Was bedeuten die Grenzwerte nach Euro 7 für den BOS-Bereich

Staub, also feste Partikel in der Luft, insbesondere aus den Abgasen der Fahrzeuge zählen zu kritischen Emissionen. Je feiner er ist, desto umwelt- und gesundheitsschädlicher wird er eingestuft. Die Wirkungen von Feinstaub (kleiner als 0,1 Mikrometer) können bis in die Lungenbläschen vordringen, von dort in die Blutbahn gelangen und sich im gesamten Körper verteilen. Dieselmotoren erzeugen zwar im Vergleich zum Benziner weniger CO/CO2 bei gleicher Leistung (aufgrund des höheren Wirkungsgrades) aber stoßen eben auch Rußpartikel aus. Mit den schärferen Grenzwerten sind die Partikelgrößen immer kleiner geworden. Aus diesem Grund sind Abgasabsaugungen in Fahrzeughallen besonders für moderne Fahrzeuge wichtig und das Umkleiden der Einsatzkräfte sollte aus diesem Grund auch nicht mehr in Fahrzeughallen erfolgen.

Als Feinstaub (PM10) wird der Staub bezeichnet, dessen Korngröße kleiner als zehn Mikrometer (das sind zehn Millionstel Meter) ist. Diejenige Feinstaubfraktion, deren Korngröße kleiner als 2,5 Mikro­meter ist, wird als PM2,5 bezeichnet und ist für einen Großteil der durch Feinstaub verursachten Krankheiten verantwortlich (PM steht für Particulate Matter, Teilchen von besonderer Bedeutung).

Mit Abgasnormen versucht die EU seit 1970 die Emissionen des Verkehrs zu reduzieren. Zuletzt sorgte die Euro 6d Temp für sehr saubere Abgase auch von Diesel-Fahrzeugen.

Nun sollte mit der Euro 7 eine weitere Reduzierung der Grenzwerte vorgenommen werden, die für in der EU verkaufte, Autos, leichte Nutzfahrzeuge sowie LKW und Busse gelten.

Was wird kommen?

Dem neuen Entwurf zufolge sollen die derzeit geltenden Euro-6-­Vorschriften bis zum 1. Juli 2030 für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge und bis zum 1. Juli 2031 für Busse und Lkw gelten (Geplant war im ersten Entwurf von der EU-Kommission gefordert: 2025 bzw. 2027). Der ENVI-Bericht wurde auf der Plenartagung im November 2023 angenommen und nun die Verhandlungsposition des Parlaments mit den EU-Regierungen über die endgültige Form der Rechtsvorschriften darstellen.

Kritiker befürchteten mit der Abgasnorm Euro 7 schon ein Verbrenner-Verbot durch die Hintertür, als vor rund zwei Jahren erste Vorschläge einer Expertengruppe an die Öffentlichkeit gelangten. Die damals diskutierten Grenzwerte wären nur mit einem extrem hohen technischen Aufwand einzuhalten gewesen, der vor allem kleinere Autos überproportional verteuert hätte. Der Gesetzesvorschlag, den die EU-Kommission im Herbst 2022 veröffentlichte, wirkt nun auf den ersten Blick deutlich milder gegenüber den ursprünglich geplanten Werten.

Rückblick: Wie hart waren die geplanten Grenzwerte?

Die geplanten Schadstoffgrenzen orientierten sich an den aktuellen Euro-6d-Werten, sahen jedoch keine Unterschiede mehr zwischen Diesel und Benzinern vor. Ein Diesel hätte dann nicht mehr 80 mg NOx/km (also Stickoxide) emittieren dürfen, sondern nur noch die für Benziner bereits geltenden 60 mg. Der für Ottomotoren erlaubte Kohlenmonoxid-Ausstoß sollte auf 50 Milligramm (den Dieselwert) halbiert werden. Zudem muss die Abgasreinigung in der Lage sein, sämtliche Grenzwerte zehn Jahre lang über 200.000 Kilometer einzuhalten – statt fünf Jahre und 100.000 Kilometer. Die eigentliche Verschärfung der Grenzwerte war dem „Kleingedruckten“ zu entnehmen: So hätten die Fahrzeuge auch im Realverkehr die strengen Normen einhalten müssen. Bisher können sie einen Conformity-Faktor genannten Aufschlag gegenüber Messungen auf dem Rollenprüfstand geltend machen, der bei NOx beispielsweise 1,43 beträgt. Aus 80 mg eines Euro-6d-Diesels werden so 114 mg/km. Zukünftig hätte ein Diesel auch im Realverkehr unter 60 mg bleiben müssen. Darüber hinaus wäre der Temperaturbereich erweitert worden, in dem die Abgasreinigung einwandfrei funktionieren muss – auf bis zu 45 Grad Celsius, was sieben Grad höher liegt als aktuell.

Welche Fortschritte hätte die neue ­Abgasnorm bringen sollen?

„Im Jahr 2035 wird Euro 7 die gesamten NOx-Emissionen von Pkw und Transportern im Vergleich zu Euro 6 um 35 Prozent verringern“, prognostizierte die EU-Kommission im Vorfeld. Bei Lastwagen und Bussen sollte die Reduzierung im Vergleich zur Euro-VI-Regelung sogar 56 Prozent betragen. Die Emission von Feinstaub-Partikeln am Auspuff von Pkw und Transportern sollte zu diesem Zeitpunkt um durchschnittlich 13 Prozent niedriger liegen, die beim Bremsen um 27 Prozent.

Anders als bisher sollte nicht mehr zwischen Pkw und leichten Nutzfahrzeugen (Euro 6) sowie Lastwagen und Bussen (Euro VI) unterschieden werden. „Mit den Euro-7-Normen werden die Emissionsgrenzwerte für alle Kraftfahrzeuge, das heißt für Pkw, Lieferwagen, Busse und Lkw, in einem einzigen Regelwerk zusammengefasst“, so der Vorschlag der EU-Kommission. Allerdings sollen schwere Nutzfahrzeuge eine zwei Jahre längere Schonfrist (2027 anstelle 2025) erhalten, bis sie die neuen Grenzwerte einhalten müssen.

Ausnahmen waren nicht geplant. Aber Zusatzklassen für Autos, die besser abschneiden als von der Standard-Euro-7-Norm gefordert. So sollte Euro 7+ für Autos gelten, die mindestens zehn Prozent weniger Schadstoffe ausstoßen. Oder deren Batterie mindestens zehn Prozent länger hält als gefordert. Euro 7A wäre für Autos vorgesehen, deren Abgasreinigungssystem sich anpassen lässt, sodass beispielsweise in Umweltzonen der Ausstoß gesenkt werden kann. Euro 7G sollte für Hybridautos mit Standortbestimmung gelten, die in Umweltzonen zum Beispiel automatisch in einen rein elektrischen Fahrmodus wechseln. Erfüllt ein Auto mehrere dieser Anforderungen, sollten die Labels auch miteinander kombiniert werden können (etwa Euro 7+A oder Euro 7AG). Klingt kompliziert – ist es auch!

Euro-7-Grenzwerte gelten auch für E-Autos!

Die neuen Vorschriften sind kraftstoff- und technologieneutral. Wer denkt, E-Autos wären davon ausgenommen, irrt. Neben den Schadstoffen aus dem Auspuff berücksichtigt die neue Norm nämlich auch Partikel, die von den Bremsen und/oder den ­R­eifen stammen –und das wird spannend für die Zukunft. Damit fallen dann natürlich auch Elektrofahrzeuge und Plug-in-Hybride getriebene Fahrzeuge unter die Euro-7-Abgasnorm. Für Elektrofahrzeuge sieht die EU-Kommission zudem eine Mindesthaltbarkeit ihrer Batterien vor. Nach fünf Jahren oder 100.000 Kilometern darf die Speicherkapazität der Batterie nicht unter 80 Prozent des ursprünglichen Werts fallen, nach acht Jahren oder 160.000 Kilometern sollen es 70 Prozent sein. Damit liegen die Grenzwerte jetzt im Bereich dessen, was die Autohersteller auch heute schon in ihren Garantien zusagen. Für Verbrenner soll künftig zudem die Lachgas-Emission reguliert werden, was für Transporter über 3,5 Tonnen Gesamtgewicht eine besondere Herausforderung darstellen dürfte.

Der Umweltausschuss des EU-Parlaments hat (nicht zuletzt auf Drängen der Fahrzeugindustrie und verschiedener EU-Mitgliedstaaten) am 12. Oktober 2023, somit einer deutlich abgeschwächten Euro 7-Norm zugestimmt. Im Grunde werden die heute gültigen Grenzwerte der Euro-6-Norm beibehalten. Die neue Abgasnorm Euro 7 soll für in der EU verkaufte PKW und leichte Nutzfahrzeuge (bis 3,5 t Gesamtmasse) ab Juli 2030 sowie für Lkw und Busse ab Juli 2031 gelten.

Aber es geht eben nicht mehr allein um Abgaswerte, sondern auch sogenannte Non-Exhaust-Emissions rücken in den Fokus der Betrachtung. Das heißt, dass zukünftig auch Partikel, die unabhängig von der Antriebsart aus Bremsen und Reifen entstehen auch begrenzt werden. Bremsen erzeugen zumeist feinen Staub. Reifen reiben Gummi ab, das in der Umwelt verbleibt.

Euro 7 gilt auch für Reifenabrieb

Reifen werden mit der Euro 7 wesentlicher Bestandteil der Homologation von Neufahrzeugen. Maßgeblicher Faktor wird der Reifenabrieb sein, also salopp gesagt, wie viel Gummi ein Reifen über seine Laufzeit auf der Strecke lässt. Ein möglicher Faktor für Reifen wird dabei sein, wie viel Gramm Abrieb auf 1.000 Kilometer entstehen. Was bedeutet das aber jetzt für Feuerwehr, Rettungsdienst, Polizei oder das THW. Eigentlich zunächst mal nicht viel, denn wenn der Schwellenwert für die Partikelemission von Reifen kommt, dann ändert sich beim Reifenwechsel wenig. Niemand verliert die Zulassung für das Auto beim Reifenwechsel. Die Homologation ist Sache des Herstellers, der beweisen muss, dass sein Automodell über eine bestimmte Strecke die Grenzwerte einhält. Sprich die Erstbereifung wird dann vermutlich eine hohe Laufleistung aufweisen und wenig Partikel emittieren. Wie sich das dann auf die Nasshaftung im ersten Gebrauchszyklus des Fahrzeuges auswirken wird, wird die Zukunft zeigen.

Sind die Reifen abgefahren, unterliegen die neuen Reifen aller Voraussicht nach keinen zulassungsrelevanten Limits. Denkbar ist, dass wie früher bestimmte Reifen in der Zulassungsbescheinigung II bzw. im Fahrzeugschein „eingetragen“ sind und nur diese Modelle gefahren werden dürfen. Das würde den Kauf von Neureifen eventuell in Zukunft einschränken und unter Umständen der Wechsel auf andere Felgen und Bereifung stark limitierten und im schlimmsten Fall verhindern.

Und ob für ein Fahrzeug am Ende nur teure Premiumreifen übrigbleiben, die für die gefahrenen Gesamtkilometer im Jahr nicht passen und im Zweifel schneller altern, als abgefahren zu sein, ist ebenfalls zu bezweifeln, denn das wäre nicht nachhaltig. Aber gerade dieser Effekt könnte sich auf Fahrzeuge mit geringer Laufleistung auswirken und das ist nun mal der Großteil im BOS-Bereich, wenn man vom Rettungsdienst und der Polizei mal absieht.

Zusätzlich ist zu erwarten, dass neben der Euro 7 grundsätzlich ein Reglement für den Abrieb von Reifen eingeführt wird. Neben der Kraftstoffeffizienz, der Nasshaftung und dem Abrollgeräusch dürfte auf dem Reifenlabel noch der Abrieb stehen. Ob das das Angebot auf dem Ersatzmarkt ändert, bleibt abzuwarten.

In der Euro 7 selbst wird der Reifenabrieb definiert als Verlust an Reifenmasse in g/1.000 km. Der Reifen wird neu und nach einer bestimmten Kilometerzahl (ca. 15.000 Kilometer) gewogen und die Differenz errechnet. Das ist zwar auf der Straße erfahrbar, in der Praxis dürfte der Reifen auf einer Felge mit Fülldruck auf einer sich drehenden Trommel „gefahren“ werden, um korrekte Messwerte zu erhalten.

Beim Reifenabrieb entsteht ein hoher Anteil an Gestein in den Partikeln, denn die sogenannten Reifenpartikel bestehen im Schnitt zu 50 Prozent aus Abrieb des Gummis und der Straße. Der korrekte Terminus für diese Art Mikroplastik in der Natur ist Reifen-Straßen-Abrieb.

Warum ist das plötzlich wichtig geworden?

Die Menge an Partikeln von Reifen und Bremse in eine Abgasnorm zu regeln, klingt zunächst absurd. Doch seit Beginn des neuen Jahrtausends sinkt die Partikelmenge (PM 2.5) in den Abgasen stetig und schnell und haben die Menge von Bremsen und Reifen erzeugt, Mitte der ersten Dekade deutlich unterschritten. Heute ist die Emission von PM 2,5 von Reifen und Bremse höher als die aus dem Abgas und tragen so wesentlich zum Verbreiten gesundheitsschädlicher Stoffe bei und das gilt natürlich dann auch im Besonderen für Elektrofahrzeuge, die durch ihr höheres Gewicht auch mehr Abrieb erzeugen.

Durch das hohe Gewicht der Gummi- und Straßenpartikel ist das Einatmen, im Gegensatz zu Abgasen eher unwahrscheinlich. Trotzdem hat diese Art Feinstaub eklatante Auswirkungen auf unsere Umwelt.

Wie entsteht der Abrieb im Fahrbetrieb?

Ein angetriebener Reifen erzeugt Schlupf auf der Straße. Beim Beschleunigen oder Verzögern legt er mehr oder weniger Strecke zurück als der Radumfang es ermöglichen. Dadurch verzahnt das Gummi sich mit der Straße, was Haftung oder Grip erzeugt und das Gummi so wie die Straße gleichermaßen „verschleißt“. Je öfter der Reifen beschleunigt oder verzögert wird, desto mehr Abrieb entsteht.

Griffiges Beispiel dazu: Wer mit einem Radiergummi über die Tischplatte reibt, erzeugt einen in der Form vergleichbaren Abrieb auf dem Tisch. Dieser Abrieb besteht ebenfalls aus einer Mischung aus Gummi und Staub oder Schmutz auf der Tischplatte. Bei Kraftfahrzeugen ist das sogar hörbar: Wenn der Reifen beim starken Bremsen, beispielsweise am Zebrastreifen, anfängt leicht zu knurren oder zu knirschen. Und das Geräusch eines durchdrehenden Reifens beim Anfahren kennt sicher jeder.

Auswirkung: Schwere Autos, viel Abrieb

Großen Einfluss auf steigende Emissionen der Reifen hat das seit Jahren steigende Gewicht der Fahrzeuge. Gewicht und Abrieb stehen im direkten Zusammenhang: Ein schweres Auto drückt den Reifen fester auf die Straße. So entsteht mehr Abrieb. Im Zuge der Elektrifizierung steigen die Gewichte immer weiter an. Was einerseits vermeintlich die Umwelt schont, belastet sie andererseits konkret. Logische Konsequenz: Autos müssen wieder leichter werden, egal was sie als Kraftquelle verwenden.

Beim Abrieb entstehen längliche Klümpchen mit Verjüngungen an den Enden, ähnlich einer Zigarre (siehe Radiergummi). Die Größe reicht von 4 bis 350 Mikrometern, in 90 Prozent der Fälle sind die Reifen-Straßen-Partikel gut 100 Mikrometer groß. Im Gegensatz zu den bekannten Mikroplastikarten aus PET ist der Reifen-Straßen-Abrieb mit einer Dichte von im Schnitt 1,8 g/cm³ so dicht wie Stein, schwimmt also kaum, sondern sinkt im Wasser zu Boden.

Das hohe Gewicht der Reifen-Straßen-Partikel bleibt zu einem großen Teil in den Wasserläufen, da sie zu Boden sinken, dort sedimentieren und von Fischen aufgenommen werden können. Laut Studien sinken knapp 16 Prozent (ca. 80.000 t/Jahr) der Partikel im Wasser zum Grund und bleiben dort. In etwa 18 Prozent (ca. 90.000 t/Jahr) der Teile werden über die Straßen­kanalisation aufgenommen, in Kläranlage gefiltert und als Klärschlamm verbrannt.

Der Großteil (61 Prozent, ca. 305.000 t/Jahr) bleibt am Straßenrand und in den Banketten liegen. Allerdings nicht ewig: Unter Einwirkung von Sonnenstrahlung, von Sauerstoff der Luft und Mikro­organismen zerfallen die Partikel in ca. ein bis zwei Jahren zu unbestimmten Monomeren, was das Problem allerdings nicht löst, nur weiter zerstückelt. Im Wasser bleiben die Partikel wesentlich länger erhalten. Die Auswirkungen auf die Tier- und Pflanzenwelt unter Wasser sind heute nicht abschließend untersucht.

Reifenbauart hat Einfluss

Kurz gesagt erzeugen sportliche Reifen mit viel Grip mehr Abrieb, da die Gummimischung sie stark mit dem Belag verzahnt und so stärker beansprucht wird. Der ADAC hat in einem Test 2022 Sommer-, Winter- und Sportreifen hinsichtlich Abriebs untersucht. Die unterschiedlichen Dimensionen unbeachtet rieben die sportlichen Reifen gut 10 Prozent stärker ab als andere Sommerreifen, erzeugten allerdings erwartungsgemäß deutlich mehr Grip. Winterreifen rieben sich erwartungsgemäß stärker ab durch die weichere Mischung, rissen allerdings nicht massiv nach oben aus. Ein Grund mehr, im Sommer keine Winterreifen zu fahren.

Auf den ersten Blick liegt der Gedanke nahe: Viel Laufleistung bedeutet wenig Abrieb. Allerdings korrelieren diese beiden Werte nicht unbedingt, da ein Reifen mit tiefem Profil zwar viele Kilometer schafft, über diese Distanz aber mehr Gummi auf der Strecke lässt. Umgekehrt kann ein Reifen mit wenig Profil viel Gummi abreiben, siehe Sportreifen.

Ebenfalls steht der Rollwiderstand des Reifens und der Abrieb nicht direkt in Zusammenhang. Rollwiderstand ist die Kraft, die der Reifen nicht in Vortrieb umsetzt, um seine eigene Verformung auszugleichen. Das hat eigentlich nichts mit der Härte des Gummis der Lauffläche zu tun, sondern zu einem Teil mit dem Aufbau der Lauffläche und größtenteils mit der grundlegenden Reifenkonstruktion.

Es kommt somit auf das Gesamtdesign des Reifens an. Die Kunst des Reifenbaus ist die Mischung aus hoher Laufleistung, wenig Abrieb und hoher Nasshaftung.

Können Autofahrer selbst Abrieb ­vermindern?

Ja natürlich! Jeder kann die Menge des von den Reifen seines Fahrzeugs emittierten Abriebs in gewisser Hinsicht vermindern. Vorausschauende Fahrweise, kein abruptes Beschleunigen oder Bremsen, sanft durchgeführte Lenkmanöver und korrekter ­Reifenfülldruck sind im täglichen Betrieb sicher sinnvoll. Ebenfalls die regelmäßige Kontrolle der Achseinstellung, um ungleich abgefahrene und damit abgeriebene Reifen zu verhindern. Das senkt zum einen den Abrieb, zum anderen hält der Reifen länger und es spart Energie (egal welcher Art).