Anlage 2 VO (EU) 2017/655

Anlage 1Anlage 3

Prüfverfahren für die Überwachung im Betrieb mit einem PEMS

1.
Prüfparameter

1.1.
Folgende Emissionen gasförmiger Schadstoffe sind während einer Überwachungsprüfung im Betrieb zu messen und aufzuzeichnen: Kohlenmonoxid (CO), Gesamtkohlenwasserstoffe (HC) und Stickoxide (NOx). Ferner ist der Kohlendioxid-Gehalt (CO2) zu messen, um die in Anlage 5 beschriebenen Berechnungsverfahren zu ermöglichen.
1.2.
Weist der Hersteller gegenüber der Genehmigungsbehörde nach, dass es nicht praktikabel ist, den Abgasstrom aus mehreren Abgassystemen zu kombinieren, und dass die technische Konfiguration und der Betrieb der in jedes Abgassystem entlüftenden Motoren ähnlich sind, so reicht es aus, die Emissionen und den Abgasmassendurchsatz aus einem Abgassystem zu messen. In diesem Fall wird bei den Berechnungen gemäß Anlage 5 der momentane Massendurchsatz der Emissionen aus dem gemessenen Abgassystem mit der Gesamtzahl der Abgassysteme multipliziert, um den gesamten momentanen Massendurchsatz der Emissionen für den Motor zu ermitteln.
1.3.
Die in der Tabelle genannten Parameter sind bei der Überwachungsprüfung im Betrieb während eines Datenerfassungszeitraums von einer Sekunde oder weniger zu messen und aufzuzeichnen:

Tabelle

Prüfparameter

Parameter Einheit(1) Quelle
HC-Konzentration(2) ppm Gas-Analysator
CO-Konzentration(2) ppm Gas-Analysator
NOx-Konzentration(2) ppm Gas-Analysator
CO2-Konzentration(2) ppm Gas-Analysator
Abgasmassendurchsatz(3) kg/h EFM
Abgastemperatur(4) K EFM oder ECU oder Sensor
Umgebungstemperatur(5) K Sensor
Umgebungsdruck kPa Sensor
Relative Feuchtigkeit % Sensor
Motordrehmoment(6)(7) Nm ECU oder Sensor
Motordrehzahl(7) rpm ECU oder Sensor
Kraftstoffdurchsatz des Motors(7) g/s ECU oder Sensor
Temperatur der Motorkühlflüssigkeit(8) K ECU oder Sensor
Ansauglufttemperatur K ECU oder Sensor
Breitengrad des Maschinenstandorts Grad GPS (optional)
Längengrad des Maschinenstandorts Grad GPS (optional)

2.
Prüfdauer

2.1.
Die Prüfdauer mit sämtlichen Betriebszyklen muss lang genug sein, um die folgende Menge von Betriebsereignissen zu erfassen:

a)
für Motoren in den ISM-Gruppen A und C: zwischen dem Fünf- und Siebenfachen der Bezugsarbeit in kWh beim Warmstart-NRTC-Prüflauf während der Typgenehmigungsprüfung oder Erzeugung des Fünf- bis Siebenfachen der CO2-Bezugsmasse in g/Zyklus vom Warmstart-NRTC-Prüflauf der Typgenehmigungsprüfung gemäß den Nummern 11.3.1 und 11.3.2 des Beiblatts zum EU-Typgenehmigungsbogen für den Motortyp oder die Motorenfamilie nach Anhang IV der Durchführungsverordnung (EU) 2017/656;
b)
für Motoren in der ISM-Gruppe H: zwischen dem Fünf- und Siebenfachen der Bezugsarbeit in kWh beim LSI-NRTC während der Typgenehmigungsprüfung oder Erzeugung des Fünf- bis Siebenfachen der CO2-Bezugsmasse in g/Zyklus beim LSI-NRTC während der Typgenehmigungsprüfung gemäß den Nummern 11.3.1 und 11.3.2 des Beiblatts zum EU-Typgenehmigungsbogen für den Motortyp oder die Motorenfamilie nach Anhang IV der Durchführungsverordnung (EU) 2017/656;
c)
für Motoren in den ISM-Gruppen E, I, O und P: zwischen dem Drei- und Fünffachen der geltenden Bezugsarbeit in kWh oder der CO2-Bezugsmasse in g/Zyklus, ermittelt anhand des Typgenehmigungsprüfergebnisses nach der in Anlage 9 beschriebenen Methode;
d)
für Motoren in den unter Buchstaben a, b oder c nicht genannten ISM-Gruppen: zwischen dem Fünf- und Siebenfachen der geltenden Bezugsarbeit in kWh oder der CO2-Bezugsmasse in g/Zyklus, ermittelt anhand des Typgenehmigungsprüfergebnisses nach der in Anlage 9 beschriebenen Methode.

2.2.
Alle während aller Betriebszyklen erfassten Daten sind chronologisch zusammenzufassen, selbst wenn die in Nummer 2.1 Buchstaben a bis d angegebene maximale Arbeitsmenge oder CO2-Masse überschritten wird. In diesem Fall gilt während der Berechnung gemäß Anlage 5 dieser Verordnung Folgendes:

a)
Übersteigt die Arbeitsmenge oder CO2-Bezugsmasse bei den Betriebsereignissen diesen Höchstwert, so ist die Berechnung am Ende der Zeiteinheit, in der dies geschieht, abzuschließen, und
b)
die Ergebnisse, die für die ISM-Prüfung gemäß Nummer 10 dieses Anhangs dieser Verordnung gemeldet werden, entsprechen denen dieser verkürzten Berechnung.

3.
Vorbereitung der bzw. des nicht für den Straßenverkehr bestimmten mobilen Maschine bzw. Geräts

Die Vorbereitung der Maschine bzw. des Geräts, deren bzw. dessen Motor für die Prüfung gemäß Nummer 1.3 dieses Anhangs ausgewählt wurde, muss mindestens Folgendes umfassen:
a)
Motorprüfung: alle festgestellten Probleme müssen nach ihrer Behebung aufgezeichnet und der Genehmigungsbehörde gemeldet werden;
b)
Wechsel des Öls, des Kraftstoffes und gegebenenfalls des Reagens, sofern kein dokumentierter Nachweis verfügbar ist, dass die betreffende Flüssigkeit den Spezifikationen entspricht, die in den für den Motortyp geltenden Beschreibungsunterlagen für die Typgenehmigung aufgeführt sind, und dies praktisch und wirtschaftlich machbar ist;
c)
mit einem ECU und einer Kommunikationsschnittstelle ausgestattete Motoren müssen der Nummer 5 dieses Anhangs entsprechen.

4.
Installation des PEMS

4.1.
Installationseinschränkungen

4.1.1.
Die Installation des PEMS darf die Emissionen gasförmiger Schadstoffe oder die Leistung der Maschine bzw. des Geräts nicht beeinflussen.
4.1.2.
Die Installation muss den geltenden lokalen Sicherheitsvorschriften und Versicherungsvorschriften entsprechen und gemäß den Angaben des Herstellers des PEMS, der Messinstrumente, der Übertragungsleitung und der Probenahmesonde erfolgen.
4.1.3.
Ist es für Motoren der ISM-Gruppen M und N nicht möglich, die PEMS-Systeme zu installieren, ohne das für das Schienennetz geltende Lichtraumprofil zu überschreiten, so schließt die Anwendung von Nummer 3.2.2 dieses Anhangs die Prüfung des Eisenbahnfahrzeugs im Stillstand mit einem vom Hersteller festgelegten und mit der Genehmigungsbehörde vereinbarten repräsentativen Prüfarbeitszyklus ein.
4.1.4.
Bei Motoren der ISM-Gruppen E, I, O und P darf der Motor aus der nicht für den Straßenverkehr bestimmten mobilen Maschine bzw. aus dem nicht für den Straßenverkehr bestimmten mobilen Gerät entfernt werden und die Überwachungsprüfung im Betrieb auf einem Leistungsprüfstand durchgeführt werden. In diesem Fall gilt Folgendes:

a)
Der Motor einschließlich der gesamten Emissionsminderungsanlage wird aus der Maschine bzw. dem Gerät entfernt und ohne Anpassung der Emissionsminderungsanlage auf dem Leistungsprüfstand installiert;
b)
der Genehmigungsbehörde muss nicht nachgewiesen werden, dass Nummer 3.2.1 dieses Anhangs nicht eingehalten werden kann;
c)
unbeschadet der Buchstaben a und b ist die Überwachungsprüfung im Betrieb gemäß dieser Verordnung durchzuführen;
d)
das Verfahren für das Entfernen des Motors aus der Maschine bzw. dem Gerät und für die Installation in der Prüfzelle ist mit der Genehmigungsbehörde vor der Durchführung der ISM-Prüfung abzustimmen;
e)
es ist ein repräsentativer Prüfarbeitszyklus zu verwenden, der vom Hersteller festgelegt und mit der Genehmigungsbehörde gemäß Nummer 3.2.2 dieses Anhangs vereinbart wurde;
f)
der unter Buchstabe e genannte Prüfarbeitszyklus muss einen Bereich von Drehzahl und Last umfassen, der den Betrieb der gewählten Maschine bei der Verwendung im Feld repräsentiert. Die Methoden zur Bestimmung dieses Bereichs umfassen unter anderem die Protokollierung von Betriebsdaten für eine oder mehrere vergleichbare Maschinen, die vor Ort betrieben werden;
g)
um Daten darüber zu ermitteln, inwieweit die bei der Verwendung eines PEMS-Systems erzielten Ergebnisse von denen abweichen, die sich aus der Verwendung eines Prüfstandssystems ergeben, können Überwachungsmessungen im Betrieb, die auf dem Leistungsprüfstand mit dem PEMS-System durchgeführt werden, durch gleichzeitige Messungen unter Verwendung von Prüfstandsgeräten und einem System zur Emissionsmessung ergänzt werden, das den Anforderungen des Anhangs VI Abschnitt 9 der Delegierten Verordnung (EU) 2017/654 entspricht und gemäß den Anforderungen des Abschnitts 8 des genannten Anhangs betrieben wird;
h)
die Anforderungen der Nummern 6, 7, 8 und 10 dieses Anhangs gelten zusätzlich für alle gleichzeitigen Messungen gemäß Buchstabe g, und die Prüfdaten und der Prüfbericht müssen diese Messungen umfassen.

4.2.
Stromversorgung

Das PEMS wird durch eine externe Stromversorgungseinheit mit Strom versorgt.

4.2.1. Weist der Hersteller gegenüber der Genehmigungsbehörde nach, dass die Einhaltung der Bestimmungen in Nummer 4.2 nicht möglich ist, so kann eine Stromquelle verwendet werden, die ihre Energie während der Prüfung (direkt oder indirekt) vom Motor bezieht.

4.2.2. In diesem Fall darf die maximale Leistungsaufnahme des PEMS nicht mehr als 1 % der Motorhöchstleistung betragen, und es sind zusätzliche Messungen vorzunehmen, um ein übermäßiges Entladen der Batterie zu vermeiden, wenn der Motor nicht läuft oder sich im Leerlauf befindet.

4.3.
Messinstrumente neben dem EFM

Die anderen Messinstrumente neben dem EFM sind nach Möglichkeit an Stellen anzubringen, die nur in minimalem Umfang folgenden Einwirkungen unterliegen:
(a)
Schwankungen der Umgebungstemperatur;
(b)
Schwankungen des Umgebungsdrucks;
(c)
elektromagnetische Strahlung;
(d)
mechanische Erschütterung und Vibration;
(e)
Kohlenwasserstoffe in der Umgebung — falls ein FID-Analysator verwendet wird, der die Umgebungsluft als FID-Brennerluft nutzt.

4.4.
EFM

Die Anbringung des EFM darf den Gegendruck nicht um mehr als den vom Motorhersteller empfohlenen Wert erhöhen.

4.4.1. Der EFM muss am Auspuffrohr der nicht für den Straßenverkehr bestimmten mobilen Maschine bzw. des nicht für den Straßenverkehr bestimmten mobilen Geräts angebracht werden. Die EFM-Sensoren müssen zwischen zwei geraden Rohrabschnitten angebracht werden, deren Länge mindestens zwei Mal die Länge des EFM-Durchmessers beträgt (strömungsaufwärts und strömungsabwärts).

4.4.2. Der EFM ist hinter dem Schalldämpfer der nicht für den Straßenverkehr bestimmten mobilen Maschine bzw. des nicht für den Straßenverkehr bestimmten mobilen Geräts anzubringen, um die Auswirkungen der Abgaspulsationen auf die Messsignale zu begrenzen.

4.5.
Übertragungsleitung und Probenahmesonde

Die Übertragungsleitung ist an den Verbindungsstellen (Probenahmesonde und Rückseite der Messinstrumente) ordnungsgemäß zu isolieren.

4.5.1. Wird die Länge der Übertragungsleitung geändert, müssen die Übertragungszeiten überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden.

4.5.2. Die Übertragungsleitung und die Probenahmesonde müssen gemäß den Bestimmungen in Anhang VI Nummer 9.3 der Delegierten Verordnung (EU) 2017/654 über technische und allgemeine Anforderungen angebracht werden.

4.6.
Datenlogger

Sind ECU-Daten zu verwenden, so ist ein Datenlogger mit dem ECU zu verbinden, um die in Anlage 7 Tabelle 1 genannten Motorparameter und gegebenenfalls die in Anlage 7 Tabelle 2 genannten Motorparameter aufzuzeichnen.

4.7.
GPS (sofern vorhanden)

Die Antenne sollte — unter Vermeidung des Risikos von Beeinträchtigungen durch Hindernisse während des Betriebs — möglichst hoch angebracht werden.

5.
Vorarbeiten zur Überwachungsprüfung im Betrieb

5.1.
Messung der Umgebungstemperatur

Die Umgebungstemperatur ist mindestens zu Beginn des Betriebszyklus und am Ende des Betriebszyklus zu messen. Die Messung muss in einer angemessenen Entfernung von den nicht für den Straßenverkehr bestimmten mobilen Maschinen und Geräten erfolgen. Es kann ein Sensor oder ECU-Signal für die Ansauglufttemperatur des Motors verwendet werden. Wird die Ansauglufttemperatur zur Schätzung der Umgebungstemperatur verwendet, so ist die aufgezeichnete Umgebungstemperatur die Ansauglufttemperatur, korrigiert um die entsprechende nominale Abweichung zwischen Umgebungs- und Ansauglufttemperatur nach Herstellerangabe.

5.2.
Starten und Stabilisieren der Messinstrumente

Die Messinstrumente sind gemäß den Angaben des Herstellers der Messinstrumente bzw. des PEMS aufzuwärmen und zu stabilisieren, bis Drücke, Temperaturen und Durchsätze ihre Betriebssollwerte erreicht haben.

5.3.
Reinigen und Heizen der Übertragungsleitung

Um eine Verunreinigung des Systems zu vermeiden, ist die Übertragungsleitung bis zum Beginn der Probenahme gemäß den Angaben des Herstellers der Übertragungsleitung bzw. des PEMS zu spülen. Die Übertragungsleitung ist vor Beginn der Prüfung auf 190 oC (+/-10 oC) aufzuheizen, um kalte Stellen zu vermeiden, die zu einer Verunreinigung der Probe durch kondensierte Kohlenwasserstoffe führen können.

5.4.
Überprüfung und Kalibrierung der Gas-Analysatoren

Die Kalibrierung des Nullpunkts und der Messbereichsgrenze sowie die Prüfung der Linearität der Gas-Analysatoren sind unter Verwendung der in Anlage 1 Nummer 2.1.3 festgelegten Analysegase durchzuführen.

5.5.
Reinigung des EFM

Der EFM wird an den Druckaufnehmerverbindungen gemäß den Anweisungen des PEMS- oder EFM-Herstellers gespült. Mit diesem Verfahren sollen Kondenswasser und Dieselpartikel aus den Druckleitungen und den entsprechenden Anschlüssen für die Messung des Durchflussrohrdrucks entfernt werden.

6.
Datenaufzeichnung bei der Überwachungsprüfung im Betrieb

6.1.
Vor dem Betriebszyklus

Die Erfassung von Daten zur Emission gasförmiger Schadstoffe, die Messung der Abgasparameter und die Aufzeichnung der Motor- und Umgebungsdaten müssen vor dem Anlassen des Motors beginnen.

6.2.
Während des Betriebszyklus

Die Probenahme von Emissionen gasförmiger Schadstoffe, die Messung der Abgas-Kenndaten und die Aufzeichnung der Motor- und Umgebungsdaten müssen während des normalen Motorbetriebs fortgesetzt werden. Der Motor kann angehalten und neu gestartet werden, die Erfassung von Daten zur Emission gasförmiger Schadstoffe, die Messung der Abgasparameter und die Aufzeichnung der Motor- und Umgebungsdaten müssen jedoch während des gesamten Betriebszyklus bei der Überwachung im Betrieb fortgesetzt werden.

6.3.
Nach dem Betriebszyklus

Am Ende des Betriebszyklus der Überwachung im Betrieb muss den Messinstrumenten und Datenloggern genügend Zeit gegeben werden, damit deren Ansprechzeiten abgeschlossen werden können. Der Motor kann vor oder nach dem Ende der Datenaufzeichnung abgeschaltet werden.

7.
Überprüfung der Gas-Analysatoren

7.1.
Regelmäßige Überprüfung der Nulleinstellung während des Betriebszyklus

Soweit durchführbar und sicher, kann die Überprüfung der Nulleinstellung der Gas-Analysatoren während des Betriebszyklus alle zwei Stunden durchgeführt werden.

7.2.
Regelmäßige Korrektur der Nulleinstellung während des Betriebszyklus

Die Ergebnisse der gemäß Nummer 7.1 durchgeführten Prüfungen können genutzt werden, um während dieses Betriebszyklus eine Korrektur der Nullpunktdrift vorzunehmen.

7.3.
Driftüberprüfung nach dem Betriebszyklus

Eine Driftüberprüfung ist nur durchzuführen, wenn während des Betriebszyklus keine Korrektur der Nullpunktdrift gemäß Nummer 7.2 vorgenommen wurde.
7.3.1.
Die Gas-Analysatoren sind spätestens 30 Minuten nach Abschluss des Betriebszyklus nullabzugleichen und auf den Messbereich einzustellen, um ihre Drift im Vergleich zu den Ergebnissen vor der Prüfung zu überprüfen.
7.3.2.
Die Überprüfungen des Nullpunkts, der Messbereichsgrenze und der Linearität der Gas-Analysatoren sind gemäß den Bestimmungen unter Nummer 5.4 durchzuführen.

8.
Fehlfunktion des Motors oder der Maschine bzw. des Geräts

8.1.
Bei einer Fehlfunktion des Motors während eines Betriebszyklus, die den Motorbetrieb beeinträchtigt und:

a)
bei der das Bedienpersonal der nicht für den Straßenverkehr bestimmten mobilen Maschine bzw. des nicht für den Straßenverkehr bestimmten mobilen Geräts über das On-Board-Diagnosesystem eine klare visuelle Fehlermeldung, eine Textmeldung oder eine andere Fehleranzeige über diese Fehlfunktion erhält oder
b)
wenn die nicht für den Straßenverkehr bestimmte mobile Maschine bzw. das nicht für den Straßenverkehr bestimmte mobile Gerät nicht mit einem Diagnose- oder Warnsystem für Fehlfunktionen ausgestattet ist, aber die Fehlfunktion durch akustische oder visuelle Mittel eindeutig erkannt wird,

ist der Betriebszyklus ungültig.

8.2.
Jede Störung muss behoben werden, bevor ein weiterer Betriebszyklus am Motor durchgeführt wird.

Fußnote(n):

(1)

Werden in dem verfügbaren Datenstrom andere als die in der Tabelle geforderten Einheiten verwendet, so wird dieser Datenstrom während der Datenvorverarbeitung gemäß Anlage 3 in die erforderlichen Einheiten umgewandelt.

(2)

Gemessen im oder umgerechnet in den feuchten Bezugszustand.

(3)

Der Abgasmassendurchsatz ist direkt zu messen, sofern nicht eine der folgenden Bedingungen gegeben ist:

a)
Die in die Maschine bzw. das Gerät eingebaute Abgasanlage erzeugt oberhalb der Stelle, an der der EFM eingebaut werden könnte, eine Verdünnung des Abgases durch Luft. In diesem Fall ist die Abgasprobe oberhalb der Verdünnungsstelle zu nehmen.
b)
Die in die Maschine bzw. das Gerät eingebaute Abgasanlage leitet einen Teil des Abgases oberhalb der Stelle, an der der EFM eingebaut werden könnte, in einen anderen Teil der Maschine bzw. des Geräts (z. B. zum Heizen) um.
c)
Der zu prüfende Motor hat eine Bezugsleistung von mehr als 560 kW oder ist in ein Binnenschiff oder ein Eisenbahnfahrzeug eingebaut, und der Hersteller weist gegenüber der Genehmigungsbehörde nach, dass der Einbau eines EFM entweder aufgrund der Größe oder aufgrund der Lage der Abgasanlage in der Maschine bzw. dem Gerät nicht durchführbar ist.
d)
Der Hersteller weist gegenüber der Genehmigungsbehörde bei Motoren der Klasse SMB nach, dass der Einbau eines EFM aufgrund der Lage der Abgasanlage in der Maschine bzw. dem Gerät nicht durchführbar ist.

Soweit der Hersteller in diesen Fällen in der Lage ist, die Korrelation zwischen dem vom ECU geschätzten Kraftstoffmassendurchsatz und dem im Motorprüfstand gemessenen Wert gegenüber der Genehmigungsbehörde überzeugend zu belegen, kann auf einen EFM verzichtet und der Abgasdurchsatz indirekt (aus Kraftstoff- und Ansaugluftdurchsatz oder Kraftstoffdurchsatz und Kohlenstoffbilanz) gemessen werden.

(4)

Bei einem Motor, der mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung zur NOx-Reduzierung ausgestattet ist, ist zur Bestimmung der Dauer der Anlaufphase nach einem längeren Nicht-Betriebsereignis gemäß Anlage 4 Nummer 2.2.2 die Abgastemperatur während des Betriebszyklus in einem Abstand von 30 cm vom Ausgang der Abgasnachbehandlungseinrichtung zur NOx-Reduzierung zu messen. Würde die Anbringung eines Sensors innerhalb von 30 cm zu einer Beschädigung der Nachbehandlungseinrichtung führen, so ist der Sensor so nahe an dieser Stelle anzubringen, wie es praktisch möglich ist.

(5)

Es ist der Sensor für die Umgebungstemperatur oder für die Ansauglufttemperatur zu nutzen. Die Nutzung eines Ansauglufttemperatursensors muss nach den Bestimmungen in Nummer 5.1 Absatz 2 erfolgen.

(6)

Der aufgezeichnete Wert muss entweder a) das Nettodrehmoment oder b) das aus dem tatsächlichen Motordrehmoment in Prozent, dem Reibungsdrehmoment und dem Bezugsdrehmoment gemäß Anlage 7 Nummer 2.1.1 errechnete Nettodrehmoment sein. Grundlage für das Nettodrehmoment ist das nicht korrigierte Nettodrehmoment des Motors, einschließlich der für die Emissionsprüfung gemäß Anhang VI Anlage 2 der Delegierten Verordnung (EU) 2017/654 erforderlichen Ausstattung und Zusatzgeräte.

(7)

Nicht erforderlich für nach dieser Verordnung geprüfte Motoren, die nicht für eine Kommunikationsschnittstelle ausgelegt sind, die diese Datenströme liefern kann.

(8)

Bei luftgekühlten Motoren ist anstelle der Kühlmitteltemperatur die Temperatur am Bezugspunkt gemäß Anhang I Anlage 3 Teil C Nummer 3.7.2.2.1 der Durchführungsverordnung (EU) 2017/656 aufzuzeichnen.

© Europäische Union 1998-2021

Anlage 1Anlage 3

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