1. Dieser Anhang beruht auf Angaben über die Ergebnisse und Kosten der Maßnahmen zur Emissionsbekämpfung, die in den offiziellen Unterlagen des Exekutivorgans und seiner Nebenorgane, in dem für die Arbeitsgruppe über flüchtige organische Verbindungen ausgearbeiteten Bericht „Flüchtige organische Verbindungen aus Straßenfahrzeugen – Quellen und Verringerungsmöglichkeiten“ und in den Unterlagen des ECE-Binnenverkehrsausschusses und seiner Nebenorgane (insbesondere den Dokumenten TRANS/SC1/WP.29/R. 242, 486 und 506) enthalten sind, sowie auf zusätzliche Angaben, die von den durch die Regierungen bestellten Sachverständigen zur Verfügung gestellt wurden.
2. Da sich fortlaufend neue Erfahrungen mit neuen Fahrzeugen, die mit emissionsarmer Technologie ausgestattet sind, und mit der Entwicklung alternativen Treibstoffe sowie mit der Nachrüstung und anderen Strategien für vorhandene Fahrzeuge ergeben, wird es notwendig sein, diesen Anhang in regelmäßigen Abständen zu überarbeiten und zu ändern. Der Anhang kann keine erschöpfende Auskunft über technische Möglichkeiten geben; er soll den Vertragsparteien vielmehr eine Orientierungshilfe bei der Erkennung wirtschaftlich vertretbarer Technologien geben, damit sie ihre Verpflichtungen aus dem Protokoll erfüllen können. Bis andere Angaben verfügbar werden, wird in diesem Anhang nur auf Straßenfahrzeuge eingegangen.
3. Die Quellen von VOC-Emissionen aus Kraftfahrzeugen wurden unterteilt in a) Auspuffemissionen, b) Verdampfungs- und Betankungsemissionen und c) Emissionen aus dem Motorgehäuse.
4. Der Straßenverkehr (ohne Berücksichtigung der Benzinvertellung (Anm.: richtig: Benzinverteilung) ist eine der Hauptquellen anthropogener VOC-Emissionen in den meisten ECE-Ländern; sein Anteil an den gesamten vom Menschen verursachten VOC-Emissionen in der ECE-Region insgesamt beträgt zwischen 30 und 45 vH. Bei weitem die größte Quelle von VOC-Emissionen im Straßenverkehr ist das benzinbetriebene Fahrzeug, auf das 90 vH aller durch den Verkehr verursachten VOC-Emissionen entfallen (von denen 30 bis 50 vH Verdampfungsemissionen sind). Verdampfungs- und Betankungsemissionen ergeben sich in erster Linie aus der Verwendung von Benzin; im Fall des Dieseltreibstoffs werden sie als sehr gering angesehen.
5. Die in diesem Anhang untersuchten Kraftfahrzeuge sind Personenwagen, Kleinlastwagen, schwere Straßen-Nutzfahrzeuge, Motorräder und Mopeds.
6. Obwohl sich dieser Anhang sowohl mit neuen als auch mit bereits im Einsatz befindlichen Fahrzeugen befaßt, gilt das Hauptaugenmerk der Bekämpfung von VOC-Emissionen aus neuen Fahrzeugtypen.
7. Dieser Anhang enthält auch orientierende Informationen über den Einfluß von Änderungen in den Benzineigenschaften auf die VOC-Verdampfungsemissionen. Der Ersatz durch andere Treibstoffe (zB Erdgas, Flüssiggas (LPG), Methanol) kann ebenfalls zur Verringerung der VOC-Emissionen führen, aber diese Möglichkeit wurde in diesem Anhang nicht behandelt.
8. Die hier angegebenen Kosten für die verschiedenen Technologien sind eher geschätzte Herstellungskosten als Einzelhandelspreise.
9. Es ist wichtig, sicherzustellen, daß die Fahrzeuge ihrer Konstruktion nach die Emissionsgrenzwerte auch im Betrieb einhalten können. Dies kann dadurch geschehen, daß die Gleichförmigkeit der Produktion, die Haltbarkeit während der gesamten Lebensdauer, die Übernahme einer Garantie für die emissionsbegrenzenden Bauteile und der Rückruf mangelhafter Fahrzeuge gewährleistet werden. Für Fahrzeuge, die bereits in Gebrauch sind, kann eine kontinuierliche Einhaltung der Emissionsgrenzwerte auch durch ein wirksames Inspektions- und Wartungsprogramm und durch Maßnahmen gegen Manipulationen und falsches Tanken gewährleistet werden.
10. Emissionen aus Fahrzeugen, die bereits in Gebrauch sind, können durch Programme wie Verringerung der Treibstoffflüchtigkeit, wirtschaftliche Anreize zur Förderung der beschleunigten Einführung der gewünschten Technologie, nur gering mit Sauerstoff angereicherte Treibstoffgemische sowie Nachrüstung verringert werden. Die Verringerung der Treibstoffflüchtigkeit ist die wirksamste Einzelmaßnahme zur Verringerung von VOC-Emissionen aus Fahrzeugen, die bereits in Gebrauch sind.
11. Technologien, die den Einsatz von Katalysatoren vorsehen, erfordern die Verwendung unverbleiten Treibstoffs. Aus diesem Grund sollte unverbleites Benzin überall verfügbar sein.
12. Maßnahmen zur Verringerung von VOC und anderen Emissionen durch die Beeinflussung des innerstädtischen und des Fernverkehrs sind als wirksames zusätzliches Mittel zur Verringerung von VOC-Emissionen wichtig, auch wenn in diesem Anhang nicht näher auf sie eingegangen wird. Die wichtigsten verkehrsbeeinflussenden Maßnahmen haben die Verbesserung der Aufteilung auf die verschiedenen Verkehrsarten durch taktische, strukturelle, finanzielle und restriktive Mittel zum Ziel.
13. VOC-Emissionen aus Kraftfahrzeugen, die keiner Maßnahme zur Emissionsbegrenzung unterliegen, enthalten beträchtliche Mengen toxischer Verbindungen, von denen einige bekanntermaßen karzinogen wirken. Durch die Anwendung von Technologien zur Verringerung der VOC-Emissionen (Auspuff-, Verdampfungs- und Betankungsemissionen sowie Emissionen aus dem Motorgehäuse) werden diese toxischen Emissionen im großen und ganzen in demselben Maß verringert wie die VOC-Emissionen. Das Niveau der toxischen Emissionen kann auch dadurch herabgesetzt werden, daß bestimmte Treibstoffparameter geändert werden (zB Verringerung des Benzolanteils im Benzin).
14. Die wichtigsten Technologien zur Bekämpfung der VOC-Emissionen sind in Tabelle 1 aufgeführt.
15. Vergleichsgrundlage in Tabelle 1 ist die Technologieoption B, die eine Technologie ohne Verwendung von Katalysatoren darstellt, welche auf Grund der Vorschriften der Vereinigten Staaten für 1973/1974 bzw. der ECE-Regelung 15-04 in Übereinstimmung mit dem Übereinkommen von 1958 über die Annahme einheitlicher Bedingungen für die Genehmigung der Ausrüstungsgegenstände und Teile von Kraftfahrzeugen und über die gegenseitige Anerkennung der Genehmigung konzipiert wurde. In der Tabelle sind auch die erreichbaren Emissionswerte für geregelte und ungeregelte Katalysatoren sowie deren Auswirkungen auf die Kosten angegeben.
16. Die Werte „ohne Emissionsverringerung“ unter Buchstabe A in Tabelle 1 beziehen sich auf die Lage in der ECE-Region im Jahr 1970, können aber in bestimmten Gebieten auch heute noch zutreffen.
17. Die Emissionswerte in Tabelle 1 geben Emissionen an, die mit Standardtestverfahren gemessen wurden. Emissionen aus Fahrzeugen auf der Straße können erhebliche Abweichungen aufweisen, unter anderem auf Grund der Umgebungstemperatur, der Betriebsbedingungen, der Treibstoffeigenschaften und der Wartung der Fahrzeuge. Das in Tabelle 1 angegebene Verringerungspotential wird jedoch als repräsentativ für die im Betrieb erreichbaren Verringerungen angesehen.
18. Die beste gegenwärtig verfügbare Technologie ist in Option D enthalten. Durch diese Technologie wird eine starke Verringerung der VOC-, CO- und NO x -Emissionen erreicht.
19. Auf Grund der Reglementierungsprogramme zur weiteren Verringerung der VOC-Emissionen (zB in Kanada und den Vereinigten Staaten) werden verfeinerte geregelte Dreiwegekatalysatoren entwickelt (Option E). Diese Verbesserungen konzentrieren sich auf leistungsfähigere Motorbetriebssysteme, verbesserte Katalysatoren, Diagnosesysteme im Fahrzeug und andere Entwicklungen. Diese Systeme werden Mitte der neunziger Jahre die beste verfügbare Technologie darstellen.
20. Eine besondere Kategorie bilden die Fahrzeuge mit Zweitaktmotoren, die in einigen Teilen Europas verwendet werden; diese Fahrzeuge verursachen gegenwärtig sehr hohe VOC-Emissionen. Die Kohlenwasserstoffemissionen aus Zweitaktmotoren liegen nach dem europäischen Fahrzyklus in der Regel zwischen 45,0 und 75,0 Gramm je Test. Gegenwärtig werden Versuche unternommen, diesen Motor zu ändern und mit einem Katalysator auszustatten. In bezug auf das Verringerungspotential und die Dauerhaltbarkeit dieser Lösungen müssen noch Daten gewonnen werden. Außerdem werden gegenwärtig verschiedene Typen von Zweitaktmotoren entwickelt, die einen geringeren Emissionsausstoß haben.
Technologieoption | Emissionswerte (vH) | Kosten *) (US-$) | |
Viertaktmotoren | Zweitaktmotoren | ||
A. Zustand ohne Emissionsverringerung | 400 | 900 | - |
B. Änderungen des Motors (Motorkonstruktion, Verbrennungs- und Zündsysteme, Lufteindüsung) | 100 (1,8 g/km) | – | **) |
C. Ungeregelter Katalysator | 50 | – | 150 – 200 |
D. Geregelter Dreiwegekatalysator | 10 – 30 | – | 250 – 450 ***) |
E. Verfeinerter geregelter Dreiwegekatalysator | 6 | – | 350 – 600 ***) |
______________
*) Schätzungen der zusätzlichen Produktionskosten je Fahrzeug in bezug auf die Technologieoption B.
**) Kosten für Motoränderungen von Option A nach B werden auf 40 bis 100 US-$ geschätzt.
***) Mit den Technologieoptionen D und E werden zusätzlich zu den VOC-Emissionen auch die CO- und NO x -Emissionen verringert. Die Technologieoptionen B und C können auch zu einer gewissen Verringerung der CO- und/oder NO x -Werte führen.
21. Dieselbetriebene Personenwagen und Kleinlastwagen verursachen sehr geringe VOC-Emissionen, im allgemeinen weniger als benzinbetriebene Fahrzeuge mit geregeltem Katalysator. Allerdings sind ihre Partikel- und NO x -Emissionen höher.
22. Auf Grund ihrer allgemein niedrigen VOC-Emissionswerte werden gegenwärtig für dieselbetriebene schwere Nutzfahrzeuge in keinem ECE-Land strenge Programme zur Bekämpfung von VOC-Auspuffemissionen durchgeführt. In vielen Ländern gibt es jedoch Programme zur Bekämpfung der Partikelemissionen aus Dieselfahrzeugen, und diese für die Bekämpfung der Partikelemissionen eingesetzte Technologie (zB Verbesserungen der Verbrennungskammer und des Einspritzsystems) führt letztlich auch zu einer Verminderung der VOC-Emissionen.
23. Die Werte für VOC-Auspuffemissionen bei dieselbetriebenen schweren Nutzfahrzeugen werden infolge eines strengen Programms zur Bekämpfung der Partikelemissionen voraussichtlich um zwei Drittel gesenkt werden.
24. Die VOC-Emissionen aus Dieselmotoren unterscheiden sich von denen in Benzinmotoren.
25. Die Technologien zur Bekämpfung von VOC-Emissionen bei Motorrädern sind in Tabelle 2 aufgeführt. Die gegenwärtigen ECE-Vorschriften (R. 40) können in der Regel eingehalten werden, ohne daß Verringerungstechnologien nötig sind. Auf Grund der zukünftigen österreichischen und schweizerischen Grenzwerte werden möglicherweise Oxidationskatalysatoren insbesondere für Zweitaktmotoren notwendig.
26. Bei Zweitaktmopeds mit einem kleinen Oxidationskatalysator läßt sich eine Verringerung der VOC-Emissionen von 90 vH bei einem zusätzlichen Produktionskostenaufwand von 30 bis 50 US-$ erreichen. In Österreich und der Schweiz gelten bereits Grenzwerte, die eine solche Technologie erfordern.
Technologieoption | Emissionswerte (vH) | Kosten *) (US-$) | |
Viertaktmotoren | Zweitaktmotoren | ||
A. Ohne Emissionsverringerung | 400 | 100 | – |
(9,6 g/km) | (2 g/km) | ||
B. Beste Technologie ohne Einsatz von Katalysatoren | 200 | 60 | – |
C. Oxidationskatalysator, Zusatzluftzufuhr | 30-50 | 20 | 50 |
D. Geregelter Dreiwegekatalysator | entfällt | 10 **) | 350 |
_________________
*) Schätzungen der zusätzlichen Produktionskosten je Fahrzeug.
**) Voraussichtlich bis 1991 für einige bestimmte Motorradtypen verfügbar (Prototypen sind bereits gebaut und getestet).
27. Verdampfungsemissionen bestehen aus Treibstoffdämpfen aus dem Motor und dem Trelbstoffsystem. Sie zerfallen in a) tägliche Emissionen, die sich aus dem „Atmen“ des Treibstofftanks ergeben, wenn dieser im Lauf eines Tages erwärmt wird und sich wieder abkühlt, b) Verlustemissionen, die durch die Hitze des Motors nach dem Abstellen verursacht werden, c) laufende Verluste aus dem Treibstoffsvstem (Anm.: richtig: Treibstoffsystem) , während das Fahrzeug in Betrieb ist, und d) Ruheverluste, zB aus unten offenen Kanistern (soweit verwendet) und durch bestimmte für das Trelbstoffsystem (Anm.: richtig: Treibstoffsystem) verwendete Plastikmaterialien, die zu Permeationsverlusten führen, bei denen das Benzin langsam das Material durchdringt.
28. Die üblicherweise zur Verringerung der Verdampfungsemissionen aus benzinbetriebenen Fahrzeugen eingesetzte Technologie umfaßt einen Aktivkohlekanister (mit entsprechenden Anschlüssen) und ein Reinigungssystem, um die flüchtigen organischen Verbindungen geregelt im Motor zu verbrennen.
29. Die in den Vereinigten Staaten gewonnenen Erfahrungen mit derzeitigen Programmen zur Verringerung der Verdampfungsemissionen zeigen, daß die Systeme zur Verringerung dieser Emissionen nicht das gewünschte Maß an Verringerung erbracht haben, insbesondere an stark ozongefährdeten Tagen. Dies ist zum Teil darauf zurückzuführen, daß die Flüchtigkeit des allgemein verwendeten Benzins sehr viel höher ist als die des Benzins, das für Zulassungstests verwendet wird. Der Grund liegt aber auch in einem unzureichenden Testverfahren, das zu unzureichender Verringerungstechnologie geführt hat. Das Programm der Vereinigten Staaten zur Verringerung der Verdampfungsemissionen für die neunziger Jahre legt das Schwergewicht auf Treibstoffe mit verringerter Flüchtigkeit für die Verwendung im Sommer und auf ein verbessertes Testverfahren, um verfeinerte Systeme zur Verringerung der Verdampfungsemissionen zu fördern und dadurch eine Verringerung der Emissionen aus den vier in Absatz 27 genannten Emissionsquellen herbeizuführen. Für Länder mit hochflüchtigem Benzin ist die kostenwirksamste Einzelmaßnahme die Verringerung der Flüchtigkeit des allgemein verwendeten Benzins.
30. Grundsätzlich muß eine wirksame Verringerung der Verdampfungsemissionen folgendes umfassen: a) die Verringerung der Flüchtigkeit des Benzins je nach den klimatischen Bedingungen und b) ein angemessenes Testverfahren.
31. In Tabelle 3 ist eine Liste der Verringerungsoptionen, der Verringerungspotentiale und der Kostenschätzungen enthalten, wobei Option B die beste gegenwärtig verfügbare Technologie darstellt. Option C wird bald die beste verfügbare Technologie werden und gegenüber Option B eine beträchtliche Verbesserung darstellen.
32. Die Treibstoffersparnisse auf Grund der Verringerung der Verdampfungsemissionen werden auf weniger als 2 vH geschätzt. Die Ersparnisse sind auf die höhere Energiedichte und den niedrigen Dampfdruck des Treibstoffs nach Reid (RVP) sowie auf Verbrennung statt Entlüftung aufgefangener Dämpfe zurückzuführen.
33. Grundsätzlich können Betankungsemissionen durch an den Tankstellen eingebaute Systeme (Stufe II) oder durch Systeme im Fahrzeug zurückgewonnen werden. Die Systeme an den Tankstellen beruhen auf einer praktisch erprobten Technologie, während die Systeme im Fahrzeug bislang an mehreren Prototypen untersucht wurden. Gegenwärtig wird die Sicherheit von Dampfrückgewinnungssystemen im Fahrzeug während des Betriebs untersucht. Um die Sicherheit dieser Systeme im Konstruktionsstadium zu gewährleisten, kann die gleichzeitige Entwicklung von Sicherheitsnormen angezeigt sein. Die Verringerungsmaßnahmen der Stufe II können schneller durchgeführt werden, da Tankstellen in einem bestimmten Gebiet mit solchen Systemen ausgestattet werden können. Die Verringerungsmaßnahmen der Stufe II nützen allen benzinbetriebenen Fahrzeugen, während die Systeme im Fahrzeug nur neuen Fahrzeugen nützen.
34. Obwohl Verdampfungsemissionen aus Motorrädern und Mopeds in der ECE-Region gegenwärtig keiner Verringerungsmaßnahme unterliegen, können im großen und ganzen die gleichen Technologien wie für benzinbetriebene Fahrzeuge angewandt werden.
Technologieoptionen | VOC-Verringerungspotential (vH) 1 ) | Kosten 2 ) (US-$) | |
A | Kleiner Kanister, großzügige RVP-Grenzwerte 3 ), US-Testverfahren für die achtziger Jahre | 80 | 20 |
B. | Kleiner Kanister, strenge RVP-Grenzwerte 4 ), US-Testverfahren für die achtziger Jahre | 80-95 | 20 |
C. | Verfeinerte Systeme zur Verringerung der Verdampfungsemissionen, strenge RVP-Grenzwerte 4 ), US-Testverfahren für die neunziger Jahre 5 ) | 95 | 33 |
______________________
1 ) Verglichen mit dem Zustand ohne Emissionsverringerung.
2 ) Schätzungen der zusätzlichen Produktionskosten je Fahrzeug.
3 ) Dampfdruck nach Reid.
4 ) Auf der Grundlage von US-Daten, wobei ein RVP-Grenzwert von 62 kPa während der warmen Jahreszeit bei einem Kostenaufwand von 0,0038 US-$ je Liter zugrunde gelegt wird. Unter Berücksichtigung der Treibstoffeinsparung, die mit dem Einsatz von Benzin mit niedrigem RVP-Wert verbunden ist, betragen die geschätzten bereinigten Kosten 0,0012 US-$ je Liter.
5 ) Das US-Testverfahren für die neunziger Jahre wird ausgelegt für eine wirksame Verringerung von verschiedenen täglichen Emissionen, Verlusten während des Betriebs, Emissionen beim Betrieb in hoher Umgebungstemperatur, Verlustemissionen nach längeren Betrieb und Ruheverlusten.
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