einflussfaktoren auf den kraftstoffverbrauch: die rolle der klimaanlage · 2014. 3. 18. ·...

TÜV NORD Mobilität

1

Einflussfaktoren auf den Kraftstoffverbrauch:Die Rolle der Klimaanlage

Helge Schmidt

Berlin 03.07.2012


2

• Einleitung

• Ermittlung der CO2 Emissionen bei der Typprüfung

• Einflussfaktoren auf die CO2 Emissionen

• Zusammenfassung und Ausblick

Inhalt

• Einleitung




Carl Benz Motorwagen, Patent 1886

“Tankstelle”: Fuchs’sche Apotheke in der Benz-Stadt Ladenburg

Älteste Garage der Welt in Ladenburg

Carl Benz 1844 - 1929

Verkehrsträger in der Bundesrepublik Deutschland

02.07.2012IFM - Antrieb / Emissionen Pkw / Krafträder Abgase / Leistung / Verbrauch 4

Quelle: Verkehr in Zahlen 2011 / 2012

Verkehrsträger in der Bundesrepublik Deutschland


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.

Energieverbrauch in der Bundesrepublik Deutschland


Quelle: Verkehr in Zahlen 2011 / 2012 1 PJ = 1015 J; 3,6PJ = 1 Millarde kWh

CO2 Emissionen in der Bundesrepublik Deutschland


Stand 2009, Quelle: Verkehr in Zahlen 2011 / 2012


8

• Einleitung




Inhalt

• 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


Flotten CO2- und Fahrzeugmasse im Vergleich zum Zielwert der Europäischen Kommission (T&E 2011)


Zielwert für spezifische CO2-Emissionen = 130 + a x (M - M0) [g/km]; M = Masse des Kraftfahrzeugs [kg]; M0 = 1372 [kg]; a = 0,0457

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.


0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 150 300 450 600 750 900 1050 1200

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


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

Drehzahl [U/min]

Lei

stu

ng

[kW

]

Motorleistung [kW]Lastpunkte im NEFZLastpunkte im FTP

Lastzustände im NEFZ und im FTP 75


Worldwide Harmonized Light Duty Test Procedure (WLTP); WLTC Version 5


low speed mid speed high speed extra highspeed


15

• Einleitung




Inhalt

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

Einfluss verschiedener Parameterauf die CO2-Emissionen im NEFZ (1)


Worst Case: +25% im NEFZ gegenüber TypprüfwertTÜV NORD im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen

Einfluss verschiedener Parameterauf die CO2-Emissionen im NEFZ (2)


Worst Case: +26% im NEFZ gegenüber TypprüfwertTÜV NORD im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen

Theoretischer Energiebedarfvon Nebenverbrauchern im NEFZ


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

Einfluss von NebenverbauchernFahrzeug: 1.6l Diesel, 77kW


Mehrverbrauch durch Klimaanlage:UDC +1,2; EUDC +0,2; NEFZ +0,6l/100km

TÜV NORD im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen

Einfluss von NebenverbauchernFahrzeug: 1.4l Benzin, 64kW


Mehrverbrauch durch Klimaanlage:UDC +1,3; EUDC +0,4; NEFZ +0,7l/100km

TÜV NORD im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen


22

• Einleitung




Inhalt

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.


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 [email protected]


einflussfaktoren auf den kraftstoffverbrauch: die rolle der klimaanlage · 2014. 3. 18. ·...

Documents