU ist nachzuprüfen. Wenn Motorparameter abgerufen werden, muss sichergestellt werden, dass die Werte vom ECU korrekt gemeldet werden (z.B. muss der Wert der Motordrehzahl [rpm] bei eingeschalteter Zündung aber abgeschaltetem Verbrennungsmotor Null betragen). Das PEMS muss frei von Warnsignalen und Fehleranzeigen funktionieren.

5. Durchführung der Emissionsprüfung

5.1. Prüfbeginn

Die Probenahme sowie die Messung und Aufzeichnung der Parameter muss vor dem Starten des Motors beginnen. Zur Erleichterung des Zeitabgleichs wird empfohlen, die vom Zeitabgleich betroffenen Parameter entweder mit einem einzigen Aufzeichnungsgerät oder mit einem synchronisierten Zeitstempel aufzuzeichnen. Sowohl vor als auch unmittelbar nach dem Start des Motors ist zu prüfen, dass alle notwendigen Parameter vom Datenlogger aufgezeichnet werden.

5.2. Prüflauf

Die Probenahme sowie die Messung und Aufzeichnung der Parameter müssen während der gesamten Straßenprüfung des Fahrzeugs erfolgen. Der Motor kann ausgeschaltet und neu gestartet werden, aber die Emissionsprobenahme und die Aufzeichnung der Parameter muss fortgesetzt werden. Etwaige Warnsignale, die auf Mängel des PEMS hindeuten, sind zu dokumentieren und nachzuprüfen. Die Parameter müssen mit einer Datenvollständigkeit von über 99 % aufgezeichnet werden. Eine Unterbrechung der Datenmessung und -aufzeichnung ist nur bei unbeabsichtigtem Signalverlust oder zwecks Wartung des PEMS zulässig, sofern der Unterbrechungszeitraum weniger als 1 % der Gesamtfahrdauer beträgt und eine zusammenhängende Dauer von 30 s nicht überschreitet. Unterbrechungen können vom PEMS direkt aufgezeichnet werden, die Einführung von Unterbrechungen in den aufgezeichneten Parameter über die Vorverarbeitung, den Austausch oder die Nachbearbeitung der Daten ist jedoch nicht zulässig. Falls eine automatische Nullpunkteinstellung vorgenommen wird, muss diese anhand eines rückverfolgbaren Nullstandards erfolgen, der dem für die Nullpunkteinstellung des Analysators verwendeten ähnelt. Es wird dringend empfohlen, die Wartung des PEMS in Zeiträumen mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit von Null einzuleiten.

5.3. Prüfungsende

Das Prüfungsende ist erreicht, wenn das Fahrzeug die Fahrt abgeschlossen hat und der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist. Die Datenaufzeichnung muss fortgesetzt werden, bis die Ansprechzeit des Probenahmesystems abgelaufen ist.

6. Nach der Prüfung durchzuführendes Verfahren

6.1. Überprüfung des Analysators für die Messung gasförmiger Emissionen

Die Kalibriergase zur Überprüfung des Nullpunkts und des Messbereichs der Analysatoren für gasförmige Emissionen müssen mit denen identisch sein, die zur Bewertung der Ausschlagsdrift des Analysators gegenüber der Kalibrierung vor der Prüfung gemäß Nummer 4.5 verwendet werden. Eine Nullpunkteinstellung des Analysators vor Nachprüfung der Messbereichsdrift ist zulässig, wenn festgestellt wurde, dass die Nullpunktdrift innerhalb des zulässigen Bereichs lag. Die Überprüfung der Drift nach der Prüfung ist so bald wie möglich nach der Prüfung, bevor das PEMS oder einzelne Analysatoren oder Sensoren abgeschaltet werden oder in einen Nicht-Betriebs-Modus schalten, abzuschließen. Die Differenz zwischen den Ergebnissen vor und nach der Prüfung muss den Anforderungen von Tabelle 2 entsprechen.

Tabelle 2: Zulässige Drift der Analysatoren während einer PEMS-Prüfung

Ist bei der Nullpunkt- und bei der Messbereichsdrift die Differenz zwischen den Ergebnissen vor und nach der Prüfung höher als zulässig, sind alle Prüfungsergebnisse für ungültig zu erklären und die Prüfung zu wiederholen.

6.2. Überprüfung des Analysators für die Messung von Partikelemissionen

Das Nullniveau des Analysators ist mithilfe von Proben von Umgebungsluft aufzuzeichnen, die durch einem HEPA-Filter hindurchgeleitet wurden. Das Signal wird 2 min lang aufgezeichnet und ein Durchschnittswert ermittelt; die endgültige zulässige Konzentration wird festgelegt, sobald geeignete Messeinrichtungen zur Verfügung stehen. Ist die Differenz zwischen den Ergebnissen vor und nach der Prüfung höher als zulässig, sind alle Prüfungsergebnisse für ungültig zu erklären und die Prüfung zu wiederholen.

6.3. Überprüfung der Emissionsmessungen bei der Straßenprüfung

Der kalibrierte Bereich der Analysatoren muss mindestens 90 % der Konzentrationswerte aus 99 % der Messungen der gültigen Teile der Emissionsprüfung ausmachen. Eine Überschreitung des kalibrierten Bereichs der Analysatoren bis zu einem Faktor von zwei ist bei 1 % der Gesamtzahl der zur Bewertung herangezogenen Messungen zulässig. Sind diese Anforderungen nicht erfüllt, ist die Prüfung für ungültig zu erklären.

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1. Einleitung

Diese Anlage enthält die Spezifikationen und Kalibrierung der PEMS-Bauteile und -Signale.

2. Zeichen

> - größer als

≥ - größer als oder gleich

% - Prozent

≤ - kleiner als oder gleich

A - Konzentration des unverdünnten CO₂ [%]

a₀ - Abschnitt der y-Achse der Regressionsgeraden

a₁ - Steigung der Regressionsgeraden

B - Konzentration des verdünnten CO₂ [%]

C - Konzentration des verdünnten NO [ppm]

c - Analysatorausschlag bei der Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit

c_FS,b - Skalenendwert der HC-Konzentration in Schritt b [ppmC₁]

c_FS,d - Skalenendwert der HC-Konzentration in Schritt d [ppmC₁]

c_HC(w/NMC) - HC-Konzentration bei Durchfluss von CH₄ oder C₂H₆ durch den NMC [ppmC₁]

c_{HC(w/o NMC)} - HC-Konzentration, wenn CH₄ oder C₂H₆ am NMC [ppmC₁] vorbeiströmt

c_m,b - gemessene HC-Konzentration in Schritt b [ppmC₁]

c_m,d - gemessene HC-Konzentration in Schritt d [ppmC₁]

c_ref,b - Bezugs-HC-Konzentration in Schritt b [ppmC₁]

c_ref,d - Bezugs-HC-Konzentration in Schritt d [ppmC₁]

°C - Grad Celsius

D - Konzentration des unverdünnten NO [ppm]

D_e - erwartete Konzentration des verdünnten NO [ppm]

E - absoluter Betriebsdruck [kPa]

E_CO2 - Prozent CO₂-Querempfindlichkeit

E_E - Ethanwirkungsgrad

E_H2O - Prozent Wasserquerempfindlichkeit

E_M - Methanwirkungsgrad

E_O2 - Sauerstoffquerempfindlichkeit

F - Wassertemperatur [K]

G - Sättigungsdampfdruck [kPa]

g - Gramm

gH₂O/kg - Gramm Wasser pro Kilogramm

h - Stunde

H - Wasserdampfkonzentration [%]

H_m - maximale Wasserdampfkonzentration [%]

Hz - Hertz

K - Kelvin

kg - Kilogramm

km/h - Kilometer pro Stunde

kPa - Kilopascal

max - Höchstwert

NO_X,dry - feuchtigkeitskorrigierte durchschnittliche Konzentration der stabilisierten NO_x-Aufzeichnungen

NO_X,m - durchschnittliche Konzentration der stabilisierten NO_x-Aufzeichnungen

NO_X,ref - Bezugs-Durchschnittskonzentrationswert der stabilisierten NO_x-Aufzeichnungen

ppm - Teile pro Million

ppmC₁ - Teile pro Million Kohlenstoffäquivalent

r² - Bestimmungskoeffizient

s - Sekunde

t₀ - Zeitpunkt der Umstellung des Gasstroms [s]

t₁₀ - Zeitpunkt des Ansprechens mit 10 % des Endwertes

t₅₀ - Zeitpunkt des Ansprechens mit 50 % des Endwertes

t₉₀ - Zeitpunkt des Ansprechens mit 90 % des Endwertes

x - unabhängige Variable oder Bezugswert

x_min - Mindestwert

y - abhängige Variable oder Messwert

3. Nachprüfung der Linearität

3.1. Allgemeines

Die Linearität der Analysatoren, Durchsatzmessgeräte, Sensoren und Signale muss auf internationale oder nationale Normen rückführbar sein. Alle Sensoren oder Signale, die nicht unmittelbar zurückverfolgt werden können, z.B. vereinfachte Durchsatzmessinstrumente, sind alternativ mithilfe von Rollenprüfstand-Laborausrüstung zu kalibrieren, welche wiederum nach nationalen oder internationalen Normen kalibriert wurde.

3.2. Linearitätsanforderungen

Alle Analysatoren, Durchsatzmessgeräte, Sensoren und Signale müssen die Linearitätsanforderungen nach Tabelle 1 erfüllen. Werden die Werte für den Luftdurchsatz, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis oder den Abgasmassendurchsatz vom ECU bezogen, muss der berechnete Abgasmassendurchsatz die Linearitätsanforderungen nach Tabelle 1 erfüllen.

Tabelle 1: Linearitätsanforderungen für Messparameter und -systeme

3.3. Häufigkeit der Linearitätsnachprüfungen

Die Linearitätsanforderungen nach Nummer 3.2 sind nachzuprüfen:

1. für jeden Analysator mindestens alle drei Monate oder wenn eine Reparatur oder ein Wechsel des Systems vorgenommen werden, der oder die die Kalibrierung beeinflussen könnte,
2. für andere maßgebliche Instrumente wie die Abgasmassendurchsatzmesser und rückverfolgbar kalibrierte Sensoren, wenn Schäden festgestellt werden, entsprechend den Anforderungen der internen Kontrollverfahren, des Instrumentenherstellers oder der Norm ISO 9000, aber höchstens ein Jahr vor der tatsächlichen Prüfung.

Die Linearitätsanforderungen nach Nummer 3.2 für Sensoren oder ECU-Signale, die nicht direkt rückverfolgbar sind, sind für jeden PEMS-Aufbau einmal mit einer rückführbar kalibrierten Messeinrichtung auf dem Rollenprüfstand nachzuprüfen.

3.4. Verfahren der Linearitätsnachprüfung

3.4.1. Allgemeine Anforderungen

Die maßgeblichen Analysatoren, Instrumente und Sensoren sind in die normalen Betriebsbedingungen nach den Empfehlungen des jeweiligen Herstellers zu versetzen. Sie sind mit den für sie angegebenen Temperaturen, Drücken und Durchsätzen zu betreiben.

3.4.2. Allgemeines Verfahren

Die Linearität ist für jeden normalen Betriebsbereich durch folgende Schritte zu überprüfen:

1. Der Analysator, das Durchsatzmessgerät oder der Sensor ist durch Eingabe eines Nullsignals auf Null zu stellen. Bei Gasanalysatoren ist gereinigte synthetische Luft oder Stickstoff auf möglichst direktem und kurzem Weg in die Eintrittsöffnung des Analysators einzuleiten.
2. Der Analysator, das Durchsatzmessgerät oder der Sensor ist durch Eingabe eines Justiersignals zu justieren. Bei Gasanalysatoren ist ein geeignetes Justiergas auf möglichst direktem und kurzem Weg in die Eintrittsöffnung des Analysators einzuleiten.
3. Die Nulleinstellung nach Buchstabe a ist zu wiederholen.
4. Zur Prüfung sind mindestens 10 gültige Bezugswerte (einschließlich Null) in etwa gleichem Abstand einzugeben. Die Bezugswerte für die Konzentration der Bestandteile, den Abgasmassendurchsatz oder andere maßgebliche Parameter sind so auszuwählen, dass sie der bei den Emissionsprüfungen erwarteten Wertespanne entsprechen. Bei Messungen des Abgasmassendurchsatzes können Bezugspunkte unterhalb von 5 % des maximalen Kalibrierwertes von der Linearitätsnachprüfung ausgeschlossen werden.
5. Bei Gasanalysatoren sind bekannte Gaskonzentrationen gemäß Nummer 5 in die Einlassöffnung des Analysators einzuleiten. Es ist ausreichend Zeit für die Signalstabilisierung vorzusehen.
6. Die zu bewertenden Werte und, falls notwendig, die Bezugswerte sind 30 Sekunden lang mit einer konstanten Frequenz von mindestens 1,0 Hz aufzuzeichnen.
7. Die arithmetischen Mittel der über 30 s aufgezeichneten Werte sind für die Berechnung der Parameter der linearen Regression nach der Fehlerquadratmethode mit folgender Formel für die beste Anpassung zu verwenden:

   y = a₁ x + a₀

   Dabei ist:

   y der tatsächliche Wert des Messsystems

   a₁ die Steigung der Regressionsgeraden

   x der Bezugswert

   a₀ der Y-Achsabschnitt der Regressionsgeraden

   Der Standardfehler (SEE) des geschätzten Verlaufs y über x und der Bestimmungskoeffizient (r²) sind für jeden einzelnen Messparameter und jedes Messsystem zu berechnen.

8. Die Parameter der linearen Regression müssen den Bestimmungen von Tabelle 1 entsprechen.

3.4.3. Anforderungen an die Nachprüfung der Linearität auf einem Rollenprüfstand

Durchsatz-Messinstrumente ohne Rückverfolgungsmöglichkeit oder Sensoren und ECU-Signale, bei denen eine direkte Kalibrierung nach rückverfolgbaren Normen nicht möglich ist, sind auf dem Rollenprüfstand zu kalibrieren. Das Verfahren richtet sich nach den Vorschriften in Anhang 4a der UNECE-Regelung Nr. 83, soweit diese anwendbar sind. Falls erforderlich, ist das zu kalibrierende Instrument bzw. der zu kalibrierende Sensor am Prüffahrzeug anzubringen und gemäß den Anforderungen von Anlage 1 zu betreiben. Das Kalibrierverfahren richtet sich wenn möglich nach den Anforderungen von Nummer 3.4.2; es sind mindestens 10 geeignete Bezugswerte auszuwählen, um sicherzustellen, dass mindestens 90 % des bei der Emissionsprüfung erwarteten Höchstwertes erfasst werden.

Soll ein Durchsatzmessgerät, ein Sensor oder ein ECU-Signal zur Bestimmung des Abgasdurchflusses ohne direkte Rückverfolgungsmöglichkeit kalibriert werden, ist ein rückverfolgbar kalibrierter Bezugsabgasdurchsatzmesser oder die CVS mit dem Auspuff des Fahrzeugs zu verbinden. Es muss sichergestellt sein, dass das Abgas vom Abgasmassendurchsatzmesser nach Anlage 1 Nummer 3.4.3 exakt gemessen wird. Das Fahrzeug ist bei konstanter Stellung der Drosselklappe, bei gleichbleibendem Getriebegang und bei gleichbleibender Lasteinstellung des Rollenprüfstandes zu betreiben.

4. Analysatoren für die Messung der gasförmigen Bestandteile

4.1. Zulässige Arten von Analysatoren

4.1.1. Standardanalysatoren

Die gasförmigen Bestandteile werden mit Analysatoren im Sinne von Anhang 4A Anlage 3 Absätze 1.3.1 bis 1.3.5 der UNECE-Regelung Nr. 83 Änderungsserie 07 gemessen. Ein NO₂/NO-Konverter ist nicht erforderlich, wenn ein NDUV-Analysator sowohl NO als auch NO₂ misst.

4.1.2. Andere Analysatoren

Analysatoren, die den konstruktiven Festlegungen nach Nummer 4.1.1 nicht entsprechen, sind zulässig, wenn sie die Anforderungen unter Nummer 4.2 erfüllen. Der Hersteller hat dafür zu sorgen, dass der alternative Analysator über den gesamten Bereich der Konzentrationen der Schadstoffe und der gemeinsam mit ihnen auftretenden Gase, der bei Fahrzeugen erwartet werden kann, welche mit zulässigen Kraftstoffen unter den gemäßigten und erweiterten Bedingungen einer gültigen Straßenprüfung gemäß den Nummern 5, 6 und 7 betriebenen werden, gegenüber einem Standardanalysator eine gleichwertige oder höhere Messgenauigkeit erreicht. Auf Verlangen muss der Hersteller des Analysators als Nachweis, dass die Messgenauigkeit des alternativen Analysators ständig und verlässlich der Messgenauigkeit von Standardanalysatoren entspricht, zusätzliche schriftliche Informationen vorlegen. Diese Informationen müssen enthalten:

1. Eine Beschreibung der theoretischen Grundlagen und der technischen Bauteile des alternativen Analysators
2. Den Nachweis der Gleichwertigkeit mit dem jeweiligen Standardanalysator nach Nummer 4.1.1 im erwarteten Bereich der Schadstoffkonzentrationen und Umgebungsbedingungen der Typgenehmigungsprüfung nach Anhang 4a der UNECE-Regelung Nr. 83 Änderungsserie 07 sowie eine Validierungsprüfung nach Anlage 3 Nummer 3 für je ein Fahrzeug mit Fremd- und Selbstzündungsmotor; der Hersteller des Analysators muss die Signifikanz der Gleichwertigkeit innerhalb der zulässigen Toleranzen nach Anlage 3 Nummer 3.3 nachweisen
3. Den Nachweis der Gleichwertigkeit mit dem jeweiligen Standardanalysator nach Nummer 4.1.1 im Hinblick auf den Einfluss des Luftdrucks auf die Messgenauigkeit des Analysators; durch die Nachweisprüfung ist der Ausschlag auf Justiergas mit einer Konzentration innerhalb des Messbereichs des Analysators zu bestimmen, um den Einfluss des Luftdrucks unter gemäßigten und erweiterten Höhenlage-Bedingungen gemäß Nummer 5.2 zu überprüfen. Eine solche Prüfung kann in einer Prüfkammer für Höhenlage-Bedingungen durchgeführt werden
4. Einen Nachweis der Gleichwertigkeit mit dem jeweiligen Standardanalysator nach Nummer 4.1.1 in mindestens drei Straßenprüfungen, die die Anforderungen dieses Anhangs erfüllen
5. Einen Nachweis, dass der Einfluss von Vibrationen, Beschleunigungen und der Umgebungstemperatur auf die Ablesewerte des Analysators den Anforderungen hinsichtlich des Rauschens von Analysatoren nach Nummer 4.2.4 entspricht

Die Genehmigungsbehörden können zusätzliche Informationen zur Untermauerung der Gleichwertigkeit verlangen oder die Genehmigung verweigern, wenn die fehlende Gleichwertigkeit eines alternativen Analysators mit einem Standardanalysator durch Messungen nachgewiesen ist.

4.2. Spezifikationen zu den Analysatoren

4.2.1. Allgemeines

Zusätzlich zu den für jeden Analysator unter Nummer 3 festgelegten Linearitätsanforderungen ist von den Herstellern der Analysatoren die Übereinstimmung der jeweiligen Analysatortypen mit den Anforderungen der Nummern 4.2.2 bis 4.2.8 nachzuweisen. Messbereich und Ansprechzeit der Analysatoren müssen zur Messung der Konzentration der Abgasbestandteile bei den geltenden Abgasnormen im instationären und stationären Betrieb mit ausreichender Genauigkeit geeignet sein. Die Empfindlichkeit der Analysatoren gegenüber Stößen, Vibrationen, Alterung, Unterschieden bei Temperatur und Luftdruck sowie elektromagnetischen Störungen und anderen Einflüssen im Zusammenhang mit dem Betrieb des Fahrzeugs und des Analysators muss so weit wie möglich eingeschränkt werden.

4.2.2. Genauigkeit

Die Genauigkeit, definiert als die Abweichung des abgelesenen Messwertes vom Bezugswert, darf 2 % des Ablesewertes oder 0,3 % des Skalenendwertes nicht überschreiten; es gilt der höhere Wert.

4.2.3. Präzision

Die Präzision, definiert als das 2,5fache der Standardabweichung zehn wiederholter Ansprechreaktionen auf ein bestimmtes Kalibrier- oder Justiergas, darf für die verwendeten Messbereiche von mindestens 155 ppm (oder ppm C₁) höchstens 1 % der Skalenendkonzentration und für die verwendeten Messbereiche unter 155 ppm (oder ppm C₁) höchstens 2 % der Skalenendkonzentration betragen.

4.2.4. Rauschen

Das Rauschen, definiert als das Doppelte des quadratischen Mittels von zehn Standardabweichungen vom Nullpunktwert, wobei die Aufzeichnungsfrequenz konstant sein und 30 Sekunden lang mindestens 1,0 Hz betragen muss, darf 2 % des Skalenendwertes nicht überschreiten. Auf jeden der 10 Messzeiträume folgt ein Intervall von 30 Sekunden, in dem der Analysator einem geeigneten Justiergas ausgesetzt wird. Vor jedem Probenahmezeitraum und vor jedem Justierzeitraum ist genügend Zeit zur Spülung das Analysators und der Probenahmeleitungen vorzusehen.

4.2.5. Nullpunktdrift

Die Drift des Nullpunkts, definiert als mittlere Ansprechreaktion auf ein Nullgas in einem Zeitraum von mindestens 30 Sekunden, muss den Spezifikationen in Tabelle 2 entsprechen.

4.2.6. Justierausschlagsdrift

Die Drift des Justierausschlags, definiert als mittlere Ansprechreaktion auf ein Justiergas in einem Zeitraum von mindestens 30 Sekunden, muss den Spezifikationen in Tabelle 2 entsprechen.

Tabelle 2: Zulässige Nullgas- und Kalibriergasausschlagsdrift von Analysatoren zur Messung gasförmiger Bestandteile unter Laborbedingungen

4.2.7. Anstiegzeit

Die Anstiegzeit ist definiert als die Zeit für den Anstieg des angezeigten Messwertes von 10 % auf 90 % des Endwertes (t₉₀ - t₁₀, siehe Nummer 4.4). Die Anstiegzeit von PEMS-Analysatoren darf nicht mehr als 3 Sekunden betragen.

4.2.8. Gastrocknung

Abgase können im feuchten oder trockenen Zustand gemessen werden. Eine gegebenenfalls benutzte Einrichtung zur Gastrocknung darf nur einen minimalen Einfluss auf die Zusammensetzung der zu messenden Gase haben. Chemische Trockner sind nicht zulässig.

4.3. Zusätzliche Anforderungen

4.3.1. Allgemeines

Unter den Nummern 4.3.2 bis 4.3.5 werden zusätzliche Leistungsanforderungen für bestimmte Analysatorarten festgelegt; diese gelten nur in Fällen, in denen der betreffende Analysator für Emissionsmessungen mit einem PEMS eingesetzt wird.

4.3.2. Prüfung der Wirksamkeit von NO_X-Konvertern

Wird ein NO_X-Konverter verwendet, etwa zur Umwandlung von NO₂ in NO zwecks Analyse mit einem Chemilumineszenzanalysator, ist sein Wirkungsgrad gemäß den Anforderungen von Anhang 4a Anlage 3 Absatz 2.4 der UNECE-Reglung Nr. 83 Änderungsserie 07 zu prüfen. Der Wirkungsgrad des NO_X-Konverters ist höchstens einen Monat vor der Emissionsprüfung zu überprüfen.

4.3.3. Anpassung des Flammenionisationsdetektors

a) Optimierung des Ansprechverhaltens des Detektors

Bei der Messung von Kohlenwasserstoffen ist der FID in den vom Hersteller des Analysators angegebenen Abständen gemäß Anhang 4a Anlage 3 Absatz 2.3.1 der UNECE-Regelung Nr. 83 Änderungsserie 07 einzustellen. Um das Ansprechverhalten zu optimieren, ist in dem am meisten verwendeten Betriebsbereich ein Justiergas aus Propan in Luft oder Propan in Stickstoff zu verwenden.

b) Ansprechfaktoren für Kohlenwasserstoffe

Bei der Messung von Kohlenwasserstoffen ist der Kohlenwasserstoff-Ansprechfaktor des FID nach den Bestimmungen von Anhang 4a Anlage 3 Nummer 2.3.3 der UNECE-Reglung Nr. 83 Änderungsserie 07 mithilfe von Propan in Luft oder Propan in Stickstoff als Justiergas und gereinigter synthetischer Luft oder Stickstoff als Nullgas zu überprüfen.

c) Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit

Die Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit ist bei Inbetriebnahme eines Analysators und nach längeren Wartungsintervallen vorzunehmen. Es ist ein Messbereich zu wählen, in dem die zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit verwendeten Gase in den oberen 50 % liegen. Zur Prüfung ist der Ofen auf die erforderliche Temperatur einzustellen. Die Spezifikationen für die Gase zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit sind unter Nummer 5.3 beschrieben.

Es gilt folgendes Verfahren:

1. Der Analysator ist auf Null zu stellen.
2. Der Analysator ist mit einem Gasgemisch zu justieren, dessen Sauerstoffgehalt bei Fremdzündungsmotoren 0 % und bei Selbstzündungsmotoren 21 % beträgt.
3. Der Nullpunktwert ist erneut zu überprüfen. Hat er sich um mehr als 0,5 % des Skalenendwertes verändert, sind die Schritte i und ii zu wiederholen.
4. Die Gase zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit mit 5 % und 10 % Sauerstoffgehalt sind einzuleiten.
5. Der Nullpunktwert ist erneut zu prüfen. Hat er sich um mehr als ± 1 % vom Skalenendwert verändert, ist die Prüfung zu wiederholen.
6. Die Sauerstoffquerempfindlichkeit E_O2 ist für jedes der unter Buchstabe d genannten Gase zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit nach folgender Formel zu errechnen:

   	(cref,d - c)
   EO2 =		x 100
   	(cref,d)

   Für das Ansprechverhalten des Analysators gilt dabei:

   	(cref,d x CFS,b)		cm,b
   c =		x
   	cm,b		cFS,d

   Dabei ist:

   c_ref,b die Bezugs-HC-Konzentration in Schritt b [ppmC1]

   c_ref,d die Bezugs-HC-Konzentration in Schritt d [ppmC1]

   c_FS,b der Skalenendwert der HC-Konzentration in Schritt b [ppmC₁]

   c_FS,d der Skalenendwert der HC-Konzentration in Schritt d [ppmC₁]

   c_m,b die gemessene HC-Konzentration in Schritt b [ppmC1]

   c_m,d die gemessene HC-Konzentration in Schritt d [ppmC1]

7. Die Sauerstoffquerempfindlichkeit E_O2 muss für alle Gase, die zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit erforderlich sind, weniger als ± 1,5 % betragen.
8. Ist die Sauerstoffquerempfindlichkeit E_O2 größer als ± 1,5 %, können zur Korrektur der Luftdurchsatz (ober- und unterhalb der Herstellerangabe) sowie der Kraftstoffdurchsatz und der Probendurchsatz schrittweise verstellt werden.
9. Die Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit ist für jede neue Einstellung zu wiederholen.

4.3.4. Umwandlungseffizienz des Nichtmethan-Cutters (NMC)

Bei der Analyse von Kohlenwasserstoffen können Nichtmethan-Kohlenwasserstoffe mithilfe eines Nichtmethan-Cutters durch Oxidation aller Kohlenwasserstoffe außer Methan aus der Abgasprobe entfernt werden. Im Idealfall beträgt die Umwandlung bei Methan 0 % und bei den anderen Kohlenwasserstoffen, repräsentiert durch Ethan, 100 %. Um eine genaue Messung der NMHC zu ermöglichen, sind die beiden Wirkungsgrade zu bestimmen und zur Berechnung der NMHC-Emissionen heranzuziehen (siehe Anlage 4 Nummer 9.2). Die Bestimmung der Methan-Umwandlungseffizienz ist nicht notwendig, wenn der NMC-FID nach Methode b gemäß Anlage 4 Nummer 9.2 kalibriert wird, indem das Methan/Luft-Kalibriergas durch den NMC geleitet wird.

1. Methan-Umwandlungseffizienz

   Methan-Kalibriergas ist mit und ohne Umgehung des NMC durch den FID zu leiten, und die beiden Konzentrationen sind aufzuzeichnen. Die Methan-Umwandlungseffizienz ist wie folgt zu ermitteln:

   E_M = 1 - [c_HC(w/NMC) / c_HC(w/oNMC)]

   Dabei ist:

   c_HC(w/NMC) die HC-Konzentration bei Durchfluss von CH₄ durch den NMC [ppmC₁]

   c_HC(w/oNMC) die HC-Konzentration bei Vorbeileitung des CH₄ am NMC [ppmC₁]

2. Ethan-Umwandlungseffizienz

   Ethan-Kalibriergas ist mit und ohne Umgehung des NMC durch den FID zu leiten, und die beiden Konzentrationen sind aufzuzeichnen. Die Ethan-Umwandlungseffizienz ist wie folgt zu ermitteln:

   E_E = 1 - [c_HC(w/NMC) / c_HC(w/oNMC)]

   Dabei ist:

   c_HC(w/NMC) die HC-Konzentration bei Durchfluss von C₂H₆ durch den NMC [ppmC₁]

   c_{HC(w/o NMC)} die HC-Konzentration bei Vorbeileitung des C₂H₆ am NMC [ppmC₁]

4.3.5. Querempfindlichkeiten

a) Allgemeines

Andere Gase, die neben dem zu analysierenden Gas im Abgas enthalten sind, können den Ablesewert des Analysators beeinflussen. Vom Hersteller des Analysators ist vor der Markteinführung eine Prüfung der Querempfindlichkeit und der korrekten Funktion des Analysators mindestens einmal für jeden Typ eines Analysators oder einer Einrichtung gemäß den Buchstaben b bis f vorzunehmen.

b) Kontrolle der Querempfindlichkeit des CO-Analysators

Wasser und CO₂ können die Messungen des CO-Analysators beeinflussen. Daher lässt man ein bei der Prüfung verwendetes CO₂-Justiergas mit einer Konzentration von 80 % bis 100 % des Skalenendwertes des bei der Prüfung verwendeten maximalen Betriebsbereichs des CO-Analysators bei Raumtemperatur durch Wasser perlen, wobei das Ansprechen des Analysators aufzuzeichnen ist. Der Ansprechwert des Analysators darf nicht mehr als 2 % der bei einer normalen Straßenprüfung erwarteten mittleren CO-Konzentration oder ± 50 ppm betragen, je nachdem, welcher Wert höher ist. Die Prüfungen der Querempfindlichkeit auf H₂O und CO₂ können in getrennten Verfahren durchgeführt werden. Falls die für die Querempfindlichkeitsprüfung herangezogenen H₂O- und CO₂-Pegel höher sind als die während der Prüfung erwarteten Höchstwerte, ist jede beobachtete Querempfindlichkeit zu reduzieren, und zwar durch Multiplikation des beobachteten Werts mit dem Verhältnis zwischen dem erwarteten Höchstwert der Konzentration während der Prüfung zu dem bei dieser Kontrolle verwendeten tatsächlichen Wert. Separate Querempfindlichkeitsprüfungen mit H₂O-Konzentrationen, die geringer sind als die bei der Prüfung erwarteten Höchstwerte, dürfen durchgeführt werden, dabei ist die beobachtete H₂O-Querempfindlichkeit hochzurechnen, und zwar durch Multiplikation des beobachteten Werts mit dem Verhältnis zwischen dem bei dieser Prüfung erwarteten Höchstwert der H₂O-Konzentration zu dem bei dieser Prüfung verwendeten tatsächlichen Wert. Die Summe der zwei reduzierten Querempfindlichkeitswerte muss innerhalb der in dieser Nummer spezifizierten Toleranzen liegen.

c) Kontrolle der Querempfindlichkeit beim NO_X-Analysator

Die zwei Gase, die bei CLD- und HCLD-Analysatoren besonderer Berücksichtigung bedürfen, sind CO₂ und Wasserdampf. Die Querempfindlichkeit auf diese Gase ist proportional zu ihrer Konzentration. Die Querempfindlichkeit bei den höchsten Konzentrationen, die bei der Prüfung zu erwarten sind, ist durch eine Prüfung zu ermitteln. Wenn der CLD- und der HCLD-Analysator Algorithmen zur Kompensierung der Querempfindlichkeit verwenden, die H₂O- und/oder CO₂-Messanalysatoren einsetzen, müssen diese zur Ermittlung der Querempfindlichkeit eingeschaltet sein und die Kompensierungsalgorithmen müssen dabei angewendet werden.

i) CO₂-Querempfindlichkeit

Ein CO₂-Justiergas mit einer Konzentration von 80 % bis 100 % des maximalen Messbereichs ist durch den NDIR-Analysator zu leiten und der CO₂-Wert als A aufzuzeichnen. Das CO₂-Justiergas ist anschließend zu etwa 50 % mit NO-Justiergas zu verdünnen und durch den NDIR- und den CLD oder den HCLD zu leiten; die CO₂- und NO Werte sind als B bzw. C aufzuzeichnen. Der CO₂-Strom ist anschließend abzusperren und nur das NO-Justiergas durch den CLD oder den HCLD zu leiten; der NO-Wert ist als D aufzuzeichnen. Die Querempfindlichkeit in Prozent wird wie folgt berechnet:

Dabei ist:

A die mit dem NDIR gemessene Konzentration des unverdünnten CO₂ [%]

B die mit dem NDIR gemessene Konzentration des verdünnten CO₂ [%]

C die mit dem CLD oder dem HCLD gemessene Konzentration des verdünnten NO [ppm]

D die mit dem CLD oder dem HCLD gemessene Konzentration des unverdünnten NO [ppm]

Mit Zustimmung der Genehmigungsbehörde können andere Methoden zur Verdünnung und Quantifizierung von CO₂- und NO-Justiergas, z.B. dynamisches Mischen, verwendet werden.

ii) Kontrolle der Wasserdampf-Querempfindlichkeit

Diese Überprüfung ist nur bei der Messung der Konzentration feuchter Gase anzuwenden. Bei der Berechnung der Wasserdampf-Querempfindlichkeit ist die Verdünnung des NO-Justiergases mit Wasserdampf und die Skalierung der Wasserdampfkonzentration des Gasgemisches auf die während einer Emissionsprüfung erwarteten Konzentrationswerte zu berücksichtigen. Ein NO-Justiergas mit einer Konzentration von 80 % bis 100 % des Skalenendwerts des normalen Betriebsbereichs ist durch den CLD oder HCLD zu leiten, und der NO-Wert ist als D aufzuzeichnen. Das NO-Justiergas ist anschließend bei Raumtemperatur durch Wasser zu perlen und durch den CLD oder HCLD zu leiten; der NO-Wert ist als C aufzuzeichnen. Der absolute Betriebsdruck des Analysators und die Wassertemperatur sind zu bestimmen und als E bzw. F aufzuzeichnen. Der Sättigungsdampfdruck des Gemischs, der der Temperatur F des Wassers in der Waschflasche entspricht, ist zu bestimmen und als G aufzuzeichnen. Die Wasserdampfkonzentration H [%] des Gemischs ist wie folgt zu berechnen:

H = (G / E) x 100

Die erwartete Konzentration des verdünnten NO-Wasserdampf-Justiergases ist als D_e aufzuzeichnen, nachdem sie wie folgt berechnet wurde:

D_e = D x [1 - (H / 100)]

Bei Dieselabgasen ist die maximale bei der Prüfung erwartete Wasserdampfkonzentration im Abgas (in %) als H_m aufzuzeichnen, nachdem sie unter der Annahme eines Atomverhältnisses H/C des Kraftstoffs von 1,8 zu 1 aus der maximalen CO₂-Konzentration A im Abgas errechnet wurde:

H_m = 0,9 x A

Die Wasserdampfquerempfindlichkeit in % ist wie folgt zu berechnen:

Dabei ist:

D_e die erwartete Konzentration des verdünnten NO [ppm]

C die gemessene Konzentration des verdünnten NO [ppm]

H_m die maximale Wasserdampfkonzentration [%]

H die tatsächliche Wasserdampfkonzentration in [%]

iii) Maximal zulässige Querempfindlichkeit

Die kombinierte CO₂- und Wasserdampfquerempfindlichkeit darf 2 % des Skalenendwertes nicht überschreiten.

d) Kontrolle der Querempfindlichkeit für NDUV-Analysatoren

Kohlenwasserstoffe und Wasser können den Betrieb eines NDUV-Analysators stören, indem sie ein ähnliches Ansprechverhalten erzeugen wie NO_X. Der Hersteller des NDUV-Analysators überprüft mit folgendem Verfahren, ob sich die Querempfindlichkeit in Grenzen hält:

1. Analysator und Kühlapparat sind entsprechend der Betriebsanleitung des Herstellers einzustellen; zur Optimierung der Leistung von Analysator und Kühlapparat sind Anpassungen vorzunehmen.
2. Der Analysator ist einer Nullkalibrierung und einer Messbereichskalibrierung bei den bei der Emissionsprüfung erwarteten Konzentrationswerten zu unterziehen.
3. Es ist ein NO₂-Kalibriergas auszuwählen, das so weit wie möglich mit der bei den Emissionsprüfungen erwarteten maximalen NO₂-Konzentration übereinstimmt.
4. Die Sonde des Gasprobenahmesystems ist mit NO₂-Kalibriergas zu fluten, bis sich der NO_X-Ausschlag des Analysators stabilisiert hat.
5. Der Mittelwert der stabilisierten NO_X-Aufzeichnungen über einen Zeitraum von 30 s ist zu berechnen und als NO_X,ref aufzuzeichnen.
6. Der Strom des NO₂-Kalibriergases ist abzusperren und das durch Fluten mit dem Ausstoß eines Taupunktgenerators gesättigte System auf einen Taupunkt von 50 °C einzustellen. Der Ausstoß des Taupunktgenerators wird mindestens zehn Minuten lang durch das Probenahmesystem und den Kühlapparat geleitet, bis davon auszugehen ist, dass der Kühlapparat eine konstante Wassermenge abscheidet.
7. Nach Abschluss von Nummer iv ist das Probenahmesystem erneut mit dem zur Ermittlung von NO_X,ref verwendeten NO₂-Kalibriergas zu fluten, bis sich der NO_X-Gesamtausschlag stabilisiert hat.
8. Der Mittelwert der stabilisierten NO_X-Aufzeichnungen über einen Zeitraum von 30 s ist zu berechnen und als NO_X,m aufzuzeichnen.
9. NO_X,m wird auf der Grundlage der Wasserdampfrückstände, die den Kühlapparat mit der Austrittstemperatur und dem Austrittsdruck des Kühlapparats durchströmt haben, zu NO_X,dry korrigiert.

Der berechnete NO_X,dry-Wert muss mindestens 95 % von NO_X,ref betragen.

e) Probentrockner

Ein Probentrockner entfernt Wasser, das sonst eine NOX-Messung verfälschen könnte. Bei trocken arbeitenden CLD-Analysatoren ist nachzuweisen, dass bei der höchsten erwarteten Wasserdampfkonzentration H m der Probentrockner die Feuchtigkeit im CLD auf ≤ 5 g Wasser/kg Trockenluft (oder ca. 0,8 % H₂O) halten kann, was 100 % relativer Luftfeuchtigkeit bei 3,9 °C und 101,3 kPa oder etwa 25 % relativer Feuchtigkeit bei 25 °C und 101,3 kPa entspricht. Die Konformität kann durch Temperaturmessung am Austritt eines thermischen Probentrockners oder durch Feuchtigkeitsmessung an einem unmittelbar oberhalb des CLD gelegenen Punkt nachgewiesen werden. Die Feuchtigkeit am Austritt des CLD kann ebenfalls gemessen werden, wenn in den CLD nur Luft aus dem Probentrockner einströmt.

f) NO₂-Durchlass des Probentrockners

In einem mangelhaft konzipierten Probentrockner verbleibendes flüssiges Wasser kann der Probe NO₂ entziehen. Wenn ein Probentrockner in Kombination mit einem NDUV-Analysator verwendet wird, ohne dass ein NO₂/NO-Konverter vorgeschaltet ist, kann daher der Probe durch Wasser vor der NO_X-Messung NO₂ entzogen werden. Der Probentrockner muss die Messung von mindestens 95 % des in einem mit Wasserdampf gesättigten Gas enthaltenen NO₂ ermöglichen, wobei der NO₂-Gehalt des Gases der maximalen NO₂-Konzentration entsprechen muss, die bei einer Fahrzeugprüfung zu erwarten ist.

4.4. Überprüfung der Ansprechzeit des Analysesystems

Für die Überprüfung der Ansprechzeit muss das Analysesystem genau dieselbe Einstellung aufweisen wie bei der Emissionsprüfung (d. h. bei Druck, Durchsatz, Einstellung der Filter in den Analysatoren und bei den sonstigen die Ansprechzeit beeinflussenden Parametern). Die Bestimmung der Ansprechzeit erfolgt durch Wechsel des Gases direkt am Eintritt der Probenahmesonde. Der Wechsel des Gases muss in weniger als 0,1 s erfolgen. Die für die Prüfung verwendeten Gase müssen eine Veränderung der Konzentration von mindestens 60 % des Skalenendwertes des Analysators bewirken.

Die Konzentrationskurve ist für jeden einzelnen Abgasbestandteil aufzuzeichnen. Die Ansprechverzögerung ist definiert als die Zeit, die vom Wechsel des Gases (t₀) bis zur Anzeige von 10 % des Endwertes (t₁₀) verstreicht. Die Anstiegzeit ist definiert als die Zeit für den Anstieg des angezeigten Messwertes von 10 % auf 90 % des Endwertes (t₉₀ - t₁₀). Die Systemansprechzeit (t₉₀) setzt sich zusammen aus der Ansprechverzögerung bis zum Messdetektor und der Anstiegzeit des Detektors.

Für den Zeitabgleich der Signale des Analysators und des Abgasstroms ist die Wandlungszeit definiert als die Zeit, die ab der Umstellung (t₀) vergeht, bis der angezeigte Messwert 50 % des Endwertes (t₅₀) erreicht.

Die Systemansprechzeit muss für alle verwendeten Bestandteile und Messbereiche bei einer Anstiegzeit von ≤ 3 Sekunden ≤ 12 s betragen. Wird für die NMHC-Messung ein NMC verwendet, darf die Systemansprechzeit 12 s überschreiten.

5. Gase

5.1. Allgemeines

Die Haltbarkeitsdauer aller Kalibrier- und Justiergase ist zu beachten. Reine und gemischte Kalibrier- und Justiergase müssen die Vorschriften von Anhang 4A Anlage 3 Absätze 3.1 und 3.2 der UNECE-Regelung Nr. 83 Änderungsserie 07 erfüllen. Zusätzlich ist NO₂-Kalibriergas zulässig. Die Konzentration des NO₂-Kalibriergases darf vom angegeben Konzentrationswert um 2 % abweichen. Der NO-Anteil in NO₂-Kalibriergas darf 5 % des NO₂-Gehalts nicht überschreiten.

5.2. Gasteiler

Zur Gewinnung von Kalibrier- und Justiergasen können Gasteiler, d. h. Präzisionsmischeinrichtungen, die mit gereinigtem N₂ oder synthetischer Luft verdünnen, eingesetzt werden. Der Gasteiler muss so genau arbeiten, dass die Konzentrationen der Kalibriergasgemische auf ± 2 % genau sind. Die Nachprüfung ist bei jeder mit Hilfe eines Gasteilers vorgenommenen Kalibrierung bei 15 % bis 50 % des Skalenendwertes durchzuführen. Ist die erste Nachprüfung fehlgeschlagen, kann eine weitere Nachprüfung mit einem anderen Kalibriergas durchgeführt werden.

Wahlweise kann der Gasteiler mit einem Instrument überprüft werden, das von seinem Prinzip her linear ist, z.B. unter Verwendung von NO-Gas in Kombination mit einem CLD. Der Justierwert des Geräts ist mit direkt an das Gerät angeschlossenem Justiergas einzustellen. Der Gasteiler ist bei den typischerweise verwendeten Einstellungen zu überprüfen, und der Nennwert ist mit der vom Instrument gemessenen Konzentration zu vergleichen. Die Abweichung darf an keinem Punkt mehr als ± 1 % des Konzentrations-Nennwertes betragen.

5.3. Gase zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit

Gase zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit bestehen aus einer Mischung aus Propan, Sauerstoff und Stickstoff und müssen Propan in einer Konzentration von 350 ± 75 ppmC₁.enthalten. Die Konzentration wird durch gravimetrische Verfahren, dynamisches Mischen oder chromatografische Analyse der Gesamtkohlenwasserstoffe zuzüglich der Verunreinigungen ermittelt. Die Sauerstoffkonzentration der Gase zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit muss den Anforderungen von Tabelle 3 entsprechen; ansonsten muss das Gas zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit aus gereinigtem Stickstoff bestehen.

Tabelle 3: Gase zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit

6. Analysatoren für die Messung von Partikelemissionen

In diesem Abschnitt werden Anforderungen an Analysatoren für die Messung von Partikelemissionen festgelegt, wenn deren Messung verpflichtend vorgeschrieben wird.

7. Instrumente für die Messung des Abgasmassendurchsatzes

7.1. Allgemeines

Der Messbereich und die Ansprechzeit von Instrumenten, Sensoren oder Signalen für die Messung des Abgasmassendurchsatzes müssen dafür geeignet sein, den Abgasmassendurchsatz unter nicht stationären und stationären Bedingungen mit der erforderlichen Genauigkeit zu messen. Die Empfindlichkeit der Instrumente, Sensoren und Signale gegenüber Stößen, Vibrationen, Alterung, Schwankungen der Temperatur und des Umgebungsluftdrucks sowie elektromagnetischen Interferenzen und anderen Einflüssen im Zusammenhang mit dem Betrieb des Fahrzeugs und des Instruments muss gering genug sein, um zusätzliche Messfehler zu begrenzen.

7.2. Gerätespezifikationen

Der Abgasmassendurchsatz ist durch eines der direkten Messverfahren zu bestimmen, das in einem der folgenden Instrumente zum Einsatz kommt:

1. Durchsatzmesser auf der Grundlage einer Staudrucksonde
2. Differenzdruckmesser wie Durchsatzblenden (Einzelheiten siehe ISO 5167)
3. Ultraschalldurchsatzmesser
4. Wirbeldurchsatzmesser

Jeder einzelne Abgasmassendurchsatzmesser muss die Linearitätsanforderungen nach Nummer 3 erfüllen. Überdies muss der Gerätehersteller für jeden Typ eines Abgasmassendurchsatzmessers die Übereinstimmung mit den Spezifikationen der Nummern 7.2.3 bis 7.2.9 nachweisen.

Die Berechnung des Abgasmassendurchsatzes aus dem Luftdurchsatz und dem mithilfe rückführbar kalibrierter Sensoren gemessenen Kraftstoffdurchsatz ist zulässig, wenn die Sensoren die Linearitätsanforderungen unter Nummer 3 sowie die Genauigkeitsanforderungen unter Nummer 8 erfüllen und wenn der so berechnete Abgasmassendurchsatz nach Anlage 3 Nummer 4 validiert wird.

Zusätzlich sind andere Verfahren zur Bestimmung des Abgasmassendurchsatzes mithilfe von Geräten und Signalen ohne direkt rückverfolgbare Kalibrierung, etwa vereinfachten Abgasmassendurchsatzmessern oder ECU-Signalen, zulässig, wenn der so ermittelte Abgasmassendurchsatz die Linearitätsanforderungen unter Nummer 3 erfüllt und gemäß Anlage 3 Nummer 4 validiert wird.

7.2.1. Kalibrierungs- und Nachprüfungsstandards

Die Messgenauigkeit eines Abgasmassendurchsatzmesser ist mit Luft oder Abgas anhand eines rückführbaren Standards, etwa mit einem kalibrierten Abgasdurchsatzmesser oder einem Vollstromverdünnungstunnel, zu überprüfen.

7.2.2. Häufigkeit der Nachprüfung

Die Nachprüfung der Übereinstimmung des Abgasmassendurchsatzmessers mit den Punkten 7.2.3 und 7.2.9 darf bei der tatsächlichen Prüfung nicht länger als ein Jahr zurückliegen.

7.2.3. Genauigkeit

Die Genauigkeit, definiert als die Abweichung des Anzeigewertes des EFM vom Bezugswert für den Durchsatz, darf ± 2 % des Ablesewertes, 0,5 % des Skalenendwertes oder ± 1,0 % des Höchstdurchsatzes, bei dem der EFM kalibriert wurde, je nachdem, welcher Wert höher ist, nicht überschreiten.

7.2.4. Präzision

Die Präzision, definiert als das 2,5fache der Standardabweichung zehn wiederholter Ansprechreaktionen auf einen bestimmten Nenndurchsatz, der etwa in der Mitte des Kalibrierbereiches liegt, darf ± 1 % des maximalen Durchsatzes, bei dem der EFM kalibriert wurde, nicht überschreiten.

7.2.5. Rauschen

Das Rauschen, definiert als das Doppelte des quadratischen Mittels von zehn Standardabweichungen vom Nullpunktwert, wobei die Aufzeichnungsfrequenz konstant sein und 30 Sekunden lang mindestens 1,0 Hz betragen muss, darf 2 % des maximalen kalibrierten Durchsatzwertes nicht überschreiten. Auf jeden der 10 Messzeiträume folgt ein Intervall von 30 Sekunden, in dem der EFM dem maximalen kalibrierten Durchsatz ausgesetzt wird.

7.2.6. Nullpunktdrift

Der Nullausschlag wird als mittleres Ansprechen auf einen Nulldurchsatz in einem Zeitabschnitt von mindestens 30 Sekunden definiert. Die Nullpunktdrift kann anhand der aufgezeichneten Primärsignale, z.B. des Drucks, überprüft werden. Die Drift der Primärsignale über einen Zeitraum von 4 Stunden muss weniger als ± 2 % des Höchstwertes des Primärsignals betragen, das bei dem Durchsatzwert, bei dem der EFM kalibriert wurde, aufgezeichnet wurde.

7.2.7. Justierausschlagsdrift

Der Justierausschlag wird als mittleres Ansprechen auf einen Justierdurchsatz in einem Zeitabschnitt von mindestens 30 Sekunden definiert. Die Justierausschlagsdrift kann anhand der aufgezeichneten Primärsignale, z.B. des Drucks, überprüft werden. Die Drift der Primärsignale über einen Zeitraum von 4 Stunden muss weniger als ± 2 % des Höchstwertes des Primärsignals betragen, das bei dem Durchsatzwert, bei dem der EFM kalibriert wurde, aufgezeichnet wurde.

7.2.8. Anstiegzeit

Die Anstiegzeit der Geräte und Methoden zur Messung des Abgasdurchsatzes sollte soweit wie möglich der Anstiegzeit des Gasanalysators gemäß Nummer 4.2.7 entsprechen, jedoch nicht mehr als 1 Sekunde betragen.

7.2.9. Überprüfung der Ansprechzeit

Die Ansprechzeit von Abgasmassendurchsatzmessern wird bestimmt, indem ähnliche Parameter wie für die Emissionsprüfung (d. h. Druck, Durchsätze, Filtereinstellungen und alle sonstigen Faktoren, die die Ansprechzeit beeinflussen) angewandt werden. Die Bestimmung der Ansprechzeit erfolgt durch Wechsel des Gases direkt am Eintritt des Abgasmassendurchsatzmessers. Der Gaswechsel muss so schnell wie möglich erfolgen, ein Wechsel in weniger als 0,1 Sekunden wird dringend empfohlen. Der für die Prüfung verwendete Gasdurchsatz muss eine Veränderung des Durchsatzes von mindestens 60 % des Skalenendwertes des Abgasmassendurchsatzmessers bewirken. Der Gasdurchsatz ist aufzuzeichnen. Die Ansprechverzögerung ist definiert als die Zeit, die ab dem Umschalten des Gasstroms (t₀) vergeht, bis der angezeigte Messwert 10 % (t₀₎ seines Endwertes erreicht. Die Anstiegzeit ist definiert als die Zeit für den Anstieg des angezeigten Messwertes von 10 % auf 90 % des Endwertes (t₉₀ - t 10). Die Ansprechzeit (t₉₀) ist definiert als die Summe aus der Ansprechverzögerung und der Anstiegzeit. Die Ansprechzeit des Durchsatzmessers (t₉₀) muss gemäß Nummer 7.2.8 ≤ 3 Sekunden bei einer Anstiegzeit von ≤ 1 Sekunde betragen.

8. Sensoren und Nebenverbraucher

Sensoren und Nebenverbraucher, welche beispielsweise zur Bestimmung von Temperatur, Luftdruck, Umgebungsfeuchte, Fahrzeuggeschwindigkeit, Kraftstoffdurchsatz und Ansaugluftdurchsatz eingesetzt werden, dürfen die Leistung von Motor und Abgasnachbehandlungssystem des Fahrzeugs nicht verändern oder unangemessen beeinträchtigen. Die Genauigkeit der Sensoren und Nebenverbraucher muss die Anforderungen von Tabelle 4 erfüllen. Die Einhaltung der Anforderungen von Tabelle 4 ist in den vom Hersteller des Geräts spezifizierten Abständen gemäß den internen Kontrollverfahren oder nach der Norm ISO 9000 nachzuweisen.

Tabelle 4: Genauigkeitsanforderungen für Messparameter ¹⁶

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1. Einleitung

Diese Anlage enthält Anforderungen für die Validierung der Funktionstüchtigkeit des eingebauten PEMS unter instationären Bedingungen sowie für die Korrektheit der Abgasmassendurchsatzwerte, die mit nicht rückführbar kalibrierten Abgasmassendurchsatzmessern ermittelt oder mithilfe von ECU-Signalen berechnet wurden.

2. Zeichen

% - Prozent

#/km - Anzahl pro Kilometer

a₀ - y-Achsabschnitt der Regressionsgeraden

a₁ - Steigung der Regressionsgeraden

g/km - Gramm pro Kilometer

Hz - Hertz

km - Kilometer

m - Meter

mg/km - Milligramm pro Kilometer

r² - Bestimmungskoeffizient

x - tatsächlicher Wert des Bezugssignals

y - tatsächlicher Wert des zu validierenden Signals

3. Validierungsverfahren für PEMS

3.1. Häufigkeit der PEMS-Validierung

Es wird empfohlen, das installierte PEMS einmal für jede PEMS-Fahrzeug-Kombination vor der Prüfung oder, alternativ, nach Abschluss einer Straßenprüfung zu validieren. Die Installation des PEMS darf in der Zeit zwischen der Straßenprüfung und der Validierung nicht verändert werden.

3.2. PEMS-Validierungsverfahren

3.2.1. Installation des PEMS

Das PEMS ist gemäß den Vorschriften der Anlage 1 zu installieren und vorzubereiten. Nach Abschluss der Validierungsprüfung bis zum Beginn der Straßenprüfung darf die PEMS-Installation nicht verändert werden.

3.2.2. Prüfbedingungen

Die Validierung erfolgt auf einem Rollenprüfstand, soweit zutreffend unter den Bedingungen der Typgenehmigung gemäß den Vorschriften des Anhangs 4A der UNECE-Regelung Nr. 83 Änderungsserie 07 oder nach einer anderen geeigneten Messmethode. Es wird empfohlen, die Validierungsprüfung mit dem weltweit harmonisierten Prüfzyklus für leichte Nutzfahrzeuge (WLTC) gemäß Anhang 1 der Globalen Technischen Regelung Nr. 15 der UNECE durchzuführen. Die Umgebungstemperatur muss innerhalb der unter Nummer 5.2 dieses Anhangs festgelegten Spanne liegen.

Es wird empfohlen, den vom PEMS während der Validierungsprüfung entnommenen Abgasstrom zurück in die CVS zu leiten. Ist dies nicht machbar, sind die Ergebnisse der CVS um die entnommene Abgasmasse zu berichtigen. Wird der Abgasmassendurchsatz mit einem Abgasmassendurchsatzmesser validiert, wird empfohlen, die Messungen des Massendurchsatzes mit Daten von einem Sensor oder dem ECU abzugleichen.

3.2.3. Datenanalyse

Der Gesamtwert der mit Laborausrüstung gemessenen streckenabhängigen Emissionen [g/km] ist nach Anhang 4a der UNECE-Regelung Nr. 83 Änderungsserie 07 zu berechnen. Die vom PEMS gemessenen Emissionen sind nach Anlage 4 Nummer 9 zu berechnen; sie werden zwecks Ermittlung der Gesamtmasse der Schadstoffemissionen [g] summiert und anschließend durch die vom Rollenprüfstand angezeigte Prüfstrecke [km] dividiert. Die gesamte vom PEMS und dem Bezugslaborsystem ermittelte streckenabhängige Schadstoffmasse [g/km] ist mit den Anforderungen unter Nummer 3.3 zu vergleichen und anhand ihrer zu bewerten. Für die Validierung der NOX-Emissionsmessungen ist eine Feuchtigkeitskorrektur nach Anhang 4a Nummer 6.6.5 der UNECE-Regelung Nr. 83 Änderungsserie 07 vorzunehmen.

3.3. Zulässige Toleranzen für die PEMS-Validierung

Die PEMS-Validierungsergebnisse müssen die Anforderungen in Tabelle 1 erfüllen. Wird eine zulässige Toleranz überschritten, sind Abhilfemaßnahmen zu treffen, und die PEMS-Validierung ist zu wiederholen.

Tabelle 1: Zulässige Toleranzen

4. Verfahren für die Validierung des mit nicht rückführbar kalibrierten Geräten und Sensoren ermittelten Abgasmassendurchsatzes

4.1. Häufigkeit der Validierung

Zusätzlich zur Erfüllung der Linearitätsanforderungen gemäß Anlage 2 Punkt 3 unter stationären Bedingungen ist die Linearität von nicht rückführbar kalibrierten Abgasmassendurchsatzmessern oder der mit nicht rückführbar kalibrierten Sensoren oder ECU-Signalen berechnete Abgasmassendurchsatz für jedes Prüffahrzeug unter nicht stationären Bedingungen mithilfe eines kalibrierten Abgasmassendurchsatzmessers oder der CVS zu validieren. Das Validierungsverfahren kann ohne Einbau des PEMS durchgeführt werden, muss aber allgemein die Anforderungen nach Anhang 4a der UNECE-Regelung Nr. 83 Änderungsserie 07 sowie die für Abgasmassendurchsatzmesser geltenden Anforderungen nach Anlage 1 erfüllen.

4.2. Validierungsverfahren

Die Validierung erfolgt auf einem Rollenprüfstand unter Typgenehmigungsbedingungen gemäß den Vorschriften des Anhangs 4a der UNECE-Regelung Nr. 83 Änderungsserie 07, soweit diese zutreffen. Es ist der weltweit harmonisierte Prüfzyklus für leichte Nutzfahrzeuge (WLTC) gemäß Anhang 1 der Globalen Technischen Regelung Nr. 15 der UNECE anzuwenden. Als Bezug ist ein rückführbar kalibrierter Durchsatzmesser zu verwenden. Jede Umgebungstemperatur innerhalb der Spanne nach Nummer 5.2 dieses Anhangs ist zulässig. Der Einbau des Abgasmassendurchsatzmessers und die Durchführung der Prüfung müssen die Anforderung nach Anlage 1 Nummer 3.4.3 dieses Anhangs erfüllen.

Die Validierung der Linearität geschieht mit folgenden Berechnungsschritten:

1. Das zu validierende Signal und das Bezugssignal sind einer Zeitkorrektur zu unterziehen, die die Anforderungen von Anlage 4 Nummer 3 erfüllt, soweit diese zutreffen.
2. Punkte unterhalb von 10 % des höchsten Durchsatzwertes sind von der weiteren Analyse auszuschließen.
3. Das zu validierende Signal und das Bezugssignal sind bei einer konstanten Frequenz von mindestens 1,0 Hz mit folgender Gleichung für die beste Anpassung zu korrelieren:

y = a₁x + a₀

Dabei ist:

y der tatsächliche Wert des zu validierenden Signals

a₁ die Steigung der Regressionsgeraden

x der tatsächliche Wert des Bezugssignals

a₀ der y-Achsabschnitt der Regressionsgeraden

Der Standardfehler (SEE) des geschätzten Verlaufs y über x und der Bestimmungskoeffizient (r²) sind für jeden einzelnen Messparameter und jedes Messsystem zu berechnen.

a) Die Parameter der linearen Regression müssen den Bestimmungen der Tabelle 2 entsprechen.

4.3. Anforderungen

Die in Tabelle 2 wiedergegebenen Linearitätsanforderungen müssen erfüllt sein. Wird eine zulässige Toleranz überschritten, sind Abhilfemaßnahmen zu treffen, und die Validierung ist zu wiederholen.

Tabelle 2: Linearitätsanforderungen an den berechneten und gemessenen Abgasmassendurchsatz

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1. Einleitung

Diese Anlage beschreibt das Verfahren zur Bestimmung der momentanen Massen- und Partikelanzahlemissionen [g/s; #/s] welche für die nachfolgende Bewertung einer Prüffahrt und die Berechnung des endgültigen Emissionsergebnisses gemäß den Anlage 5 und 6 heranzuziehen sind.

2. Zeichen

% - Prozent

< - kleiner als

#/s - Anzahl pro Sekunde

α - Molverhältnis für Wasserstoff (H/C)

β - Molverhältnis für Kohlenstoff (C/C)

γ - Molverhältnis für Schwefel (S/C)

δ - Molverhältnis für Stickstoff (N/C)

Δt_t,i - Wandlungszeit t des Analysators [s]

Δt_t,m - Wandlungszeit t des Abgasmassendurchsatzmessers [s]

ε - Molverhältnis für Sauerstoff (O/C)

r_e - Abgasdichte

r_gas - Dichte des Abgasbestandteils "Gas"

l - Luftüberschussfaktor

l_i - momentaner Luftüberschussfaktor

A/F_st - Stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis [kg/kg]

°C - Grad Celsius

c_CH4 - Methankonzentration

c_CO - CO-Konzentration im trockenen Bezugszustand [%]

c_CO2 - CO₂-Konzentration im trockenen Bezugszustand [%]

c_dry - Konzentration eines Schadstoffs im trockenen Bezugszustand in ppm oder Volumenprozent

c_gas,i - momentane Konzentration des Abgasbestandteils "Gas" [ppm]

c_HCw - HC-Konzentration im feuchten Bezugszustand [ppm]

c_HC(w/NMC) - HC-Konzentration, wenn CH₄ oder C₂H₆ durch den NMC [ppmC₁] strömt

c_HC(w/oNMC) - HC-Konzentration, wenn CH₄ oder C2H₆ am NMC vorbeiströmt [ppmC₁]

c_i,c - zeitkorrigierte Konzentration des Bestandteils i [ppm]

c_i,r - Konzentration des Bestandteils i [ppm] im Abgas

c_NMHC - Konzentration der Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffe

c_wet - Konzentration eines Schadstoffs im feuchten Bezugszustand in ppm oder Volumenprozent

E_E - Ethanwirkungsgrad

E_M - Methan-Wirkungsgrad

g - Gramm

g/s - Gramm pro Sekunde

H_a - Feuchtigkeit der Ansaugluft [g Wasser je kg trockener Luft]

i - Nummer der Messung

kg - Kilogramm

kg/h - Kilogramm pro Stunde

kg/s - Kilogramm pro Sekunde

k_w - Faktor der Umrechnung vom trockenen in den feuchten Bezugszustand

m - Meter

m_gas,i - Masse des Abgasbestandteils "Gas" [g/s]

q_maw,i - momentaner Massendurchsatz der Ansaugluft (kg/s)

q_m,c - zeitkorrigierter Abgasmassendurchsatz [kg/s]

q_mew,i - momentaner Abgasmassendurchsatz [kg/s]

q_mf,i - momentaner Kraftstoffmassendurchsatz [kg/s]

q_m,r - Massendurchsatz des Rohabgases [kg/s]

r - Kreuzkorrelationskoeffizient

r² - Bestimmungskoeffizient

r_h - Ansprechfaktor für Kohlenwasserstoffe

rpm - Umdrehungen pro Minute

s - Sekunde

u_gas - u-Wert des Abgasbestandteils "Gas"

3. Zeitkorrektur der Parameter

Für die korrekte Berechnung der streckenabhängigen Emissionen sind die aufgezeichneten Konzentrationskurven der Bestandteile, der Abgasmassendurchsatz, die Fahrzeuggeschwindigkeit und andere Fahrzeugdaten einer Zeitkorrektur zu unterziehen. Zur Erleichterung der Korrektur sind Daten, die dem Zeitabgleich unterliegen, entweder in einem einzigen Aufzeichnungsgerät oder mit einem synchronisierten Zeitstempel gemäß Anlage 1 Nummer 5.1 aufzuzeichnen. Die Zeitkorrektur und der Zeitabgleich für Parameter ist in der unter den Nummern 3.1 bis 3.3 festgelegten Reihenfolge durchzuführen.

3.1. Zeitkorrektur von Bestandteilkonzentrationen

Die aufgezeichneten Kurven aller Bestandteilkonzentrationen sind einer Zeitkorrektur zu unterziehen, indem eine inverse Verschiebung entsprechend der Wandlungszeit der jeweiligen Analysatoren vorgenommen wird. Die Wandlungszeit der Analysatoren ist nach Anlage 2 Nummer 4.4 zu bestimmen:

c_i,c (t - Δt_t,i)=c_i,r (t)

Dabei ist:

c_i,c die zeitkorrigierte Konzentration des Bestandteils i als Funktion der Zeit t

c_i,r die Rohkonzentration des Bestandteils i als Funktion der Zeit t

Δt_t,i die Wandlungszeit t des Analysators zur Messung des Bestandteils i

3.2. Zeitkorrektur des Abgasmassendurchsatzes

Der mit einem Abgasdurchsatzmesser gemessene Abgasmassendurchsatz ist einer Zeitkorrektur durch inverse Verschiebung entsprechend der Wandlungszeit des Abgasmassendurchsatzmessers zu unterziehen. Die Wandlungszeit des Massendurchsatzmessers ist nach Anlage 2 Nummer 4.4.9 zu bestimmen:

q_m,c (t - Δt_t,m) = q_m,r (t)

Dabei ist:

q_m,c der zeitkorrigierte Abgasmassendurchsatz als Funktion der Zeit t

q_m,r der Rohabgasmassendurchsatz als Funktion der Zeit t

Δt_t,m die Wandlungszeit t des Abgasmassendurchsatzmessers

Wird der Abgasmassendurchsatz mithilfe von ECU-Daten oder mit einem Sensor bestimmt, ist eine zusätzliche Wandlungszeit zu berücksichtigen, welche durch Kreuzkorrelation des berechneten Abgasmassendurchsatzes mit dem gemessenen Abgasmassendurchsatz gemäß Anlage 3 Punkt 4 ermittelt wird.

3.3. Zeitabgleich der Fahrzeugdaten

Für sonstige, von einem Sensor oder dem ECU stammende Daten ist ein Zeitabgleich durch Kreuzkorrelierung mit geeigneten Emissionsdaten (z.B. mit Bestandteilkonzentrationen) vorzunehmen.

3.3.1. Geschwindigkeit des Fahrzeugs aus verschiedenen Quellen

Zum Zeitabgleich zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit und Abgasmassendurchsatz ist es zuerst notwendig, eine gültige Geschwindigkeitskurve festzulegen. Stammen die Daten zur Fahrzeuggeschwindigkeit aus verschiedenen Quellen (z.B. dem GPS, einem Sensor oder dem ECU), ist ein Zeitabgleich der Geschwindigkeitswerte durch Kreuzkorrelation vorzunehmen.

3.3.2. Fahrzeuggeschwindigkeit und Abgasmassendurchsatz

Es ist ein Zeitabgleich zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Abgasmassendurchsatz durch Kreuzkorrelation des Abgasmassendurchsatzes und des Produkts aus Fahrzeuggeschwindigkeit und positiver Beschleunigung vorzunehmen.

3.3.3. Weitere Signale

Bei Signalen, deren Wert sich langsam ändert und innerhalb einer engen Spanne liegt, beispielsweise bei der Umgebungstemperatur, kann der Zeitabgleich entfallen.

4. Kaltstart

Der Kaltstartzeitraum umfasst die ersten 5 Minuten nach dem ersten Start des Verbrennungsmotors. Kann die Kühlmitteltemperatur verlässlich ermittelt werden, endet der Kaltstartzeitraum, sobald das Kühlmittel erstmalig eine Temperatur von 343 K (70 °C) erreicht, spätestens jedoch 5 min nach dem ersten Anlassen des Motors. Die Emissionen beim Kaltstart sind aufzuzeichnen.

5. Emissionsmessungen bei stehendem Motor

Momentane Emissions- oder Abgasdurchsatzwerte, die bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor gemessen wurden, sind aufzuzeichnen. Anschließend sind die aufgezeichneten Werte in einem gesonderten Schritt im Rahmen der Nachverarbeitung der Daten auf Null zu setzen. Der Verbrennungsmotor gilt als ausgeschaltet, wenn zwei der folgenden Kriterien erfüllt sind: Die aufgezeichnete Drehzahl beträgt < 50 rpm, der gemessene Abgasmassendurchsatz beträgt < 3 kg/h, der gemessene Abgasmassendurchsatz fällt im Leerlauf auf < 15 % des Abgasmassendurchsatzes unter stationären Bedingungen.

6. Konsistenzprüfung der Daten zur Höhenlage des Fahrzeugs

Besteht der wohlbegründete Verdacht, dass eine Fahrt oberhalb der zulässigen Höhe gemäß Anhang IIIA Nummer 5.2 durchgeführt wurde, oder wurde die Höhe nur mit einem GPS gemessen, sind die GPS-Höhendaten auf Konsistenz zu überprüfen und wenn nötig zu berichtigen. Die Konsistenz der Daten ist durch Vergleich von Breiten- und Längengrad- sowie von Höhendaten des GPS zu überprüfen, wobei die Höhe durch ein digitales Geländemodell oder eine topografische Karte im geeigneten Maßstab anzuzeigen ist. Messungen, die von der Höhenangabe der topografischen Karte um mehr als 40 m abweichen, sind manuell zu korrigieren und zu markieren.

7. Konsistenzprüfung der GPS-Daten zur Fahrzeuggeschwindigkeit

Die vom GPS bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist auf Konsistenz zu prüfen, indem die Gesamtfahrstrecke berechnet und mit Bezugswerten verglichen wird, welche entweder von einem Sensor, dem validierten ECU oder auch von einem digitalen Straßennetz oder einer topographischen Karte stammen. Offensichtliche Fehler in den GPS-Daten sind vor der Konsistenzprüfung beispielsweise mithilfe eines Koppelnavigationssensors obligatorisch zu berichtigen. Die ursprüngliche, unkorrigierte Datei ist aufzubewahren; korrigierte Daten sind zu kennzeichnen. Die berichtigten Daten dürfen sich nicht über einen ununterbrochenen Zeitraum von mehr als 120 s oder eine Gesamtdauer von mehr als 300 s erstrecken. Die mithilfe der korrigierten GPS-Daten berechnete Gesamtstrecke darf von den Bezugswerten um nicht mehr als 4 % abweichen. Wenn die GPS-Daten diese Anforderungen nicht erfüllen und keine andere verlässliche Quelle für Daten zur Fahrzeuggeschwindigkeit zur Verfügung steht, sind die Prüfungsergebnisse für ungültig zu erklären.

8. Korrektur der Emissionen

8.1. Umrechnung vom trockenen in den feuchten Bezugszustand

Werden die Emissionen im trockenen Bezugszustand gemessen, sind die gemessenen Konzentrationen anhand folgender Formel in den feuchten Bezugszustand umzurechnen:

c_wet = k_w · c_dry

Dabei ist:

c_wet die Konzentration eines Schadstoffs im feuchten Bezugszustand in ppm oder Volumenprozent

c_dry die Konzentration eines Schadstoffs im trockenen Bezugszustand in ppm oder Volumenprozent

k_w der Faktor der Umrechnung vom trockenen in den feuchten Bezugszustand

Die Berechnung von k_w erfolgt nach folgender Formel:

Dabei gilt:

Dabei gilt:

H_a die Feuchtigkeit der Ansaugluft [g Wasser je kg trockener Luft]

c_CO2 die CO₂-Konzentration im trockenen Bezugszustand [%]

c_CO die CO-Konzentration im trockenen Bezugszustand [%]

α das Molverhältnis für Wasserstoff

8.2. Korrektur der NO_X-Emissionen um Umgebungsfeuchte und -temperatur

Bei den NO_X-Emissionen ist keine Korrektur um Umgebungstemperatur und Feuchtigkeit vorzunehmen.

9. Bestimmung der momentanen gasförmigen Abgasbestandteile

9.1. Einleitung

Die Bestandteile im Rohabgas sind mit den in Anlage 2 beschriebenen Mess- und Probenahmeanalysatoren zu messen. Die Rohkonzentrationen der maßgeblichen Bestandteile sind gemäß Anlage 1 zu messen. Die Daten sind einer Zeitkorrektur zu unterziehen und gemäß Punkt 3 abzugleichen.

9.2. Berechnung der NMHC und CH₄-Konzentration

Bei der Methanmessung mit einem NMC-FID hängt die NMHC-Berechnung vom Kalibriergas/von der Methode zur Nullpunkt-/Messbereichskalibrierung ab. Bei Verwendung eines FID für THC-Messungen ohne NMC ist dieser mit Propan/Luft oder Propan/N₂ auf die übliche Weise zu kalibrieren. Für die Kalibrierung des einem NMC nachgeschalteten FID sind folgende Verfahren zulässig:

1. Das Kalibriergas aus Propan und Luft wird am NMHC vorbeigeleitet
2. Das Kalibriergas aus Methan und Luft wird durch den NMC geleitet

Es wird nachdrücklich empfohlen, den Methan-FID mit Kalibriergas aus Methan und Luft zu kalibrieren, das durch den NMC geleitet wird.

In Verfahren a sind die Konzentrationen von CH₄ und NMHC folgendermaßen zu berechnen:

In Verfahren b sind die Konzentrationen von CH₄ und NMHC folgendermaßen zu berechnen:

Dabei ist:

c_HC(w/oNMC) die HC-Konzentration bei Vorbeileitung des CH₄ oder C₂H₆ am NHC [ppmC₁]

c_HC(w/NMC) die HC-Konzentration bei Hindurchleitung des CH₄ oder C₂H₆ durch den NNC [ppmC₁]

rh der gemäß Anlage 2 Nummer 4.3.3 Buchstabe b bestimmte Ansprechfaktor bei Kohlenwasserstoffen

E_M die Umwandlungseffizienz bei Methan gemäß Anlage 2 Nummer 4.3.4 Buchstabe a

E_E die Umwandlungseffizienz bei Ethan gemäß Anlage 2 Nummer 4.3.4 Buchstabe b

Wird der Methan-FID durch den Cutter kalibriert (Verfahren b), beträgt die gemäß Anlage 2 Nummer 4.3.4 Buchstabe a ermittelte Umwandlungseffizienz bei Methan null. Die Dichte, die für die Berechnung der NMHC-Masse herangezogen wird, muss gleich der Dichte der Gesamtkohlenwasserstoffe bei 273,15 K und bei 101,325 kPa sein und hängt vom Kraftstoff ab.

10. Bestimmung des Abgasmassendurchsatz

10.1. Einleitung

Für die Berechnung der momentanen Massenemissionen nach den Nummern 11 und 12 ist die Bestimmung des Abgasmassendurchsatzes erforderlich. Der Abgasmassendurchsatz ist durch eines der direkten Messverfahren nach Anlage 2 Nummer 7.2 zu bestimmen. Alternativ dazu ist die Berechnung des Abgasmassendurchsatzes nach den Nummern 10.2 bis 10.4 zulässig.

10.2. Berechnungsverfahren auf Grundlage des Luftmassendurchsatzes und des Kraftstoffmassendurchsatzes

Der momentane Abgasmassendurchsatz kann aus dem Luftmassendurchsatz und dem Kraftstoffmassendurchsatz folgendermaßen berechnet werden:

q_mew,i = q_maw,i + q_mf,i

Dabei ist:

q_mew,i der momentane Abgasmassendurchsatz [kg/s]

q_maw,i der momentane Massendurchsatz der Ansaugluft (kg/s)

q_mf,i der momentane Kraftstoffmassendurchsatz [kg/s]

Werden der Luftmassendurchsatz und der Kraftstoffmassendurchsatz oder der Abgasmassendurchsatz mithilfe von Aufzeichnungen des ECU ermittelt, muss der berechnete momentane Abgasmassendurchsatz die in Anlage 2 Nummer 3 für den Abgasmassendurchsatz festgelegten Linearitätsanforderungen sowie die Validierungsanforderungen nach Anlage 3 Nummer 4.3 erfüllen.

10.3. Berechnungsverfahren auf der Grundlage des Luftmassendurchsatzes und des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses

Der momentane Abgasmassendurchsatz kann aus dem Luftmassendurchsatz und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis folgendermaßen berechnet werden:

Dabei gilt:

Dabei ist:

q_maw,i der momentane Massendurchsatz der Ansaugluft (kg/s)

A/F_st das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis [kg/kg]

l_i das momentane Luftüberschussverhältnis,

c_CO2 die CO₂-Konzentration im trockenen Bezugszustand [%]

c_CO die CO-Konzentration im trockenen Bezugszustand [ppm]

c_HCw die HC-Konzentration im feuchten Bezugszustand [ppm]

α das Molverhältnis für Wasserstoff (H/C)

β das Molverhältnis für Kohlenstoff (C/C)

γ das Molverhältnis für Schwefel (S/C)

δ das Molverhältnis für Stickstoff (N/C)

ε das Molverhältnis für Sauerstoff (O/C)

Die Koeffizienten beziehen sich bei Kraftstoffen auf Kohlenstoffbasis auf einen Kraftstoff C_β H_α O_ε N_δ S_γ mit β = 1. Die Konzentration der HC-Emissionen ist in der Regel gering und kann bei der Berechnung von l_i weggelassen werden.

Werden der Luftmassendurchsatz und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mithilfe von Aufzeichnungen des ECU ermittelt, muss der berechnete momentane Abgasmassendurchsatz die in Anlage 2 Nummer 3 für den Abgasmassendurchsatz festgelegten Linearitätsanforderungen sowie die Validierungsanforderungen nach Anlage 3 Nummer 4.3 erfüllen.

10.4. Berechnungsverfahren auf der Grundlage des Kraftstoffmassendurchsatzes und des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses

Der momentane Abgasmassendurchsatz kann aus dem Kraftstoffdurchsatz und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis (berechnet mit A/F_st und l_i gemäß Nummer 10.3) wie folgt errechnet werden:

q_mew,i = q_mf,i x (1 + A/F_st x λ_i)

Der berechnete momentane Abgasmassendurchsatz muss die in Anlage 2 Nummer 3 für den Abgasmassendurchsatz festgelegten Linearitätsanforderungen sowie die Validierungsanforderungen nach Anlage 3 Nummer 4.3 erfüllen.

11. Berechnung der momentanen Masseemissionen

Die momentanen Massenemissionen [g/s] werden durch Multiplikation der momentanen Konzentration des jeweiligen Schadstoffs [ppm] mit dem momentanen Abgasmassendurchsatz [kg/s] - bei beiden Werten ist eine Berichtigung und ein Abgleich für die Wandlungszeit vorzunehmen - und dem jeweiligen u-Wert nach Tabelle 1 ermittelt. Wird im trockenen Bezugszustand gemessen, so sind die momentanen Konzentrationswerte der Bestandteile nach Absatz 8.1 in den feuchten Bezugszustand umzurechnen, ehe sie für weitere Berechnungen verwendet werden. Gegebenenfalls sind in sämtlichen nachfolgenden Datenbewertungen negative momentane Emissionswerte zu verwenden. Alle signifikanten Stellen der Zwischenergebnisse sind bei der Berechnung der momentanen Emissionen zu berücksichtigen. Hierzu ist folgende Formel anzuwenden:

m_gas,i = u_gas · c_gas,i · q_mew,i

Dabei ist:

m_gas,i die Masse des Abgasbestandteils "Gas" [g/s]

u_gas das Verhältnis zwischen der Dichte des Abgasbestandteils "Gas" und der Gesamtdichte des Abgases gemäß Tabelle 1

c_gas,i die gemessene Konzentration des Abgasbestandteils "Gas" im Abgas [ppm]

q_mew,i der gemessene Abgasmassendurchsatz [kg/s]

Gas der jeweilige Bestandteil

i die Nummer der Messung

Tabelle 1 u-Werte des Rohabgases als Darstellung des Verhältnisses zwischen der Dichte des Abgasbestandteils oder Schadstoffs i [kg/m³] und der Dichte des Abgases [kg/m³] ⁶

12. Berechnung der momentanen Partikelzahlemissionen

In diesem Abschnitt werden Anforderungen für die Berechnung der momentanen Partikelzahlemissionen festgelegt, wenn deren Messung verpflichtend vorgeschrieben ist.

13. Datenaufzeichnung und -austausch

Der Datentauschtausch zwischen den Messsystemen und der Datenauswertungssoftware erfolgt über eine standardisierte Berichtsdatei gemäß Anlage 8 Nummer 2. Die Vorbearbeitung der Daten (z.B. Zeitkorrektur nach Nummer 3 oder Korrektur des GPS-Signals für die Fahrzeuggeschwindigkeit nach Nummer 7) muss mit der Steuerungssoftware des Messsystems erfolgen und vor Erzeugung der Datenberichtsdatei abgeschlossen sein. Wenn die Daten vor der Aufnahme in die Datenberichtsdatei berichtigt oder verarbeitet werden, müssen die originalen Rohdaten zwecks Qualitätssicherung und Kontrolle aufbewahrt werden. Das Runden von Zwischenwerten ist nicht zulässig. Die Zwischenwerte müssen stattdessen in die Berechnung der vom Analysator, dem Durchsatzmessgerät, dem Sensor oder dem ECU gemeldeten momentanen Emissionen [g/s, #/s] einfließen.

.

1. Einleitung

Die Methode des gleitenden Mittelungsfensters ermöglicht die Untersuchung der Emissionen im praktischen Fahrbetrieb (real-driving emissions - RDE), die während der Prüfung bei einem vorgegebenen Maßstab auftreten. Die Prüfung ist in Teilabschnitte (Fenster) unterteilt, und mit der anschließenden statistischen Aufbereitung soll festgestellt werden, welche Fenster zur Bewertung der RDE-Leistung des Fahrzeugs geeignet sind.

Die "Normalität" der Fenster wird durch einen Vergleich ihrer entfernungsabhängigen CO₂-Emissionen ⁵⁵ mit einer Bezugskurve ermittelt. Die Prüfung ist vollständig durchgeführt, sobald sie eine ausreichende Anzahl normaler Fenster umfasst, die bestimmte Geschwindigkeitsbereiche (Stadt, Landstraße und Autobahn) abdecken.

Schritt 1. Segmentierung der Daten und Ausschluss der Emissionen bei Kaltstart

Schritt 2. teilmengen- oder fensterweise Berechnung der Emissionen (Nummer 3.1)

Schritt 3. Ermittlung der normalen Fenster (Nummer 4)

Schritt 4. Überprüfung der Prüfung auf Vollständigkeit und Normalität (Nummer 5)

Schritt 5. Berechnung der Emissionen anhand der normalen Fenster (Nummer 6)

2. Symbole, Parameter und Einheiten

Der Index (i) verweist auf den Zeitabschnitt.

Der Index (j) verweist auf das Fenster.

Der Index (k) verweist auf die Kategorie (t = total (insgesamt), u = urban (Stadt), r = rural (Landstraße), m = motorway (Autobahn)) oder auf die charakteristische Kurve (characteristic curve - cc) für CO₂.

Der Index "Gas" verweist auf limitierte Abgasbestandteile (z.B. NO_x, CO, P).

Δ - Differenz

≥ - größer oder gleich

# - Anzahl

% - Prozent

≤ - kleiner oder gleich

a₁, b₁ - Koeffizienten der charakteristischen Kurve für CO₂

a₂, b₂ - Koeffizienten der charakteristischen Kurve für CO₂

d_j - je Fenster j zurückgelegte Entfernung [km]

f_k - Gewichtungsfaktoren für die Anteile Stadt, Landstraße und Autobahn

h - Abstand der Fenster zur charakteristischen Kurve für CO₂ [%]

hj - Abstand des Fensters j zur charakteristischen Kurve für CO₂ [%]

- Gewichtungsindex für die Anteile Stadt, Landstraße und Autobahn sowie für die gesamte Fahrt

k₁₁, k₁₂ - Koeffizienten der Gewichtungsfunktion

k₂₁, k₂₁ - Koeffizienten der Gewichtungsfunktion

M_CO2,ref - CO₂-Bezugsmasse [g]

M_gas - Masse oder Partikelzahl des Abgasbestandteils "Gas" [g] oder [#]

M_gas,j - Masse oder Partikelzahl des Abgasbestandteils "Gas" im Fenster j [g] oder [#]

M_gas,d - entfernungsabhängige Emission für den Abgasbestandteil "Gas" [g/km] oder [Anzahl/km]

M_gas,d,j - entfernungsabhängige Emission für den Abgasbestandteil "Gas" im Fenster j [g/km] oder [Anzahl/km]

N_k - Anzahl der Fenster für die Anteile Stadt, Landstraße und Autobahn

P₁, P₂, P₃ - Bezugspunkte

t - Zeit [s]

t_1,j - erste Sekunde des j-ten Mittelungsfensters [s]

t_2,j - letzte Sekunde des j-ten Mittelungsfensters [s]

t_i - Gesamtdauer in Schritt i [s]

t_i,j - Gesamtdauer in Schritt i in Bezug auf Fenster j [s]

tol₁ - primäre Toleranz für die charakteristische CO₂-Kurve eines Fahrzeugs [%]

tol₂ - sekundäre Toleranz für die charakteristische CO₂-Kurve eines Fahrzeugs [%]

t_t - Dauer einer Prüfung [s]

v - Fahrzeuggeschwindigkeit [km/h]

- Durchschnittsgeschwindigkeit in Fenstern [km/h]

v_i - tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit im Zeitabschnitt i [km/h]

- durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit im Fenster j [km/h]

- Durchschnittsgeschwindigkeit für die Phase des WLTP-Zyklus mit niedriger Geschwindigkeit

- Durchschnittsgeschwindigkeit für die Phase des WLTP-Zyklus mit hoher Geschwindigkeit

- Durchschnittsgeschwindigkeit für die Phase des WLTP-Zyklus mit sehr hoher Geschwindigkeit

w - Gewichtungsfaktor für Fenster

w_j - Gewichtungsfaktor für Fenster j

3. Gleitende Mittelungsfenster

3.1. Definition der Mittelungsfenster

Die gemäß Anlage 4 berechneten momentanen Emissionen werden mithilfe einer Methode des gleitenden Mittelungsfensters auf der Grundlage der CO₂-Bezugsmasse integriert. Dies geschieht nach folgendem Berechnungsprinzip: Die Emissionsmassen werden nicht für den gesamten Datensatz, sondern für Teildatensätze des gesamten Datensatzes berechnet, wobei die Länge dieser Teildatensätze so festgesetzt wird, dass sie der CO₂-Masse entspricht, die das Fahrzeug während des Bezugsfahrzyklus im Labor ausstößt. Die Berechnungen des gleitenden Mittelwerts werden mit einem Zeitinkrement entsprechend der Datenerfassungsfrequenz durchgeführt. Diese zur Ermittlung des Durchschnitts der Emissionen benutzten Teildatensätze werden als Mittelungsfenster bezeichnet. Der unter dieser Nummer beschriebene Rechenweg kann vom letzten Punkt aus (rückwärts) oder vom ersten Punkt aus (vorwärts) durchlaufen werden.

Die folgenden Daten werden bei der Berechnung der CO₂-Masse, der Emissionen und des Abstands der Mittelungsfenster außer Acht gelassen:

• die Überprüfung der Instrumente in regelmäßigen Abständen und/oder nach der Überprüfung der Nullpunktdrift
• die Emissionen bei Kaltstart im Sinne von Anlage 4 Nummer 4.4
• die Fahrzeuggeschwindigkeit über dem Boden < 1 km/h
• jeder Abschnitt der Prüfung, während dessen der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist

Die Masse (bzw. die Partikelzahl) der Emissionen M_gas,j wird durch Berechnung nach der Vorschrift in Anlage 4 durch Integration der momentanen Emissionen in g/s (oder Anzahl/s für P) bestimmt.

Abbildung 1 Fahrzeuggeschwindigkeit, bezogen auf die Zeit, und gemittelte Fahrzeugemissionen, bezogen auf die Zeit, beginnend mit dem ersten Mittelungsfenster

Abbildung 2 Festlegung von Mittelungsfenstern auf Grundlage der CO₂-Masse

Die Dauer (t_2,j ^- t_1,j) des j-ten Mittelungsfensters wird festgelegt durch:

M_CO2 (t_2,j) - M_CO2 (t_1,j) ≥ M_CO2,ref

Dabei gilt:

M_CO2 (t_i,j) ist die CO₂-Masse [g], die zwischen dem Beginn der Prüfung und dem Zeitpunkt (t_i,j), gemessen wurde.

M_CO2,ref ist die Hälfte der CO₂-Masse [g], die das Fahrzeug während des WLTP-Zyklus (Prüfung Typ 1, einschließlich Kaltstart) ausstößt.

t_2,j muss so gewählt werden, dass

M_CO2 (t_2,j- Δt) - M_CO2 (t_1,j) < M_CO2,ref ≤ M_CO2 (t_2,j) - M_CO2 (t_1,j)

Wobei Δt der Datenerfassungszeitraum ist.

Die CO₂-Massen in den Fenstern werden durch Integration der gemäß Anlage 4 dieses Anhangs errechneten momentanen Emissionen berechnet.

3.2. Berechnung von Fensteremissionen und Durchschnitten

Die folgenden Werte werden für jedes nach Nummer 3.1 bestimmte Fenster berechnet:

• die entfernungsabhängigen Emissionen M_gas,d,j für alle in diesem Anhang angegebenen Schadstoffe
• die entfernungsabhängigen CO₂-Emissionen M_CO2,d,j;
• die durchschnittliche Fahrgeschwindigkeit

4. Bewertung von Fenstern

4.1. Einleitung

Die Bezugsbedingungen für die Dynamik des Prüffahrzeugs werden anhand der CO₂-Emissionen des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der zum Zeitpunkt der Typgenehmigung gemessenen Durchschnittsgeschwindigkeit dargestellt und als "charakteristische Kurve des Fahrzeugs hinsichtlich CO₂" bezeichnet.

Zur Bestimmung der entfernungsabhängigen CO₂-Emissionen wird das Fahrzeug mit den Fahrwiderstandseinstellungen gemäß der UNECE Global Technical Regulation No. 15 - Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure globale technische Regelung Nr. 15 der UNECE - weltweit harmonisierter Prüfzyklus für Personenkraftwagen und leichte Nutzfahrzeuge - WLTP (ECE/TRANS/180/Add.15) geprüft.

4.2. Bezugspunkte der charakteristischen Kurve für CO₂

Die zur Festlegung der Kurve erforderlichen Bezugspunkte P₁, P₂ und P₃ werden wie folgt bestimmt:

4.2.1. Punkt P₁

(Durchschnittsgeschwindigkeit für die Phase des WLTP-Zyklus mit niedriger Geschwindigkeit)

M_CO2,d,P1 = CO₂-Emissionen des Fahrzeugs während der Phase des WLTP-Zyklus mit niedriger Geschwindigkeit x 1,2 [g/km]

4.2.2. Punkt P₂

4.2.3.

(Durchschnittsgeschwindigkeit für die Phase des WLTP-Zyklus mit hoher Geschwindigkeit)

M_CO2,d,P2 = CO₂-Emissionen des Fahrzeugs während der Phase des WLTP-Zyklus mit hoher Geschwindigkeit x 1,1 [g/km]

4.2.4. Punkt P₃

4.2.5.

(Durchschnittsgeschwindigkeit für die Phase des WLTP-Zyklus mit sehr hoher Geschwindigkeit)

M_CO2,d,P3 = CO₂-Emissionen des Fahrzeugs während der Phase des WLTP-Zyklus mit sehr hoher Geschwindigkeit x 1,05 [g/km]

4.3. Festlegung der charakteristischen Kurve für CO₂

Die CO₂-Emissionen entsprechend der charakteristischen Kurve werden anhand der in Nummer 4.2 definierten Bezugspunkte als Funktion der Durchschnittsgeschwindigkeit unter Verwendung zweier linearer Abschnitte (P₁, P₂) und (P₂, P₃) berechnet. Der Abschnitt (P₂, P₃) wird auf der Achse der Fahrzeuggeschwindigkeit auf 145 km/h begrenzt. Die charakteristische Kurve wird wie folgt durch Gleichungen bestimmt:

Für den Abschnitt (P₁, P₂):

mit:

und:

Für den Abschnitt (P₂, P₃):

mit:

und:

Abbildung 3 Charakteristische Kurve des Fahrzeugs für CO₂

4.4. Fenster für Stadt, Landstraße und Autobahn

4.4.1. Für Stadt-Fenster sind durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeiten über dem Boden

unter 45 km/h charakteristisch,

4.4.2. für Landstraßen-Fenster sind durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeiten über dem Boden

gleich oder größer 45 km/h und unter 80 km/h charakteristisch.

4.4.3. Für Autobahn-Fenster sind durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeiten über dem Boden

gleich oder größer 80 km/h und unter 145 km/h charakteristisch.

Abbildung 4 Charakteristische Kurve des Fahrzeugs für CO₂: Definitionen des Fahrens in der Stadt, auf Landstraßen und auf Autobahnen

5. Nachprüfung der Vollständigkeit und Normalität der Fahrt

5.1. Toleranzen oberhalb und unterhalb der charakteristischen Kurve für CO₂

Die primäre Toleranz und die sekundäre Toleranz der charakteristischen Kurve des Fahrzeugs für CO₂ sind tol₁= 25 % bzw. tol₂ = 50 %.

5.2. Nachprüfung der Prüfung auf Vollständigkeit

Die Prüfung ist abgeschlossen, wenn von der Gesamtzahl der Fenster jeweils wenigstens 15 % Fenster für Stadt, Landstraße und Autobahn sind.

5.3. Nachprüfung der Prüfung auf Normalität

Die Prüfung ist normal, wenn wenigstens 50 % der Fenster für Stadt, Landstraße und Autobahn innerhalb des für die charakteristische Kurve festgelegten Bereichs der primären Toleranz liegen.

Wird die Mindestanforderung von 50 % nicht erfüllt, kann die obere positive Toleranz tol₁ in Schritten von 1 % erhöht werden, bis die Vorgabe von 50 % normaler Fenster erreicht ist. Bei der Anwendung dieses Verfahrens darf tol₁ niemals 30 % übersteigen.

6. Berechnung der Emissionen

6.1. Berechnung gewichteter entfernungsabhängiger Emissionen

Die Emissionen werden als gewichteter Durchschnitt der entfernungsabhängigen Emissionen der Fenster berechnet, und zwar gesondert für die Kategorien Stadt, Landstraße und Autobahn sowie für die gesamte Fahrt.

Der Gewichtungsfaktor w_j für jedes Fenster wird wie folgt bestimmt:

Wenn ist,

dann ist w_j = 1.

Wenn ist,

dann ist w_j = k₁₁h_j + k₁₂

Dabei sind k₁₁ = 1/(tol₁ - tol₂)

und k₁₂: tol₂/(tol2 - tol₁)

Wenn ist,

dann ist w_j = k₂₁h_j + K₂₂

mit k₂₁ = 1/(tol₂ - tol₁)

und k₂₂ = k₂₁ = tol₂/(tol₂ - tol₁)

Wenn

oder ist,

dann ist w_j = 0.

Dabei gilt:

Abbildung 5 Gewichtungsfunktion für Mittelungsfenster

6.2. Berechnung der Gewichtungsindizes

Die Indizes der Strenge werden gesondert für die Kategorien Stadt, Landstraße und Autobahn berechnet

sowie für die gesamte Fahrt:

Dabei sind, f_u, f_r f_m jeweils gleich 0,34, 0,33 und 0,33.

6.3. Berechnung der Emissionen für die gesamte Fahrt

Anhand der in Nummer 6.1 berechneten gewichteten entfernungsabhängigen Emissionen werden die entfernungsabhängigen Emissionen in [mg/km] für die gesamte Fahrt und jeden gasförmigen Schadstoff wie folgt berechnet:

und für die Partikelzahl:

Dabei sind, f_u, f_r f_m jeweils gleich 0,34, 0,33 und 0,33.

7. Zahlenbeispiele

7.1. Berechnung der Mittelungsfenster

Tabelle 1 Die wichtigsten Vorgaben für die Berechnung

Abbildung 6 ist zu entnehmen, wie die Mittelungsfenster auf der Grundlage von Daten festgelegt werden, die bei einer mit einem PEMS durchgeführten Prüfung auf der Straße aufgezeichnet wurden. Im Interesse der Übersichtlichkeit werden im Folgenden nur die ersten 1.200 Sekunden der Fahrt wiedergegeben.

Die Sekunden 0 bis 43 sowie die Sekunden 81 bis 86 werden wegen Betriebs mit der Fahrzeuggeschwindigkeit Null ausgeschlossen.

Das erste Mittelungsfenster beginnt bei t_1,1 = 0 s und endet bei Sekunde t_2,1 = 524 s (Tabelle 3). In Tabelle 4 sind für das jeweilige Fenster die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit sowie die integrierten Massen von CO und NO_x [g] aufgeführt, die ausgestoßen wurden und den gültigen Daten im Verlauf des ersten Mittelungsfensters entsprechen.

Abbildung 6

Bei der Prüfung auf der Straße mit einem PEMS aufgezeichnete momentane CO₂-Emissionen als Funktion der Zeit. Die rechteckigen Rahmen zeigen die Dauer des j-ten Fensters an. Die Datenreihe mit der Bezeichnung "Gültig = 100/Ungültig = 0" zeigt im Sekundenabstand die Daten an, die von der Analyse auszuschließen sind

7.2. Bewertung von Fenstern

Tabelle 2: Berechnung der Vorgaben für die charakteristische Kurve für CO₂

Bezugspunkt
P1		MCO2,d,P1 = 154 g/km
P2		MCO2,d,P2 = 96 g/km
P3		MCO2,d,P3 = 120 g/km

Die charakteristische Kurve für CO₂ ist wie folgt definiert:

Für den Abschnitt (P₁, P₂):

dabei gilt

und: b₁ = 154 - (- 1,543) x 19,0 = 154 + 29,317 = 183,317

Für den Abschnitt (P₂, P₃):

mit

und: b₂ = 96 - 0,672 x 56,6 = 96 - 38,035 = 57,965

Im Folgenden sind Beispiele für die Berechnung der Gewichtungsfaktoren sowie für die Zuordnung der Fenster zu den Kategorien Stadt, Landstraße oder Autobahn wiedergegeben:

Für Fenster Nr. 45:

Für die charakteristische Kurve:

Nachprüfung von:

124,498 x (1 - 25/100) ≤ 122,62 ≤ 124,498 x (1 + 25/100)

93,373 ≤ 122,62 ≤ 155,622

Ergibt: w 45= 1

Für Fenster Nr. 556:

Für die charakteristische Kurve:

Nachprüfung von:

105,982 x (1 - 50/100) ≤ 72,15 ≤ 105,982 x (1 + 25/100)

52,991 ≤ 72,15 ≤ 79,487

Ergibt:

w₅₅₆ = k₂₁h₅₅₆ + k₂₂ = 0,04 · (- 31,922) + 2 = 0,723

mit k₂₁ = 1/(tol₂ - tol₁) = 1/(50 ^- 25) = 0,04

und k₂₂ = k₂₁ = tol₂/(tol₂ - tol₁) = 50/(50 - 25) = 2

Tabelle 3: Numerische Emissionsdaten

Fenster [Nr.]	t1,j [s]	t2,j - Δt [s]	t2,j [s]	[g]	[g]
1	0	523	524	609,06	610,22
2	1	523	524	609,06	610,22
...	...		...	...	...
43	42	523	524	609,06	610,22
44	43	523	524	609,06	610,22
45	44	523	524	609,06	610,22
46	45	524	525	609,68	610,86
47	46	524	525	609,17	610,34
...	...		...	...	...
100	99	563	564	609,69	612,74
...	...		...	...	...
200	199	686	687	608,44	610,01
...	...		...	...	...
474	473	1.024	1.025	609,84	610,60
475	474	1.029	1.030	609,80	610,49
	...		...	...	...
556	555	1.173	1.174	609,96	610,59
557	556	1.174	1.175	609,09	610,08
558	557	1.176	1.177	609,09	610,59
559	558	1.180	1.181	609,79	611,23

Tabelle 4: Numerische Emissionsdaten

Fenster [Nr.]	t1,j [s]	t2,j [s]	dj [km]	[km/h]	MCO2,j [g]	MCO,j [g]	MNOx,j [g]	MCO2,d,j [g/km]	MCO,d,j [g/km]	MNOx,d,j [g/km]	MCO2,d,cc () [g/km]	Fenster (S/L/A)	H [%]	wj [%]
1	0	524	4,98	38,12	610,22	2,25	3,51	122,61	0,45	0,71	124,51	STADT	- 1,53	1,00
2	1	524	4,98	38,12	610,22	2,25	3,51	122,61	0,45	0,71	124,51	STADT	- 1,53	1,00
...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...
43	42	524	4,98	38,12	610,22	2,25	3,51	122,61	0,45	0,71	124,51	STADT	- 1,53	1,00
44	43	524	4,98	38,12	610,22	2,25	3,51	122,61	0,45	0,71	124,51	STADT	- 1,53	1,00
45	44	524	4,98	38,12	610,22	2,25	3,51	122,62	0,45	0,71	124,51	STADT	- 1,51	1,00
46	45	525	4,99	38,25	610,86	2,25	3,52	122,36	0,45	0,71	124,30	STADT	- 1,57	1,00
...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...
100	99	564	5,25	41,23	612,74	2,00	3,68	116,77	0,38	0,70	119,70	STADT	- 2,45	1,00
...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...
200	199	687	6,17	46,32	610,01	2,07	4,32	98,93	0,34	0,70	111,85	LAND- STRASSE	- 11,55	1,00
...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...
474	473	1.025	7,82	52,00	610,60	2,05	4,82	78,11	0,26	0,62	103,10	LAND- STRASSE	- 24,24	1,00
475	474	1.030	7,87	51,98	610,49	2,06	4,82	77,57	0,26	0,61	103,13	LAND- STRASSE	- 24,79	1,00
	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...
556	555	1.174	8,46	50,12	610,59	2,23	4,98	72,15	0,26	0,59	105,99	LAND- STRASSE	- 31,93	0,72
557	556	1.175	8,46	50,12	610,08	2,23	4,98	72,10	0,26	0,59	106,00	LAND- STRASSE	- 31,98	0,72
558	557	1.177	8,46	50,07	610,59	2,23	4,98	72,13	0,26	0,59	106,08	LAND- STRASSE	- 32,00	0,72
559	558	1.181	8,48	49,93	611,23	2,23	5,00	72,06	0,26	0,59	106,28	LAND- STRASSE	- 32,20	0,71

7.3. Fenster für Stadt, Landstraße und Autobahn - Vollständigkeit der Fahrt

In diesem Zahlenbeispiel besteht die Fahrt aus 7.036 Mittelungsfenstern. In Tabelle 5 ist die Anzahl der Fenster aufgeführt, die entsprechend der in ihnen erreichten Durchschnittsfahrzeuggeschwindigkeit der Kategorie Stadt, Landstraße oder Autobahn zugeordnet und gemäß ihrem Abstand von der charakteristischen Kurve in CO₂-Bereiche aufgeteilt wurden. Die Fahrt ist abgeschlossen, da von der Gesamtzahl der Fenster jeweils wenigstens 15 % Fenster für Stadt, Landstraße und Autobahn sind. Die Fahrt wird als normal eingestuft, da wenigstens 50 % der Fenster für Stadt, Landstraße und Autobahn innerhalb des für die charakteristische Kurve festgelegten Bereichs der primären Toleranzen liegen.

Tabelle 5 Überprüfung der Vollständigkeit und Normalität der Fahrt

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