Eidgenössisches Volkswirtschaftsdepartement EVDForschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART
Dieselruss von landwirtschaftlichen Fahrzeugen
Ueli Wolfensberger
SSM MitgliederversammlungTänikon, 6. Juni 2007
2Ueli Wolfensberger | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTSSM GV, Tänikon, 6. 6. 2007 | Dieselruss von landwirtschaftlichen Fahrzeugen
Bearbeitung in Zusammenarbeit mit• Büro INFRAS, Projektleitung• SVLT• EMPA• Iveco Motorenforschung• ART Agroscope Reckenholz-Tänikon• Oberzolldirektion• Schweiz. Landmaschinenverband• Privater Berater
Dieselrussemissionen von landwirtschaftlichen FahrzeugenUrsprüngliche Angaben des BAFU:
Total 3500 TonnenLandwirtschaft 1200 Tonnen
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Berechnungsmodell
Em = N • H • P • λ • ε • Cor • δ
N Anzahl Fahrzeuge
H Betriebsstunden
P Nennleistung
λ Lastfaktor
ε Emissionsfaktor (Basisfaktor)
Cor Korrekturfaktor für Emissionsfaktor bei Abweichung der Last
δ Korrekturfaktoren für Dynamik und Alterung
4Ueli Wolfensberger | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTSSM GV, Tänikon, 6. 6. 2007 | Dieselruss von landwirtschaftlichen Fahrzeugen
Bestand der landwirtschaftlichen Motorfahrzeuge 2000
95‘000Motorsägen5‘000Hoflader23‘000Transporter12‘000Zweiachsmäher
362Feldhäcksler2‘397Selbstfahrspritzen3‘800Mähdrescher
110‘000Traktoren75‘000Motoreinachser
Quellen: Betriebszählungen 1996 und 2003Statistik des BfS (Differenz bei Traktoren wegen „Hobbytraktoren“)
Zahlen besprochen mit SLV
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Anzahl Traktoren
FAZG Fahrzeuggruppe 1996 2003FAZ Fahrzeugart
4 Landwirtschaftsfahrzeuge 174'247 180'29543 Landwirtschaftlicher Traktor 121'799 126'99552 Landwirtschaftlicher Arbeitskarren 3'811 4'85481 Landwirtschaftlicher Motorkarren 39'533 40'06683 Landwirtschaftlicher Motoreinachser 8'846 8'24584 Landwirtschaftl. Kombinations-Fahrzeug 258 135
Differenz: 19‘167
gemäss Betriebszählung gemäss Bundesamt für Strassen ASTRA
• Hobbytraktoren• Oldtimer• Lohnunternehmer ohne Betrieb• Forstmaschinen
Lösung: Einführung einer Kategorie “Traktoren hobby“
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Einteilung der Traktoren nach Alters-und Leistungsklassen
Leistungsklassen:
< 18 kW18 – 37 kW37 – 75 kW75 – 130 kW> 130 kW
Altersklassen:
< 5 Jahre5 – 10 Jahre10 – 15 Jahre15 – 20 Jahre> 20 Jahre
Je Klasse:
Bestand (in Stk. und %)jährliche BetriebsstundenLastfaktoren
7Ueli Wolfensberger | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTSSM GV, Tänikon, 6. 6. 2007 | Dieselruss von landwirtschaftlichen Fahrzeugen
Bestände Traktoren
110‘00055‘74850%
14‘19013%
13‘75013%
13‘21112%
13‘10112%
2‘200
14‘300
66‘000
26‘400
1‘100
221%
22010%
33015%
52824%
1‘10050%
> 130 kW
1‘43010%
1‘43010%
2‘86020%
3‘57525%
5‘00535%
75 – 130
36‘30055%
8‘58013%
7‘92012%
7‘26011%
5‘9409%
37 – 75
16‘89664%
3‘96015%
2‘64010%
1‘8487%
1‘0564%
18 – 37
1‘1000000< 18 kW
> 20 Jahre15 – 20 J. 10 –15 J.5 – 10 J.< 5 Jahre
8Ueli Wolfensberger | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTSSM GV, Tänikon, 6. 6. 2007 | Dieselruss von landwirtschaftlichen Fahrzeugen
Landw. Nutzfläche der Schweiz,ohne Sömmerungsweiden: 1‘067‘055 ha
Quelle: Stat. Jahrbuch der Schweiz 2003
Naturwiesen ohne Sömmerungsweiden626‘446 ha
Dauerkulturen23‘689 ha
Offene Ackerfläche283‘649 ha
Kunstwiesen122‘618 ha
Gemüse und übriges10‘653 ha
Talgebiet 61 %Berggebiet 39 %
9Ueli Wolfensberger | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTSSM GV, Tänikon, 6. 6. 2007 | Dieselruss von landwirtschaftlichen Fahrzeugen
Ausgewählte Mechanisierungen
Mechanisierungsstufenmittel hoch
AckerbauPflügen 2-scharig 3-scharigBodenbearbeitung,Saat und Pflege 2,5 m 3,0 mErnte Lohnarbeit/ Lohnarbeit
Eigenmech. Eigenmech.
Futterbau/TalMähen 1,8 m 2,5 mZetten und Wenden 5,3 m 6,8 mSchwaden 3,5 m 6,5 mEinführen mit Ladewagen 15 m3 22 m3
10Ueli Wolfensberger | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTSSM GV, Tänikon, 6. 6. 2007 | Dieselruss von landwirtschaftlichen Fahrzeugen
Einsatz Motorfahrzeuge
Mechanisierungsstufenmittel hoch
Weizen 19,7 Th/ha 14,5 Th/haZuckerrüben 28,9 Th/ha 23,3 Th/haDürrfutterernte
Tal 3,6 Th/ha 2,9 Th/haBerg 4,9 Mh/ha 4,4 Mh/ha
Quellen:ART-AV 2007Arbeitsvoranschlag 96 1996GlobalarbeitsvoranschlagSpezielle Erhebung und Kalkulationen
Quellen: Diverse
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Mittlere Auslastung Motorfahrzeugein der Land- und Forstwirtschaft
Traktoren 107‘828 StückMittlere Auslastung 202 Th/Jahr
Zweiachsmäher 12‘180 StückMittlere Auslastung 125 Mh/Jahr
Transporter 20‘558 StückMittlere Auslastung 80 Mh/Jahr
12Ueli Wolfensberger | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTSSM GV, Tänikon, 6. 6. 2007 | Dieselruss von landwirtschaftlichen Fahrzeugen
Lastfaktoren
TraktorenKonstant für alle Leistungsklassen 0.30Abnehmend für die Altersklassen:
< 5 Jahre 100% 0.305 – 10 Jahre 92% 0.2810 – 15 Jahre 84% 0.2515 – 20 Jahre 75% 0.23> 20 Jahre 67% 0.20
13Ueli Wolfensberger | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTSSM GV, Tänikon, 6. 6. 2007 | Dieselruss von landwirtschaftlichen Fahrzeugen
PM EmissionenDatenquellen für die Emissionsfaktoren
- Typengenehmigungsunterlagen der Traktoren
- Grenzwertstufen
- Bericht UM49 (BAFU)
- Rauchmessungen ART
- EPA (Environmental Protection Agency, USA)
14Ueli Wolfensberger | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTSSM GV, Tänikon, 6. 6. 2007 | Dieselruss von landwirtschaftlichen Fahrzeugen
PM EmissionenRauchmessungen der ART seit 1978
Vollast Rauchwerte
0
1
2
3
4
5
6
7
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Prüfjahr
BSZ
70%
Nen
ndre
hzah
l, Vo
llast
Rauch Bosch Vollast bei 70% der Nenndrehzahl
15Ueli Wolfensberger | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTSSM GV, Tänikon, 6. 6. 2007 | Dieselruss von landwirtschaftlichen Fahrzeugen
PM EmissionenUmrechnung der Rauchwerte in PM-Werte:
nach AVL-Kurve Korrektur durch Abweichung der Last
100%
75%
50%
10%
Last
60 % 75 % 100 %Zwischen-drehzahl
Nenn-drehzahl
Dre
hmom
ent
Leerlauf
Gewichtung in %15VI Messpunkt
15III
15II
15I
10VII
10VI
10V
10IV15
VIII
Rauchmessung
16Ueli Wolfensberger | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTSSM GV, Tänikon, 6. 6. 2007 | Dieselruss von landwirtschaftlichen Fahrzeugen
Verwendete Basisemissionsfaktoren für Partikel (g/kWh)
0.02
0.02
0.02
0.54
0.60
Stufe 3Bab 2012
0.18
0.27
0.36
0.54
0.70
Stufe 3Aab 2007
0.160.220.470.61> 130 kW
0.240.350.470.6175 –130kW
0.320.470.851.0937 – 75 kW
0.600.740.941.2018 – 37 kW
0.801.001.181.51< 18 kW
Stufe 2ab 2004
Stufe 1ab 2003
1996 –2002
vor 1996
17Ueli Wolfensberger | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ARTSSM GV, Tänikon, 6. 6. 2007 | Dieselruss von landwirtschaftlichen Fahrzeugen
Resultate für 2005
Die resultierenden Anteile des Russausstosses der verschiedenen Fahrzeugarten in der Landwirtschaft sowie die neuen Ergebnisse der Gesamtemissionen des Offroadbereichs sind vom BAFU noch nicht freigegeben.
Die gesamte Russfracht der landwirtschaftlichen Fahrzeuge beträgt nach der neuen Rechnung
400 Tonnen PM10 / Jahr.