Mehr über CO₂-Emissionen & VECTO

Die EU setzt ein Zeichen in Sachen Umweltschutz für einen nachhaltigen, transparenten Transportsektor. Europas erste Kohlenstoffdioxidverordnung (CO2) für schwere Nutzfahrzeuge hat eine einfache Zielsetzung: Die radikale Reduzierung der CO2-Emissionen von Lastwagen, Bussen und Reisebussen.     

Um diese Zielsetzung in der gesamten EU zu verwirklichen, trat die Verordnung (EU) 2019/1242 des Europäischen Parlaments am 14. August 2019 in Kraft. Sie soll die CO2-Emissionsnormen für Personenkraftwagen ergänzen und die Nutzfahrzeugindustrie bei der Bekämpfung des Klimawandels im Einklang mit dem Pariser Abkommen zu unterstützen.

Wie das Europäische Parlament erklärt: "Die Verordnung bietet einen klaren Weg zur Verringerung der CO2-Emissionen im Straßenverkehrssektor und trägt zu dem verbindlichen Ziel bei, die Treibhausgasemissionen in der gesamten Wirtschaft bis 2030 um mindestens 40 % gegenüber 1990 zu senken."

Um dieses Ziel zu erreichen, verlangt die Verordnung von den Fahrzeugherstellern (OEMs), dass sie flottenweite CO2-Emissionsziele für ihre Fahrzeuge festlegen. Bis 2025 müssen die durchschnittlichen CO2-Emissionen schwerer Nutzfahrzeuge im Vergleich zum Basisjahr 2019-20 um 15 % gesenkt werden. Bis 2030 sollen diese Emissionen im Vergleich zu 2019-20 um 30 % sinken.

Ursprünglich galt dies nur für Lkw mit einem zulässigen Gesamtgewicht von 16 Tonnen oder mehr, die ab Januar 2019 hergestellt werden. Ab Januar 2020 wurden auch leichte Lieferfahrzeuge mit einem zulässigen Gesamtgewicht von 7,5 Tonnen oder mehr einbezogen.

Die Verordnung gilt für eine breite Palette von Lastkraftwagen - von zwei Achsen aufwärts und entweder starr oder gelenkig. Fahrzeuge wie diese tragen zu 70 % zu den gesamten CO2-Emissionen schwerer Nutzfahrzeuge bei. Bis Ende 2022 wird die Verordnung überarbeitet und wahrscheinlich auch auf Anhänger, Busse und Reisebusse ausgedehnt.

Das Ziel ist einfach. Gemäß des Europäischen Parlaments: "Ein solcher schrittweiser Ansatz ist (auch) ein klares und frühzeitiges Signal für die Industrie, die Markteinführung energieeffizienter Technologien sowie emissionsfreier und emissionsarmer schwerer Nutzfahrzeuge zu beschleunigen."

Diejenigen OEMs, deren durchschnittliche Emissionen den Zielpfad überschreiten, werden mit Emissionsabgaben bestraft.

Unsere Abhängigkeit vom Straßenverkehr führt dazu, dass Lkw, Busse und Reisebusse 6 % aller Kohlenstoffemissionen in der Europäischen Union verursachen. Sie sind für fast ein Viertel der gesamten Kohlendioxid (CO2)-Emissionen des Straßenverkehrs verantwortlich.

Und diese Emissionen sind auf dem Weg nach oben. Die Nachfrage im Straßenverkehr - einer Branche, die für ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen bekannt ist - nimmt zu. Das Europäische Parlament behauptet bereits, dass 25 % der verkehrsbedingten CO₂-Emissionen in der EU von schweren Nutzfahrzeugen verursacht werden. Nach Angaben der Europäischen Kommission: "Ohne weitere Maßnahmen wird der Anteil der CO₂-Emissionen von schweren Nutzfahrzeugen zwischen 2010 und 2030 voraussichtlich um etwa 9 % steigen."  

Trotz dieser Tatsachen gab es bisher keine Verpflichtung zur Reduzierung der CO₂-Emissionen für schwere Nutzfahrzeuge. Dies ist zweifellos notwendig, wie das Europäische Parlament 2019 feststellte: "Um zu den Zielen des Pariser Abkommens beizutragen, muss die Umstellung des gesamten Verkehrssektors auf Nullemissionen beschleunigt werden."

Das Pariser Abkommen innerhalb des Rahmenübereinkommens der Vereinten Nationen über Klimaänderungen (UNFCCC) wurde 2016 unterzeichnet. Sein Ziel ist es, den durchschnittlichen globalen Temperaturanstieg gegenüber dem vorindustriellen Niveau auf unter 1,5 °C zu begrenzen.

Um dies zu erreichen, müssen die Kohlendioxidemissionen radikal gesenkt werden. Wenn die EU bis 2050 das Ziel einer 60-prozentigen Verringerung gegenüber 1990 erreichen will, ist die Konzentration auf schwere Nutzfahrzeuge von entscheidender Bedeutung.

Neben diesen Umweltaspekten hat die Steigerung der Effizienz von schweren Nutzfahrzeugen noch weitere Vorteile. Wenn die Hersteller ermutigt werden, die CO₂-Emissionen ihrer Neufahrzeuge zu senken und gleichzeitig neue Fahrzeuge ohne Auspuffgase zu entwickeln, wird dies die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Fahrzeughersteller auf dem Weltmarkt verbessern.

Die durch die Verordnung geschaffene Transparenz wird es den Spediteuren ermöglichen, die Angebote der verschiedenen Hersteller sofort zu vergleichen. Dies wird ihnen helfen, besser informierte Kaufentscheidungen zu treffen. Dies wiederum dürfte zu einer Senkung der Kraftstoffkosten führen, die bei den meisten Lkw etwa ein Drittel (30 %) der Gesamtbetriebskosten ausmachen.

Eine Verordnung auszuarbeiten ist das Einfachste. Ein Mittel zu finden, um sie durchzusetzen, ist nicht ganz so einfach. Aus diesem Grund wurde VECTO über Jahre hinweg entwickelt. VECTO, kurz für Vehicle Energy Consumption Calculation Tool, ist ein computergestütztes Simulationsprogramm. Es wurde von der Europäischen Kommission entwickelt, um anhand einer Reihe von Parametern den Kraftstoffverbrauch und damit den Kohlendioxidausstoß eines schweren Nutzfahrzeugs zu berechnen.

Vor 2019 gab es keine Möglichkeit, die Abgasemissionen von Lkw genau zu messen. Die schädlichen Emissionen ihrer Motoren wurden bewertet. Aber der Motor eines Sattelschleppers, der Ziegelsteine transportiert, verbraucht viel mehr Kraftstoff und erzeugt viel mehr Emissionen als der gleiche Motor, der einen Anhänger mit Schaumstoffblöcken zieht.

Wenn man die Emissionen nicht messen kann, wie soll man dann eine Verordnung durchsetzen, die sie verringern soll? Der Kern des Problems für die Gesetzgeber liegt darin, dass sich Lkw im Gegensatz zu Pkw, die sich im Großen und Ganzen ähneln und auf die gleiche Weise genutzt werden, stark voneinander unterscheiden.

Wie die Europäische Kommission feststellte, gibt es buchstäblich Millionen von Typen schwerer Nutzfahrzeuge. Zwei Modelle können den gleichen Motor, aber ein anderes Getriebe und eine andere Achsenkonfiguration haben. Sie können von einer Achse zur nächsten mit unterschiedlichen Reifen ausgestattet sein. Einige Achsen können Einzelräder haben, andere Zwillingsräder. Und natürlich werden sie für sehr unterschiedliche Arbeiten eingesetzt.

Da es sich bei VECTO um ein Simulationswerkzeug handelt, kann es jedoch für bestimmte Lkw angepasst werden. Das heißt, es kann die CO2-Emissionen und den Kraftstoffverbrauch eines beliebigen Lkw simulieren. Auf diese Weise ist es möglich, das Gesamtniveau der Emissionen in der gesamten Branche zu bewerten. Und das ermöglicht die Schaffung und Durchsetzung von Rechtsvorschriften.

Die Lösung, so die Forscher, ist die Modellsimulation. Sie ermöglicht die Bewertung des gesamten Fahrzeugs unter Berücksichtigung aller wichtigen Komponenten wie Motor, Getriebe und Reifen sowie der Art der Nutzung.

Kurzfristig können die Hersteller ihre Fahrzeuge bewerten, bevor sie verkauft werden, und die Details werden veröffentlicht, um den Käufern zu helfen, eine fundierte Entscheidung zu treffen.

VECTO (Vehicle Energy Consumption Calculation Tool) ist ein Simulationstool der EU, um Kraftstoffeffizienz der Neufahrzeuge zu ermitteln. CO2-Emissionen werden durch den VECTO-Wert messbar bzw. vergleichbar gemacht, um das Ziel der CO2-Reduzierung sicherzustellen. Wenn dieses Programm mit den relevanten Daten eines Schwerlastfahrzeugs sowie mit Informationen über die Konfiguration und den Einsatz des Fahrzeugs gefüttert wird, führt es eine Simulation durch, um den Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen des Fahrzeugs zu berechnen.

Auf diese Weise kann der CO2-Ausstoß für eine weitaus größere Zahl von Fahrzeugen genauer berechnet werden als durch eine einfache physische Prüfung.

• Fahrzeugkategorie: Ist es ein starrer Lkw oder eine Sattelzugmaschine?
• Achsenkonfiguration: Wie viele Achsen hat das Fahrzeug und wie ist die Fahrkonfiguration? Je mehr Räder angetrieben werden, desto höher ist im Allgemeinen der Kraftstoffverbrauch.

• Gewicht: Wie hoch ist das maximale Betriebsgewicht des Fahrzeugs, einschließlich Fahrgestell, Aufbau, Motor, Flüssigkeiten, Kraftstoff, Fahrer und Beifahrer, Anhänger und Nutzlast? Wie hoch ist das Leergewicht, d. h. ohne Fahrer, Beifahrer und Ladung?
  
• Reifen: Welche Größe haben die Reifen, wie ist der Rollwiderstand etc.
• Eigenschaften des Motors: What is the engine’s capacity, its fuel map and the full load curve?
• Übersetzung: Über welche Art von Getriebe und Endantrieb verfügt das Fahrzeug? Wie ist die Übersetzung und wie hoch sind die Reibungsverluste?
• Zusatzausrüstung: Welche anderen Geräte treibt der Motor des Fahrzeugs an, z. B. Klimaanlage, Lenkungspumpe, Kühlgebläse und Luftkompressor, und wie viel Strom verbrauchen diese?

Um ein genaues Benchmarking zu erhalten, wird im Folgenden eine Auswahl von standardisierten und realistischen Parametern für Strecken und Nutzungsarten verwendet:

• Fahrerverhalten: Um welche Art von Strecke handelt es sich? Fernverkehr (wenige Stopps bei konstanter Geschwindigkeit), regionaler Verteilerverkehr (mehrere Stopps, variable Geschwindigkeit) oder Stadtverkehr (mehrere Stopps, niedrige Geschwindigkeit). Und wie sehen die Brems-, Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsprofile sowie die Schaltstrategie aus?
• Nutzlast: Wie viel Gewicht trägt das Fahrzeug und wie und wo ist es verteilt?
• Fahrzeugkonfiguration: Wenn es sich bei dem Fahrzeug um einen Sattelschlepper handelt, mit welchen Zugmaschinen und Anhängern kann es verwendet werden?

Kurzfristig wird das VECTO-Tool von den Fahrzeugherstellern (OEMs) genutzt werden. Sie werden die Informationen nutzen, um eine Kundeninformationsdatei zu erstellen. Bei den Händlern wird diese in das Verkaufssystem integriert, so dass die Kunden die Leistung verschiedener Fahrzeuge sofort vergleichen können. Beim Kauf eines Fahrzeugs erhalten sie eine Kopie der Kundeninformationsdatei für ihr spezifisches Fahrzeug.

VECTO wird den OEMs auch dabei helfen, zu beurteilen, wie gut die verschiedenen von ihnen entwickelten Technologien in der Praxis funktionieren, da sie genaue Vorher-Nachher-Vergleiche anstellen können. Und natürlich werden sie in der Lage sein, bei neuen Produkten wie rollwiderstandsarmen Reifen eng mit ihren Zulieferern zusammenzuarbeiten.