Auflistung nach Autor:in "Helms, Hinrich"

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    Veröffentlichung
    Aktualisierung der Modelle TREMOD/TREMOD-MM für die Emissionsberichterstattung 2020 (Berichtsperiode 1990- 2018)
    (Umweltbundesamt, 2020) Heidt, Christoph; Helms, Hinrich; Kämper, Claudia; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Gohlisch, Gunnar
    Mobile Maschinen und Geräte stellen eine wichtige Quelle motorischer Emissionen dar, deren Emissionsregulierung jedoch gegenüber Straßenfahrzeugen erst deutlich später erfolgte. Die Partikel- und Stickoxidemissionen der mobilen Maschinen und Geräte tragen heute daher relevant zur Emissions- und Immissionsbelastung in Deutschland bei. Da die europäischen Luftqualitätsgrenzwerte nach wie vor an einigen städtischen Messstellen überschritten werden, wurden auch mobile Maschinen zunehmend in die Luftreinhalteplanung einbezogen, z.B. durch die Luftqualitätsverordnung Baumaschinen des Landes Baden-Württemberg. Zur Luftreinhalteplanung gehört auch die nationale Emissionsberichterstattung durch das Umweltbundesamt, welche für den Bereich der mobilen Maschinen und Geräte auf Grundlage des seit 2004 entwickelten Modell TREMOD-MM durchgeführt wird. Der vorliegende Bericht dokumentiert die für TREMOD-MM, Version 5.1 zugrundeliegenden Methoden, Daten und Ergebnisse. Im Jahr 2019 wurden die Bestandsdaten einzelner Sektoren, soweit möglich, fortgeschrieben, die Emissionsfaktoren auf Grundlage der aktuellen Emissionsgrenzwerte und neuerer Messergebnisse aktualisiert sowie der Gesamtenergieverbrauch. Ein weiterer Schwerpunkt dieses Berichts ist die vollständige Dokumentation aller verwendeten Daten in einer Veröffentlichung, welche zuletzt im Jahr 2004 vorlag. Daher werden auch Arbeiten aus vorigen Aktualisierungen und internen Berichten beschrieben, sofern keine neueren Arbeiten vorgenommen worden sind. Quelle: Forschungsbericht
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    Veröffentlichung
    Energieverbrauch von Elektroautos (BEV)
    (2022) Helms, Hinrich; Bruch, Bernhard; Räder, Dominik; Institut für Energie- und Umweltforschung; Technische Universität (Graz). Institut für Thermodynamik und nachhaltige Antriebssysteme; Deutschland. Umweltbundesamt; Jahn, Helge
    Zentrales Instrument für die Minderung der CO2-Emissionen von PKW sind die europäischen Flottenzielwerte (Verordnung (EU) 2019/631). Sowohl für PKW mit Verbrennungsmotor als auch für Elektrofahrzeuge wird hier aktuell das WLTP-Testverfahren zur Bestimmung des offiziellen Energieverbrauchs genutzt. Es handelt sich jedoch um einen Test auf dem Rollenprüfstand und die Abbildung des realen Verbrauchsverhaltens bleibt eingeschränkt. Neben den Verbrauchsunterschieden durch unterschiedliche Fahrprofile können auch andere Verbraucher (Nicht-Antriebs-Energie = NAE) zu Abweichungen zwischen WLTP- und Realverbrauch führen. Vor allem werden wichtige Verbraucher wie die Klimaanlage nicht erfasst. Bei Elektroautos (BEV) kann der Anteil des NAE-Verbrauchs am Gesamtverbrauch tendenziell noch höher liegen als bei Verbrennern. Infolge der hohen Wirkungsgrade von Batterie und Elektromotor entstehen geringere Wärmeverluste, so dass für die Heizung des Fahrgastraumes bei Elektroantrieben zusätzliche Energie aufgewendet werden muss. Darüber hinaus gibt es im Elektrofahrzeug zusätzliche Verbraucher wie z.B. die Temperierung der Batterie. Solche Heizenergiebedarfe sind im Test nicht erfasst. Ladeverluste sind dagegen im Messverfahren zwar enthalten, es handelt sich voraussichtlich jedoch um Idealwerte, da der Hersteller eine optimale Ladestrategie wählen darf. Vor diesem Hintergrund ist es Ziel der Studie, den Beitrag des NAE-Verbrauchs zum Gesamtverbrauch von BEV im Realbetrieb darzustellen. Auf dieser Basis werden dann Vorschläge entwickelt, wie das Verfahren des WLTP für die offiziellen Verbrauchsangaben sinnvoll angepasst und erweitert werden kann. Die Vorschläge zielen auf eine realitätsnähere Abbildung der Verbräuche von Elektrofahrzeugen im offiziellen Testverfahren WLTP. Quelle: Forschungsbericht
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    Fortentwicklung der Verordnung (EU) Nr. 2016/1628 für Mobile Maschinen und Geräte - NRMM (Non Road Mobile Machinery)
    (Umweltbundesamt, 2023) Heidt, Christoph; Helms, Hinrich; Kräck, Jan; Institut für Energie- und Umweltforschung; FVT - Forschungsgesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik; IVU Umwelt GmbH; Deutschland. Umweltbundesamt; Jahn, Helge
    Non Road Mobile Machinery (NRMM), wie z.B. Baumaschinen, Traktoren oder Rasenmäher, sind eine der wesentlichen mobilen Quellen für Schadstoffemissionen. Sie emittieren deutschlandweit jährlich fast die gleiche Menge an Abgaspartikeln und ca. 15 % der Stickoxid Emissionen verglichen mit Straßenfahrzeugen, wie z.B. Autos oder Lkw. Neue NRMM-Motoren müssen aktuell die Abgasstufe V nach der EU-Verordnung 2016/1628 erfüllen. Die strengen Grenzwerte entsprechen in etwa denen der Euro VI für LKW. Die vorliegende Studie untersucht, ob NRMM auch im Realbetrieb geringe Emissionen aufweisen. Stufe V-Motoren der Kategorie 56 bis 560 Kilowatt Nennleistung, welche einen Großteil aller NRMM ausmachen, halten diese Grenzwerte unter normalen Arbeitsbedingungen ein. Leerlaufphasen und Kaltstarts, welche über 50 % der Gesamtemissionen ausmachen können, fließen jedoch in der aktuellen Verordnung nicht ausreichend mit ein. Eine zukünftige In-Service-Conformity-Gesetzgebung sollte dies berücksichtigen. Die Partikel- und Stickoxidgrenzwerte für Dieselmotoren bis 19 kW (bei Binnenschiffen bis 300 kW) entsprechen noch etwa dem Stand von Euro-IV-Lkw oder älter. Die Grenzwerte für kleinere Benzingeräte liegen weit hinter den aktuellen Anforderungen für Pkw oder Mopeds zurück. Eine Fortentwicklung der Gesetzgebung wird daher empfohlen. Diese sollte auch den Umstieg auf Nullemissionsantriebe, z.B. Elektrogeräte, zum Ziel haben und dieses, beispielsweise durch ambitionierte Emissionsgrenzwerte und eine Roadmap, unterstützen. Die Erkenntnisse der Studie stützen sich auf ein umfangreiches Daten-Set basierend auf Literatur, Telematiksystemen und eigenen Messungen mit portablen Emissionsmessgeräten (PEMS). Weiteren Forschungsbedarf sehen die Autoren insbesondere bei der Frage, ob die Motoren auch über eine lange Lebenszeit sauber sind und welche Rolle Defekte oder Manipulationen spielen. Quelle: Forschungsbericht
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    Konzept zur zukünftigen Beurteilung der Effizienz von Kraftfahrzeugen
    (2013) Helms, Hinrich; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt
    Zur Bewertung von Fahrzeugen (z.B. beim Pkw-Effizienzlabel und der Kfz-Steuer) wird heute vor allem deren direkterCO2-Ausstoß herangezogen und ab 2015 auch europaweit begrenzt (EU-Flottengrenzwerte). In jüngerer Zeit werden jedoch zunehmend alternative Antriebssysteme erforscht, deren CO2-Emissionen teilweise (Plug-In Hybride) oder vollständig (Elektrofahrzeuge) vom Auspuff in die Energiebereitstellung verlagert werden. Eine Bewertung der sogenannten 'Nullemissionsfahrzeuge´ auf Basis ihres direkten CO2-Ausstoßes ist dann nicht mehr aussage-kräftig und auch Mischkonzepte (wie Plug-In Hybride) werden auf dieser Basis nur unzu-reichend bewertet. Ein Paradigmenwechsel von einer emissionsseitigen (Output-)Bewertung zu einer energieseitigen (Input-)Bewertung ist daher notwendig.
    Quelle: www.umweltbundesamt.de