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Abgastest, Testverbrauch, Abgasnorm EU6c

NEFZ, WLTP, RDE, PEMS - Wir erklären die Tests

Ford Mondeo Hybrid, Frontansicht Foto: Dino Eisele 30 Bilder

Schummelsoftware wie jüngst bei Audi senkt den Normverbrauch. Wir erklären die Hintergründe und zeigen 30 Autos, deren Testverbrauch in den letzten zwei Jahren am stärksten abgewichen ist. Darunter viele Diesel und zwei Hybride.

08.11.2016 Dirk Gulde, Alexander Bloch

Der jüngste Aufreger zum Thema CO2 kommt von Audi: In einigen Modellen des Herstellers war eine Software installiert, die den Motor sparsamer laufen lässt, solange das Lenkrad nicht um mehr als 15 Grad gedreht wird. Aufgeflogen ist die Prüfstandserkennung bei Tests in Kalifornien, Audi schweigt zu dem Vorwurf.

Die 30 stärksten Abweichungen von NEFZ- zu Testverbrauch

Doch was sind die Normverbräuche überhaupt? Wie funktionieren die Testzyklen? Und warum verbraucht ein Auto auf der Straße meistens mehr als auf dem Prüfstand? Wir erklären die Zyklen und zeigen jene 30 Autos aus dem Testprogramm von auto motor und sport, deren Testverbrauch am stärksten vom NEFZ-Normverbrauch abweicht. Darunter Modelle von Audi, BMW, Ford und Peugeot.

Zwei Autohersteller haben auf die Differenzen zwischen Normverbrauchs-Theorie und alltäglicher Praxis reagiert: Peugeot und Citroen (PSA) sowie Opel veröffentlichen zu einigen Modellen Verbrauchswerte nach dem realitätsnäheren WLTP-Zyklus. Offensiv werben dürfen die Hersteller damit nicht, die Angaben sind auf den Websites der Hersteller leicht versteckt. Bei Peugeot liegen die WLTP-Werte 1,8 bis 2,7 Liter über den NEFZ-Angaben. Opel gibt eine Spanne an, die bis zu 4,4 Liter über dem Normverbrauch liegt.

In diesem Artikel:

  • Die Abgasnormen der Zukunft
  • Was ist die World Harmonized Light Duty Test Procedure?
  • Wie funktioniert der Neue Europäische Fahrzyklus (NEFZ)?
  • Wie lässt sich der NEFZ manipulieren?
  • Warum passt der NEFZ nicht zur Praxis?
  • Was ist die World Harmonized Light Duty Test Procedure (WLTP)?
  • Warum ist der WLTP kaum besser als der NEFZ?
  • Was ist mit realen Praxistests (RDE)?
  • Was wird aus den Grenzwerten?
  • Welche EU6-Diesel halten die Grenzwerte im Ecotest des ADAC ein

Seit 1997 werden über den Neuen Europäischen Fahrzyklus – kurz NEFZ genannt – der Kraftstoffverbrauch sowie die Emissionen eines Fahrzeugs auf einem Rollen-Prüfstand ermittelt. Der NEFZ löste damit den alten Drittelmix-Verbrauch ab. Beim NEFZ wird der Kraftstoffverbrauch nicht direkt gemessen, sondern die Emissionen werden am Auspuff in einem Beutel aufgefangen und analysiert. Aus dem gemessenen Kohlendioxid-Ausstoß kann der Kraftstoffverbrauch exakt errechnet werden. Eine echte Straße sieht der NEFZ in keiner Phase vor.

Viel Raum für legales Optimieren

Da der Rollenprüfstand eine sehr künstliche Fahrsituation darstellt, bei der sich zwar die Räder bewegen, das Auto selbst aber steht, müssen auch die Fahrwiderstände künstlich erzeugt werden. Aufgrund dieser Labor-Fahrsituation muss modernen Autos mit ESP zwingend mitgeteilt werden, dass sie sich auf dem Prüfstand befinden, da sonst die Sensoren auf Grund unplausibler Werte Alarm schlagen würden. Dann zum Beispiel, wenn Vorderräder mit 120 km/h rotieren, während die hinteren still stehen.

Vor der NEFZ-Messung müssen der Roll- und Luftwiderstand bestimmt werden. Der Luftwiderstand wird exemplarisch im Windkanal gemessen und der Rollwiderstand bei einem sogenannten Ausrollversuch. Anhand dieser Werte wird der Widerstand der Rollen auf dem Prüfstand eingestellt.

Fahren im NEFZ ist total normiert, die Prüfbedingungen nicht

Aus dem kalten Motorstart heraus wird das Auto über eine Strecke von 11 km 20 Minuten lang geprüft. Dabei muss der Testfahrer auf dem Prüfstand exakt dem auf einem Bildschirm außerhalb des Autos angegeben Fahrprofil folgen. Sowohl die Beschleunigungs- wie Schaltvorgänge sind hier exakt definiert. Dabei wird bei Autos mit Schaltgetrieben nicht berücksichtigt, ob es sich um hubraumstarke Motoren oder nicht handelt. Ebenso gehen das Gewicht und der Energieverbrauch von Zusatzausstattungen und Klimaanlagen nicht in die Messprozedur mit ein.

Die Rahmenbedingungen sind zudem nicht besonders streng definiert, sodass die Hersteller viel legalen Raum für Optimierung nutzen können. Das betrifft das Fahrzeuggewicht, verwendete Leichtlauföle, erhöhter Reifendruck und angepasste Radgeometrie oder Nichtaufladung der Bord-Batterie während des Zyklus. Zudem darf vom ermittelten Ergebnis pauschal ein Toleranzwert von vier Prozent abgezogen werden. Völlig unberücksichtigt bleibt logischerweise auch der erhöhte Rollwiderstand bei Kurvenfahrt.

NEFZ ist extrem unrealistisch

Die Durchschnittsgeschwindigkeit des NEFZ beträgt 34 km/h mit einem hohen Standanteil von 25 Prozent. Nur für wenige Sekunden wird die Maximalgeschwindigkeit von 120 km/h abgefordert und Beschleunigungsvorgänge laufen extrem langsam ab. Selbst der VDA nennt den NEFZ daher nicht mehr repräsentativ für das heutige Fahrverhalten. Was insofern nicht korrekt ist, da der NEFZ noch nie repräsentativ für das durchschnittliche Fahrverhalten war. Er wurde als relativer Verbrauchs- und Emissions-Maßstab zwischen Autos auf der Basis extrem idealisierter und sparsamer Fahrweise entwickelt.

Die Werbung mit den Werten ist das Problem

Dass die NEFZ-Angabe in der Bevölkerung als echter Verbrauch wahrgenommen wird, ist zum großen Teil auch Schuld der Autohersteller selbst, die plakativ mit den niedrigen Werten werben. Selbst auf der sehr zurückhaltend gefahrenen auto motor und sport-Sparrunde erreichen aber rund drei Viertel der von uns getesteten Autos nicht den angegebenen Minimalverbrauch.

Große Motoren werden benachteiligt

Besonders eklatant ist der Unterschied bei den Motorextremen: Viele großvolumige Motoren unterbieten den NEFZ-Verbrauch deutlich, wogegen extreme Downsizing-Motoren um bis zu 40 Prozent darüber liegen – wohl gemerkt bei den Minimalverbräuchen. So verbrauchte ein Ford Mustang mit Fünfliter-V8-Motor auf der auto motor und sport-Sparrunde 9,2 l/100 und unterbot seine Werksangabe um über vier Liter (NEFZ: 13,5 l/100 km). Umgekehrt ist es beim Audi A1 mit Einliter-Dreizylinder, der nach NEFZ mit 4,2 l/100 km angegeben ist, auf der auto motor und sport- Eco-Runde jedoch 5,3 l/100 km verbrauchte. Hier liegt das größte Problem des NEFZ: Der Vergleich zwischen den verschiedenen Motortypen ist nicht fair. Insgesamt werden relativ geringe Leistungen auf dem NEFZ abgefordert: Im Schnitt sind es zwischen 5,5 und in der Spitze 46 PS. Im Vergleich zu durchschnittlichen Verbräuchen auf der realen Straße darf beim NEFZ im Schnitt von 20 Prozent Mehrverbrauch ausgegangen werden.

Abagsnormen der Zukunft

Unabhängig vom Prüfverfahren sind Schadstoff-Grenzwerte zu betrachten, die Autos in ihren jeweiligen Märkten erfüllen müssen. In Europa gilt es zudem zwischen den Abgas-Grenzwerten zu unterscheiden, die jedes neu zugelassene Auto erfüllen muss (derzeit Euro 6), und den CO2-Zielen, die die Gesamtflotte des Herstellers einzuhalten hat. Was ist der Flottenverbrauch? Der CO2-Grenzwert der Flotte beträgt derzeit 130g CO2/km. D.h. im Schnitt dürfen sämtliche in Europa verkauften Autos eines Herstellers nicht mehr als 130 Gramm des als klimaschädlich eingestuften CO2 pro km ausstoßen. Wer Autos mit hohem Verbrauch verkaufen möchte, muss daher auch den Absatz sparsamer Modelle forcieren. Die CO2-Grenze reduziert sich 2020 auf 95 g/km, was einem Verbrauch von 4,1 l/100 km für Benziner und 3,6 l/100 km für Diesel entspricht - im Durchschnitt für die gesamte Flotte! Der Gesetzgeber hat Autoherstellern jedoch die Möglichkeit eingeräumt, über "Supercredits" besonders sparsame Modelle, die weniger als 50 Gramm/km emittieren, überproportional stark in den Flottenverbrauch einzubeziehen. Ein Plug-in-Hybrid, der unter der 50 Gramm-Grenze bleibt, zählt nach diesem Verfahren doppelt.

Die Euro-Grenzwerte (derzeit Euro 6) regeln hingegen die Höchstgrenzen verschiedener Schadstoffe wie den Kohlenwasserstoffen (HC), Stickstoffoxiden (NOx), Kohlenmonoxid (CO) sowie Partikeln, und zwar jeweils getrennt für Diesel- und Benzin-Motoren. Diese Werte werden regelmäßig verschärft, was beim Schritt von Euro 5 (ab 2011) auf Euro 6 (ab 2015) unter anderem zu einer deutlichen Reduktion der Stickoxid-Höchstgrenzen für Diesel führte (von 180 auf 80 mg/km). Für 2018 ist eine weitere Verschärfung geplant (Euro 6c), die vor allem bei Benzinern eine Verringerung des Partikelausstoßes um den Faktor zehn vorsieht - und die nicht mehr nur auf dem Prüfstand, sondern bei Tests unter Realbedingungen (RDE) überprüft wird.

WLTP ist nur wenig näher an der Realität

Ab 2017 soll der NEFZ von der World Harmonized Light Duty Test Procedure kurz WLTP abgelöst werden. Wie der Name schon sagt, basiert diese auf weltweiten Fahrdaten und soll mit ihrer dynamischeren Ausrichtung realistischere Verbräuche erzielen. Experten sagen um acht Prozent höher liegende Verbrauchswerte voraus. Was bedeuten würde, dass der WLTC (so nennt sich der eigentliche Zyklus) die durchschnittliche Fahrweise immer noch nicht exakt trifft.

Im Gegensatz zum NEFZ gibt es beim WLTC drei verschiedene Fahrzyklen die vom Leistungsgewicht des Fahrzeugs abhängig sind. Die meisten Autos werden jedoch in der dritten Zyklus-Klasse gemessen werden. Diese beginnt bei über 46 PS pro Tonne. Der WLTC startet im Kaltstart und führt über eine Strecke von 23,25 km die in 30 Minuten zu absolvieren ist. Aus diesen Daten ergibt sich schon die erheblich höhere Durchschnittsgeschwindigkeit von 46,6 km/h. Zwei Gründe sorgen dafür: Zum einen sind die Standphasen mit 13 Prozent deutlich geringer als beim NEFZ und zum anderen wird zum Anschluss des Zyklus eine längere Extra High-Phase gefahren die einen Autobahnabschnitt simuliert. Das Maximaltempo beträgt hier 131 km/h. Im Mittel fordert auch der WLTC nur eine Antriebsleistung von rund 10 PS. In der Spitze können es auch 64 PS sein. Im Gegensatz zum NEFZ gehen Sonderausstattungen in Gewicht, Aerodynamik und Ruhestrom-Bedarf ein. Leider spielt die inzwischen enorm wichtige Klimaanlage abermals keine Rolle.

WLTP gilt längst nicht für die ganze Welt

Obwohl das W im Kürzel WLTP für "World" steht und damit eine weltweite Gültigkeit suggeriert, sind inzwischen viele Länder ganz (USA) oder zum Teil (Indien, Korea) aus den Harmonisierungs-Gesprächen ausgestiegen. China nimmt an den Sitzungen zwar noch Teil, hat jedoch eine Umwandlung der Ergebnisse in Gesetze bisher nicht beschlossen. WLTP wird derzeit hauptsächlich von der EU forciert.

Ein weiteres Problem: Auch beim WLTP handelt es sich um einen Prüfstandstest, der nicht im realen Verkehr durchgeführt wird. Vor allem Stickoxide von Dieselfahrzeugen übertreffen im echten Fahrbetrieb die Grenzwerte um ein Vielfaches, was lange vor dem VW-Skandal bekannt war und den Gesetzgeber bereits zum Handeln veranlasst hat. Daher plant die EU für die Typgenehmigung neuer Fahrzeuge, Stickoxid-Emissionen auch während der Fahrt zu messen (RDE = Real Driving Emissions). Hierfür sind portable Messsysteme nötig (Portable Emission Measurement System, PEMS, die am Auto befestigt werden und den Stickoxid-Ausstoß in den Abgasen während der Fahrt ermitteln. Solche Messungen gehören heute schon zur Zulassungsvoraussetzung von Euro 6-Lkw. Die Einführung von RDE-Tests für Autos ist wie das WLTP-Verfahren für 2017 vorgesehen.

Allerdings lassen sich die Tests vom Nutzfahrzeug nicht ohne weiteres übertragen, weil Lkw deutlich gleichmäßiger (überwiegend Langstrecke mit konstanter Geschwindigkeit) bewegt werden als Autos. Das Problem von Pkw-Straßentests ist die mangelnde Reproduzierbarkeit, denn die Ergebnisse hängen maßgeblich von Fahrstil und äußeren Bedingungen wie Temperatur oder Wahl der Strecke ab. Dass es durchaus realitätsnahe Testzyklen für Prüfstände gibt, zeigen die USA, wo unter anderem nach FTP-75 (Federal Test Procedure) geprüft wird. Daher unterscheiden sich die Verbrauchangaben von Autos in den USA zum Teil deutlich von denen in Europa: Während der Durchschnittsverbrauch eines Mini Cooper S in den USA mit 8,4 l/100 km angegeben ist, wird das identische Auto in Deutschland mit 5,8 l/100 km beworben.

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