einflussfaktoren auf den kraftstoffverbrauch: die rolle der klimaanlage · 2014. 3. 18. ·...
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TÜV NORD Mobilität
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Einflussfaktoren auf den Kraftstoffverbrauch:Die Rolle der Klimaanlage
Helge Schmidt
Berlin 03.07.2012
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TÜV NORD Mobilität
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• Einleitung
• Ermittlung der CO2 Emissionen bei der Typprüfung
• Einflussfaktoren auf die CO2 Emissionen
• Zusammenfassung und Ausblick
Inhalt
• Einleitung
• Ermittlung der CO2 Emissionen bei der Typprüfung
• Einflussfaktoren auf die CO2 Emissionen
• Zusammenfassung und Ausblick
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Carl Benz Motorwagen, Patent 1886
“Tankstelle”: Fuchs’sche Apotheke in der Benz-Stadt Ladenburg
Älteste Garage der Welt in Ladenburg
Carl Benz 1844 - 1929
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Verkehrsträger in der Bundesrepublik Deutschland
02.07.2012IFM - Antrieb / Emissionen Pkw / Krafträder Abgase / Leistung / Verbrauch 4
Quelle: Verkehr in Zahlen 2011 / 2012
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Verkehrsträger in der Bundesrepublik Deutschland
02.07.2012IFM - Antrieb / Emissionen Pkw / Krafträder Abgase / Leistung / Verbrauch 5
Quelle: Verkehr in Zahlen 2011 / 2012
• Etwa drei Viertel aller Transporte werden aufder Straße abgewickelt.
• Der Pkw hat einen Marktanteil von etwa 80%.
• Die Umweltverträglichkeit des Straßenverkehrs steht im Mittelpunkt des öffentlichen Interesses.
• Verkehr soll umweltgerecht, klimafreundlich, sozial verantwortlich und gleichzeitig wirtschaftlich effizient gestaltet werden.
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Energieverbrauch in der Bundesrepublik Deutschland
03.07.2012IFM - Antrieb / Emissionen Pkw / Krafträder Abgase / Leistung / Verbrauch 6
Quelle: Verkehr in Zahlen 2011 / 2012 1 PJ = 1015 J; 3,6PJ = 1 Millarde kWh
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CO2 Emissionen in der Bundesrepublik Deutschland
03.07.2012IFM - Antrieb / Emissionen Pkw / Krafträder Abgase / Leistung / Verbrauch 7
Stand 2009, Quelle: Verkehr in Zahlen 2011 / 2012
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TÜV NORD Mobilität
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• Einleitung
• Ermittlung der CO2 Emissionen bei der Typprüfung
• Einflussfaktoren auf die CO2 Emissionen
• Zusammenfassung und Ausblick
Inhalt
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• Seit Beginn der Industrialisierung ist die CO2 Konzentration in der Atmosphäre um etwa 30% angestiegen.
• Der Anteil des Verkehrs an den anthropogenen CO2 Emissionen in Europa beträgt 26%, der der Pkw 12%.
• Die Bekämpfung des Klimawandels ist ein erklärtes Ziel der EU Kommission.
• Ziel der Verordnung (EG) Nr. 443/2009 ist die Absenkung derCO2 Emissionen auf 95 g/km für Pkw bis zum Jahr 2020.
• 2012 sollen die CO2 Emissionen für neue Pkw und leichte Nutzfahrzeuge im NEFZ durchschnittlich 130 g/km betragen.
• Die Messung der CO2 Emissionen für neue Pkw und leichte Nutzfahrzeuge erfolgt gemäß Verordnung (EG) Nr. 715/2007 auf dem Rollenprüfstand im NEFZ.
Verordnung (EG) Nr. 443/2009
03.07.2012IFM - Antrieb / Emissionen Pkw / Krafträder Abgase / Leistung / Verbrauch 9
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Flotten CO2- und Fahrzeugmasse im Vergleich zum Zielwert der Europäischen Kommission (T&E 2011)
03.07.2012IFM - Antrieb / Emissionen Pkw / Krafträder Abgase / Leistung / Verbrauch 10
Zielwert für spezifische CO2-Emissionen = 130 + a x (M - M0) [g/km]; M = Masse des Kraftfahrzeugs [kg]; M0 = 1372 [kg]; a = 0,0457
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Durchführung der Messungen
• Die CO2 Emissionen und der Kraftstoffverbrauch werden im Rahmen der Typprüfung unter genormten Bedingungen im Abgaslabor auf einem Rollenprüfstand ermittelt.
• Die Messung der Abgasemissionen und die Bestimmung des Kraftstoffverbrauchs erfolgt im Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ).
• Im NEFZ werden bestimmte Fahrzustände abgebildet.
• Die Prüfung erfolgt bei definierten Umgebungsbedingungen (20 bis 30°C).
• Der Energieverbrauch von Nebenverbrauchern wird bei der Typprüfung nicht berücksichtigt.
• Es gibt zahlreiche Faktoren im Rahmen der Typprüfung, die die Ergebnisse bei der Ermittlung der CO2 Emissionen und des Energieverbrauchs beeinflussen.
03.07.2012IFM - Antrieb / Emissionen Pkw / Krafträder Abgase / Leistung / Verbrauch 11
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v [k
m/h
]
t [s]
Neuer Europäischer Fahrzyklus
Kaltstart (20°C – 30°C)
Dauer: 1180 Sekunden
Strecke: 11 km
Durchschnittsgeschwindigkeit: 33,6 km/h
Maximalgeschwindigkeit: 120 km/h
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Drehzahl [U/min]
Lei
stu
ng
[kW
]
Motorleistung [kW]Lastpunkte im NEFZLastpunkte im FTP
Lastzustände im NEFZ und im FTP 75
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Worldwide Harmonized Light Duty Test Procedure (WLTP); WLTC Version 5
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low speed mid speed high speed extra highspeed
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TÜV NORD Mobilität
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• Einleitung
• Ermittlung der CO2 Emissionen bei der Typprüfung
• Einflussfaktoren auf die CO2 Emissionen
• Zusammenfassung und Ausblick
Inhalt
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Forschungsvorhaben im Auftrag des UBA und der BASt:Einflussfaktoren auf CO2- Emissionen im NEFZ
Motor-temperatur
Umgebung
Batterie
Kraftstoff-qualität
Fahrver-halten
Fahrwider-stand Motor-
drehzahl
Motoröl
Neben-verbraucher
Foto: TOYOTA
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Einfluss verschiedener Parameterauf die CO2-Emissionen im NEFZ (1)
02.07.2012IFM - Antrieb / Emissionen Pkw / Krafträder Abgase / Leistung / Verbrauch 17
Worst Case: +25% im NEFZ gegenüber TypprüfwertTÜV NORD im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen
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Einfluss verschiedener Parameterauf die CO2-Emissionen im NEFZ (2)
02.07.2012IFM - Antrieb / Emissionen Pkw / Krafträder Abgase / Leistung / Verbrauch 18
Worst Case: +26% im NEFZ gegenüber TypprüfwertTÜV NORD im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen
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Theoretischer Energiebedarfvon Nebenverbrauchern im NEFZ
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Verbraucherel. Leistung
[W]
Kraftstoffmehrverbrauch [ml/h]
Kraftstoffmehrverbrauch [l/100km]
Benzin Diesel Benzin DieselScheinwerfer 150 66 55 0,20 0,16Nebelscheinwerfer 100 44 37 0,13 0,11
elektr. Fensterheber * 300 132 110 0,39 0,33elektr. Schiebedach * 200 88 73 0,26 0,22
Heckscheibenheizung 120 53 44 0,16 0,13Heckscheibenwischer 70 31 26 0,09 0,08elektr. Sitzverstellung * 150 66 55 0,20 0,16
elektr. Spiegelverstellung * 20 9 7 0,03 0,02Sitzheizung 400 176 147 0,52 0,44elektr. Zusatzheizung 1000 440 367 1,31 1,09
Frontscheibenheizung 500 220 183 0,66 0,55elektr. Lenkradheizung 50 22 18 0,07 0,05Klimaanlage 1500 660 550 1,97 1,64
Scheibenwischer 150 66 55 0,20 0,16Beheizte Scheibenwaschanlage 80 35 29 0,10 0,09
Navigationssystem 15 7 6 0,02 0,02100% Lichtmaschinenleistung 14V, 90A 1260 554 462 1,65 1,381Startvorgang 1min mit 5A ** 60 0,44 0,37 0,001 0,001*) in der Regel nur kurzzeitig eingeschaltet, **) einmaliger Vorgang
Quellen: Dr. Klaus Rohde –Brandenburger, Jens Obernolte, Volkswagen AG: „CO2-potential of lightweight designed cars” / Luanova: “Optimierung von Nebenaggregaten“, Vieweg + Teubner
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Einfluss von NebenverbauchernFahrzeug: 1.6l Diesel, 77kW
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Mehrverbrauch durch Klimaanlage:UDC +1,2; EUDC +0,2; NEFZ +0,6l/100km
TÜV NORD im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen
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Einfluss von NebenverbauchernFahrzeug: 1.4l Benzin, 64kW
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Mehrverbrauch durch Klimaanlage:UDC +1,3; EUDC +0,4; NEFZ +0,7l/100km
TÜV NORD im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen
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TÜV NORD Mobilität
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• Einleitung
• Ermittlung der CO2 Emissionen bei der Typprüfung
• Einflussfaktoren auf die CO2 Emissionen
• Zusammenfassung und Ausblick
Inhalt
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Zusammenfassung und Ausblick
• Die Ermittlung der Typprüfwerte findet unter genormten Laborbedingungen statt.
• Der Energieverbrauch zusätzlicher Verbraucher werden bei der europäischen Typprüfung nicht berücksichtigt.
• Der individuelle Fahrstil und das Verhalten bei der Nutzung von Nebenaggregaten können die CO2 Emissionen den Kraftstoffverbrauch im realen Verkehr erheblich beeinflussen.
• Klimaanlagen haben von allen Nebenaggregaten den höchsten Energieverbrauch und einen erheblichen Einfluss auf die CO2 Emissionen.
• Eine Überprüfung des Energieverbrauchs von Klimaanlagen ist sinnvoll und wird in die zukünftige Typprüfung einfließen.
03.07.2012IFM - Antrieb / Emissionen Pkw / Krafträder Abgase / Leistung / Verbrauch 23
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Helge SchmidtFachgebietsleiter
IFM – Antrieb / Emissionen
Pkw / Krafträder
Abgase / Leistung / Verbrauch
Anschrift TÜV NORD Mobilität GmbH & Co. KGInstitut für Fahrzeugtechnik und MobilitätAdlerstraße 7
45307 Essen
Telefon +49 (0) 201 8 25 4130+49 (0) 160 8 88 5130
Fax +49 (0) 201 8 25 4109
Email hschmidt@tuev-nord.de
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