Im Nebel des Abgasskandals

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Stuttgart, 29. September 2015 – Volkswagens Skandal um massiv überhöhte Stickoxid-Werte in zwei gemessenen Motorvarianten zieht gerade weite Kreise. Beide Kirchenoberhäupter Deutschlands, ebenso die Bundeskanzlerin, Elon Musk und Arnold Schwarzenegger haben sich schon öffentlich geäußert. "Das Ende ist nah!", erschallen die Rufe, das Ende des Diesels und der deutschen Autoindustrie und überhaupt. Das wird so weitergehen, bis wir die nächste Sau durchs Dorf peitschen. Deshalb hier eine Bestandsaufnahme der Dinge, die wir bis jetzt wissen und vor allem auch einige Mahnungen darauf, dass wir die wichtigsten Dinge nicht wissen und wahrscheinlich nie erfahren werden.

Worum geht es eigentlich?

Es geht um massiv überhöhte Stickoxid-Emissionen von zwei Dieselmotor-Varianten, die eine Universität (West Virginia University) für das unabhängige Institut ICCT (International Council on Clean Transportation) im Mai 2014 maß. Hier das ausführliche Testprotokoll. Eigentlich erwarteten die Mitarbeiter des ICCT, dass ihr Test eines VW Jetta mit NOx-Speicherkatalysator, einem VW Passat mit SCR-Katalysator und Harnstofflösungseinspritzung und einem BMW X5 mit SCR-Kat UND NOx-Speicherkat, gute Werte aufzeigen würde, mit denen sie ein Argument pro Diesel im PKW führen könnten. Beide VWs setzen einen turbogeladenen Reihenvierzylinder mit 2 Litern Hubraum ein, der BMW einen turbogeladenen Reihensechszylinder mit 3 Litern Hubraum. Die VWs sind frontgetrieben, der BMW hat einen Allradantrieb. Alle Autos waren mit Sechsgang-Automatikgetrieben ausgestattet. [Zusatz:] Da einige Fragen kamen: Der BMW-Testwagen war ein E70, der zu Beginn des Tests noch aktuell war. Erst der Nachfolger hatte das Achtganggetriebe.

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Der Volkswagen-Motor mit dem Speicherkatalysator emittierte dabei je nach Strecke im Schnitt das 15- bis 35-fache der gültigen Grenzwerte (mit Spitzen beim 40-fachen), der Volkswagen-Motor mit SCR-Kat das 5- bis 20-fache. Der BMW-Motor blieb im Stadtverkehr und beim Highway-Cruisen unter oder im Bereich des Grenzwerts. Er überstieg ihn erst um etwa das 10-fache auf der Bergstrecke. Ausgerechnet der schwere, große Allrad-SUV verhielt sich also in etwa wie erwartet, die kleineren Dieselautos wichen so krass von ihren Zulassungswerten ab, dass sie im Labor noch einmal nachgemessen wurden. Dabei fiel auf, dass auf dem Prüfstand beste Werte gemessen werden konnten, die im Fahrversuch jedoch nie auch nur annähernd erreicht wurden.

Stickoxide sind reaktionsfreudig. Stickstoffdioxid (NO2) reagiert beispielsweise unter Sonneneinstrahlung zu NO und O3 (Ozon), ohne Sonneneinstrahlung zurück (Ozonschicht!) und reagiert mit Wasser zu Salpetersäure. Stickoxide gelten als sehr schädlich für die Atemwege. Da mobile Dieselmotoren für den größten Anteil am atmosphärischen Stickoxid verantwortlich gemacht werden, stehen strenge Grenzwerte in den Abgasvorschriften der USA, aber auch in denen der EU.

Warum ist das jetzt in den Nachrichten?

In den USA generiert das Thema seit der Messung im Mai 2014 Nachrichten, weil dort seit vielen Jahren der zähe PR-Stellungskrieg um die gefühlte Sauberkeit des Diesels tobt. [Update:] Es hat sich jedoch gezeigt, dass viel Unsicherheit darüber herrscht, wo das Problem mit den Messungen denn jetzt wirklich lag. Die Redaktion bat mich daher, die Echtwelt-Überprüfungstests näher zu erläutern. Denn nach dem ICCT kramte die Presse lauter Studien heraus, in denen Grenzwerte überschritten wurden. Zur Demonstration, wie einfach das geht: "Skandal! Baden-Württembergs Umweltbehörde misst bis zu 2700 mg/km NOx-Ausstoß bei Euro-6-Fahrzeugen!" Andere zitierten den ADAC Ecotest. Es ist letztendlich egal. Die amtlichen Grenzwerte gelten für einen gesetzlich vorgeschriebenen Fahrzyklus, der für Vergleichbarkeit sorgt. Er findet im Labor statt, weil draußen auf der Straße Dinge wie Verkehr oder Winter passieren. Der Skandal ist also nicht, dass die Grenzwerte überhaupt überschritten werden, irgendwie, irgendwo, irgendwann (denn sonst wäre der X5 auch skandalös), sondern dass die Umweltbehörden ums Verrecken nicht in die Nähe der Laborwerte kamen, was aber hätte gelingen müssen, wenn man den Prüfzyklus auf der Straße nachfährt. An dieser Stelle keimte der Verdacht. [/Update]

Volkswagen wand sich über das Jahr 2014 zunächst, als die US-Umweltbehörde (Environmental Protection Agency, EPA) mit diesen Vorwürfen auf der Matte stand.

Volkswagens USA-Sprecher warfen der Studie Verfahrensfehler vor und führten eine Vielzahl technischer Gründe an, aus denen diese Ergebnisse resultieren könnten. Dennoch bot die Firma im Dezember 2014 ein freiwilliges Software-Update an, mit dem sie eine Besserung versprach. Die EPA maß nachgebesserte Modelle zusammen mit Kaliforniens Luftreinhaltungsbehörde California Air Resources Board (CARB) nach. Es gab eine Verbesserung, aber die Motoren emittierten auf der Straße immer noch konsequent Vielfache der Grenzwerte. Das CARB begann zu bohren, konnte aber keine der von Volkswagen angeführten technischen Gründe als Ursache nachweisen. CARB und EPA stellten klar, dass die neuen Volkswagen-Motoren für 2016 mit keiner Zulassung rechnen können, solange diese Abgaswertschere nicht geklärt werde. Unter diesem enormen Druck gab Volkswagen schließlich zu, dass es getrennte Kalibrierungen gebe für den Prüfstand und die Straße, die das erklären. Die Motorbox wertet unter anderem Lenkradbewegungen, Umgebungsluftdruck, Raddrehzahlen und Motorlaufzeit aus, um automatisch zu entscheiden, welche grundsätzliche Form der Abgasreinigung verwendet werden soll: Prüfstand oder Straße.

Das war der Punkt, als die Sau Volkswagen mit dem heißen Eisen "Betrug" gebrandmarkt wurde und durchs Dorf getrieben wurde. Unklar ist, warum ein Volkswagen-Mitarbeiter so etwas zugab. In den USA gilt wie in Deutschland, dass ein Beschuldigter sich nicht selbst belasten muss ("you have the right to remain silent"). Es könnte ein Versuch sein, angesichts der existenzbedrohenden Lage Milde durch eine Beichte zu erkaufen, denn die EPA droht damit, die Zulassungen aller betroffenen Modelle für ungültig zu erklären und die nächste Motorengeneration nicht zuzulassen. Wenn das in aller Härte käme, wäre Volkswagen USA möglicherweise pleite. Es könnte aber auch sein, dass der Volkswagen-Mitarbeiter sich im Dickicht der Gesetze verhedderte zwischen dem Erlaubten und dem Unerlaubten mit seiner Aussage. Oder es war schlicht das menschlich Normale, den Verstoß zuzugeben. Schließlich zeigen die Erfahrungen der weltweiten Polizeibehörden, dass die meisten Straftaten durch ein vorzeitiges Geständnis aufgeklärt oder gar erst erkannt werden. Niemand außerhalb der Besprechungen weiß die genauen Gründe zu diesem Zeitpunkt. Klar ist, dass die Sache mit den Prüfstandsmessungen komplizierter ist, als man das aus dem Stand zunächst vermutet.

Aber machen das nicht alle?

Meistgefragte Frage: Verwenden nicht sowieso alle Hersteller abweichende Einstellungen für den Test auf dem Prüfstand? Und die Antwort lautet: ja. Die Antwort ist jedoch nicht komplett ohne das Warum: Um ein modernes Fahrzeug auf einem Rollenprüfstand überhaupt messen zu können, muss es in einen Modus versetzt werden, in dem seine Regel- und Assistenzsysteme nicht wegen unlogischer Zustände abschalten oder das Fahrzeug im Extremfall gar von der Rolle werfen, was für die Mess-Crew lebensgefährlich werden kann.

Solch einen Prüfstands-Modus braucht also jedes moderne Fahrzeug, weil man es sonst nicht messen kann. Die gemeinte Frage lautet also: Betrügen die nicht alle? Und die Antwort darauf wissen wir aktuell nicht. Bis jetzt wissen wir nur, dass ein 2014er BMW X5 im USA-Trimm reale Stichproben im erwarteten Bereich besteht, ein VW Jetta und ein Passat aber nicht. Das sind nur drei Autos. Jeder Hersteller hat natürlich bestritten, die Abgasgrenzwerte in dieser Form zu umgehen. Aber es werden jetzt auch andere Fahrzeuge gemessen. Hierauf wird es also wahrscheinlich in den nächsten Monaten ein paar Antworten geben. Monate deshalb, weil wasserdichte Tests lange dauern. Die Uni West Virginia fuhr fast 4000 Kilometer allein mit dem Passat.

Eine Prüfsituation ist in ihrer Art stets künstlich. Es liegt also nahe, einfach zwei Mappings abzustimmen: eins für die Prüfung, eins für den Kunden. Denn der Kunde, das sollten Fingerzeiger nicht vergessen, hat andere Anforderungen an sein Auto als die Allgemeinheit, die vom Gesetzgeber ja vertreten werden soll. Der Kunde muss bessere Abgaswerte bei Wartung, Anschaffung und Verbrauch bezahlen. Das ist unser gesellschaftlicher Konsens, weil wir die Atemluftqualität als wichtiges Gut bewerten, dem die persönliche Mobilität folglich Zugeständnisse machen soll. Doch weil die Idee zweier Mappings zu nahe liegt, verbietet aktuelle Gesetzgebung sie explizit. Im Clean Air Act steht unter "Prohibited Acts" (§ 7522):

[It is prohibited]

A) for any person to remove or render inoperative any device or element of design installed on or in a motor vehicle or motor vehicle engine in compliance with regulations under this subchapter prior to its sale and delivery to the ultimate purchaser, or for any person knowingly to remove or render inoperative any such device or element of design after such sale and delivery to the ultimate purchaser; or

B) for any person to manufacture or sell, or offer to sell, or install, any part or component intended for use with, or as part of, any motor vehicle or motor vehicle engine, where a principal effect of the part or component is to bypass, defeat, or render inoperative any device or element of design installed on or in a motor vehicle or motor vehicle engine in compliance with regulations under this subchapter, and where the person knows or should know that such part or component is being offered for sale or installed for such use or put to such use;

Das wirft die EPA Volkswagen vor (unter Variante B also einen Verstoß für jeden einzelnen Verkauf), und sie begründet mit dem Clean Air Act auch, dass ein solcherart konstruierter Motor in den USA nicht zulassungsfähig ist.

Während ein Prüfstandsmodus also nötig und erlaubt ist, gilt ein automatisches Erkennen und Umschalten im Serienfahrzeug als Gesetzesverstoß, denn es gibt nur einen Grund, das so zu lösen: Trickserei. Das Problem für Volkswagen: Diese der Allgemeinheit nahe Gesetzesformulierung hat es über die Jahre aus Kalifornien nicht nur in die US-Bundesgesetzgebung, sondern auch ins Zulassungsrecht der EU geschafft. In der Verordnung (EG) Nr. 715/2007 (relevant für Euro 5 und Euro 6) steht:

(1) Der Hersteller rüstet das Fahrzeug so aus, dass die Bauteile, die das Emissionsverhalten voraussichtlich beeinflussen, so konstruiert, gefertigt und montiert sind, dass das Fahrzeug unter normalen Betriebsbedingungen dieser Verordnung und ihren Durchführungsmaßnahmen entspricht.

(2) Die Verwendung von Abschalteinrichtungen, die die Wirkung von Emissionskontrollsystemen verringern, ist unzulässig.

Dies ist nicht der Fall, wenn:

a) die Einrichtung notwendig ist, um den Motor vor Beschädigung oder Unfall zu schützen und um den sicheren Betrieb des Fahrzeugs zu gewährleisten;

b) die Einrichtung nicht länger arbeitet, als zum Anlassen des Motors erforderlich ist;

c) die Bedingungen in den Verfahren zur Prüfung der Verdunstungsemissionen und der durchschnittlichen Auspuffemissionen im Wesentlichen enthalten sind.

Vergleichbare Zugeständnisse macht auch das US-Recht: Die Steuerung darf das System vor Schaden schützen. Im US-Zulassungsrecht muss so eine Abschalteinrichtung jedoch in den Zulassungsunterlagen beschrieben werden, damit sie geprüft werden kann. Das fand nicht statt.

Wie konnte Volkswagen das passieren?

Auch hier: Das weiß keiner. CEO Martin Winterkorn sprach vor seinem Rücktritt von Einzeltätern, und davon, dass er nichts wusste, aber es fällt schwer, ihm das zu glauben. Ausgerechnet der penible Winterkorn, der den wichtigen Markt USA so im Auge hatte, soll von alledem nichts geahnt haben? Das bezweifelt die EPA: "Volkswagen wusste oder hätte wissen sollen", dass ihre Konfiguration gegen geltendes US-Recht verstößt. Hier der Brief der Behörde. Köpfe sollten rollen, also rollten sie. Damit gingen allerdings auch genau die Leute, die am hilfreichsten bei der Aufklärung gewesen wären.

Die Stichprobe des ICCT ist ein außergewöhnlicher Vorgang, weil die Fahrzeugindustrie sich traditionell selbst kontrolliert. Normalerweise nehmen die Hersteller selbst Stichproben vor, deren Ergebnisse sie offenlegen müssen. Man kann sich vorstellen, dass sich die Industrie gegenseitig auf die Finger schaut, aber da diese Stichproben recht aufwendig sind, misst man ein Konkurrenzprodukt nur, wenn man es wirklich wissen muss – also selten. Das Problem konnte also lange Zeit ignoriert vor sich hin gären.

Nach den ersten Untersuchungen im Konzern Volkswagen mahnte der Zulieferer Bosch schon 2007, dass der gewünschte Einsatz ihres Steuergeräts illegal sei. Es liegt auch ein Schreiben aus 2011 vor, in dem ein Volkswagen-Mitarbeiter die Illegalität des Vorgehens anmahnt. Doch der Tanker fuhr stur weiter. Jetzt übernimmt Matthias Müller (vorher: Porsche) das Ruder bei Volkswagen als Vorstandsvorsitzender. Er verspricht "schonungslose Aufklärung und maximale Transparenz". Das "schonungslos" klingt bedrohlich für den Volkswagen-Menschen, der die Abschalteinrichtung zugab. Und "maximale Transparenz" ist ein Synonym von „Unsichtbarkeit“. Wenn also in der nächsten Zeit "schonungslos" ein paar Bauernköpfe rollen und die drängenden Fragen in "maximal transparenter" Schriftform beantwortet werden, soll keiner sagen, er sei vorher nicht informiert worden. Vielleicht wirft die Folgefrage etwas Licht auf die Zwänge, denen Volkswagen in den USA unterliegt:

Warum bekam Volkswagen das Problem nicht in den Griff?

Zumindest beim Passat mit SCR-Kat und Adblue-Einspritzung kann man sich fragen, wieso ein Software-Update so schwierig sein soll. Einfach den Adblue-Hahn aufdrehen! Doch die Tankgrößen und damit die Nachfüll-Intervalle für Adblue legen die Hersteller so aus, dass sie auf die Service-Termine in der Werkstatt fallen. In Europa tun sie das für den Kundenkomfort, denn obwohl es für unseren LKW-Verkehr häufig Tankstellen mit Adblue gibt, mindert es den Komfort, diese streng riechende Flüssigkeit per Kanister nachfüllen zu müssen (es laufen daher erste Feldversuche mit Zapfsäule). [Update:] Da es mehrfach angemerkt wurde: Adblue riecht frisch kaum, je nach Lagerzeit und vor allem -temperatur entsteht jedoch Ammoniak, der wahrgenommen wird. [/Update]

In den USA ist jedoch zwingend vorgeschrieben, dass der Adblue-Tank bis zum Service hält, weil der moderne Diesel und damit Adblue viel weniger häufig verbreitet sind und die USA dem Diesel generell kritisch bis feindselig gegenüberstehen. [Update:] Ein Leser wies darauf hin, dass die EPA ihr Gesetz im Juli 2014 auf Wunsch der Fahrzeughersteller konkretisierte auf "mindestens 4000 Meilen" (~6400 Kilometer) für PKW. Vorher galt der Ölwechsel-Intervall. Die vom ICCT getesteten Autos wurden mit der alten Gesetzgebung zugelassen. [/Update]

Dieser Zielkonflikt erklärt auch, warum der BMW X5 trotz seiner aufwendigen Abgasreinigung mit NOx-Speicherkat und SCR-Kat mit Adblue am Leistung fordernden Berg die Grenzwerte übersteigt: Er spart Adblue. Man könnte natürlich größere Tanks einbauen, gegen die jedoch Bauraum, Preis und Gewicht sprechen. Vielleicht stellt sich am Ende heraus, dass Volkswagen BMWs Problem in einer so krassen Form hatte, dass sie es in keinem realen Fahrzustand über die Service-Dauer legal lösen konnten. Aber wir wissen es nicht.

Was muss ich als Volkswagen-Kunde tun?

Gar nichts. Abwarten, wie alle anderen. Es gibt derzeit keine absehbaren Zwänge für die Endkunden der Volkswagen-Marken Audi (2,1 Millionen potenziell betroffene Fahrzeuge), VW (5 Millionen potenziell betroffene Fahrzeuge), Skoda (1,2 Millionen potenziell betroffene Fahrzeuge) und Seat (0,7 Millionen potenziell betroffene Fahrzeuge), plus 1,8 Millionen potenziell betroffene kleine Nutzfahrzeuge, die die beanstandeten Motoren verwenden. Insgesamt geht es um rund 11 Millionen Fahrzeuge weltweit. Wahrscheinliches Szenario: Volkswagen ruft irgendwann die betroffenen Autos zurück. Nach dem vollbrachtem Service fahren Kunden dann einen Motor, der im Alltag weniger Stickoxide ausstößt, aber mehr verbraucht oder weniger leistet oder beides, denn es gibt in dieser Welt nichts geschenkt, am wenigsten von der Physik.

Was muss der Gesetzgeber tun?

Weiterhin den gesellschaftlichen Konsens durchsetzen. Das tut er selten genug, im Bereich Abgas sieht es aber nicht so schwarz aus, wie manche es malen. Was haben wir immer über die Kalifornier gelacht mit ihren unmöglichen Umweltgesetzen! Aber dann haben wir sie übernommen. Explizit Schummelmechanismen zu verbieten ist heute Gesetz und wirkt offenbar als Regelmechanismus. Der nächste Schritt sind Messmethoden, die trotz Vergleichbarkeit näher an der Lebensrealität der Kunden liegen. Wir könnten den ADAC-Ecotest nehmen, der ist penibel durchdokumentiert, praxisnah und hat sich jahrelang bewährt.

Praxisnahe Tests sind schwer zu beschummeln. Ab nächstem Jahr gelten zum Beispiel neue EU-Zulassungsvorschriften für Motorräder. Dann wird die Lautstärke neu zuzulassender Maschinen bei voller Beschleunigung gemessen, wie sie auf echten Straßen ja fahren, und es wird eine überprüfende Serien-Stichprobe einer Behörde kategorisch verlangt. Das ist das Ende der Auspuffklappensteuerung im Zulassungs-Messbereich. So wird es auch mit dem Abgas und dem Verbrauch weitergehen und nicht vergessen: Demokratie ist das Paradebeispiel für das mit dem Brei und den vielen Köchen. Wir haben halt nichts Besseres.

Wann ist das endlich aufgeklärt?

Wahrscheinlich nie vollständig. Wer diese Motorengenerationen vor vielen Jahren entwickelt hat, kann sich längst weit wegbewegt haben in der weltweiten Autoindustrie. Dasselbe gilt für Verantwortliche auf allen Ebenen, und gerade dort wurden ja soeben Mitarbeiter entfernt, die für Aufklärung hätten sorgen können. Natürlich hätten wir alle gern Antworten, am liebsten bis morgen, aber Volkswagen als riesiger Konzern bewegt sich so langsam wie jeder Supertanker. Hoffen wir, dass Kapitän Müller beim jetzt fälligen Crew-Appell nicht nur auf maximal transparente Probleme trifft.

(cgl)