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Partikelfilter Partikelfilter –– NachrNachrüüstungstungbei Personenwagenbei Personenwagen
Roger Roger LLööhrerhrerLeiter Technik, Umwelt und WirtschaftLeiter Technik, Umwelt und WirtschaftTCS TCS EmmenEmmen/Luzern, 20. September 2007/Luzern, 20. September 2007
Technik, Umwelt und WirtschaftRoger Löhrer, SSM Vortragstagstagung, 20. September 2997
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Luftbelastung, PartikelLuftbelastung, Partikelµg
/m3
Technik, Umwelt und WirtschaftRoger Löhrer, SSM Vortragstagstagung, 20. September 2997
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.16
Entwicklung der PartikelgrenzwerteEntwicklung der Partikelgrenzwertemg/km
Reduktion bisher - 93 %
Reduktion nochmals - 80 % - 92 %
TDI-Motoren Euro 5 und 6Euro 4,
Technik, Umwelt und WirtschaftRoger Löhrer, SSM Vortragstagstagung, 20. September 2997
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Entwicklung der NOx GrenzwerteEntwicklung der NOx Grenzwertemg/km
HC+NOx, TDI-Motoren
- 28% - 68% Reduktion zu heute
Euro 5,Euro 4, Euro 6
Technik, Umwelt und WirtschaftRoger Löhrer, SSM Vortragstagstagung, 20. September 2997
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0 50 100 150 200 250 300 350
XX
Euro 4
Entwicklung EU, USA und JapanEntwicklung EU, USA und JapanN
Ox
mg/
km
Partikel mg/km
SchweizFTP 75 (1987)
Schweiz FTP 75 (1988)
XX
X
Euro 2
Euro 3
XXX
Euro 5
Euro 6
Japan 2005
Tier 2 Bin 5CA, MA, ME, NY, VT
X
X
Tier 2 Bin 8USA 2005
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Detailansicht EU, USA, JapanDetailansicht EU, USA, Japan
Euro 4
Euro 5
Euro 6
Japan 2005
Tier 2 Bin 5CA, MA, ME, NY, VT
NO
x m
g/k m
Partikel mg/km
150
80
06 2514
43
5
180
250 X
X
X
X
X
12
124 X USA 2005 Tier 2 Bin 8
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Anteil neue DieselAnteil neue Diesel--PW mit OEMPW mit OEM--PartikelfilterPartikelfilter
Verkaufte Diesel-PW mit Partikelfilter
Angebotene Diesel-PW mitPartikelfilter
Jan-Juli 2007Ende 2006Anfang 2006
42%
58%
mit Filterohne Filter
77%
33%
83%
17%
70%
30%
55%45%
82%
18%
Technik, Umwelt und WirtschaftRoger Löhrer, SSM Vortragstagstagung, 20. September 2997
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Bestand DieselBestand Diesel--PW nach AbgasvorschriftenPW nach Abgasvorschriften
0 50'000 100'000 150'000 200'000 250'000
Ohne Partikelfilter Mit Partikelfilter
Vor 1987
1988–1996
1997–20002001–2004
2005-heute Euro 4Euro 3
Euro 2
FAV-1
Kein Partikelgrenzwert
Bestand Sept. 2007: 530‘000 Diesel PW (Berechnung TCS)
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ErstausrErstausrüüstungstung
– geschlossene Kanalstrukturen
– elektronische Regelung– Wirkungsgrad bis zu 99 %– Kosten ca. CHF 900.–
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Probleme bei kurzen StreckenProbleme bei kurzen Strecken
Regenerationsfahrt: «Gassi gehen»– ca. 15 Minuten– mindestens 60 km/h– bei ca. 2000 min-1
«Nehmen Sie sich ein paar Minuten Zeit und helfen Sie ihrem Fahrzeug, die Umwelt aktiv zu schonen.» (Zitat Autobild aus Audi-Betriebsanleitung)
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NachrNachrüüstfilter: Hersteller und Eigenschaftenstfilter: Hersteller und Eigenschaften
-offene Kanalstrukturen-keine Sensorik / Elektronik -geringer Gegendruck
-Partikel Abbau durch Oxidationvon Russ ab ca. 200 °C
www.twin-tec.de www.city-filter.de
www.oberland-mangold.de
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Partikel NOx
ohne Filter mit Filter
Emissionen VW Touran 1.9 TDI, 2004 Emissionen VW Touran 1.9 TDI, 2004 Euro 3, 60Euro 3, 60’’000 km bei Testbeginn, NEFZ000 km bei Testbeginn, NEFZ
mg/km
GrenzwertEuro 425 mg/km
GrenzwertEuro 4250 mg/km
Partikel- 40 %
29 16 296 330
NOx + 11 %
Technik, Umwelt und WirtschaftRoger Löhrer, SSM Vortragstagstagung, 20. September 2997
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50 km/h 80 km/h 120 km/h0
5
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20
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50 km/h 80 km/h 120 km/h
VW Touran, 60VW Touran, 60’’000 km bei Konstantfahrt000 km bei Konstantfahrt
Partikel in mg/km NOx in mg/km
ohne Filter Nachrüstfilter
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FilterpapiereFilterpapiere
Die für Abgasmessungen verwendeten und mit Partikeln belegten Filterpapiere zeigen deutliche Unterschiede.
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NachrNachrüüstung VW Touran, Testbeginnstung VW Touran, Testbeginn
VW Nachrüstfilter (HJS City-Filter) Einbau beim Stand von 60‘000 kmPM Reduktion 30-50 %Bezüglich Masse und Partikelzahl
Partikelgrösse in Nanometer
Partikel-Zahl
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VW Touran, NachrVW Touran, Nachrüüstfilter gealtertstfilter gealtert
0
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50 km/h 80 km/h 120 km/h
Partikel in mg/km
0
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200
300
400
50 km/h 80 km/h 120 km/h
NOx in mg/km
ohne Filter Nachrüstfilter Nachrüstfilter gealtert
Technik, Umwelt und WirtschaftRoger Löhrer, SSM Vortragstagstagung, 20. September 2997
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Kosten der FilternachrKosten der Filternachrüüstungstung
CHF 1‘330.–CHF 0.–Total:
CHF 0.–Finanzielle Anreize
CHF 0.–Unterhaltskosten
CHF 30.–Eintrag im Fz-Ausweis
CHF 220.–Einbaukosten
CHF 1‘080.–Material Nachrüstfiltersatz
AufwandErtragBeispiel: VW Touran
Partikelminderung um 200 g bei 15‘000 km/Jahr
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Umweltnutzen, PM10Umweltnutzen, PM10--Reduktion SchweizReduktion Schweiz
Quelle BAFU
Verkehr PW 13.1%(Aufwirbelung 10.8%, Auspuff PW Benzin 0.5%,Auspuff PW Diesel 1.8%)
Verkehr Last-/Lieferwagen 6.3%(Aufwirbelung 2.8%, Auspuff 3.5%)
Verkehr übrige total 4.7% (Flugzeug, Schiff, 2-Rad)
Verkehr Dieselbusse 1%(Aufwirbelung 0.5%, Auspuff 0.5%)
Land-/Forstwirtschaft 34.3%(Auspuff Traktoren/Maschinen 2.6%)
Haushalte 7.4%
Industrie/Gewerbe 28.4%(Auspuff Baumaschinen 4.5%)
Verkehr Schiene total 4.9%
Verursacher von PM10:Auspuff 13.4%andere 86.6%
Verkehr total 29.9%
Total PM10: 20’400 Tonnen. Anteil aus Auspuff PW Diesel unbedeutend
Technik, Umwelt und WirtschaftRoger Löhrer, SSM Vortragstagstagung, 20. September 2997
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50
Tiefe Grenzwerte sinnvollTiefe Grenzwerte sinnvoll
GrenzwertePM ohne FilterPM mit Filter
mg/km
Euro 4 Euro 4 Euro 5
ungeregelt
geregelt
Technik, Umwelt und WirtschaftRoger Löhrer, SSM Vortragstagstagung, 20. September 2997
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0102030405060708090
100Partikel Grenzwerte mg/km
Warum sollen leichte PW nachrWarum sollen leichte PW nachrüüsten,sten,wenn Schwere mehr emittieren dwenn Schwere mehr emittieren düürfen? rfen?
Euro 3 Euro 3 Euro 4 Euro 4 Euro 5Euro 5Alle PW
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FAZITFAZITDieselmotor ist nicht wegzudenken, kann noch sauberer werden.NeuwagenØ Tiefe Grenzwerte sinnvoll.Ø Euro 5 und Euro 6 ist gut machbar, nachhaltige Wirkung,
geregelter Filter faktisch Pflicht. Ø OEM werden in den USA (freiwillig) strengere NOx-Standards
erfüllen, als sie in Europa im Gesetz haben möchten.NachrüstungØ Nachrüstung von PW bringt bescheidenen Umweltnutzen.Ø Für 1 kg Partikelreduktion pro Jahr müssen 5 PW (nach Euro 3)
nachrüsten. Das kostet mehr als 6500 Franken.Ø Sinn der Nachrüstung kaum erklärbar, da „Euro 4 PW“ > 2500 kg
mehr Partikel emittieren dürfen als „Euro 3 PW“ < 2500 kg.Ø Individuelle Nachrüstung als persönlicher Beitrag kann sich
höchstens im Wiederverkaufswert teilweise amortisieren.