Mobile Abgasmessungen (mit PEMS)
Das KBA setzt bei Verifizierungstests, Stichprobenkontrollen und Felduntersuchungen portable Emissionsmessysteme sowohl für gasförmige Schadstoffe (Gas-PEMS) als auch für Partikel (PN-PEMS) ein. Aktuell verfügt das KBA über sechs Gas- und PN-PEMS-Kombinationen.
Die mobilen Messsysteme werden überwiegend im realen Straßenverkehr zur Durchführung von Real Driving Emissions (RDE)-Prüfungen eingesetzt. Hierbei erfolgen sowohl Messungen unter den Bedingungen der Verordnungen (EG)-Nummern 715/2007 und 2017/1154 als auch ergänzende, fallbezogene Prüfungen.
Das KBA ist damit in der Lage im Feld befindliche Fahrzeuge mit den mobilen Abgasmessgeräten stichprobenartig zu untersuchen und etwaige Abschalteinrichtungen festzustellen.
Das mobile Abgasmessgerät wird im Regelfall auf einem Trägerwerk an der Verbindungseinrichtung des Prüffahrzeuges angebracht. | |
Für die Verbindung der Abgasanlage des Fahrzeugs mit dem PEMS sind zum Teil umfangreiche Anpassungen erforderlich. Es ist eine gasdichte Verbindung herzustellen. Das gesamte Abgas des Prüffahrzeugs wird durch das Exhaust Flow Meter (EFM) als Teil des PEMS geführt. Eine schematische Darstellung des Messprinzips wird im Folgenden gegeben. |
Weisen Fahrzeuge keine Verbindungseinrichtung auf, so wird das Gas-PEMS im Kofferraum platziert. Das EFM zur Messung des Abgasmassenstromes wird in diesem Falle durch einen Stahlrahmen am Fahrzeugheck fixiert, dieser ist wiederum an der Karosserie und an der Abschleppöse befestigt. Die beheizte Entnahmeleitung führt einen Teilstrom des Abgases zu den Analysatoren der mobilen Abgasmessanlage. Das Kraftfahrt-Bundesamt (KBA) hat die Möglichkeit, jeden Fahrzeugtyp mit dem PEMS individuell auszurüsten.
Das EFM und die Steuerbox messen die Durchflussrate und die Abgastemperatur des Fahrzeuges. Die beheizte Entnahmeleitung entnimmt einen Teilvolumenstrom (2 l/min) und führt diesen dem PEMS zu. Ein Systemrechner sorgt für die Anbindung an die gesamten Systemkomponenten. Die Messdaten werden auf der integrierten Festplatte gespeichert. Das mobile Abgasmesssystem ist in der Lage, unterschiedliche Abgaskomponenten nachzuweisen:
NDUV1 Analysator: | NO (Stickstoffmonoxid), NO2 (Stickstoffdioxid), NOx (errechnete Summe aus NO + NO2) |
NDIR2 Analysator: | CO (Kohlenstoffmonoxid), CO2 ( Kohlenstoffdioxid) |
O2 Sensor: | O2 (Sauerstoff) |
1 Nichtdispersive UV-Absorptionsfotometrie
2 Nichtdispersiver Infrarotsensor
Neben den gasförmigen Abgasbestandteilen, die mit dem PEMS detektiert werden, können die festen Abgasbestandteile mit einem zusätzlichen Partikel PEMS (PN-PEMS) nachgewiesen werden. Die PN-PEMS zählt die Anzahl der im Abgas befindlichen Partikel. Zur Ermittlung der Umgebungsbedingungen wird eine sogenannte Wetterstation auf dem Fahrzeug platziert. Die Wetterstation misst die relative Feuchte sowie die Lufttemperatur. Mithilfe eines GPS-Sensors, der ebenfalls auf dem Fahrzeugdach montiert ist, werden die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Messstreckenverlauf bestimmt. |
Die Abbildung 4 gibt einen Überblick über das Messprinzip der PEMS (ohne PN-Messung):
Das entnommene Rohgas wird durch einen Filter von Partikeln gereinigt. In der Folge wird das Abgas durch die jeweiligen Messgeräte geleitet und analysiert.