6 Dinge, die OEMs über die vorgeschlagene Tier-5-Regel der CARB wissen sollten

Während sich das California Air Resources Board (CARB) derzeit in der Entwicklungsphase befindet, schlägt es Änderungen an den aktuellen Abgasnormen für Off-Highway-Diesel vor, die es als Tier 5 bezeichnet. Laut der CARB-Website zielt die neue Norm darauf ab, „die Stickoxid- (NOx) und Partikelemissionen (PM) von neuen Off-Road-Motoren mit Kompressionszündung (CI) im Vergleich zu den aktuellen Emissionsnormen Tier 4 Final zu reduzieren“. Auf der Website erklärte das Gremium, es plane, 2025 einen formellen Tier-5-Vorschlag zu prüfen und ihn ab 2029 umzusetzen.

AEM hat kürzlich auf seiner Website einen Artikel darüber veröffentlicht, was Tier 5 für OEMs bedeuten könnte. Der Verband stützte seine Einschätzung teilweise auf ein kürzlich abgehaltenes Webinar für AEM-Mitglieder über den potenziellen Standard, das von Steve Neva, Nordamerika-Direktor für internationale Standards und Vorschriften bei Doosan Bobcat, durchgeführt wurde. Hier sind sechs wichtige Erkenntnisse aus der Perspektive von AEM.

1. NOx- und PM-Emissionen müssen deutlich reduziert werden

Laut AEM wären mit Tier 5 noch strengere Emissionsgrenzwerte verbunden als die Anforderungen der Stufe 5 der Europäischen Union (EU):

• In der Leistungsklasse 56–560 kW werden die NOx-Emissionen um weitere 90 Prozent reduziert
• In allen Leistungsklassen außer bei Motoren über 560 kW, die in mobilen Maschinen eingesetzt werden, wurde der Feinstaub um weitere 50–75 Prozent reduziert.

Laut Neva kann die Einhaltung dieser Normen eine Neukonstruktion der Ausrüstung für Nachbehandlungsgeräte bedeuten, die entweder größer oder zahlreicher sind, und gleichzeitig eine zusätzliche Kühlung ermöglichen, so AEM.

2. Es wird neue Treibhausgasstandards geben

Laut AEM schlägt CARB auch Grenzwerte für Treibhausgase (THG) für Leistungsklassen ab 19 kW vor. Dazu gehören Grenzwerte für CO2, Lachgas (N2O) und Methan (CH4).

Die vorgeschlagenen CO2-Grenzwerte variieren je nach Leistungskategorie und gelten voraussichtlich wie folgt:

• 19–56 kW: CO2-Begrenzung auf 80. Perzentil der CO2-Emissionen bei Tier 4 Final-Stufen.
• 56–560 kW: CO2-Reduzierung um 6 Prozent gegenüber dem Ausgangswert.
• 560+ kW: CO2-Obergrenze bei 80. Perzentil der CO2-Emissionen gemäß Tier 4 Final
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3. Abgasnachbehandlungssysteme werden genauer unter die Lupe genommen

Zusätzlich zu etwaigen neuen Abgasnachbehandlungsmaßnahmen, die zur Einhaltung der Stufe 5 erforderlich sein können, legt CARB laut AEM Wert darauf, sicherzustellen, dass alle Abgasnachbehandlungssysteme wie vorgesehen funktionieren.

Für die selektive katalytische Reduktion (SCR) könnte Tier 5 kodifizieren, was bisher nur eine „Anleitung“ der US-Umweltschutzbehörde (EPA) war, sagte AEM. Dies könnte Änderungen an Motoren und Ausrüstung erfordern, wie etwa Warnleuchten und akustische Alarme bei niedrigem DEF-Stand oder wenn das System manipuliert wird.

4. Leerlaufemissionen werden ein weiterer Schwerpunkt sein

Laut AEM zeigen CARB-Daten, dass Off-Highway-Motoren 30 bis 50 Prozent der Zeit im Leerlauf sind. Daher wird Tier 5 Maßnahmen ergreifen, um die mit dem Motorleerlauf verbundenen Emissionen zu reduzieren.

Für Motoren im Bereich von 56 bis 560 kW hat CARB einen neuen Testzyklus mit geringer Belastung entwickelt, der eine längere Leerlaufzeit beinhaltet. Laut AEM kann dies von den Motorenherstellern die Implementierung komplexerer Abgasnachbehandlungssysteme erfordern.

Darüber hinaus wird Tier 5 einen Leerlauf-NOx-Standard beinhalten, sagte AEM. Der oben erwähnte Testzyklus mit geringer Belastung wird diese Anforderung für Motoren im Bereich von 56 bis 560 kW erfüllen. Alle anderen Leistungskategorien müssen jedoch den Standard einhalten, indem sie 30 Minuten lang eine vorbestimmte Temperatur bei 3,5 % der Nennleistung erreichen und die NOx-Emissionsanforderungen für ihre Leistungskategorie erfüllen. Wenn der Motor ausfällt, ist ein Abschaltsystem erforderlich.

5. Zusätzliche Motordaten werden benötigt

Einige Aspekte von Tier 5 erfordern eine umfangreiche Datenerfassung, sagte AEM:

• Alle Tier 5-Motoren müssen über eine elektronische Steuereinheit (ECU) verfügen, um bestimmte Diagnoseanforderungen zu erfüllen.
• Motoren mit SCR müssen außerdem über ein Onboard-Überwachungs- und Diagnosesystem (OBMD) verfügen. Für Motoren ohne SCR reicht ein Onboard-Diagnosesystem (OBD) aus.
• Für Motoren mit 56 bis 560 kW sind neue Off-Road-In-Use-Tests (ORIUT) erforderlich, um die Emissionskontrolle von NOx und PM unter realen Bedingungen im Einsatz nachzuweisen und jährlich darüber Bericht zu erstatten.

6. Garantie- und Rückrufbedingungen werden angepasst

Laut AEM schlägt CARB als Teil von Tier 5 vor, die Nutzungsdauer und die Garantiezeit eines Motors um etwa 50 % zu verlängern. Die Betriebsstunden der Motoren würden sich jedoch nicht ändern. „Bei Motoren mit variabler Drehzahl ab 37 kW beispielsweise wird die Nutzungsdauer von 10 auf 15 Jahre erhöht und die Garantiezeit von fünf auf acht Jahre verlängert“, so der Verband.

CARB schlägt außerdem vor, das Mindestwartungsintervall für den Abgasrückführungskühler (AGR) von 1.500 Stunden auf 3.000 Stunden für Motoren unter 130 kW und auf 4.500 Stunden für Motoren mit 130 kW und mehr zu verlängern.

AEM sagte, dass andere von CARB vorgeschlagene Garantieänderungen Folgendes beinhalten: „Jede emissionsrelevante Komponente, deren Mindestwartungsintervall kürzer als die Garantiezeit ist, muss während der gesamten Garantiezeit abgedeckt sein.“ Außerdem schlägt der Verband Rückrufaktionen vor, wenn Abgasnachbehandlungsgeräte ausfallen. Dies würde Bordcomputer, Harnstoff-Planierraupen und Kohlenwasserstoff-Injektoren einschließen, sagte der Verband.

Schließlich schlägt CARB für Großserienprodukte eine Senkung der Mängelbehebungsschwelle vor, so AEM. So schlägt die Tier-5-Regel vor, die derzeitige Tier-4-Korrekturschwelle für Maschinen unter 560 kW von 50 Motoren oder 4 Prozent (je nachdem, welcher Wert höher ist) auf 12 Motoren oder 4 Prozent zu senken.

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