Die Abgasnorm Euro 4 für Motorräder: Details und Auswirkungen

Seit Juni 1999 gelten in der Europäischen Union einheitliche Grenzwerte (Euro 1) für die Schadstoffe Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (HC) und Stickstoffoxide (NOx) für motorisierte Zweiräder. Die Einhaltung dieser Grenzwerte muss im Rahmen der Typgenehmigung nachgewiesen werden. Diese Grenzwerte sind in der EU-Richtlinie 97/24/EC festgelegt.

Im Juni 2002 trat die zweite Grenzwertstufe (Euro 2) nach der gleichen Richtlinie für die Typgenehmigung von Kleinkrafträdern in Kraft. Für die Typgenehmigung von Krafträdern gilt die Stufe Euro 2 seit April 2003. Die Grenzwerte sind in der EU-Richtlinie 2002/51/EC festgelegt. Während bei Euro 1 noch eine Differenzierung der Abgasgrenzwerte für Krafträder nach Motorart in Zweitakt- und Viertaktmodelle erfolgte, ist diese Trennung ab Euro 2 zugunsten einer Differenzierung nach Hubraum aufgehoben.

Seit Januar 2006 gilt für die Typgenehmigung von Krafträdern die Grenzwertstufe Euro 3, mit der eine weitere deutliche Senkung der Abgasgrenzwerte festgelegt wurde. Außerdem enthält sie eine Änderung der Testzyklen, die nun auch die Emissionen in der Startphase und beim Warmlaufen des Motors in die Abgasmessung mit einbeziehen, was eine weitere HC- und CO-Reduktion notwendig macht.

Mit EU-Richtlinie 2006/72/EC sind die Messungen der Schadstoffe nach Euro 3 auch optional im weltweit harmonisierten Testzyklus „Worldwide harmonized Motorcycle Test Cycle“ (WMTC) möglich. Der WMTC spiegelt eine motorradtypische Fahrweise wieder, mit der nahezu alle Motorradklassen weltweit erfasst werden können. Er gilt jedoch nicht für Mopeds und Quads.

Mit der Richtlinie 2013/60/EU der Kommission vom 27. November 2013 zur Anpassung von Richtlinie 97/24/EG wurde der Kaltstart für zwei- und dreirädrige Kleinkrafträder und leichte vierrädrige Kraftfahrzeuge mit einbezogen. Ab Januar 2016 gilt die neue EU-Verordnung 168/2013. Sie enthält sehr ambitionierte Emissionsstandards unter anderem für Motorräder und Mopeds bis zu Emissionsstufe Euro 5. Hier sind bis zum Jahr 2020 Grenzwerte für Verdunstungsemissionen (HC), Onbord-Diagnose (OBD), Lärm und Dauerhaltbarkeitsanforderungen in Bezug auf die ⁠Emission⁠ mindernden Bauteile vorgeschrieben.

Für Motorräder der Klasse L3e gelten die Abgasgrenzwerte der Stufe Euro 4 ab dem 1.1.2016, die Grenzwerte der Euro 5 ab dem 1.1.2020. Mit der Verordnung (EU) Nr. 134/2014 vom 16. Dezember 2013 wurden die Durchführungsbestimmungen zur Ergänzung der Verordnung (EU) Nr. 168/2013 in Bezug auf in Bezug auf die Anforderungen an die Umweltverträglichkeit und die Leistung der Antriebseinheit festgelegt.

Für den Kraftstoffverbrauch beziehungsweise für die CO2-Emissionen existieren für motorisierte Zweiräder keine Emissionsanforderungen. Gemäß Artikel 24 der EU-Verordnung 168/2013 werden die im Rahmen der Typgenehmigung der dann gültigen Norm Euro 4 ermittelten Emissions- und Verbrauchswerte im WMTC ab dem Jahr 2016 jedoch ermittelt und dokumentiert.

Neue Grenzen durch Euro 4

Ab dem 1. Januar 2017 galt die Euro-4-Norm für alle neu zugelassenen Maschinen. Die Euro-4-Norm galt zwar schon seit Beginn des Jahres 2016, aber nur für Motorräder, die 2016 neu auf den Markt gekommen sind. Für Modelle, die bereits früher eine Typenzulassung in der EU hatten, lief die Übergangsfrist am 1. Januar 2017 aus und durften danach nicht mehr zugelassen werden, falls sie nicht der Euro-4-Norm entsprechen.

Ein Blick auf die neuen Grenzwerte lohnt sich, denn hier hat sich eine Menge getan. Maximal sind in der Euro-4-Norm nun noch 1140 mg/km Kohlenmonoxid (CO) erlaubt. Zuvor waren es 2000 mg/km. Darüber lag der Grenzwert bei 300 mg/km. Diese Hubraumgrenze ist entfallen, dafür hat sich der Gesetzgeber etwas Neues einfallen lassen. Künftig ist die eingetragene Höchstgeschwindigkeit entscheidend. So sind nur noch 170 mg/km erlaubt, es sei denn, die Maschine schafft nicht mehr als 130 km/h. Da dürfen es 380 mg/km an unverbrannten Kohlenwasserstoffen sein.

Diese Tempogrenze spielt auch bei der Begrenzung von NOx eine Rolle. Die langsamen dürfen nur 70 mg/km ausstoßen, Zweiräder mit einem Spitzentempo von mehr als 130 km/h wird maximal 90 mg/km zugestanden. In der Euro-3-Norm waren es noch 150 mg/km.

In der ab 1. Januar 2020 geltenden Euro-5-Norm entfallen diese neuen Grenzen dann wieder. Ab da gelten folgende Maximalwerte in mg/km: 1000 (CO), 100 (HC), 60 (NOx).

Neu ist, dass in der Abgasnorm nun auch Grenzen für den Geräuschpegel festgelegt werden. Bis 80 cm3 sind maximal 75 dB(A) erlaubt, zwischen 81 und 175 cm3 77, darüber 80 dB(A).

Die EU hat eine ganze Liste an Voraussetzungen gestellt, was die Motorradhersteller arg ins Schwitzen brachte. Beschweren durften sie sich sich freilich nicht, hatten sie doch im Vergleich zu Autos sehr lange stabile Grenzwerte. Die Euro 3 galt für neu homologierte Zweiräder ab dem 1. Januar 2006.

Die On-Board-Diagnose als Herausforderung

Als besonders schwierig entpuppte sich die On-Board-Diagnose, die permanent die abgasbeeinflussenden Systeme überwacht und auf die Daten reagieren soll. Das bedeutete für die Entwickler einen erheblichen Aufwand an Hard- und Software.

Auswirkungen auf den Motorradmarkt

Ab 2017 mussten alle neu zugelassenen Maschinen die strengeren Abgasgrenzwerte nach Euro 4 erfüllen. Das machte den Herstellern Druck und mischte den Markt auf.

Die neue Abgasnorm markierte lediglich die Spitze des Eisbergs: Die neuen Modelle der Marken mussten eine Vielzahl von weiteren umwelt- und sicherheitsrelevanten Raffinessen vorweisen, um die für die Vermarktung unumgängliche Typgenehmigung zu bekommen.

Die EU-Kommission hat für dieses Verfahren ganz neue Spielregeln festgelegt, die seit dem 1. Januar europaweit galten. Doch was sie alles umfassten - ein Teil davon war im Eisberg-Foto unter Wasser zu sehen - fand sich erst in den ellenlangen Anhängen der EU-Verordnung 168/2013 „über die Genehmigung und Marktüberwachung von zwei- oder dreirädrigen und vierrädrigen Fahrzeugen“, die am 15. Januar 2013 die Vorgängerverordnung 2002/24 ablöste. Dem neuen, knapp 60-seitigen Regelwerk folgten vier Ausführungsverordnungen, die weitere Details regelten.

Darin war auch festgelegt, dass ab dem 1. Januar 2017 keine Neufahrzeuge mehr zugelassen werden durften, die nach den alten Vorschriften homologiert wurden und somit lediglich Euro 3 entsprachen. Im Klartext: Die Motoradhersteller mussten etablierte Modelle, die sie 2017 weiterhin in Europa verkaufen wollten, in diesem Jahr neu typprüfen lassen - gemäß den reformierten Regeln mit höheren Hürden.

Für die Branche war dies Chance und Fluch zugleich: Den Herstellern konnte es eine willkommene Gelegenheit sein, die Produktpalette zu entrümpeln, sprich: alte Modelle auslaufen zu lassen. Oder sie mussten viel Geld in die Hand nehmen, um gut laufende Modelle auf den neuesten Stand zu bringen.

Technische Herausforderungen

Die Hersteller standen unter enormen Zeitdruck, weil Details zu den technischen Anforderungen erst im Laufe des Jahres 2014 bekannt geworden seien. Der „aufgeblähte administrative Aufwand“ wie etwa den um ein Vielfaches umfangreicheren Beschreibungsbogen des Fahrzeugs mit allen technischen Spezifikationen wurde kritisiert.

KTM-Homologations-Experte Alwin Otto bestätigte: „Die erforderlichen Unterlagen haben den dreifachen Umfang im Vergleich zur Vorgängerverordnung.“ Dies bedeute ungefähr 50 Prozent mehr Zeitaufwand bei der Vorbereitung. „Die größte Herausforderung stellt allerdings die anspruchsvolle On-Board-Diagnose (OBD) dar“, stellte Otto klar. Sämtliche Steuergeräte müssten verändert werden, weil der benötigte Fehlerspeicher sich nicht in vorhandene Hardware integrieren lasse.

Für KTM war dagegen die jetzt geforderte geschlossene Tankentlüftung mit Aktivkohlefilter die leichtere Übung. „Damit haben wir schon seit zehn Jahren Erfahrung auf dem US-Markt.“

Nicht nur, dass der Aktivkohlefilter im Coladosen-Format in der Maschine untergebracht werden muss. Die geschlossene Tankentlüftung ist eine echte Herausforderung für die Entwicklung des Motormanagements. Henning Heikes, der bei Bosch für Motorrad-Motorsteuerungssysteme verantwortlich ist, erklärte warum: „Die Anforderung und der daraus resultierende Einfluss sind so groß, dass zusätzliche Variabilitäten in der Motorsteuerung berücksichtigt werden müssen.“ Dass weiterhin mechanische Drosselklappen im Einsatz seien, mache das Ganze noch kniffliger.

Im Sog von Euro 4 gab es viele dicke Bretter zu bohren. Dazu zählt auch, für ABS eine Ausnahme vom Verbot der umwelt- und sicherheitsrelevanten Abschaltvorrichtungen zu erreichen, nämlich für den Offroad-Einsatz bei Enduros. Diese könnte in einer weiteren EU-Verordnung, die zur Korrektur einiger Ungereimtheiten im Regelwerk ansteht, verankert sein. Freunde geländetauglicher Maschinen dürften es in der Zukunft danken.

Interview mit dem IVM

Die jetzt geltende Abgasnorm Euro 4 wirft viele Fragen auf. Christoph Gatzweiler, der beim Industrieverband Motorrad (IVM) das Ressort Technik leitet, beantwortete sie.

• Müssen ältere Fahrzeuge nachgerüstet werden? Auf keinen Fall, der Bestand an zugelassenen Fahrzeugen ist hiervon nicht betroffen.
• Können bestehende Euro 3-Typgenehmigungen auf Euro 4 erweitert werden? Nein, es handelt sich nicht um einen einfachen Übergang von einer Abgasstufe zu den nächstschärferen Grenzwerten, sondern die EU-Kommission hat das gesamte Typgenehmigungsverfahren umgestaltet. Deswegen bedarf es spätestens ab 2017 für alle neuen Fahrzeuge auch einer kompletten Umstellung der Genehmigung.
• Warum funktioniert ein einfaches Update nicht? Es wurde schlicht so viel geändert, dass die neuen Regelungen auch eine neue Richtlinie erforderten. Die alte Rahmenverordnung wurde gleichzeitig durch die neue Richtlinie aufgehoben. Ein simples Update ist somit formell nicht mehr möglich.
• Was muss stattdessen unternommen werden, um bestehende Baureihen auf den neuen Stand zu bringen? Die Technik der Fahrzeuge muss an vielen Stellen umgestaltet oder ergänzt werden. Im administrativen Bereich gibt es ebenfalls viele Neuerungen.
• Gibt es konstruktions- oder konzeptbedingte Merkmale, die dies erschweren oder erleichtern? Die größte Herausforderung ist der enge Zeitrahmen zwischen der Veröffentlichung aller technischen Anforderungen 2014 und der Umsetzungsvorgabe für neue Modelle 2016 beziehungsweise für alle Motorräder 2017.
• Was ist aus Ihrer Sicht die härteste Nuss bei der Umstellung? Das ist sicher die Einführung der On-Board-Diagnose (OBD). Während des Fahrzeugbetriebes sollen abgasbeeinflussende Systeme nicht nur einfach überwacht, sondern zusätzlich auch auf die rationale Logik der gesendeten Daten und Messwerte hin überprüft werden. Das geht deutlich weiter als die erste OBD-Stufe beim Pkw. Viele Modelle verfügen heute noch gar nicht über die elektronische Peripherie, um diese Aufgabe überhaupt erfüllen zu können. Für die Rationalitätsprüfung muss zusätzlich eine Software entwickelt werden, die die Bewertung der Daten durchführt. Der Aufwand für die Hersteller ist nicht zu unterschätzen.
• Gibt es noch Schlupflöcher für Baureihen, die diese Hürden nicht nehmen können? Es gibt die Möglichkeit des Abverkaufs von einer beschränkten Menge an Lagerfahrzeugen über den Stichtag 1. Januar 2017 hinaus. Hierzu muss der Fahrzeughersteller aber eine spezielle Ausnahmegenehmigung, die sogenannte „Auslaufende Serie“, beim Kraftfahrt-Bundesamt beantragen. Die maximale Anzahl entspricht hierfür zehn Prozent der in den Jahren 2015 und 2016 in Deutschland zugelassenen Fahrzeuge eines Modells. Bleibt die Anzahl unter 100 Stück, so darf der Hersteller auf eben diese 100 Fahrzeuge aufrunden. Das sind aber keine großen Stückzahlen pro Baureihe.
• Sind diese Ausnahmen für Lagerfahrzeuge zeitlich begrenzt?

Euro-Normen im Überblick

Beim Kauf oder Verkauf eines Motorrads spielt nicht nur die Technik oder der Preis eine Rolle - auch die Euro-Abgasnorm kann entscheidend sein. Anders als noch vor wenigen Jahren informieren sich Käufer heute zunehmend über die Schadstoffklasse eines Fahrzeugs. Die Euro-Normen sind EU-weite Vorschriften, die festlegen, wie viele Schadstoffe ein Fahrzeug - darunter auch Motorräder - ausstoßen darf. Je höher die Zahl, desto strenger die Grenzwerte.

Tabelle: Euro-Normen für Motorräder

Seit der Vorstellung des neuen Motors von Harley-Davidson, dem Milwaukee-Eight, sind bereits einige Monate ins Land gegangen. Trotzdem scheinen noch nicht alle Fragen beantwortet und nicht jeder kann etwas mit der aktuellen Euro-4-Norm anfangen. Die Euro-4-Norm legt für Kraftfahrzeuge Grenzwerte für den Ausstoß von Treibhausgasen und Schadstoffen fest. Der Ausstoß von Schadstoffen umfasst hier ein Reihe von Grenzwerten welche sich je nach Art des Motors und Kraftfahrzeugtyp unterscheiden.

Zusätzlich ist mit der Euro-4-Norm in neuer On-Board-Diagnose-Stecker zum Pflichtbestandteil geworden. Über diesen müssen sich mit der neuen Norm zusätzliche Informationen auslesen lassen. Modelle die bis Ende 2016 zugelassen wurden haben hier einen sogenannten Bestandsschutz und sind nicht von der Euro-4-Norm betroffen.

Besonder betroffen ist hier die V-Rod Baureihe von Harley-Davidson. Der in zusammenarbeit mit Porsche entwickelte V-Rod Motor erhält keine Zulassung für die Euro-4-Norm. Aus diesem Grund hat Harley-Davidson den Verkauf der V-Rod, in den von der Euro-4-Norm betroffenen Ländern komplett eingestellt.

Sämtliche Touring Modelle von Harley-Davidson sind ab dem Modelljahr 2017 mit dem neuen Milwaukee-Eight Motor ausgestattet. Die Twin Cam Motoren wurden um ein Aktivkohlefilter-System zur Rückführung von Kraftstoffdämpfen ergänzt. Außerdem wurde an der Motorsteuersoftware gefeilt um so den Twin Cam Motor für die Euro-4-Norm Fit zu machen. Die Leistung ändert sich durch diese Änderungen nicht, diese bleibt Harley typisch kraftvoll.

Euro-4-Falle

Wer gerade ein günstiges Euro-4-Motorrad gekauft hat, der sollte es unbedingt noch 2020 zulassen. 2021 ist das nicht mehr automatisch möglich! Ab 1. Januar 2021 müssen Motorräder die Abgasnorm Euro 5 erfüllen. Neuzulassungen von Bikes mit Euro 4 sind danach nur noch in Ausnahmefällen möglich.

Eine Ausnahme gilt für Hersteller, die bereits vor dem Lockdown produzierte Motorräder abverkaufen wollen. Für solche Fahrzeuge kann die Industrie beim Kraftfahrt-Bundesamt (KBA) Ausnahmegenehmigungen beantragen. Mit dieser Regelung versucht die EU, die wirtschaftlichen Folgen der Corona-Pandemie für die Motorradindustrie abzufedern.

Für 2020 bereits verkaufte Motorräder werden absehbar keine Ausnahmegenehmigungen beantragt, weil die Zweiräder nicht mehr zum Lagerbestand des Herstellers gehören. Außerdem geht mit dem Eigentümerwechsel die Verantwortung für die Zulassung an den Eigner über. Als erster Besitzer gilt aus Herstellersicht der Händler. Händler können sich mit einer Tageszulassung helfen. Der Endkunde sollte wenigstens zeitnah mit der örtlichen Zulassungsstelle Kontakt aufnehmen und nachfragen, wie dort mit der Situation umgegangen wird.

Der Industrieverband Motorrad Deutschland (IVM) geht davon aus, dass die Behörden die Problematik kennen und dem betroffenen Motorradfahrer hilfreich zur Seite stehen. AUTO BILD hat bei der Zulassungsstelle in Hamburg nachgefragt, und die Vermutung des IVM wurde bestätigt: Der hiesige Landesbetrieb Verkehr erklärte, die Zulassung sei problemlos möglich und durch die Hygienemaßnahmen wegen Corona nicht eingeschränkt. Es komme nur auf eine rechtzeitige Terminbuchung an.

Vollkommen ausgeschlossen ist die Neuzulassung eines Euro-4-Motorrads auch 2021 nicht. In begrenztem Umfang können auch Fahrzeuge in den Verkehr gebracht werden, die die aktuellen Vorschriften nicht mehr erfüllen. Wenn eine Genehmigung für so eine auslaufende Serie von jemand anders als dem Hersteller beantragt wird, braucht es dafür laut KBA die Typgenehmigung, einen Nachweis des Standorts in Deutschland sowie gültige Übereinstimmungsbescheinigungen bzw.

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