04/09/2017 - Entwicklung einer neuen Methodik zur Bewertung des Verbrauchs und der Emissionen von Stadtbussen

Menéame

Forscher Universitätsinstitut für Automobilforschung (INSIA) der Polytechnischen Universität Madrid (UPM) in Zusammenarbeit mit der Städtisches Verkehrsunternehmen (EMT) und Gemeinde Madrid, haben ECOTRAM, ein Modell zur Quantifizierung der Schadstoffemissionen aus dem Stadtverkehr. Das Modell wurde validiert und ermöglicht eine Analyse der Auswirkungen, die bestimmte Änderungen an einer Busflotte haben können, was den kommunalen Behörden bei Änderungen und Renovierungen im Fahrzeugpark von großem Nutzen sein kann.

Für die Modellierung von Schadstoffemissionen aus mobilen Quellen sind detaillierte Informationen über die Verkehrstätigkeit in dem zu analysierenden Gebiet erforderlich. Diese Informationen können aus Standardmodellen für ein Straßennetz oder aus direkten Messungen an Bord von Fahrzeugen und deren anschließender Behandlung zur Berechnung der entsprechenden Emissionsfaktoren stammen. Letzteres war die Art und Weise, in der die Forscher der UPM der Herausforderung zur Quantifizierung der Emissionen von Stadtbussen in Madrid gegenüberstanden.

Nach dreijähriger Zusammenarbeit mit der EMT und der Stadt Madrid haben die Forscher des INSIA ein Modell entwickelt, das ECOTRAM genannt wird und auf der Grundlage von Testergebnissen auf ausgewählten Strecken validiert wurde, da sie als repräsentativ für das gelten, was im Durchschnitt als die gesamte Flotte angesehen werden könnte.

Für die Auswahl sowohl der zu prüfenden Fahrzeugkombination als auch der Prüflinien, auf denen die Messungen während der Versuchskampagne durchgeführt werden, wurde mit der neuen Methode Probenahmeverfahren angewandt.

Bei den Prüflinien war das Probenahmeverfahren eine Konglomeratanalyse (Cluster-Analyse). Mit dieser Methode wurden alle Linien in Konglomerate mit ähnlichen kinematischen Eigenschaften zusammengefasst. So führen die in ein und demselben Konglomerat enthaltenen Linien zu ähnlichen Durchschnittsergebnissen sowohl bei den Emissionen als auch beim Verbrauch. Auf diese Weise können die erzielten Ergebnisse auf die übrigen Linien der einzelnen Konglomerate extrapoliert werden, so dass für alle Flottenlinien Gesamtschätzungen erzielt werden können.

Bei der Auswahl der Prüffahrzeuge, in denen die Emissions- und Verbrauchsmessungen durchgeführt wurden, wurden zahlreiche Variablen berücksichtigt. Die Maßnahmen wurden in Bussen mit unterschiedlichen Euro-Vorschriften (Euro II, III, IV und CNG) mit unterschiedlichen Brennstoffen (Öl, Biodiesel und Erdgas) durchgeführt und - zur Berücksichtigung der unterschiedlichen Besatzdichte - mit drei Ladezuständen: Vakuum, Halblast und Volllast. In den ausgewählten Fahrzeugen wurden bordseitige Messgeräte für die Überwachung von Kohlendioxid (CO2) und anderen Schadstoffen (CO, THC, NOx) sowie von verschiedenen Partikeln eingebaut.

Auf der Grundlage der experimentellen Messungen wurden die Gleichungen bzw. Emissionsfaktoren ermittelt, die am besten mit den kinematischen Eigenschaften der Fahrzyklen (Geschwindigkeit, Haltezeit und Steigung), Ladezuständen des Fahrzeugs und dem Längsprofil der Fahrstrecke (Höhe) in Beziehung stehen. Schließlich wurden diese Faktoren auf die übrigen Linien der Busflotte angewandt und extrapoliert, um den Verbrauch und die Emissionen der gesamten Flotte zu erzielen.  

Ref.

Modelling the fuel consumption and pollutant emissions of the urban bus fleet of the city of Madrid, Lopez-Martinez, JM; Jimenez, F; Paez-Ayuso, FJ; Flores-Holgado, MN; Arenas, AN; Arenas-Ramirez, B; Aparicio-Izquierdo, F.  TRANSPORTATION RESEARCH PART D-TRANSPORT AND ENVIRONMENT, 52 112-127; 10.1016/j.trd.2017.02.016 A MAY 2017

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UPM

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