Berechnung der Emissionen gasförmiger Schadstoffe

1.

Berechnung der momentanen Emissionen gasförmiger Schadstoffe

Die momentane Masse der Emissionen gasförmiger Schadstoffe ist auf der Grundlage der momentanen Konzentration der Emissionen gasförmiger Schadstoffe zu berechnen, die während der Überwachungsprüfung im Betrieb und gemäß dem Verfahren nach Anhang VII Nummer 2 oder Nummer 3 der Delegierten Verordnung (EU) 2017/654 über technische und allgemeine Anforderungen gemessen wurde.

2.

Bestimmung der Emissionen gasförmiger Schadstoffe und Übereinstimmungsfaktoren von Mittelungsfenstern

2.1.

Mittelungsfenster-Methode

2.1.1.

Allgemeine Bestimmungen

„Mittelungsfenster” ist der Teilsatz des gesamten errechneten Datensatzes während der Überwachungsprüfung im Betrieb, dessen Arbeit oder CO₂-Masse der im Labor während des Prüfzyklus gemessenen Arbeit oder CO₂-Masse des Motors entspricht. Die Masse der Emissionen gasförmiger Schadstoffe und die Übereinstimmungsfaktoren sind unter Verwendung einer Methode mit einem gleitenden Mittelungsfenster auf Grundlage der Bezugsarbeit (Verfahren gemäß Nummer 2.2) und der im Labor während des Prüfzyklus gemessenen CO₂-Bezugsmasse (Verfahren gemäß Nummer 2.3) zu berechnen. Die Motorleistung bezogen auf die Zeit und das Mittelungsfenster der Emissionen gasförmiger Schadstoffe, beginnend vom ersten Mittelungsfenster. Die Berechnungen sind gemäß den folgenden Buchstaben durchzuführen:

a)

Daten, die gemäß den Bestimmungen in Anlage 4 ausgeschlossen wurden, werden bei der Berechnung der Arbeit oder der CO₂-Masse und der Emissionen gasförmiger Schadstoffe und der Übereinstimmungsfaktoren der Mittelungsfenster nicht berücksichtigt, es sei denn, dies ist gemäß Nummer 4 Buchstabe f dieser Anlage erforderlich;

b)

die Berechnung des gleitenden Mittelungsfensters wird mit einem Zeitinkrement Δt durchgeführt, das der Datenerfassungsdauer entspricht. Der Beginn des gleitenden Mittelungsfensters wird bei jeder Iteration um dieses Inkrement verschoben;

c)

die Masse der Emissionen gasförmiger Schadstoffe für jedes Mittelungsfenster (mg/Mittelungsfenster) wird durch Integration der Masse der momentanen Emissionen gasförmiger Schadstoffe im Mittelungsfenster bestimmt;

d)

bei Motoren mit einem ECU, die mit einer Kommunikationsschnittstelle entworfen wurden, die die Erfassung der Drehmoment- und Drehzahldaten des Motors gemäß Anlage 7 Tabelle 1 ermöglichen soll, erfolgen die Durchführung der Berechnungen und die Meldung der Ergebnisse sowohl anhand der Methode auf Basis der Zyklusarbeit als auch der Methode auf Basis der CO₂-Masse. In allen anderen Fällen erfolgen die Durchführung der Berechnungen und die Meldung der Ergebnisse ausschließlich anhand der Methode auf Basis der CO₂-Masse.

Abbildung 4

2.1.2.

Bezugswerte

Die Bezugsarbeit und die CO₂-Bezugsmasse eines Motortyps oder aller Motortypen innerhalb einer Motorenfamilie werden wie folgt bestimmt:

a)

für Motoren der ISM-Gruppen A und C: die Werte des Warmstart-NRTC-Prüflaufs aus der Typgenehmigungsprüfung des Stammmotors gemäß Nummer 11.3.1 und 11.3.2 des Beiblatts zum EU-Typgenehmigungsbogen für den Motortyp oder die Motorenfamilie, wie in Anhang IV der Durchführungsverordnung (EU) 2017/656 festgelegt;

b)

für Motoren der ISM-Gruppe H: die Werte des LSI-NRTC-Prüflaufs aus der Typgenehmigungsprüfung des Stammmotors;

c)

für Motoren in ISM-Gruppen, die unter den Buchstaben a oder b nicht aufgeführt sind: die Werte, die vom Ergebnis der Typgenehmigungsprüfung des Stammmotors anhand der in Anlage 9 festgelegten Methode ermittelt werden.

2.2.

Methode auf Basis der Zyklusarbeit

Abbildung 5

Die Dauer (t_2,i — t_1,i) des i-ten Mittelungsfensters wird festgelegt durch: W(t_2,i) — W(t_1,i) ≥ W_ref Dabei gilt:

—

W(t_j,i) ist die zwischen dem Start und der Zeit t_j,i gemessene Motorarbeit [kWh];

—

W_ref ist die Motorbezugsarbeit, die gemäß Nummer 2.1.2 bestimmt wurde, [kWh];

—

t_2,i ist so zu wählen, dass:

W(t_2,i — Δt) — W(t_1,i) < W_ref ≤ W(t_2,i) — W(t_1,i) Dabei ist Δt die Datenerfassungsdauer, gleich 1 Sekunde oder weniger.

2.2.1.

Berechnung der bremsspezifischen Emissionswerte für gasförmige Schadstoffe

Die bremsspezifischen Emissionswerte für gasförmige Schadstoffe e_gas (g/kWh) sind für jedes Mittelungsfenster und für jeden gasförmigen Schadstoff folgendermaßen zu berechnen: egasmiWt2,i – Wt1,i Dabei gilt:

—

m_i ist die Emissionsmasse des gasförmigen Schadstoffs im i-ten Mittelungsfenster [g/Mittelungsfenster];

—

W(t_2,i) — W(t_1,i) ist die Motorarbeit während des i-ten Mittelungsfensters, [kWh].

2.2.2.

Auswahl der gültigen Mittelungsfenster

Gültig sind diejenigen Mittelungsfenster, deren durchschnittliche Leistung die Leistungsschwelle von 20 % der Bezugsleistung übersteigt, wie in Artikel 3 Nummer 26 der Verordnung (EU) 2016/1628 festgelegt und in Anhang I der genannten Verordnung für jede Motoren(unter)klasse aufgeführt ist, für den der ISM-Prüfung unterliegenden Motortyp, mit Ausnahme von Motoren der Klasse ATS, bei denen die Bezugsleistung die Leistung bei mittlerer Drehzahl gemäß Anhang VI Nummer 5.2.5.4 Buchstabe f der Delegierten Verordnung (EU) 2017/654 ist. Der Anteil gültiger Mittelungsfenster muss gleich oder größer als 50 % sein.

2.2.2.1.

Wenn der Prozentsatz an gültigen Fenstern unter 50 % liegt, so muss die Auswertung der Daten unter Verwendung von niedrigeren Leistungsschwellen wiederholt werden. Die Leistungsschwelle muss von 20 % in Schritten von 1 % reduziert werden, bis der Prozentsatz an gültigen Fenstern gleich oder größer als 50 % ist.

2.2.2.2.

Die niedrigere Leistungsschwelle darf keinesfalls unter 10 % liegen.

2.2.2.3.

Die Prüfung wird für ungültig erklärt, wenn der Prozentsatz an gültigen Mittelungsfenstern bei einer Leistungsschwelle von 10 % unter 50 % liegt.

2.2.3.

Berechnung der Übereinstimmungsfaktoren

Die Übereinstimmungsfaktoren sind für jedes einzelne gültige Mittelungsfenster und für jeden einzelnen gasförmigen Schadstoff folgendermaßen zu berechnen: CFegasL Dabei gilt:

—

e_gas ist die bremsspezifische Emission des gasförmigen Schadstoffs [g/kWh];

—

L ist der geltende Grenzwert [g/kWh].

2.3.

Methode auf Basis der CO₂-Masse

Abbildung 6

Die Dauer (t_2,i — t_1,i) des i-ten Mittelungsfensters wird festgelegt durch: mCO2t2,imCO2t1,imCO2,ref Dabei gilt:

—

mCO2t1,i ist die zwischen dem Prüfbeginn und der Zeit t_j,i gemessene CO₂-Masse [g];

—

mCO2,ref ist die CO₂-Bezugsmasse, die gemäß Nummer 2.1.2 in Gramm (g) ermittelt wird;

—

— t_2,i ist wie folgt zu wählen:

mCO2t2,iΔtmCO2t1,imCO2,refmCO2t2,imCO2t1,i Dabei ist Δt die Datenerfassungsdauer, gleich 1 Sekunde oder weniger. Die CO₂-Masse wird in den Mittelungsfenstern durch Integration der momentanen, gemäß den Anforderungen in Nummer 1 errechneten Emissionen gasförmiger Schadstoffe berechnet.

2.3.1.

Auswahl der gültigen Mittelungsfenster

Gültig sind diejenigen Mittelungsfenster, deren Dauer nicht die maximale Dauer überschreitet, die errechnet wird aus: Dmax3 600•Wref0,2•Pmax Dabei gilt:

—

D_max ist die maximale Dauer des Mittelungsfensters [s];

—

P_max ist die Bezugsleistung, die in Artikel 3 Nummer 26 der Verordnung (EU) 2016/1628 festgelegt [kW] und in Anhang I der genannten Verordnung für jede Motoren(unter)klasse aufgeführt ist, für den der ISM-Prüfung unterliegenden Motortyp, mit Ausnahme von Motoren der Klasse ATS, bei denen die Bezugsleistung die Leistung bei mittlerer Drehzahl gemäß Anhang VI Nummer 5.2.5.4 Buchstabe f der Delegierten Verordnung (EU) 2017/654 ist.

Der Anteil gültiger Mittelungsfenster muss gleich oder größer als 50 % sein.

2.3.1.1.

Wenn der Prozentsatz an gültigen Fenstern unter 50 % liegt, so muss die Auswertung der Daten wiederholt werden, indem die Dauer der Fenster verlängert wird. Dazu ist der in Nummer 2.3.1 in der Formel enthaltene Wert 0,2 schrittweise um 0,01 zu verringern, bis der Prozentsatz an gültigen Fenstern größer oder gleich 50 % ist.

2.3.1.2.

Der geringste Wert in der oben genannten Formel darf jedoch nicht niedriger als 0,10 sein.

2.3.1.3.

Die Prüfung ist ungültig, wenn der Prozentsatz an gültigen Fenstern bei einer maximalen Dauer des Fensters nach der Berechnung gemäß den Nummern 2.3.1, 2.3.1.1 und 2.3.1.2 unter 50 % liegt.

2.3.2.

Berechnung der Übereinstimmungsfaktoren

Die Übereinstimmungsfaktoren sind für jedes einzelne Mittelungsfenster und für jeden einzelnen Schadstoff folgendermaßen zu berechnen: CFCFICFC Dabei gilt: CFImimCO2t2,imCO2t1,i (Verhältnis im Betrieb) und CFCmLmCO2,ref (Verhältnis der Zertifizierung) Dabei gilt:

—

m_i ist die Emissionsmasse des gasförmigen Schadstoffs im i-ten Mittelungsfenster [g/Mittelungsfenster];

—

mCO2t2,imCO2t1,i ist die CO₂-Masse im i-ten Mittelungsfenster [g/Mittelungsfenster];

—

mCO2,ref ist die gemäß Nummer 2.1.2 Buchstabe g ermittelte CO₂-Bezugsmasse des Motors;

—

m_L ist die Emissionsmasse der gasförmigen Schadstoffe entsprechend dem geltenden Grenzwert im Bezugsprüfzyklus [g].

m_L wird wie folgt ermittelt: mLL•Wref Dabei gilt:

—

L ist der geltende Grenzwert [g/kWh];

—

W_ref ist die gemäß Nummer 2.1.2 bestimmte Motorbezugsarbeit [kWh].

3.

Rundung der Berechnungen der Emissionen gasförmiger Schadstoffe

Das endgültige Prüfergebnis ist nach ASTM E 29-06b (Standardverfahren für die Verwendung signifikanter Dezimalstellen in Prüfdaten zur Ermittlung der Spezifikationskonformität) in einem Schritt auf die für die jeweils geltenden Abgasemissionsgrenzwerte nach Artikel 18 Absatz 2 der Verordnung (EU) 2016/1628 angegebene Zahl von Dezimalstellen zuzüglich einer weiteren signifikanten Stelle zu runden.

4.

Prüfergebnisse der Emissionen gasförmiger Schadstoffe

Die folgenden Ergebnisse werden gemäß Nummer 10 dieses Anhangs gemeldet:

a)

die während der Überwachungsprüfung im Betrieb gemessene momentane Konzentration der Emissionen gasförmiger Schadstoffe;

b)

die durchschnittliche Konzentration der Emissionen gasförmiger Schadstoffe der gesamten Überwachungsprüfung im Betrieb;

c)

die gemäß den Anforderungen in Nummer 1 errechnete momentane Masse der Emissionen gasförmiger Schadstoffe;

d)

die integrierte Masse der Emissionen gasförmiger Schadstoffe der gesamten Überwachungsprüfung im Betrieb, berechnet als Summe der Masse der gemäß den Anforderungen in Nummer 1 errechneten momentanen Emissionen gasförmiger Schadstoffe;

e)

die Verteilung der Übereinstimmungsfaktoren der gültigen Fenster, errechnet gemäß den Anforderungen in den Nummern 2.2.3 und 2.3.2 (Minimum, Maximum und kumulatives 90. Perzentil);

f)

die Verteilung der Übereinstimmungsfaktoren aller Fenster, berechnet gemäß den Anforderungen in den Nummern 2.2.3 und 2.3.2, ohne Bestimmung der gültigen Daten gemäß Anlage 4 und ohne Bestimmung gültiger Fenster gemäß den Nummern 2.2.2 und 2.3.1 (Minimum, Maximum und kumulatives 90. Perzentil).