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Neue Abgasnorm – neue Motorentechnik

Die Geschichte der Abgasnormen

Bereits in den 1960er Jahren wurden in Kalifornien die ersten Abgasnormen für den Straßenverkehr definiert und ca. 10 Jahre später traten einheitliche Abgasvorschriften für PKW auch in der Europäischen Gemeinschaft in Kraft. Seitdem hat sich Vieles in diesem Bereich getan und die zulässigen Abgasgrenzwerte für die unterschiedlichen Fahrzeugtypen wurden per Gesetz immer weiter reduziert - nicht nur die Automobilindustrie musste sich dieser Entwicklung fügen und ihre Produkte entsprechend anpassen. 

Seit 1990 gibt es in Europa ebenfalls konkrete Abgasvorschriften für Non-Road- und mobile Arbeitsmaschinen, deren fünfteiliger Stufenplan eine schrittweise Reduzierung der Motoremissionen für die unterschiedlichen Leistungsklassen vorsieht. Die Stufen zur Emissionsreduzierung werden in Europa als Stage bzw. Stufe (I, II, IIIA, IIIB, IV) und in den USA als Tier (1, 2, 3, 4 interim und 4 final) bezeichnet. Jede Stufe verfügt über einen maximal zulässigen Grenzwert der folgenden Schadstoffe:

  • Stickstoffoxid (NOx)
  • Kohlenmonoxid (CO)
  • Kohlenwasserstoff (HC)
  • Feinstaub/Rußpartikel (PM)

Stufenweise zu besseren Emissionswerten

Die Stufen I bis IIIA zur Schadstoffreduzierung haben wir von Weidemann in den letzten Jahren bereits erfolgreich absolviert. Jedoch warten neue, verschärfte Grenzwerte in den Stufen IIIB und IV (Tier 4 interim und Tier 4 final) auf ihre Erfüllung. Die Einführung der Stufe IIIB begann bereits im Januar 2011 und betraf zuerst Maschinen mit einer Leistung von 130 bis 560 kW. Seit Januar 2012 gilt diese Stufe auch für Maschinen mit einer Leistung von 56 bis 130 kW und schreibt für sie einen maximalen NOx-Ausstoß von 3,3 g/kWh sowie eine maximale Partikelmenge von 0,025 g/kWh vor. Im Januar 2014 folgte dann die Ausweitung der Stufe IIIB auch für Maschinen mit einer Leistung von 37 bis 56 kW, welche bei diesen Leistungsklassen eine maximale Emission von HC + NOx von 4,7 g/kWh sowie eine maximale Partikelmenge von ebenfalls 0,025 g/kWh vorschreibt. Lediglich für Motoren mit einer Leistung ≤ 37 kW gilt weiterhin die Stufe IIIA – weitere technische Änderungen sind hier derzeit nicht erforderlich.

Um jedoch die neuen Grenzwerte von IIIB und später der Stufe IV einzuhalten, müssen die Maschinen mit einer schadstoffreduzierenden und reinigenden Technik ausgestattet werden – eine große Herausforderung für Motoren- und Maschinenhersteller gleichermaßen, denn Motortechnik und Abgasanlage bedürfen massiver Veränderungen. Da solche tiefgreifenden Entwicklungen für die Hersteller natürlich nicht in kurzer Zeit zu realisieren sind, hat der Gesetzgeber Übergangsfristen eingeräumt, welche den Herstellern ein gewisses Zeitfenster für eine flexiblere Handhabung eröffnen. Konkret bedeutet dies, dass z.B. bereits produzierte Lager-Motoren, welche der alten Abgasnorm IIIA entsprechen, noch weitere zwei Jahre eingebaut und im Markt vertrieben werden dürfen.

Weniger Schadstoffe, mehr Performance

Die Anpassung der Maschinen an die Stufe IIIB erfordert, neben der Integration einer Abgasnachbehandlung in Form eines Partikelfilters, auch eine zusätzliche Optimierung der Kühlleistung. Dies wird von uns durch eine gekühlte Abgasrückführung erreicht. Ein positiver Nebeneffekt ist, dass diese neuen Komponenten nicht nur zur Emissionsminderung beitragen sondern auch dazu, dass die Performance der Maschinen weiter verbessert sowie der Kraftstoffverbrauch um ca. 5 % gesenkt werden kann – Argumente, die überzeugen! Der zum Einsatz kommende Keramikfilter, welcher einen Großteil der schadhaften Rußpartikel herausfiltert, regeneriert sich durch Abbrennung der angelagerten Partikel im laufenden Betrieb ganz automatisch – ohne Einschränkungen für Mensch und Maschine.

Diese Veränderungen an der Motortechnik und Abgasanlage machen die Integration von Zusatzkomponenten notwendig. Zusätzlich zum Motor sind nun also Bauteile für die Abgasnachbehandlung und zusätzliche Kühleinrichtungen notwendig. Diese bringen einen erhöhten Platzbedarf im Motorraum mit sich. Äußerlich sichtbar wird dies bei Weidemann in Form unseres neuen, dynamischen Motorhaubendesigns.

Die Zukunft der Abgasnormen

Was die Zukunft der Abgasnormen bringt, steht in den Sternen. Sicher ist, nach Stufe IIIB folgt Stufe IV (Tier 4 final) und das schon ab Oktober 2014 für Leistungsklassen ab 56 kW. Auch dann gelten wieder entsprechende Übergangsfristen, sodass IIIB-Motoren noch zwei Jahre weiter vertrieben werden dürfen. Trotzdem gilt: Die Emissionsgrenzwerte werden im Zuge von Stufe IV noch einmal gesenkt, der NOx-Ausstoß muss beispielsweise im Vergleich zur vorherigen Stufe um weitere ca. 80 % reduziert werden. Die hohen Herausforderungen in punkto Abgasnachbehandlung an die Entwickler von Motoren und Maschinen bleiben also bestehen. Wir von Weidemann bleiben am Ball, immer bestrebt Maschinen zu entwickeln, die Ihnen den Arbeitsalltag leichter und angenehmer machen und zugleich die Umwelt schonen.


Motoren die der Abgasnorm Stufe IIIB entsprechen, werden in folgenden Maschinen verbaut: