Emissionsmindernde Anforderungen im Verkehr

Für alle motorisierten Fahrzeuge (Pkw, Lkw, Zweiräder) mit Otto- oder Dieselmotoren und für Maschinen und Geräte (Baumaschinen, Traktoren, Bahndieselmotoren, Binnenschiffe) müssen europaweit geltende Richtlinien und Verordnungen zur Limitierung von Luftschadstoffemissionen eingehalten werden. In den Richtlinien sind, aufgeschlüsselt nach den jeweiligen Klassen, Emissionsgrenzwerte in den Einheiten Gramm pro Kilometer (g/km) oder Gramm pro Kilowattstunde (g/kWh) festgelegt. Darüber hinaus werden in den Richtlinien und Verordnungen die Prüfprozeduren der einzelnen Fahrzeuge, Baumaschinen und Geräte detailliert festgelegt. Ab dem Jahr 2012 werden bei Neufahrzeugen (Pkw) zusätzlich die Emissionen des Klimagases CO₂ stufenweise bis zum Jahr 2015 auf 120 g/km begrenzt; ferner wurde ein Langzeitzielwert von 95 g/km für 2020 festgelegt. Für leichte Nutzfahrzeuge wurde ein CO₂-Zielwert von 175 g/km für 2017 und 147 g/km für das Jahr 2020 festgelegt.

Pkw und leichte Nutzfahrzeuge

Motorisierte Zweiräder

Schwere Nutzfahrzeuge (LKW und Busse)

Mobile Maschinen und Geräte (Baumaschinen und Traktoren)

Kleine Benzinmotoren

Sportboote

Kraftstoffe

Pkw und leichte Nutzfahrzeuge

Die Einführung des Drei-Wege-Katalysators mit Lambda-Regelung in Deutschland begann 1985 und wurde besonders durch eine steuerliche Förderung und ein Fahrverbot bei Ozonalarm für benzinbetriebene Pkw ohne geregelten Katalysator stark unterstützt. Mit der europäischen Richtlinie 91/441/EWG (Euro 1), die ab 1992 für neue Pkw-Typen sowie ab 1993 für alle neu zugelassenen Pkw wirksam war, mussten alle neuen Pkw-Typen mit Ottomotor mit dieser Technik ausgestattet werden, um die Emissionsanforderungen zu erfüllen. Vor allem Anreize durch steuerliche Vorteile hatten dazu geführt, dass zu diesem Zeitpunkt in Deutschland bereits 37 % der Otto-Pkw im Bestand mit dieser Technik ausgestattet waren. Mit den Richtlinien 94/12/EG (Euro 2, wirksam ab 1996 bzw. 1997) und 98/69/EG (Euro 3 ab 2000/2001 und Euro 4 ab 2005/2006) wurden die Abgasgrenzwerte stufenweise verschärft und weitere Anforderungen definiert. So wird zum Beispiel ab Euro 3 ein modifizierter Typprüfzyklus verwendet, welcher den Startvorgang des Motors einbezieht. Zusätzlich werden die Emissionen bei tiefen Temperaturen (-7 °C) mit separaten Grenzwerten belegt. Auch die Verdunstungsemission wird begrenzt. Seit 2005 müssen Diagnosesysteme im Fahrzeug eingebaut werden, welche vor möglichen Grenzwertüberschreitungen durch Defekte im Schadstoffminderungssystem warnen (On-Board-Diagnose). Insgesamt werden mit den Stufen Euro 2 bis 4 die Schadstoffemissionen neuer Pkw mit Ottomotor gegenüber Otto-Pkw ohne Katalysator um 90 bis 95 % reduziert. Bei Pkw mit Dieselmotor beträgt die Minderung 75 bis 90 %.

Bei Stickstoffoxiden dürfen Diesel-Pkw der Stufe Euro 4 etwa dreimal so viel emittieren wie Otto-Pkw. Um eine weitere deutliche Minderung der Emissionen von Dieselruß und Stickstoffoxiden zu erreichen, wurden die Grenzwerte für diese Schadstoffe bei Diesel-Pkw mit den darauffolgenden Eurostufen noch einmal deutlich abgesenkt.

Im Vergleich zu Diesel-Pkw der Emissionsklasse Euro 4 werden die Grenzwerte für Stickstoffoxide bei Euro 5 von 250 auf 180 mg/km und bei Euro 6 noch einmal auf dann 80 mg/km gesenkt. Bei Euro-6-Otto-Pkw liegt der Grenzwert für Stickstoffoxide bei 60 mg/km, der damit um nur ein Viertel unter dem Grenzwert für Euro-6-Diesel-Pkw liegt. Euro 5 ist seit September 2009 bereits für alle neuen Typgenehmigungen in Kraft und wird ab Januar 2011 für alle neuen Fahrzeuge gelten. Euro 6 wird für alle neuen Pkw-Typen ab September 2014 und ein Jahr später, also ab September 2015, für alle neuen Pkw verbindlich sein (siehe Tab. „Grenzwerte für Schadstoffemissionen von PKW“).

Bei leichten Nutzfahrzeugen sind die Abgasgrenzwerte nach Fahrzeuggewicht (Bezugsmasse) gestaffelt (siehe Tab. „Grenzwerte für Schadstoffemissionen für leichte Nutzfahrzeuge“).

Bei den Partikelemissionen erfolgt eine Reduzierung der Partikelmasse von 25 mg/km bei Euro-4-Pkw auf 5 mg/km bei Euro 5 und 6 (hier sowohl für Otto- und Diesel-Pkw als auch für leichte Nutzfahrzeuge aller Gewichtsklassen). Die Einhaltung dieses Grenzwertes ist nach dem heutigen Stand bei Diesel-Fahrzeugen nur mit einem Partikelminderungssystem möglich.

Zwischen Rat und EU-Parlament kam es im Dezember 2008 zur Einigung, die in Form der Verordnung 443/2009 vom 23. April 2009 zu CO₂-Emissionen von Neuwagen folgendes beinhaltet (Amtsblatt der Europäischen Union L 140/1vom 5.6.2009):

• An dem von der EU-Kommission vorgeschlagenen Ziel eines durchschnittlichen CO₂-Ausstoßes von 120 g CO₂ pro Kilometer für Neuwagen wird festgehalten.
• Eine Aufstockung um 10 g CO₂/km auf 130 g CO₂/km soll durch Maßnahmen wie Verbesserungen in der Motorentechnologie, bessere Reifen oder die Nutzung von Biokraftstoffen, Reifendrucküberwachung, Gangwechselanzeige, etc. erreicht werden.
• Durch sogenannte Öko-Innovationen, wie z. B. Solardächer, können zusätzlich bis zu sieben Gramm CO₂/km angerechnet werden.
• Die CO₂-Gesetzgebung für Pkw wird stufenweise von 2012 bis 2015 eingeführt (sogenanntes Flotten-Phase-In). Bei den Fahrzeugflotten der einzelnen Hersteller oder der Emissionsgemeinschaften werden Anteile von 65 % für das Jahr 2012, 75 % für 2013 und 80 % für 2014 berücksichtigt. Der Zielwert von 120 g CO₂/km bzw. 130 g CO₂/km oder 137g CO₂/km gilt erst ab 2015 zu 100 %. Bei Emissionsüberschreitungen sind gestaffelte Abgabesätze zu entrichten.
• 2020 soll der CO₂-Zielwert bei neu verkauften Pkw höchstens 95 g CO₂ pro Kilometer betragen. 2013 wird die Kommission berichten, wie dieses Ziel auf kosteneffektive Art erreicht werden kann und ggf. eine Ergänzung der Richtlinie vorschlagen. Ob eine Anrechnung weiterer Maßnahmen auf diesen Zielwert vorgenommen werden soll, ist noch nicht geklärt (vgl. vorangegangene Punkte).
• Für Fahrzeughersteller, die zwischen 10 000 und 300 000 Neuzulassungen im Jahr auf den Markt bringen, greift eine Sonderregelung, die eine durchschnittliche Verringerung des CO₂-Ausstoßes der Fahrzeugflotte um 25 % im Vergleich zu 2007 vorsieht.
• Für Fahrzeughersteller mit weniger als 10 000 Neuzulassungen pro Jahr kann von der Kommission für einen Zeitraum von fünf Jahren eine Freistellung von der Verpflichtung erteilt werden.
• Pkw, die weniger als 50 g CO₂ pro Kilometer emittieren, können bei der Berechnung des Flottendurchschnitts für den Fahrzeughersteller oder für die Emissionsgemeinschaft in den Jahren 2012 und 2013 dreieinhalbfach, 2014 zweieinhalbfach und 2015 eineinhalbfach angerechnet werden.
• Bei Fahrzeugen, die mit E85 betrieben werden, kann aufgrund der geringeren Effizienz des Benzin-Bioethanol-Gemischs bis Ende 2015 eine CO₂-Reduktion von fünf Prozent angerechnet werden.
• Die zulässigen spezifischen CO₂-Emissionen, gemessen in Gramm pro Kilometer, orientieren sich am Basisparameter „Fahrzeugmasse“.

Eine ähnliche Verordnung wurde im Dezember 2010 für leichte Nutzfahrzeuge beschlossen.

Motorisierte Zweiräder

Seit Juni 1999 gelten in der Europäischen Union einheitliche Grenzwerte (Euro 1) für die Schadstoffe Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (HC) und Stickstoffoxide (NOx), die von motorisierten Zweirädern im Rahmen der Typgenehmigung eingehalten werden müssen. Diese Grenzwerte wurden in der EU-Richtlinie 97/24/EC festgelegt. Im Juni 2002 trat für die Typgenehmigung von Kleinkrafträdern die zweite Grenzwertstufe (Euro 2) nach der gleichen Richtlinie in Kraft. Für die Typgenehmigung von Krafträdern galt die Stufe Euro 2 seit 04/2003, die Grenzwerte sind in der Richtlinie 2002/51/EC festgelegt. Während bei Euro 1 noch eine Differenzierung der Abgasgrenzwerte für Krafträder nach Motorart in Zweitakt- und Viertaktmodelle erfolgte, ist diese Trennung ab Euro 2 zugunsten einer Differenzierung nach Hubraum aufgehoben. Ab 01/2006 gilt für die Typgenehmigung von Krafträdern die Grenzwertstufe Euro 3 mit einer weiteren deutlichen Senkung und einer Änderung der Testzyklen, welche Emissionen in der Startphase und das Warmlaufen des Motors in die Abgasmessung einbeziehen, was zu einer weiteren HC- und CO-Reduktion führt. Für Mopeds gibt es derzeit keine gesetzlichen Bestimmungen über eine dritte Grenzwertstufe.

Mit Richtlinie 2006/72/EC transponierte die EU die Globale Technische Verordnung Nr. 2 in die Richtlinie 97/24/EC. Damit sind die Messungen der Schadstoffe nach Euro 3 auch im weltweit harmonisierten Testzyklus „World Motorcycle Testing Cycle“ (WMTC) optional möglich. Der WMTC spiegelt eine motorradtypische Fahrweise wieder, mit der nahezu alle Motorradklassen weltweit erfasst werden können, der jedoch nicht für Mopeds und Quads gilt (siehe Tab. „Grenzwerte für Schadstoffemissionen motorisierter Zweiräder“).

Für den Kraftstoffverbrauch bzw. für die CO₂-Emissionen existieren bisher für motorisierte Zweiräder keine Grenzwerte. Allerdings müssen seit 1996 für die Typgenehmigung von Pkw die Emissions- und Verbrauchswerte nach 93/116/EG, Art. 2 ermittelt und „in einem dem Fahrzeughalter beim Kauf zu übergebenden Dokument enthalten“ sein. Eine vergleichbare Verpflichtung für Krafträder ist mit der Euro-4-Norm der Richtlinie 2002/51/EG, Art. 7 vorgesehen. Der WMTC ist die Grundlage für die Verbrauchsmessung.

Schwere Nutzfahrzeuge (LKW und Busse)

Ein ähnlicher Stufenplan wie für Pkw wurde für schwere Nutzfahrzeuge und Busse in Europa definiert. Im Unterschied zu Pkw wird nicht die Emission am kompletten Fahrzeug auf dem Rollenprüfstand, sondern die Emission des Motors auf dem Motorenprüfstand in einer definierten Folge von Betriebszuständen gemessen. Deshalb werden die Emissionen auch nicht in g/km, sondern in g/kWh (also bezogen auf die im Test verrichtete Arbeit des Motors) angegeben und begrenzt. Richtlinie 91/542/EWG definiert die Stufen Euro I (ab 1992/93) und Euro II (ab 1995/96) und Richtlinie 99/96/EG die Stufen Euro III (ab 2000), Euro IV (ab 2005/2006) sowie Euro V (ab 2008/2009). Die dadurch zu erwartenden Reduktionsraten gegenüber der davor geltenden Regelung liegen ähnlich wie bei Diesel-Pkw. Bei Euro V wurde der NOx-Grenzwert von 3,5 auf 2,0 g/kWh herabgesetzt. Die Stufe Euro V wird mit einer Abgasnachbehandlung für die Stickstoffoxidemission realisiert (siehe Tab. „Abgasgrenzwerte für LKW und Busse“).

Ab dem 31. Dezember 2012 wird die Abgasnorm Euro VI für die Typzulassung neuer Lkw gelten. Diese wurde unter EG (Nr.) 595/2009 im Amtsblatt der Europäischen Union veröffentlicht. Mit Euro VI werden die Grenzwerte für Lkw bei Partikeln um etwa 67 % und bei Stickstoffoxiden sogar um 80 % gegenüber Euro V gesenkt. Auch ein Grenzwert für die Partikelanzahl – bislang gab es nur Grenzwerte für die Partikelmasse – wird mit Euro VI eingeführt (BMU-Pressedienst Nr. 307/08 vom 16.12.2008).

Mobile Maschinen und Geräte (Baumaschinen und Traktoren)

Auch im Bereich der Mobilen Maschinen und Geräte hat sich die Abgasgesetzgebung in kontinuierlichen Schritten weiterentwickelt und den Geltungsbereich ausgedehnt. Die Grenzwertstufen 1 und 2 gelten ausschließlich für Baumaschinen mit einer Leistung von maximal 560 kW. Im April 2004 wurden die Grenzwertstufen III und IV verabschiedet. Im Rahmen dieser Gesetzgebung wurde der Geltungsbereich der Richtlinie deutlich ergänzt. Hinzu kamen Dieselmotoren für den Bahneinsatz, den Binnenschiffsbetrieb und stationär betriebene mobile Dieselmotoren in Aggregaten. Für den Bereich der Traktoren ist die Richtlinie 2000/25/EG i.d.F. 2005/13/EG bestimmend. Für diesen Sektor gelten aber die gleichen Grenzwerte wie für Baumaschinen (siehe Tab. „Grenzwerte für Mobile Maschinen und Geräte“).

Kleine Benzinmotoren

Die kleinen Benzinmotoren gehören in den Geltungsbereich der Richtlinie 97/68/EG (siehe Tab. „Größenklassen der Benzinmotoren“). Durch den ottomotorischen Betrieb haben sie kaum Gemeinsamkeiten mit den Dieselmotoren, die von dieser Richtlinie erfasst werden. Deshalb wurden die Grenzwerte in einer separaten Richtlinie 2002/88/EG geregelt. Wegen des weltweiten Marktes für diese Motoren wurde gezielt auf bereits in den USA geltende Grenzwerte eingegangen (siehe Tab. „Emissionsgrenzwerte für Otto-Motoren mit einer Nennleistung unter 19 kW“).

Sportboote

Mit der Richtlinie 94/25/EG des Europäischen Parlamentes und des Rates zur Angleichung der Rechts- und Verwaltungsvorschriften der Mitgliedstaaten über Sportboote wurde eine Regelung für den Europäischen Raum geschaffen. Die 1998 in Kraft getretene Richtlinie befasst sich mit der Auslegung und dem Bau von Sportbooten. Ziel war es, „Harmonisierte Bestimmungen über Abgas- und Geräuschemissionen von Sportbooten“ zu schaffen.

Am 16. Juni 2003 trat die Richtlinie 2003/44/EG zur Änderung der Richtlinie 94/25/EG in Kraft. In ihr werden erstmals Grenzwerte für die Abgas- und Geräuschemissionen von Sportbooten innerhalb der Mitgliedstaaten festgelegt. Diese gelten für seit dem 01.01.2006 in den Verkehr gebrachte Selbstzündungs- und Viertakt-Fremdzündungsmotoren und seit dem 01.01.2007 für Zweitakt-Fremdzündungsmotoren.

Die spezifischen Emissionen kleiner Motoren sind, relativ betrachtet, höher als die großer Motoren. In der angegebenen Formel werden auch die unterschiedlichen Motorkonzepte berücksichtigt; es wird zwischen Zweitakt- und Viertakt-Ottomotoren und Kompressionszündungsmotoren unterschieden (siehe Tab. „Grenzwerte für Sportboote“).

Kraftstoffe

Neben der Begrenzung der Schadstoffemissionen im Abgas werden auch neue Anforderungen an die verschiedenen Kraftstoffarten eingeführt, die in der Richtlinie 98/70/EG definiert sind. Insbesondere wird dadurch der Schwefelgehalt in der EU ab 2009 auf 10 mg/kg bei Otto- und Dieselkraftstoff reduziert („schwefelfreier Kraftstoff“). Schwefelfreie Kraftstoffe sind für die Funktion und Standfestigkeit neuartiger Abgasbehandlungssysteme bei gleichzeitiger Ausschöpfung des Verbrauchsminderungspotenzials erforderlich. In Deutschland erfolgte die Umstellung auf schwefelfreie Kraftstoffe bereits 2003.

Die Umsetzung der Richtlinie 98/70/EG in nationales Recht erfolgt über die 10. Bundes-Immissionsschutzverordnung: „Verordnung über die Beschaffenheit und die Auszeichnung der Qualitäten von Kraft- und Brennstoffen“. Diese wurde im Dezember 2010 neugefasst. Nachdem in Deutschland bereits 2009 die maximal zulässige Beimischung von Biodiesel zum Dieselkraftstoff erhöht wurde, wurde nun der maximal zulässige Biokraftstoffanteil beim Benzin, wie von der europäischen Richtlinie gefordert, erhöht. Ab Anfang 2011 werden daher an Tankstellen in Deutschland auch Benzinsorten mit bis zu 10 % Bioethanol angeboten. Die Verordnung enthält auch die Verpflichtung zum Anbieten von Bestandsschutzsorten für Fahrzeuge, die E10 nicht vertragen, sowie Regelungen zur Auszeichnung/Verbraucherinformation an den Tankstellen. Die einzelnen Fahrzeughersteller geben Auskunft darüber, ob ihre Fahrzeugmodelle E10 vertragen. Die Deutsche Automobil Treuhand GmbH hat eine Liste mit E10-verträglichen Fahrzeugen herausgegeben.

Des Weiteren wird der zulässige Schwefelgehalt beim Dieselkraftstoff für Mobile Maschinen und Geräte (einschließlich Binnenschiffe) ab dem Jahr 2011 von 1000 Milligramm pro Kilogramm auf 10 Milligramm pro Kilogramm abgesenkt.

Die EU veröffentlicht seit 2001 jedes Jahr eine Übersicht der Kraftstoffqualitäten in den Mitgliedsländern im Rahmen eines „Fuel Quality Monitoring“ (FQM).