Wie die Euro-7-Norm die Automobilindustrie verändert

Die Gesundheit der Bürger zu schützen und die Umweltbelastung zu reduzieren, sind bedeutende Ziele der Politik. Eines der Ziele ist die Senkung der Emissionen, die durch die Kraftfahrzeuge entstehen. Die Umweltbelastung ist hierbei hauptsächlich durch Abgase und die Feinstaubbildung z.B. durch den Abrieb beim Bremsen sehr hoch. Die EU-Kommission arbeitet an möglichen Gesetzen und Regelungen, um eben dieses Ziel zu erreichen. Im Herbst 2022 wurde ein Vorschlag der EU-Kommission präsentiert, die die Automobilindustrie zu einer schnellen Handlung zwingt. Welche Herausforderungen sind es und wie gehen die Automobilhersteller damit um? Gibt es Lösungsansätze, die den Herstellern helfen, die neuen Vorgaben einzuhalten?

Die Euro-7-Norm: Eine Übersicht

Die EU-Kommission verabschiedete im Herbst 2022 die neue Euro-7-Norm, die im Sommer 2025 in Kraft treten soll. Ein Ziel dieser neuen Norm ist, die Umweltbelastung durch zu hohe Feinstaubpartikel zu minimieren und damit sowohl der Umwelt, als auch der Gesundheit der Menschen entgegenzukommen. Die Folgen durch eine zu hohe Feinstaubbelastung können bedeutend sein. So sind beispielsweise Bluthochdruck bereits nach einer kurzfristigen Belastung von ein paar Tagen die Folge. Bei einer langfristigen Belastung über Monate oder Jahre kann es bereits zu schweren Folgen kommen, wie Erkrankung der Atemwege, des Herz-Kreislaufsystems und des Nervensystems. Dies geschieht vor allem dadurch, dass die feinen Partikel (kleiner als 100 Nanometer) problemlos in die tiefsten Bereiche der Lunge gelangen. Von dort aus können sie ohne weiteres sowohl ins Blut, als auch in das Lymphsystem gelangen (Quelle: Umweltbundesamt). 
Der Grund für die hohe Feinstaubbelastung sind z.B. der Abrieb der Reifen und der Bremsen bzw. Bremsscheiben bei den Fahrzeugen. Durch den Abrieb gelangen Mikroplastikpartikel in Form von Feinstaub in die Umwelt und gefährden die Gesundheit Einzelner. Gerade Orte mit einem hohen Bremsaufkommen, wie beispielsweise dicht befahrene Straßen und Kreuzungen oder U-Bahn-Stationen sorgen für erhöhte Feinstaubwerte in der Umgebung. Mit der neuen Abgasnorm soll die Belastung reduziert werden, da erstmalig Emissionsgrenzwerte für alle Kraftfahrzeuge festgelegt wurde.

Während in den vergangenen Abgasnormen der Fokus eher auf den kleinen Kraftfahrzeugen lag, werden jetzt zusätzlich die Lastkraftwagen und größeren Fahrzeuge detaillierter betrachtet. Diese neuen Vorschriften sind Kraftstoff- und Technlogieneutral und legen die gleichen Grenzen für alle Fahrzeuge fest, unabhängig davon, welcher Kraftstoff im Fahrzeug verwendet wird oder um welche Fahrzeuggröße es sich handelt. Nach Angaben des Spiegels sollen die geplanten Vorschriften jetzt abgeschwächt werden, da der angepeilte Start im Juli 2025 zu „unrealistisch“ sei. Die neuen Regelungen sollen für die Typengenehmigung neuer Automodelle erst in zweieinhalb Jahren gelten und für die Neuwagen erst nach dreieinhalb Jahren. Dies nimmt den Automobilherstellern etwas den Druck (Quelle: Spiegel: 25.09.2023, Link zum Artikel hier).
So wurde beispielsweise die Liste an limitierten Schadstoffen sowohl bei PKWs, leichten Nutzfahrzeugen als auch bei LKWs angepasst. Die Grenzwerte für Schadstoff aus dem Auspuff wurden prinzipiell nicht gesenkt, sondern wurden in der neuen Abgasnorm auf den niedrigsten Wert der Antriebsart aus der vorherigen Euro-Abgasnorm (Euro-6) angepasst. Erstmalig wurde ein zusätzlicher Grenzwert für die Partikelemissionen von Bremsen und Regeln für die Mikroplastikemission von Reifen festgelegt. Diese vorgegebenen Grenzwerte sollen für alle Fahrzeuge gelten, einschließlich den Elektrofahrzeugen.
Das Ziel des Ganzen ist die Senkung der Gesamtemissionen von PKWs und Transportern. Im Vergleich zur Euro-6-Norm, ist geplant, den Wert der Gesamtemissionen mit der neuen Euro-7-Norm im Jahr 2035 bei PKWs um 35% und im Vergleich zu Euro 6 Abgasnorm von Bussen und LKWs um 56% zu senken. Die Feinstaubpartikel, die beim Bremsen ausgestoßen werden, sollen um einen Wert von 27% gesenkt werden.

Herausforderungen der Automobilindustrie

Die neue Abgasnorm soll im Juli 2025 in Kraft treten und fordert somit die Automobilhersteller zu drastischen Veränderungen. Für sie gilt es jetzt, die neuen Anforderungen zu verwirklichen, da es sonst Probleme bei der Zulassung der Fahrzeuge geben könnte, wenn diese die Vorschriften am Stichtag nicht erfüllen. Hildegard Müller, die Präsidentin vom Verband der Automobilindustrie e.V., bringt diese Problematik mit folgendem Zitat auf den Punkt: „Sollte die derzeitige Fassung der Euro-7-Abgasnorm so in Kraft treten, können Produktionsausfälle und Angebotsengpässe die Folge sein, da in der kurzen Zeit nicht genügend Fahrzeuge mit den Voraussetzungen entwickelt und genehmigt werden können.“ Die Hersteller müssen reagieren, und zwar schnell, allerdings ist dies in der Realität schwer umsetzbar. In der Theorie sind die Grenzwertsenkungen bei PKWs und leichten Nutzfahrzeugen nominell gering. Das Problem ist allerdings, dass die Anpassung der Änderung innerhalb kürzester Zeit geschehen muss. Die Entwicklung und Genehmigung eines entsprechenden Antriebs bei einer Vorlaufzeit von nur einem Jahr nach erwartetem Abschluss der delegierten Rechtsakte ist zu wenig. Die Hersteller müssen JETZT an Lösungsansätzen arbeiten, damit bis zum Stichtag die Fahrzeuge auf dem Markt sind und damit die vorgeschriebenen Anforderungen erfüllt sind. Einer der Lösungsansätze zur Senkung der Feinstaubbelastung sind speziell beschichtete Bremsscheiben. 

Anpassung des Schleifprozesses für das Doppelseiten-Planschleifen

Die Idee hinter der Verwendung von hartstoffbeschichteten Bremsscheiben liegt darin, dass durch die harte Oberfläche der Verschleiß der Bremsscheiben enorm reduziert wird. Ist der Verschleiß gesenkt, minimiert sich auch die Feinstaubbelastung durch den Abtrieb. Dies ist ein vielversprechender Lösungsansatz, um einen Teil der Vorgaben der neuen Euro-7-Norm zu erfüllen.
In der Theorie klingt dieser Lösungsvorschlag plausibel. Die bisherigen Schleifprozesse zum Schleifen von Bremsscheiben sind jedoch nicht für die Bearbeitung der Hartstoffschicht ausgelegt.
Die meisten Bremsscheibenhersteller verwenden zum Herstellen einer Bremsscheibe das Fertigungsverfahren Doppelseiten-Planschleifen. Bei diesem Schleifprozess wird das Bauteil zwischen zwei parallel angestellten Schleifscheiben geführt. Die gegenüberliegenden Flächen des Werkstückes werden gleichzeitig geschliffen. Die Herausforderung bei den hartstoffbeschichteten Bremsscheiben liegt an der Oberfläche. Der Werkstoff, mit dem die Bremsscheiben beschichtet werden, sorgt nun für eine deutlich höhere Belastung der Schleifscheibe. Der Verschleiß der Schleifscheibe wird dadurch extrem erhöht und die Temperatur in der Kontaktzone nimmt enorm zu.
Um den Verschleiß der Schleifscheibe zu reduzieren, ist eine prozessangepasste Kühlschmierstoffzufuhr notwendig. Mit der richtigen Menge und Austrittsgeschwindigkeit an der richtigen Stelle kann der Kühlschmierstoff die Hitze, die in der Kontaktzone durch die erhöhte Reibung entsteht, reduzieren und die Wahrscheinlichkeit für Schleifbrand minimieren.

Mit Grindaix-Düsen zur prozessangepassten KSS-Zufuhr

Die richtige Kühlschmierstoffzufuhr ist wichtig, um ein qualitativ hochwertiges Ergebnis und gleichzeitig einen produktiven und ressourcenschonenden Schleifprozess zu haben. Dabei spielt sowohl die Menge an Kühlschmierstoff eine Rolle, als auch der Ort, an dem das KSS auf die Schleifscheibe trifft. Mit Grindaix Düsen schaffen Sie es beides zu kombinieren. Unsere individuell angepassten Düsen werden immer exakt auf einen Schleifprozess ausgelegt und optimiert. So erhalten Sie im Schleifprozess die richtige Menge an Kühlschmierstoff und an der richtigen Stelle. Beim Doppelseiten-Planschleifen können Sie mit einer optimalen Kühlschmierstoffversorgung die Effizienz steigern, d.h. geringer Verschleiß, hohe Bauteilqualität und kurze Taktzeiten. Nebeneffekt bei der optimierten Kühlschmierstoffversorgung ist meistens auch eine verbesserte CO2-Bilanz, weil z.B. die Pumpen für den Kühlschmierstoff im optimalen Bereich laufen, die Kühlschmierstofffiltration entlastet und unnötiger Ausschuss reduziert wird.
Sie haben Fragen oder Probleme mit der Kühlschmierstoffzufuhr beim Doppelseiten-Planschleifen? Zögern Sie nicht und kontaktieren Sie uns. Sie erreichen uns über die Telefonnummer 02273 -953730 und über die E-Mail-Adresse info@grindaix.de.