Messung von Fahrwiderständen bei Nutzfahrzeugen

Eine neue EU-Verordnung wird in Kürze alle Hersteller von Nutz­fahrzeugen verpflichten, CO2-Werte für ihre Produkte anzugeben. IAV und DEKRA bieten auf der DEKRA-Teststrecke in Klettwitz die Ermittlung der Fahrwider­stands­beiwerte und die Bestätigung der richt­linien­konformen Ermittlung an. Dabei übernehmen die Partner auf Wunsch sogar das komplette Wetterund Mess­technik­risiko.

Der CO2-Ausstoß pro Kilometer gehört bei Pkws schon lange zu den Pflichtangaben, die ein Hersteller zur Verfügung stellen muss. Künftig sollen auch die Käufer von Nutzfahrzeugen den Verbrauch und damit den Kohlendioxid­ausstoß der verschiedenen Modelle miteinander vergleichen können. Im Gegensatz zu den Pkws wird er aber nicht mit Hilfe eines Zyklus auf dem Rollenprüfstand ermittelt, sondern durch einen speziellen Ansatz: „Er kombiniert Messungen und Simulation“, berichtet Tobias Töpfer, Teamleiter System Simulation und Testing bei IAV. „Gemessen wird neben den Komponenten des Antriebsstrangs auch der Fahrwiderstand, wobei Annex VI der EU-Verordnung 595/2009 genaue Vorgaben über die Randbedingungen und den Ablauf der sogenannten Constant-Speed-Messungen macht.“

So muss die Strecke trocken, der Asphalt kälter als 25 Grad Celsius und die Windgeschwindigkeit gering sein – darum werden die meisten Messungen in der Zeit zwischen April und Oktober (trocken) und nachts (nicht zu heiß, weniger Wind) stattfinden. Ein Anemometer am Testfahrzeug misst die Windgeschwindigkeit, und Temperatursensoren bestimmen, wie warm die Luft und der Asphalt sind. Spezielle Messräder liefern das Drehmoment, das das Fahrzeug auf die Straße bringt. Zudem werden Informationen vom CAN-Bus aufgezeichnet, wie die aktuelle Geschwindigkeit und der eingelegte Gang.

Der gesamte Messprozess dauert ungefähr 90 Minuten und verläuft nach einem fest vorgegebenen Schema, aus dem sich Fahrwider­standsbeiwerte des Fahrzeugs ergeben: Vor Beginn des Mess­prozesses wird das Nutzfahrzeug für eine Dauer von 90 Minuten warm gefahren und das Anemometer für die Bestimmung der Luftgeschwindigkeit kalibriert. Danach bringen die Techniker die Drehmoment-Messräder an der Antriebsachse (Zeitdauer: maximal zehn Minuten) in Nullstellung, gefolgt von einem erneuten zehnminütigen Warmfahren bei Höchstgeschwindigkeit.

Jetzt können die eigentlichen Messungen beginnen: Beim Low-Speed-Test mit 10 bis 15 Stundenkilometern wird der Rollwiderstand bestimmt. Es folgen mindestens fünf weitere Minuten Warmfahren, danach beschleunigt der Fahrer für die High-Speed-Messungen. Bei einem erneuten Low-Speed-Test am Ende der Messprozedur erhält man neue Werte für den Rollwiderstand, die sich mit den vorherigen Ergebnissen vergleichen lassen. Am Ende folgt ein Test der Drehmoment-Messräder.

Das DEKRA Automobil Test Center in Klettwitz (Brandenburg) verfügt mit seiner 5.800 Meter langen Teststrecke über ideale Bedingungen für diesen Zweck. IAV und DEKRA bieten die Messung der Fahr­widerstands­beiwerte im Rahmen einer Exklusiv­kooperation als gemeinsame Dienstleistung an: „Wir kümmern uns um den gesamten Prozess, von der Abholung der Fahrzeuge über die Ausstattung mit der Messtechnik und die Messungen bis hin zur Dokumentation“, so Töpfer. „Am Ende erhält der Kunde alle Resultate und auf Wunsch auch eine Bestätigung der DEKRA, dass die Messergebnisse regelkonform ermittelt wurden und im Sinne der Verordnung verwendbar sind.“ Dabei ist IAV für die Auswahl der korrekten Messtechnik verantwortlich, während die DEKRA sich um ihren Einbau kümmert und die Testfahrer stellt.

Die Rohdaten aus den Messungen werden von IAV für das von der EU bereitgestellte „AirDrag-Tool“ aufbereitet – es liefert auf dieser Basis das fahrzeugspezifische Produkt aus cw-Wert und Fahrzeug-Frontfläche. Dieses fließt wiederum in das EU-Tool „Vecto“ ein, das die Messwerte mit anderen Daten – etwa zum Motor und zum Getriebe – kombiniert, um daraus den CO2-Ausstoß pro Kilometer zu berechnen.

„Es kann sinnvoll sein, dass ein Hersteller die Messungen nicht selbst durchführt, sondern sie einem unabhängigen Dritten überlässt – so sichert er die Neutralität der Ergebnisse“, sagt Töpfer. „IAV bietet sich hier als neutraler Partner an. Außerdem kennen wir die Messstrecke in Klettwitz sehr gut und sind mit unseren Messteams in ca. einer Stunde vor Ort.“ Hinzu kommt, dass IAV und DEKRA ihren Kunden auf Wunsch das Wetterrisiko komplett abnehmen: „Es kann durchaus vorkommen, dass ein OEM die Teststrecke für eine bestimmte Zeit mietet und Material und Mitarbeiter mit hohem Reiseaufwand nach Brandenburg schickt – wegen Regens oder anderer Wettereinflüsse aber keine gültigen Messungen durchführen kann“, so Töpfer. „Darum bieten wir eine Variante unserer Dienstleistung an, bei der wir zu einem Fixpreis gültige Messwerte garantieren. Hierbei können wir unsere gute Beziehung und unsere örtliche Nähe zur DEKRA in Klettwitz als Vorteil für den Kunden nutzen.“ Daneben können die Kunden IAV und DEKRA aber auch mit der reinen Messung beauftragen und das Wetterrisiko selbst tragen.