Achtergrond: Alles over de WLTP

Vriend en vijand zijn het erover eens dat uitstoot- en verbruiksmetingen op de rollenbank niet bepaald representatief zijn voor de alledaagse werkelijkheid. Toch moeten we het ermee doen; er is geen alternatief. De basis voor de verbruiksstaatjes in de folders en prijslijsten blijft vooralsnog de verouderde meetcyclus NEDC. Maar niet getreurd: achter de schermen wordt stapsgewijs een nieuwe meetprocedure ingevoerd, de WLTP. In die nieuwe procedure is naast laboratoriumtests plaats ingeruimd voor praktijkmetingen op de openbare weg, in het Engels de Real Driving Emission-test, afgekort tot RDE. Sterker nog: de metingen op de weg zijn sinds september 2017 een verplicht onderdeel bij de typegoedkeuring van compleet nieuwe modellen. En vanaf september volgend jaar krijgen alle nieuw te verkopen auto's ermee te maken. Het idee achter de RDE-test is om te kijken of de op de rollenbank gemeten waarden in de praktijk haalbaar zijn. Op deze manier moet het gapende gat tussen rollenbank en openbare weg, zoals dat de afgelopen jaren door verschillende instituten werd gemeten, teruggedrongen worden.

NOx eerst
Voor de typegoedkeuring telt bij de RDE-test in eerste instantie alleen de uitstoot van stikstofoxiden (NOx) mee. De schadelijke NOx zijn het minst makkelijk uit het uitlaatgas te verwijderen. Daardoor breekt menig fabrikant van diesels er zich het hoofd over. CO2-metingen (dus ook het brandstofverbruik) zal de RDE-test vooralsnog niet gebruikt worden, die waarden worden volgens de WLTP op de rollenbank bepaald.
Bij de huidige Euro 6-norm ligt de uitstootgrens voor NOx, gemeten volgens de NEDC-methode, op 80 mg/km en dat getal blijft bij de WLTP gehandhaafd, ook al zal de rollenbankcyclus van de WLTP door een iets realistischer verloop voor dezelfde auto tot een hogere uitstootwaarde leiden. Bij de RDE-tests mag echter met een conformiteitsfactor gewerkt worden. Het punt is namelijk dat een relatief compact mobiel meetsysteem (PEMS, Portable Emissions Measurement System) dat bij een praktijktest wordt gebruikt, minder nauwkeurig is dan een grote laboratoriumopstelling. Daar komt bij dat de PEMS vóór de meting wel gekalibreerd kan worden, maar er tijdens de rit niet meer gecontroleerd kan worden of het meetsysteem nog naar behoren functioneert.

Conformiteitsfactor
Die conformiteitsfactor is in eerste instantie op 2,1 gesteld (oftewel een overschrijding van 110 % ten opzichte van de Euro 6-norm die op de rollenbank gemeten wordt). Zodoende mag er tijdens de meting gemiddeld 80 mg/km x 2,1 = 168 mg/km aan NOx uitgestoten worden. Een tweede stap wordt gezet in januari 2020 voor nieuwe modellen, voor nieuwe auto's een jaar later. Dan wordt de conformiteitsfactor verlaagd van 2,1 naar 1,5, wat tijdens de praktijktest een NOx-limiet van 120 mg/km betekent. Overigens hadden milieu-lobbyclubs liever gezien dat de factor van meet af aan al op 1,5 gezet zou worden, maar onder invloed van de auto-industrie is dat niet doorgegaan.

Huiswerk
Het gaat er bij de RDE-test voor de NOx-uitstoot trouwens niet om een zo laag mogelijke waarde te scoren. Zolang de waarde onder de limiet zit, is het goed. Het is dus niet zoals bij CO2, waar een fabrikant er alles aan gelegen is om zo laag mogelijk uit te komen omdat iedere gram meetelt (zoals in Nederland bijvoorbeeld in de hoogte van de BPM). Dat wil niet zeggen dat het bij de RDE-test nergens over gaat. Wordt er gemiddeld meer dan 168 mg/km (en straks 120 mg) geregistreerd, dan hoeft de auto niet meer aan de rollenbanktest te beginnen. De fabrikant zal dan zijn huiswerk opnieuw moeten doen: terug naar de ontwikkelingsafdeling.

Het meetapparaat
Toen ruim twee jaar geleden Dieselgate losbarstte, verschenen er in de media ter illustratie regelmatig foto's van auto's met een heel groot en zwaar meetapparaat, meestal kofferbakvullend of nog groter. Inmiddels zijn de leveranciers van mobiele uitstootmeters (PEMS) zo ver dat ze compactere meetsystemen hebben die net als een fietsendrager op de trekhaak gemonteerd kunnen worden en tussen de 100 en 150 kg wegen. Dat is nog steeds niet niks. Onlangs waren we bij BMW om over het onderwerp te praten en daar vinden ze die 100 tot 150 kg nog altijd veel te veel. Maar goed, het scheelt al voor de aerodynamica dat de kofferbakklep niet meer open hoeft te staan.
Met een PEMS kunnen gelijktijdig verschillende stoffen gemeten worden: stikstofoxiden (NOx), koolmonoxide (CO), koolstofdioxide (CO2) en fijnstofdeeltjes (Pm). Onverbrande koolwaterstoffen (HC) zijn daar niet bij. Een mobiele uitstootmeter mag voor zijn werkzaamheden namelijk geen energie van de auto vragen (dat zou de meting te veel beïnvloeden), maar moet over een eigen accu beschikken. De analyse van uitlaatgas op koolwaterstoffen vraagt echter zoveel energie dat het praktisch niet lukt in een auto; hiervoor blijft een laboratoriumopstelling noodzakelijk.

Uitdaging in de stad
Zowel bij BMW als bij Bosch weten ze ons te vertellen dat de grootste uitdaging om de emissiewaarden binnen de perken te houden in de stadscyclus ligt. Bij een bezoek aan het ontwikkelingscentrum van Bosch krijgen we de gelegenheid voor een eerste korte kennismaking met een auto die een PEMS op de trekhaak heeft. En inderdaad zien we de meters in dynamisch verkeer binnen de bebouwde kom het verst uitslaan. Wanneer we in de buiten- en snelweggedeeltes van de test met minder snelheidsfluctuaties te maken hebben, daalt de NOx-uitstoot aanzienlijk. Uiteindelijk weten we een gemiddelde onder de 80 mg/km te scoren. Zelfs zonder de conformiteitsfactor is de limiet haalbaar. Maar de eerlijkheid gebiedt wel te zeggen dat de motor in onze auto nog geen serieproduct is. Het geeft echter wel aan waar de struikelblokken c.q. uitdagingen liggen in de RDE-test. De meerijdende Bosch-ingenieur weet te melden dat je je als constructeur voor de rollenbanktest weinig zorgen meer hoeft te maken wanneer je bij de RDE-test onder de limiet zit, een stelling die bij BMW beaamd wordt. Wij zijn benieuwd of de nieuwe auto's die straks een typegoedkeuring met RDE-test hebben, bij onafhankelijke instituten voortaan wel keurig onder de limiet zitten …

Testroute
De RDE-test is niet zomaar een willekeurig blokje om. Aan de route en duur worden enkele eisen gesteld volgens de EU-verordeningen 2016/427 en 2016/646. Zo moet de test anderhalf tot twee uur duren, waarvan 34 procent van de tijd in stadsverkeer, 33 procent op buitenwegen en de resterende 33 procent op de snelweg plaatsvindt. Met inachtneming van de ter plaatsen geldende verkeersregels ligt de maximumsnelheid voor het gedeelte in stadsverkeer op 60 km/h, op de buitenweg moet er tussen de 60 tot 90 km/h gereden worden en op de snelweg tussen de 90 en 145 km/h (en ten minste 5 minuten boven de 100 km/h). Elk van de secties moet minimaal 16 kilometer lang zijn. Daarnaast mag het hoogteverschil tussen begin- en eindpunt niet meer dan 100 meter bedragen. Op deze manier zou zo'n 95 procent van de in Europa voorkomende rijomstandigheden met de RDE-test afgedekt moeten zijn. Het staat de fabrikanten vrij om zelf een route uit te zetten, zolang die maar aan alle eisen voldoet. Die route kan dus net zo goed in de buurt liggen van Göteborg of Stuttgart als van Turijn. Voorwaarde is wel dat de test uitgevoerd wordt onder toezicht van een onafhankelijk keuringsorgaan, zoals de RDW. Voor wie er prijs op stelt: de RDE-getallen zul je niet in de folder tegenkomen, maar je kunt het bij je auto horende RDE-keuringsrapport wel gratis opvragen bij de fabrikant.

Van NEDC naar WLTP
De huidige meetcyclus (de NEDC, wat staat voor de New European Driving Cycle) voldoet niet meer. Hoog tijd dus voor wat anders. Dat is de WLTP, wat staat voor Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicle Test Procedure, waartoe de RDE-test behoort. Bij de WLTP hoort ook een nieuwe rollenbank-meetcyclus, de WLTC (met de c van cyclus). Het snelheidsverloop van de WLTC is natuurgetrouwer dan bij de NEDC (al kan het nog altijd een stuk realistischer). Verder is de te rijden afstand groter, worden de omstandigheden en meetvoorwaarden nauwkeuriger omschreven en zijn de marges een stuk kleiner. De door de fabrikant opgegeven uitstoot- en verbruikscijfers moeten hierdoor dichter bij de werkelijkheid komen te liggen. Alle nieuwe modellen moeten vanaf deze maand (september 2017) voor de typegoedkeuring de WLTP ondergaan, bestaande modellen moeten vanaf september volgend jaar aan de WLTP-regels voldoen. Uitgezonderd zijn modellen in de laatste fase van hun levenscyclus: die mogen nog tot september 2019 worden verkocht met hun bestaande NEDC-typegoedkeuring. Het betekent dat we dus nog niet van de NEDC af zijn.
De CO2-uitstoot moet voorlopig nog gewoon gecommuniceerd worden op basis van meting volgens de NEDC-procedure. Dit om te voorkomen dat er appels met peren vergeleken worden. De gemiddelde opgegeven CO2-uitstoot van alle door een fabrikant in een jaar in Europa verkochte auto's (ook wel het vlootgemiddelde genoemd) mag sinds 2015 niet meer dan 130 g/km bedragen. De fabrikant die daar boven zit, moet financieel flink bloeden. Vanaf 2020 wordt die grens van 130 g/km teruggebracht naar 95 g/km. Let wel: die 130 en 95 g/km zijn bedacht op basis van de NEDC-test. Voor het vlootgemiddelde zullen auto's dan ook tot en met 2020 volgens de NEDC gemeten worden, naast de inmiddels verplichte WLTP-metingen. Dit levert voor dezelfde auto dus zowel NEDC- als WLTP-getallen op. Uit de NEDC- en WLTP-datasets van 2020 zal een conversiefactor bepaald worden. Met deze factor kan de 95 g/km volgens de NEDC omgerekend kunnen worden naar een nieuw getal volgens WLTP, wat dan vanaf 2021 de nieuwe norm voor het vlootgemiddelde wordt. Waar de NOx-limiet in de WLTP dus dezelfde zal blijven als in de NEDC (80 mg/km), zal het CO2-doel wel iets hoger uitvallen. Bij BMW verwachten ze een verschil van 20 tot 25 procent bovenop de 95 g/km.

Hoe zat het ook weer?
Elk nieuw autotype dat een fabrikant in d EU wil verkopen, moet eerst door een keuringsinstantie, zoals de RDW, worden goedgekeurd. Daar horen onder meer allerlei tests bij. De uitkomsten gelden vervolgens als de eigenschappen van dit type auto. Als de uitkomsten binnen de wettelijke normen blijven, wordt het nieuwe model toegelaten tot de markt.

Euro 6
In Europees verband gelden sinds 1992 voor autofabrikanten wettelijke normen waaraan de uitstoot van hun nieuwe modellen moet voldoen. Van tijd tot tijd worden die normen aangescherpt. Sinds september 2014 is de zesde aanscherping van kracht, vandaar Euro 6.

Dit artikel verscheen eerder in AutoWeek 37 van 2017.