AdBlue Anzeige im Führerhaus
Um die Kosten für ‚AdBlue‘ zu sparen, manipulieren kriminelleSpediteure immer öfter die Steuerung des Abgasnachbehandlung systems. Dadurch mutieren selbst Euro-VI-Lkw zu ‚Stickstoffschleudern‘. Bislang lassen sich Manipulationen aber nur schwer aufspüren. Bild: Camion Pro
Abgastechnik

Abgasnachbehandlung: Illegale Manipulationen

In modernen Nutzfahrzeugen wandeln komplexe SCR-Abgasnachbehandlungssysteme gesundheitsschädliche Stickoxide in unschädliche Gase um. Dazu ist die Harnstofflösung ‚AdBlue‘ notwendig. Da diese aber zusätzlich zum Dieselkraftstoff Geld kostet, manipulieren immer wieder kriminelle Spediteure das SCR-System auf gesetzeswidrige Weise mit einem sogenannten ‚Emulator‘, um Geld zu sparen. Deswegen hat AVL Ditest ein spezielles Tool für seine Diagnosesoftware ‚XDS‘ entwickelt, das illegale Manipulationen nach wenigen Mausklicks entlarvt.

Jeder fünfte Lkw überschreitet die geltenden Abgasstandards für Stickoxid (NOx). Das ist das erschreckende Ergebnis von Abgas-Messungen, welche das Institut für Umweltphysik der Universität Heidelberg im Auftrag der Deutsche Umwelthilfe (DUH) an insgesamt 140 Euro-V- und -VI-Lkw vorgenommen hat. Ziel war es, NOx-Emissionen von Lkw im realen Straßenbetrieb zu ermitteln – und eventuelle ‚schwarze Schafe‘ aufzudecken. Die Aktion erfolgte zusammen mit dem Verband für die Transportbranche ‚Camion Pro‘. Und auch die Verkehrspolizei Sachsen unterstützte die Messungen an einem Tag. Auffällig dabei war, dass unter den festgestellten ‚Umweltsündern‘, die mit einem schadhaften beziehungsweise einem manipulierten SCR-System unterwegs waren, auffällig viele Lkw unter osteuropäischer Flagge fuhren.

Moderne Nutzfahrzeuge grundsätzlich umweltfreundlich

Moderne Nutzfahrzeuge sind extrem umweltfreundlich. Einen wesentlichen Beitrag dazu leisten Abgasnachbehandlungssysteme, welche die giftigen Stickoxide in gesundheits- und umwelt-unschädliche Gase mittels selektiver katalytischer Reduktion (SCR) umwandeln. Herzstück dieser Systeme ist der SCR-Katalysator, in dem die Umwandlung abläuft. Für den chemischen Prozess ist Ammoniak als Reduktionsmittel notwendig, das aus dem unter dem Handelsnamen ‚AdBlue‘ bekannten Harnstoff-Wasser-Gemisch gewonnen wird. Es besteht zu 32,5 Prozent aus Harnstoff und zu 67,5 Prozent aus demineralisiertem Wasser. Die Flüssigkeit ist nicht giftig und weitestgehend geruchsfrei – und muss zusätzlich zum Dieselkraftstoff gekauft werden. Der ‚AdBlue‘-Verbrauch moderner Lkw beträgt etwa fünf Prozent des Dieselverbrauchs.

Um diese – und vermutlich auch jene für die regelmäßig notwendige Wartung des SCR-Dosiersystems – anfallenden Kosten zu sparen, legen immer mehr Spediteure oder deren Fahrer das SCR-System lahm. Entweder mit einem so genannten ‚Emulator‘ oder per Softwareeingriff. Dies ist zwar illegal, doch im Internet gibt es mittlerweile eine Fülle solcher Emulatoren, die dem Motormanagement-Steuergerät ein funktionierendes System vorgaukeln und damit verhindern, dass dieses eine Warnlampe im Cockpit aktiviert oder einen entsprechenden Code im Fehlerspeicher ablegt. Die Manipulation hat zur Folge, dass die Harnstoffeinspritzung unterbunden oder/und die Abgasrückführrate reduziert wird.

Einer solchen illegalen Manipulation auf die Schliche zu kommen, ist bislang schwierig, denn derzeit gibt es weder gesetzliche Vorgaben noch zugelassene beziehungsweise geeignete Mess- beziehungsweise Testgeräte, um die NOx-Emissionen im Feld, also während der Fahrt, zu ermitteln. Dadurch bleiben nicht nur derartige Betrügereien, sondern auch Systemdefekte bei Straßenkontrollen, bei der Hauptuntersuchung oder der regulären Wartung bislang weitgehend unentdeckt. „Und falls der Werkstattfachmann an einem derart manipulierten Abgasreinigungssystem einmal einen Fehler suchen muss, sucht er sich den sprichwörtlichen ‚Wolf‘“, konstatiert Andreas Wittek, Softwareentwickler beim Diagnosehersteller AVL Ditest in Cadolzburg.

Detektivische Spezial-Software

Abhilfe könnte der ‚SCR-Manipulations-Detector‘ von AVL Ditest schaffen. Das ist eine spezielle Software, die der Diagnosespezialist eigens für diese Problematik entwickelt hat. Das clevere Tool basiert auf dem modularen Diagnosesystem ‚MDS‘, welches per VCI mit der OBD-Schnittstelle des Fahrzeuges verbunden wird und die manipulationsrelevanten Daten aus den jeweiligen Steuergeräten abgreift. Eine intelligente Prüfroutine der ‚XDS 1000‘-Diagnosesoftware vergleicht diese Daten anschließend mit Kennfeldern intakter SCR-Anlagen und schlägt bei Abweichungen Alarm. Dazu prüft die Software beispielsweise, ob sich der Adblue-Einspritzwert über längere Zeit nicht verändert hat, was auf eine Manipulation hinweisen würde.

Diagnosetablet von AVL-Ditest
Mit dem ‚MDS‘ von AVL Ditest lassen sich SCR-Manipulationen auch mobil aufdecken, etwa durch die Beamten von Polizei und BAG. Dazu kommuniziert das Diagnosetablet über die VCI mit der Fahrzeugelektronik. Die Bedienung des Geräts ist unkompliziert. Der ‚SCR-Manipulations-Detector‘ ist mit wenigen Klicks schnell aktiviert. Bild: Kuss

Die Anwendung des ‚SCR-Manipulations-Detector‘ ist denkbar einfach und die Prüfprozedur binnen kürzester Zeit erledigt: Nach der Auswahl des Fahrzeugs in der ‚XDS 1000‘-Software wählt der Anwender lediglich im Menü ‚Top Funktionen‘ die Funktion ‚AdBlue Manipulation prüfen‘ aus und startet per Mausklick die Prüfprozedur. Die Prüfroutine läuft anschließend automatisch ab
und liefert laut AVL Ditest Entwickler Wittig „ein zweifels- und interpretationsfreies Ergebnis“ auf den Bildschirm des ‚MDS‘. „Staatliche Behörden und Prüforganisationen, aber auch Werkstätten und Servicebetriebe erhalten so ohne zeitintensive Sucharbeiten und Messungen schnell einen Hinweis auf eine eventuell vorliegende Manipulation“, erläutert der Softwareentwickler.

‚Ausgezeichnete‘ Software

Nicht ohne Stolz erwähnt Wittig, dass der innovative ‚SCRManipulationsDetector‘ bereits bei begleiteten Autobahnkontrollen seine Leistungsfähigkeit unter Beweis stellen konnte. Zudem habe das System im vergangenen Jahr die Fachjury des ‚Automechanika Innovation Award‘ überzeugt, sodass es diese pfiffige Softwarelösung in der Kategorie ‚Truck Products & Services‘ bis ins Finale schaffte. Der ‚SCRManipulationsDetector‘ ist laut AVL Ditest ab der Version 201803 der ‚XDS 1000‘ Diagnosesoftware für die gängigsten Nutzfahrzeugmodelle verfügbar. Abhängig vom Marktbedarf soll die Fahrzeugabdeckung künftig noch erweitert werden.

Abgas-Betrügern auf der Spur

Ende Juli 2019 präsentierte die Deutsche Umwelthilfe (DUH) Ergebnisse von verdeckten Abgasmessungen im Straßenbetrieb, bei denen der tatsächliche Schadstoffausstoß von landläufig als ‚umweltfreundlich‘ eingestuften Euro V und VI Lkw im Fokus stand. Die Messungen, für die das Institut für Umweltphysik der Universität Heidelberg eigens ein spezielles, für den Straßeneinsatz geeignetes Messverfahren verwendet hat, sollten vor allem zu hohe Stickoxid (NOx) Werte – verursacht durch defekte oder manipulierte Abgasnachbehandlungssysteme – aufdecken.

Die Ergebnisse des Tests sind bemerkenswert: Nahezu jeder fünfte der 140 ‚ausspionierten’ Lkw hielt demnach die jeweils geltenden Abgasstandards nicht ein. Insgesamt fielen bei dem Test laut DUH 12 von 40 Euro Vund 16 von 100 Euro VI Lkw mit deutlich zu hohen NOX-Emissionswerten auf. Die Konzentrationen von NOX und CO2 wurden in der Abgasfahne hinter dem Lkw während der Fahrt nach dem ‚Plume Chasing‘ Verfahren untersucht. Dazu fährt das Messfahrzeug über mehrere Minuten konstant hinter dem verdächtigen Lkw her, um einen vergleichsweise verlässlichen Emissionswert zu erhalten, anhand dem sich feststellen lässt, ob die Abgasanlage korrekt arbeitet oder nicht. Ebenfalls bemerkenswert: Mehr als 25 Prozent der im Test auffälligen Lkw hatten kein deutsches Kennzeichen und kamen aus anderen EU-Staaten sowie Russland, Weißrussland, Serbien und der Türkei.

Vier auffällige Lkw wurden von der Chemnitzer Verkehrspolizei, welche die Aktion an einem Tag begleitete, von der Autobahn abgeleitet und weiter untersucht. Ein Euro V Lkw wies demnach einen durchschnittlichen Wert von 9.539 mg NOX/kWh auf. Der offizielle Prüfwert inklusive Toleranzmarge liegt den Angaben der DUH zufolge aber bei 3.000 mg/kWh. Die Kontrolle mit dem Diagnosegerät ergab allerdings zunächst keinen Hinweis auf eine Manipulation. Allerdings fielen bei der manuellen Prüfung relevanter Fahrzeugparameter einige Unstimmigkeiten auf: Der Abgastemperatursensor vor dem Katalysator, der bei extremen Abgastemperaturen das Reinigungssystem temporär abschaltet, um Schäden zu verhindern, wies – 20 °C aus – weshalb kein ‚AdBlue‘eingespritzt wurde. Gleichzeitig lag die aus dem Steuergerät ausgelesene Außentemperatur bei + 21,3 °C. „Ein deutlicher Hinweis für einen manipulierenden Eingriff“, so ein Sprecher der DUH. Zudem lieferte die Fahrzeugsoftware einen ‚AdBlue‘ Füllstand von 22 Prozent, während die manuelle Messung einen etwa halb gefüllten Tank ergab.