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Dieselfahrzeuge von Volkswagen: Einhaltung von Abgasgrenzwerten mit illegalen Manipulationen

Hier bekommen Sie genau und verlässlich erklärt, was genau passiert ist, was die technischen Hintergründe hierfür sind, welche anderen Manipulationen bereits bekannt waren, welche umweltpolitischen Forderungen sich aus dem Skandal ergeben, etc.

Kürzlich ist bekannt geworden, dass der Autohersteller Volkswagen von der amerikanischen Umweltbehörde EPA bei üblen Manipulationen erwischt wurde. Hier soll versucht werden, die wichtigsten Sachverhalte und Zusammenhänge dieses Abgas-Skandals klar darzustellen. Die Presse ist zwar bereits voller Berichte über den VW-Abgasskandal, die Schummel-Software, Diesel-Gate etc., jedoch sind viele Berichte recht oberflächlich – sie erklären beispielsweise nicht (oder nicht korrekt), mit welcher Motivation diese Manipulationen erfolgt sind, weil der technische Hintergrund nicht verstanden wird.

Rüdiger Paschotta

Übrigens wird dieser Artikel weiter aktualisiert werden, wenn neue Fakten bekannt werden – etwa zum Einsatz solcher Manipulationen in anderen Ländern und durch andere Hersteller. Die letzte Aktualisierung erfolgte am 10.07.2016. Inzwischen gibt es übrigens auch einen Lexikonartikel zum Thema Abschalteinrichtung bei der Abgasreinigung sowie einen neueren Blog-Artikel mit dem Title "Diesel-Abgasskandal: Bauteilschutz als Rechtfertigung für Abschalteinrichtungen?".

Interessant ist übrigens auch die Dieselgate-Halbjahresbilanz der Deutschen Umwelthilfe. Hier fällt ein bedenkliches Licht auf Bundesverkehrsminister Alexander Dobrindt und das Kraftfahrt-Bundesamt (KBA); man muss sich fragen, ob es hier vorrangig um den Schutz von Bevölkerung und Umwelt oder eher um den Schutz der Autoindustrie geht, nachdem z. B. Auskünfte über seit Monaten vorliegende Daten von Schadstoffmessungen immer noch nicht herausgegeben werden.

Smart fortwo Diesel bei der Abgasmessung

Abbildung 1: Ein Smart fortwo couple cdi bei einer Abgasmessung in einem Labor der Berner Fachhochschule. Es wurde gefunden, dass der NOx-Grenzwert nach Euro 5 nur eingehalten wird, wenn der Test wie im offiziellen Prüfzyklus vorgesehen mit kaltem Motor beginnt. Bei bereits warmen Motor ergeben sich viel höhere Schadstoffwerte – obwohl es die Abgasreinigung dann ja eigentlich deutlich leichter hätte. Bildquelle: Deutsche Umwelthilfe.

Was ist passiert?

Es wurde alles vertuscht, solange es ging, bis anscheinend ein Eingeständnis der Manipulationen nicht mehr vermeidbar war.

Im Jahr 2014 hat sich in den USA bei Abgasmessungen an Dieselfahrzeugen von Volkswagen ergeben, dass deren Stickoxidemissionen (NOx-Werte) weitaus höher waren, als es die geltenden Grenzwerte erlauben – obwohl die entsprechenden Fahrzeugtypen natürlich die offiziellen Typenprüfungen bestanden hatten. Entsprechende Messungen hat eine Umweltorganisation namens International Council on Clean Transportation (ICCT) veranlasst, und die Resultate hat sie der US-Umweltbehörde EPA übermittelt. Dem ist die Umweltbehörde nachgegangen, und sie hat die möglichen Ursachen solcher Diskrepanzen auch mit Volkswagen über Monate ausführlich diskutiert. Dort behauptete man zunächst, man vermute gewisse unerwartete Umstände im realen Betrieb auf der Straße, bei denen irgendwelche noch zu findenden technischen Probleme auftreten können. Schließlich führte Volkswagen eine Rückrufaktion durch, die das Problem beheben sollte. Die Überprüfung einiger Fahrzeuge nach dieser Nachbesserung ergab allerdings, dass die Emissionen nun zwar niedriger ausfielen, aber immer noch erheblich über den Grenzwerten lagen. In den folgenden Diskussionen wurde die Führung von Volkswagen so in die Zange genommen, dass sie schließlich zugeben musste, die Abgastests vorsätzlich manipuliert zu haben. Wie ein Brief der EPA zeigt, ist die Diskussion damit in eine neue Phase eingetreten.

Später ist bekannt geworden, dass die kalifornische Umweltbehörde CARB von Volkswagen bereits in 2008 eine Erklärung verlangt hat, dass kein “defeat device” in der Motorsteuerung enthalten ist. Offenkundig wurde eine solche Manipulation damals nicht zugegeben. Es ist wohl nicht anzunehmen, dass irgendwelche Techniker ohne weitere Abstimmung mit Vorgesetzten eine entsprechende gelogene Erklärung abgegeben hätten.

Wie funktioniert die Manipulation?

Die betroffenen Dieselfahrzeuge mit dem Motor EA 189 (einem Vierzylinder-Turbodiesel), von denen übrigens seit 2009 fast eine halbe Million in den USA verkauft wurden (siehe den Nachtrag weiter unten), haben eine Software der Motorsteuerung, die angesichts diverser Umstände (z. B. Lenkradbewegungen und Geschwindigkeit) erkennen kann, ob sich das Fahrzeug in einem offiziellen Testzyklus für die Abgasmessung befindet (Zykluserkennung), und steuert den Motor und/oder die Abgasreinigungsanlage je nach Fall ganz unterschiedlich: Für den Abgastest wird das Fahrzeug so betrieben, dass die Stickoxidwerte unterhalb der Grenzwerte bleiben, im realen Betrieb dagegen wird hierauf anscheinend keinerlei Rücksicht mehr genommen. Dies wurde übrigens bei unterschiedlichen Generationen der Dieseltechnologie eingesetzt: zunächst bei Fahrzeugen mit Speicherkatalysator (lean NOx trap, Gen1), später auch bei Abgaskatalysatoren für die selektive katalytische Oxidation (SCR catalyzer, Gen2 und Gen3). Die technischen Details sind je nach konkretem Fall deutlich unterschiedlich.

Die Liste der betroffenen Modelle von VW, Audi, Skoda und Seat wird länger.

Volkswagen hat am 23.09.2015 bekannt gegeben, dass die genannte Software sogar in rund 11 Millionen Fahrzeugen (offenbar in verschiedenen Ländern) eingesetzt worden sei – das sind mehr Fahrzeuge, als sie Volkswagen im ganzen Jahr 2014 verkauft hat. Seit dem 28.09.2015 sind die betroffenen Modelle genauer bekannt. Der Motor EA 189 wurde bei Volkswagen verwendet in den Modellen Jetta, Beetle, Golf und Passat; hinzu kommen diverse Audi-Modelle (A1, A3, A4, A6, TT, Q3, Q5) mit einem TDI-Motor der Schadstoffklasse Euro 5 (Hubraum 1,6 l oder 2 l) sowie gewisse Skoda- und Seat-Modelle, dazu noch manche leichten Nutzfahrzeuge (Transporter). Später wurde bekannt, dass anscheinend auch ein 3-Liter-Motor von Audi eine unerlaubte Software enthält.

Anfang November 2015 wurde bekannt, dass die US-Umweltbehörde EPA Manipulationen auch bei größeren Dieselmotoren mit 3 Litern Hubraum aufgedeckt hat; dies betrifft Modelle von VW (Touareg), Audi (A6 und A7 quattro, A8 und Q5) und Porsche (Cayenne), und zwar auch aktuelle, die die Euro-6-Norm einhalten müssten. Volkswagen hat dies freilich bisher bestritten. Andererseits berichtete Volkswagen, dass bei diversen Fahrzeugen – z. T. auch mit Benzinmotoren – die CO2-Werte manipuliert worden sind, was auch den Kraftstoffverbrauch betrifft. Diese Fälschungen sind entweder mithilfe manipulierter Testfahrzeuge oder bei der Messung auf dem Prüfstand durchgeführt worden.

Einsatz von Schummel-Software ohne Auswirkungen auf die Emissionen, aber mit auffälligen Abweichungen der Emissionsdaten?

Bei den meisten Fahrzeugen habe die Software allerdings keinerlei Auswirkungen auf die Emissionen, das Fahrverhalten und den Kraftstoffverbrauch – was für eine Software in der Motorsteuerung äußerst überraschend ist. Jedenfalls habe man aber “eine auffällige Abweichung zwischen Prüfstandswerten und realem Fahrbetrieb festgestellt”. Man wartet nun als auf eine Erklärung dazu, wie eine Software, die in vielen Fahrzeugen für den Zweck der Manipulation von Abgaswerten eingesetzt wurde, in vielen anderen Fahrzeugen diese Auswirkung nicht haben kann, wobei gleichwohl die realen Abgaswerte nicht mit dem realen Fahrbetrieb übereinstimmen.

Erhöhte Stickoxidemissionen sind ein erhebliches gesundheitliches und ökologisches Problem.

Die Folge dieser systematisch genutzten Tricks ist, dass die Stickoxidemissionen im realen Betrieb ohne Weiteres 10- bis 40-fach über den Grenzwerten liegen können, also u. U. sogar höher, als es nach den frühen Abgasnormen Euro 1 und 2 noch erlaubt gewesen wäre. Dies ist aus gesundheitlichen und ökologischen Gründen natürlich nicht hinnehmbar. Stickoxide sind Reizgase, die insbesondere die Atemwege stark belasten und dadurch z. B. zu Asthmaerkrankungen beitragen. Außerdem sind sie in die Bildung bodennahen Ozons involviert, welches ebenfalls die Atemwege reizt. Schäden entstehen auch für die Landwirtschaft, an Gebäuden und anderen Einrichtungen. Auch zum sauren Regen und städtischen Smog tragen Stickoxide erheblich bei.

Die EPA bezeichnet ein solches Gerät (hier: entsprechende Software in der Motorsteuerung) als “defeat device” (intern auch als “the switch”), d. h. als eine Einrichtung, welche die Wirksamkeit der Abgasreinigungsanlage in manipulierender Weise beeinträchtigt. Der Einsatz solcher Mittel ist gesetzlich verboten (auch in der EU) und wird mit hohen Strafen belegt, ist aber ohne systematische Abgastests unter realen Straßenbedingungen schwer zu entdecken.

Die Nicht-Einhaltung von Abgasgrenzwerten im Praxisbetrieb (als Folge von Manipulationen oder auch nur der erlaubten Ausnutzung unrealistischer Messverfahren) dürfte ein wesentlicher Grund dafür sein, dass die Stickoxidbelastung der Luft in Städten trotz massiver Verschärfung der Stickoxid-Grenzwerte für Autos in den letzten Jahren nur relativ geringfügig gesunken ist.

Zu welchem Zweck wurde manipuliert?

Warum baut man eine effektive Abgasreinigungsanlage ein, macht diese dann aber unwirksam?

Man mag sich zunächst wundern, dass ein Hersteller Fahrzeuge verkauft, die Abgasgrenzwerte einhalten können, in der Praxis dann aber so betrieben werden, dass die Abgasreinigungsanlage gar nicht mehr effektiv arbeitet. Schließlich spart man damit die Kosten für die Abgasreinigungsanlage ja nicht ein. Jedoch lässt sich immerhin die Motivation für ein solches Vorgehen verstehen.

Gewisse Zielkonflikte sind bei der Dieseltechnologie schwer auflösbar.

Der technische Hintergrund ist, dass bei der Optimierung von Dieselmotoren bezüglich Kraftstoffverbrauch, Motorleistung, Abgasqualität und Lebensdauer des Rußpartikelfilters gewisse schwer auflösbare Zielkonflikte auftreten. Die inzwischen relativ strengen Grenzwerte für die Stickoxidemissionen erzwingen häufig den Betrieb unter Umständen, die vor allem in Bezug auf den Wirkungsgrad nachteilig sind. (Beispielsweise muss die Kraftstoffeinspritzung zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen, als es energetisch optimal wäre.) Ein anderer Aspekt ist, dass die Stickoxidemissionen bei hoher Motorleistung scharf ansteigen können, was zwar für die üblichen Messverfahren meist nicht relevant ist, im Praxisbetrieb jedoch schon; man müsste also eigentlich aus ökologischen Gründen auf einen Teil der maximalen Leistung verzichten, was freilich das Beschleunigungsvermögen reduziert. Bei Fahrzeugen mit SCR-Katalysator gibt es noch das Problem, dass die im Betrieb benötigte Harnstofflösung (AdBlue) eventuell zu sparsam eingesetzt wird, um zusätzliche Werkstattbesuche nur zum Auffüllen des AdBlue-Tanks zu vermeiden.

Im Falle von Volkswagen scheint bei den modernsten Fahrzeugen (mit SCR-Katalysator) der zu hohe Verbrauch der AdBlue-Flüssigkeit ein wesentliches Problem gewesen zu sein. Die Fahrzeuge haben hierfür einen Tank mit nur fünf Litern Volumen, der für 5000 Kilometer ausreichen soll – was ja bereits nicht ideal ist, weil damit pro Jahr mehrere Werkstattbesuche zum Auffüllen des AdBlue-Tanks notwendig sein können. Während eines Abgastests kann man einen erhöhten AdBlue-Verbrauch problemlos hinnehmen, nicht aber im Praxisbetrieb, wenn dies für die Fahrer allzu lästig würde.

Warum nicht einfach mehr AdBlue einsetzen? Was hat die Abgasreinigungsanlage mit Leistung und Dieselverbrauch zu tun?

Soweit könnte man meinen, das Problem habe mit der Motorleistung und dem Dieselverbrauch nichts zu tun, sondern nur mit dem Verbrauch von AdBlue (im Falle eines SCR-Katalysators). Dies stimmt allerdings nicht. Zunächst einmal können die Stickoxid-Rohemissionen des Motors scharf ansteigen, wenn der Fahrer in der Praxis (anders als im offiziellen Abgastest) die volle Leistung des Antriebs ausschöpft. Dann würde der Verbrauch an AdBlue noch weitaus höher liegen als im Abgastest, wenn die Stickoxid-Emissionen im SCR-Katalysator effektiv reduziert werden sollen. Der Hersteller könnte dieses Problem mindern, indem er den Motor etwas anders betreibt (z. B. mit späterer Kraftstoffeinspritzung), sodass die Stickoxid-Rohemissionen deutlich sinken auf Kosten eines reduzierten Motorwirkungsgrads und erhöhter Ruß-Emissionen. Die letzteren können vom eingebauten Rußpartikelfilter aufgefangen werden, der dann allerdings häufiger regeneriert werden muss. In jedem Fall entsteht dann ein erhöhter Dieselverbrauch. Außerdem wird dadurch die Lebensdauer des Filters verringert; anscheinend hatte man eine Zeit lang tatsächlich Probleme mit der Lebensdauer der Filter. Wie stark am Ende die einzelnen Nachteile bezüglich Kraftstoffverbrauch, Motorleistung, AdBlue-Verbrauch und Filter-Verschleiß ausgeprägt sind, hängt von der eingesetzten Regelstrategie ab – also letztendlich von den Prioritäten, die der Hersteller setzt.

Bei den Speicherkatalysatoren (der älteren Technologie) sind die Verhältnisse etwas anders; hier wird kein AdBlue benötigt, aber die Einhaltung der für die Wirksamkeit des Katalysators nötigen Temperaturbereiche ist schwieriger. Beispielsweise kann bei Volllast die Katalysatortemperatur zu hoch werden, außer die Motorelektronik begrenzt die Motorleistung. Im Stadtverkehr dagegen kann die Katalysatortemperatur zu stark absacken; man kann dann zusätzlichen Kraftstoff spät einspritzen, aber dies erhöht natürlich den Kraftstoffverbrauch. Auch bei Speicherkatalysatoren gibt es also gewisse Zielkonflikte zwischen Abgasqualität, Leistung und Dieselverbrauch, wenn auch im Detail aus etwas anderen Gründen als beim SCR-Katalysator und ohne den Aspekt des AdBlue-Verbrauchs.

Die gleichzeitige Erfüllung einer ganzen Reihe wichtiger Anforderungen ist technisch sehr schwierig geworden.

Für die Hersteller ist es inzwischen technisch recht schwierig, einerseits die heute geforderte Abgasqualität zu erreichen, andererseits aber auch einen niedrigen Kraftstoffverbrauch durch einen hohen Wirkungsgrad des Motors und zusätzlich eine für den Fahrer angenehme Fahrdynamik sowie einen niedrigen AdBlue-Verbrauch – und all dies trotz hohem Fahrzeuggewicht und Übermotorisierung. Mit den genannten Tricks hat Volkswagen erreicht, dass die Abgaswerte im Test eingehalten werden können, die unangenehme Randbedingung niedriger Stickoxidemissionen im Praxisbetrieb jedoch entfällt, wo die Fahrer den Verbrauch an Dieselkraftstoff und AdBlue viel eher kontrollieren können als die Schadstoffemissionen, und natürlich besonders empfindlich auf vorzeitig ausfallende Partikelfilter reagieren. Die Strategie hat auch jahrelang funktioniert, bis diese Betrügereien entdeckt wurden.

Die prinzipielle Motivation für solche Manipulationen ist also nachvollziehbar; trotzdem ist es natürlich schwer verständlich, wie man angesichts der Gefahr enormer Schäden bei der Aufdeckung solcher Tricks (siehe unten) ernsthaft deren Verwendung beschließen kann.

Wer ist für die Manipulation verantwortlich?

(Nachtrag vom 23.09.2015 mit Ergänzungen am 16.02.2016 und 13.03.2016)

Bislang ist nicht öffentlich bekannt, welche Kreise im Volkswagen-Konzern genau in die Manipulationen direkt verwickelt sind. Dass die Konzern-Spitze dies bis heute nicht weiß, ist freilich alles andere als glaubhaft. Schließlich wird der Konzern in dieser Sache bereits seit ca. eineinhalb Jahren von den US-Behörden bedrängt. Also müsste man schon längst wissen, wer genau was warum getan hat. Im Februar 2016 wurde überdies bekannt, dass der damalige Konzernchef Martin Winterkorn bereits im Mai 2014 von Bernd Gottweis, Leiter des Ausschusses für Produktsicherheit, über das Problem schriftlich informiert wurde: über stark erhöhte Stickoxid-Emissionen, die die US-Behörden entdeckt haben, und dass diese Behörden nun vermutlich untersuchen würden, ob eine illegale Testerkennung (ein Defeat Device) verwendet worden sei. Spätestens mit dieser schriftlichen Mitteilung hätte ein technisch bekanntlich bestens Bescheid wissender Konzernchef natürlich umfassend tätig werden müssen.

Dass die Konzernspitze am Ende die Hauptverantwortung trägt, ist nicht von der Hand zu weisen. Selbst wenn man dort von den Manipulationen nichts gewusst hätte – was mittlerweile widerlegt ist –, müsste man sich fragen lassen, wie man Strukturen haben kann, die solche Vorgänge jahrelang geschehen lassen.

VW-Aufsichtsräte wurden spätestens im Herbst 2015 darüber informiert, dass Martin Winterkorn im Mai 2014 informiert worden war. Trotzdem wurde in einer Pressekonferenz kurz danach noch der Eindruck erweckt, die Konzernspitze habe von allem nichts gewusst.

Es muss auch verwundern, dass es nach dem Auffliegen des Skandals in Presse und Öffentlichkeit noch Tage gedauert hat, bis der VW-Vorstandschef Winterkorn am 23.09.2015 zurückgetreten ist. Man hat ja sicherlich nicht erst seit diesem Auffliegen begonnen, über mögliche Konsequenzen nachzudenken, tat aber trotzdem so, als sei man von einer neuen Sache völlig überrascht worden. Sicherlich werden auch weitere personelle Konsequenzen unumgänglich sein; schließlich kann Herr Winterkorn kaum der einzige Verantwortliche in der Konzernspitze sein. Heute weiß man, dass etwa auch die Herren Müller und Pötsch, die bis heute an der Spitze sind, schon einige Zeit lang von den Betrügereien gewusst haben mussten.

Man muss sicherlich kein Experte für Unternehmenskommunikation sein, um das krasse Versagen der dafür zuständigen Personen im Konzern zu konstatieren. Man versucht zerstörtes Vertrauen zurückzugewinnen, gibt aber gleichzeitig Erklärungen ab, die alles andere als glaubwürdig wirken, teils sogar bald als nachweislich falsch erkannt werden. Auch dies erstaunt außerordentlich, nachdem es um die Eindämmung eines wohl milliardenschweren Schadens geht, der maßgeblich mit einer Vertrauenskrise zusammenhängt. Die Strukturen im VW-Konzern scheinen so eingerichtet zu sein, dass ein Handeln der Konzernspitze im Interesse des Unternehmens nicht gewährleistet ist.

Wo wurde noch manipuliert?

Die nachgewiesenen Manipulationen betrafen anfangs nur die US-Tochter von Volkswagen. Der von Deutschland aus geleitete Volkswagenkonzern hat hiervon angeblich nichts gewusst. Ob man das glaubt oder nicht, es bedeutet natürlich, dass die Verwendung solcher Praktiken auch in anderen Ländern als den USA vom Konzern nicht ausgeschlossen werden kann. Schließlich ist nicht ersichtlich, warum Compliance-Probleme ausgerechnet nur in den USA auftreten sollen, die bekanntermaßen diesbezüglich relativ streng sind, nicht aber in allen anderen Ländern.

In welchen Ländern haben Volkswagen und andere Hersteller die Abgasgesetzgebung mithilfe von üblen Tricks unterlaufen?

So kam natürlich die Frage auf, ob Volkswagen auch z. B. bei in Europa verkauften Dieselfahrzeugen solche Tricks angewandt hat, die in den USA gesetzlich ausdrücklich verboten sind. Wohlgemerkt möchte man auch über solche Manipulationen erfahren, die womöglich gerade noch legal sind. Bekanntlich erlauben die bisher geltenden europäischen Regeln eine ganze Reihe von Manipulationen bei Prüfungen, wie bei uns erklärt wird. Gegen Ende September 2015 hat Volkswagen zugegeben, dass auch viele in Europa verkaufte Fahrzeuge betroffen sind. Inzwischen werden in Deutschland viele Fahrzeuge so nachgerüstet, dass die Stickoxid-Problematik entschärft werden soll.

Andere Autohersteller wurden mit dieser Art von Manipulationen bisher noch nicht erwischt – ist Volkswagen wirklich ein Einzelfall?

Man möchte außerdem natürlich wissen, ob auch andere Autohersteller auf diese Weise manipuliert haben. Dieser Verdacht liegt nahe, nachdem beispielsweise der ADAC bei Schadstoffmessungen unter realen Fahrbedingungen weitaus höhere Stickoxidemissionen als im offiziellen Testzyklus gefunden hat. Bisher wurden entsprechende Diskrepanzen immer damit erklärt, dass die verwendeten Messverfahren für Kraftstoffverbrauch und Abgaswerte teils recht unrealistische Testbedingungen vorschreiben (siehe hierzu meinen früheren Blog-Artikel "Stickoxidemissionen von modernen Dieselfahrzeugen – deutlich höher als gedacht"). Womöglich kann aber ein Teil der genannten Diskrepanzen auch durch die diskutierte Art von Manipulationen erklärt werden. Wichtige Konkurrenten von Volkswagen scheinen dies bisher nicht definitiv ausschließen zu können oder wollen. Nun möchte beispielsweise die Deutsche Umwelthilfe (DUH) widerrechtlich erteilte Typgenehmigungen aufdecken und anfechten, und sogar Fahrverbote für Diesel-PKW werden gefordert. Im November 2015 wurde bekannt, dass Abgasmessungen an einem Renault Espace Diesel, die an der Fachhochschule Bern auf Veranlassung der Deutschen Umwelthilfe durchgeführt wurden, ein sehr verdächtiges Verhalten aufgedeckt haben: Insbesondere wenn der Europäische Fahrzyklus mit bereits warmem Motor gestartet wurde, fand man außerordentlich hohe Stickoxidemissionen, obwohl gerade dann die Abgasreinigung ja besser gelingen sollte. Dies erweckt natürlich den Verdacht, dass auch dort eine illegale Testerkennung eingesetzt worden sein könnte. Jedenfalls fällt es sehr schwer, eine andere technische Erklärung für dieses Verhalten zu finden. Durch den Bericht einer Untersuchungskommission des Kraftfahrt-Bundesamts, der im April 2016 veröffentlicht wurde, wurde klar, dass etliche Fahrzeughersteller zwar anscheinend keine Testerkennung, dafür aber ein sehr restriktiv ausgelegtes “Thermofenster” verwenden, wodurch die Schadstoffwerte zum Teil sogar noch schlimmer werden als bei Volkswagen. Siehe hierzu einen später erschienenen Blog-Artikel.

Routinemäßige Abschaltung der Abgasreinigung zum Schutz von Motor oder Katalysator? Selbst wenn dies wahr wäre – wäre das akzeptabel?

Inzwischen gibt es nach Mitteilung der Deutschen Umwelthilfe anscheinend recht deutliche Hinweise auf die Verwendung von Abschalteinrichtungen auch bei Opel, Renault, Fiat und Daimler, die aber von Herstellern mit dem angeblich notwendigen Schutz des Katalysators oder des Motors (Bauteilschutz) begründet werden. Dieser erscheint jedoch als eine ziemlich unglaubwürdige Ausflucht. Selbst wenn es stimmen würde, wäre es natürlich keineswegs akzeptabel, dass eine solche Abschaltung nicht nur als Notmaßnahme im Ausnahmefall zum Zuge kommt, sondern anscheinend so regelmäßig, dass damit im Praxisbetrieb massiv höhere Schadstoffemissionen resultieren. Die Hersteller mussten dann schon lange wissen, dass die von ihnen eingesetzte Technik in der Praxis untauglich ist und deswegen keine Zukunft haben kann. In der Tat führte der Druck von Umweltverbänden, insbesondere der Deutschen Umwelthilfe, schließlich dazu, dass das Kraftfahrt-Bundesamt im April 2016 umfangreiche Rückrufaktionen mit Volkswagen, Audi, Porsche, Mercedes und Opel vereinbarte: Rund 630 000 Fahrzeuge sollen nachträglich so geändert werden, dass die Voraussetzungen für die Typgenehmigung erfüllt werden.

Arbeitet die deutsche Bundesregierung für oder gegen strengere Abgasgrenzwerte?

Natürlich muss man hoffen, dass unsere Behörden, Politiker, Journalisten und Umweltverbände Volkswagen und anderen Autofirmen jetzt gezielt auf den Zahn fühlen und dann entsprechend handeln. Soweit die gesetzlich verankerten Regeln nicht ausreichen – beispielsweise gewisse Manipulationen bei Typenprüfungen weiterhin rechtlich nicht beanstandbar machen – muss unbedingt nachgebessert werden. Nachdem die deutsche Bundesregierung bekanntlich allzu eng mit der Automobilindustrie verbandelt ist – man erinnere sich an die millionenschwere Spende von BMW-Großaktionären an die CDU nach der erfolgreichen Behinderung strengerer EU-CO2-Grenzwerte in 2013 – ist ein entsprechend stärkerer Druck von denen, die Gesundheit- und Umweltprobleme wirklich lösen wollen, unabdingbar.

Volkswagen hat in einer offiziellen Stellungnahme darauf hingewiesen, dass die Situation in anderen Ländern (als den USA) in verschiedener Hinsicht anders ist. In der Tat sind bei der Typenprüfung von Fahrzeugen in der EU die Stickoxid-Grenzwerte viel lascher als in den USA, während andererseits auch zunehmend strenge CO2-Grenzwerte eingehalten werden müssen. Deswegen sind Manipulationen, die im Testzyklus einen erhöhten Kraftstoffverbrauch zugunsten besserer Stickoxidwerte bewirken, für die Hersteller wohl weniger attraktiv – vor allem ab 2020. Trotzdem sind Manipulationen auf dieser Basis nicht auszuschließen, zumal ja Verbrauch und Abgaswerte nur zwei von mehreren wichtigen Zielkriterien sind.

Auswirkungen für Volkswagen und die Autoindustrie

Volkswagen hat von den genannten Machenschaften etliche Jahre lang profitiert, hat nun allerdings einen massiven Schaden zu verzeichnen:

Eine das Problem lösende Rückrufaktion ist unumgänglich – aber technisch schwierig, teuer und voraussichtlich mit unangenehmen Nebenwirkungen behaftet. Sonst hätte man das Problem ja schon längst gelöst.

  • Die amerikanische Umweltbehörde besteht darauf, dass Volkswagen das Problem bei knapp einer halben Million bereits ausgelieferter Fahrzeuge nachträglich löst – natürlich auf eigene Kosten. Dies könnte für Volkswagen technisch schwierig werden, auf alle Fälle aber sehr teuer. Beispielsweise kann man nicht einfach die AdBlue-Dosierung optimieren, wenn man sonst so oft in die Werkstatt müsste, um den zu kleinen AdBlue-Tank nachzufüllen. Und eine viel häufigere Regeneration von Partikelfiltern zu in Kauf zu nehmen, wenn diese dadurch vorzeitig ausfielen, kommt auch kaum in Frage. Wenn es einfach wäre, wäre das Problem wohl bei der bereits erfolgten Rückrufaktion behoben worden. Bis heute (Stand 13.03.2016) hat VW anscheinend immer noch keine Lösung für dieses Problem, während die US-Behörden inzwischen sehr ungeduldig werden. Viele der betroffenen Fahrzeuge müssen von VW sogar zurückgekauft werden, weil keine praktikable Nachrüstmöglichkeit zur Verfügung steht.
  • Natürlich muss auch die Typenzulassung neuer Modelle gemeistert werden, die die EPA wohl besonders kritisch überwachen wird. Womöglich müssen hierfür einige Spezifikationen z. B. für Motorleistung und Beschleunigung revidiert werden. Es geht also auch hier wohl nicht nur um ein einfaches Software-Update.
  • In den USA sind bereits strafrechtliche Ermittlungen gegen Volkswagen im Gange. (In wieweit solche auch in anderen Ländern folgen werden, ist abzuwarten.) Es geht nicht nur direkt um die Verletzung von Abgasnormen, sondern auch um Folgeschäden – etwa um Steuerbetrug (betreffend Steuergutschriften aufgrund angeblich besonders guter Abgaswerte) und die Schädigung von Banken durch reduzierte Fahrzeugwerte im Zusammenhang mit Fahrzeugkrediten. Auch in Deutschland wurde im Juli 2016 ein Bußgeldverfahren gegen VW eingeleitet; dabei könnten die Gewinne, die VW aufgrund der längst eingeräumten Manipulationen erzielt hat, vom Staat abgeschöpft werden.
  • Hinzu kommt, dass betroffene Fahrzeugbesitzer über Sammelklagen Entschädigungen in Milliardenhöhe verlangen werden (siehe unten).

Der Rufschaden ist wohl das Hauptproblem. Dadurch sinkende Verkaufszahlen schädigen den Konzern womöglich mehr als milliardenschwere Strafzahlungen.

  • Der entstandene Rufschaden ist gewaltig – gerade für einen Konzern, der enorm viel investiert hat, um ein Image von Zuverlässigkeit und Solidität aufzubauen. Die breit angelegte Kampagne zum Thema “clean diesel”, mit der die Popularität von Dieselfahrzeugen in den USA gesteigert werden sollte, wurde erst einmal auf Eis gelegt – offenbar weil man davon jetzt eher Hohn und Spott als einen Nutzen erwartet.
  • Vor allem in den USA, aber auch darüber hinaus, wird das für Volkswagen besonders wichtige Segment der Dieselfahrzeuge wohl mit sinkenden Absatzzahlen zu kämpfen haben. Vorerst wurde der Verkauf von Diesel-Autos mit Vierzylinder-Motoren in den USA sogar gänzlich gestoppt – selbst bei Gebrauchtwagen.
  • Eine weitere Gefahr ist, dass Großanleger vom Vorstand des Konzerns Schadensersatz fordern, da sie durch den gewaltigen Kursverlust der Aktie als Folge betrügerischer Machenschaften wirtschaftlich geschädigt werden. Diese Gefahr wird natürlich umso größer, je stärker und nachhaltiger der Kursverlust der VW-Aktie ist.
  • Sollte nachgewiesen werden, dass die Konzernspitze schon länger von den Dingen wusste, die den starken Kurssturz der VW-Aktie auslösten, wäre auch die Pflicht eines börsennotierten Unternehmens verletzt worden, eine sogenannte Ad-Hoc-Meldung als Information an die Anleger herauszugeben. Dies würde nicht nur ein Bußgeld auslösen, sondern vor allem auch weitere Schadensersatzforderungen von Anlegern, die nichts ahnend noch vor dem Kurssturz Aktien gekauft haben. Auch hier ginge es wieder um Milliarden.

Es kann deswegen kaum verwundern, dass der Aktienkurs von Volkswagen nach Bekanntwerden dieser Probleme massiv eingebrochen ist.

Ähnliche Manipulationen anderer Hersteller sind bereits in 1998 aufgeflogen.

Zum Teil betrifft der angerichtete Schaden auch andere Autohersteller – vor allem natürlich diejenigen, die bei weiteren Überprüfungen noch mit ähnlichen Manipulationen erwischt werden könnten. (Wirklich verwundern könnte dies nicht, zumal bereits in 1998 in den USA ein ähnlicher Fall aufgedeckt und geahndet wurde – in diesem Fall bei Herstellern größerer Dieselmotoren für Nutzfahrzeuge wie Pick-ups – und weil es ja inzwischen weitere Verdachtsmomente gibt, siehe oben.) Da selbst vor etlichen Jahren ausgelieferte Fahrzeuge jederzeit genauer überprüft werden können, gibt es auch keine Chance für jetzt noch eingeleitete Vertuschungsmanöver.

Wohlgemerkt entsteht ein Schaden wohl selbst für “unschuldige” deutsche Fahrzeuganbieter (und eventuell sogar Anbieter für ganz andere Produkte), weil der Ruf deutscher Produkte in den USA erheblich leiden wird.

Folgen für Fahrzeugbesitzer

Eine herbe Enttäuschung für Viele: Der gekaufte vermeintlich saubere Wagen ist alles andere als umweltfreundlich.

Auch für die betroffenen Fahrzeugbesitzer ist die Situation recht unangenehm. Im Moment fordert die EPA von ihnen zwar keinerlei Maßnahmen; sie können ihre Fahrzeuge weiter frei benutzen und verkaufen. Jedoch wird Volkswagen sicherlich bald eine weitere Rückrufaktion starten müssen, um die Abgasproblematik wenigstens nachträglich zu lösen; die EPA hat dies bereits vor dem ersten Rückruf angekündigt. Dies bedeutet für die Fahrzeugbesitzer nicht nur einen zusätzlichen Zeitaufwand, sondern womöglich auch nachteilige Nebenwirkungen wie einen erhöhten Kraftstoffverbrauch, eine niedrigere Motorleistung und einen erhöhten Verbrauch von Additiven (etwa von AdBlue, einer Harnstofflösung für den Betrieb eines SCR-Katalysators).

In Deutschland ist VW bereits daran, viele der betroffenen Fahrzeuge umzurüsten. Hierzulande ist es einfacher, weil die in der EU einzuhaltenden Grenzwerte für Stickoxide viel weniger streng sind. Deswegen ist auch die Gefahr, dass die Nachrüstung mit Nachteilen für die Fahrzeughalter verbunden ist, deutlich geringer.

In jedem Fall entstand für die Besitzer die bittere Enttäuschung darüber, anders als erwartet gar kein wirklich sauberes Fahrzeug erworben zu haben, und natürlich im Falle eines Wiederverkaufs eine zu befürchtende Reduktion des Fahrzeugwerts, falls das Problem durch eine Rückrufaktion nicht gänzlich und oben negative Nebenwirkungen beseitigt werden könnte. Aus diesen Gründen sind in den USA bereits Dutzende von Sammelklagen gegen Volkswagen in Vorbereitung.

Man darf gespannt sein, ob bzw. inwieweit auch europäische Volkswagen-Besitzer von dieser Problematik erfasst werden.

Forderungen bezüglich Abgasnormen

(Ergänzung vom 23.09.2013)

Nachdem nun offiziell bekannt ist, dass zumindest ein großer Autohersteller in großem Stil die Abgasnormen zumindest in den USA, vermutlich aber auch in vielen anderen Ländern mit Manipulationen unterlaufen hat, muss auch über die Abgasnormen selbst diskutiert werden.

Was die EU-Norm betrifft, so ist dort bekanntermaßen eine Vielzahl eigentlich inakzeptabler Manipulationen bisher sogar erlaubt – beispielsweise die Messung des Luftwiderstandsbeiwerts (der die Resultate der Prüfstandmessungen beeinflusst) mit abgeklebten Türspalten oder die Verwendung spezieller Reifen, die sich von den tatsächlich mit dem Fahrzeug gelieferten Reifen unterscheiden und mit extrem hohem Luftdruck betrieben werden. Die deutsche Bundesregierung müsste sich tatkräftig dafür einsetzen, dass solche ihr längst bekannten Manipulationen, die zu wirklichkeitsfremden Resultaten führen, konsequent verboten werden. Leider hat sich die Bundesregierung bisher in EU-Gremien eher in der Gegenrichtung engagiert und hartnäckig (bis hin zur starken Verärgerung der EU-Partner) Positionen der deutschen Autoindustrie vertreten. Beispielsweise kämpft sie immer noch dafür, dass im Rahmen der Umstellung auf den realistischeren Testzyklus WLTP die Anforderungen an die Fahrzeuge wieder aufgeweicht werden. Damit schadet sie nicht nur dem Klimaschutz, sondern behindert auch die Einführung realistischerer Messmethoden.

Sind Verbrauchs- und Abgasmessungen auf dem Prüfstand generell abzulehnen?

Einige gehen so weit, Verbrauchs- und Abgasmessungen auf dem Prüfstand generell abzulehnen, weil dies zu unrealistischen Resultaten führe. Hiergegen ist freilich einzuwenden, dass Messungen auf dem Prüfstand den großen Vorteil haben, dass sie unter gut kontrollierten Umständen stattfinden und deswegen sehr gut reproduzierbare Resultate liefern. (Wiederholte Test liefern recht genau dieselben Resultate; es gibt kaum zufällige Einflüsse.) Ob die Resultate zusätzlich auch wirklichkeitsnah sind, hängt im Wesentlichen davon ab, wie die Testprozedur definiert wird. Genau hier liegt das Problem bei den bisher verwendeten Tests: Die verwendeten Geschwindigkeitsprofile und diverse andere Details sind weit entfernt von dem, was beispielsweise auf europäischen Straßen geschieht. Aus meiner Sicht sollte deswegen grundsätzlich an Prüfstandmessungen festgehalten werden, wobei allerdings unbedingt realistische Prüfbedingungen zu verwenden sind und (siehe oben) und diverse Manipulationen ausgeschlossen werden müssen. Aufwendige Messungen auf der Straße können verwendet werden, um diese Resultate punktuell zu überprüfen – beispielsweise um Manipulationen wie bei Volkswagen möglichst bald aufzudecken. Zur Typenprüfung wären solche Messungen aber mangels Reproduzierbarkeit wenig geeignet.

Auswirkungen auf die Klimaschutzstrategie

Gelegentlich wird behauptet, mit der Manipulations-Software habe Volkswagen auch bezüglich Klimaschutz betrogen. Dies trifft allerdings bei den bisher bekannt gewordenen Manipulationen nicht zu. Es ist sogar durchaus möglich, dass der Verbrauch an Dieselkraftstoff etwas geringer ausfällt, wenn die Motorsteuerung im “Normalbetrieb” (unter Inkaufnahme hoher Stickoxidemissionen) arbeitet, und dass das Fahren dann sogar etwas weniger klimabelastend ist als im Testzyklus gemessen. Genauere Aussagen darüber werden sich erst machen lassen, wenn die Sachlage besser aufgeklärt ist.

Wer einen steigenden Dieselanteil zum Eckpfeiler einer Klimaschutzstrategie macht, hat spätestens seit dem Diesel-Skandal ein ernstes Problem.

Trotz dem oben Gesagten wäre es falsch anzunehmen, dass der Skandal mit dem Klimaschutz nichts zu tun habe. Die aktuelle Klimaschutzstrategie der EU (gerade auch mit Unterstützung der deutschen Bundesregierung) beinhaltet derzeit eine Steigerung des Anteils von Dieselfahrzeugen, da Dieselmotoren meist einen deutlich höheren Wirkungsgrad und entsprechend niedrigere CO2-Emissionen aufweisen. Das größte Hindernis in dieser Richtung ist allerdings die Abgasproblematik. Zwar kann das Feinstaub-Problem (Dieselruß) mit modernen Rußpartikelfiltern weitestgehend gelöst werden, jedoch wird für die Beherrschung der Stickoxidemissionen ein weiterer sehr erheblicher technischer Aufwand nötig, was die Dieselfahrzeuge insgesamt wesentlich verteuert. Wenn nun aber der Absatz von Dieselfahrzeugen nicht nur durch die höheren Kosten, sondern auch durch einen gewaltigen Rufschaden und die intensivere Diskussion bereits entdeckter Probleme auch in Europa behindert wird, wird es für die Fahrzeughersteller entsprechend noch schwieriger, die geplanten EU-Flottengrenzwerte für CO2 einzuhalten. Eine einfache Lösung ist hierfür nicht ersichtlich, jedenfalls nicht ohne schmerzhafte Kompromisse an anderer Stelle – insbesondere beim Fahrzeuggewicht. Der immer noch andauernde Trend zu schweren Fahrzeugen (SUVs!) macht das Erreichen der Ziele extrem schwierig, aber die Fahrzeughersteller versuchen unbedingt zu vermeiden, dieses lukrative Marktsegment zu verlieren.

Es ist zu befürchten, dass die großen Fahrzeughersteller zusätzlichen Druck aufbauen werden, um die Klimaschutz-Bemühungen der EU im Bereich der Autos zu bremsen. Es dürfte nämlich sehr schwer sein, die angepeilten CO2-Grenzwerte auch mit einem deutlich reduzierten Dieselanteil zu erreichen, solange man nicht beispielsweise den anscheinend besonders lukrativen Anteil der SUV senkt. Auf der anderen Seite steigt das Bewusstsein, dass man für den Klimaschutz eigentlich noch viel mehr tun müsste als bisher beschlossen. Man darf gespannt sein, ob der Klimaschutz sie einen weiteren Rückschlag erleiden wird, weil gewissen Politikern die Freiheit, beliebig viele SUV zu verkaufen, eindeutig mehr wert ist.

Ein Umdenken auch der Autokäufer ist unverzichtbar; die Empörung über betrügerische Machenschaften von Autofirmen allein genügt nicht!

Die Autokäufer müssen sich darüber klar werden, das eine Wundertechnologie, die beliebig Antriebsleistung, Reichweite, niedrige Betriebskosten und Klimafreundlichkeit trotz hohem Fahrzeuggewicht ermöglicht, trotz intensiver Anstrengungen der Industrie in den letzten Jahrzehnten nicht zur Verfügung steht – und voraussichtlich in absehbarer Zeit auch nicht zur Verfügung stehen wird. Zwar lassen sich die Schadstoffemissionen (Stickoxide, unverbrannte Kohlenwasserstoffe, Feinstaub etc.) insbesondere bei benzinbetriebenen Fahrzeugen mit Ottomotor mit vernünftigem Aufwand auf ein durchaus akzeptables Niveau senken (außer im Kurzstreckenverkehr), jedoch verbleiben die klimaschädlichen CO2-Emissionen wie auch die Problematik des nur begrenzt verfügbaren Erdöls sowie die mehr als unangenehme politische Abhängigkeit von gewissen Erdölförderländern. Es ist allzu bequem, wenn Verbraucher ihren Anspruch z. B. auf ein leistungsstarkes SUV über alles stellen, etwa nach dem Motto: “Wir würden ja gerne ein super-umweltfreundliches Elektroauto kaufen, vorausgesetzt dass es gleich leistungsstark wäre wie mein bisheriges, eine sehr hohe Reichweite bietet, nicht mehr kostet und auch sonst keinerlei Nachteil für mich hat. Solange die Industrie so etwas nicht anbietet, fahre ich eben weiterhin meinen Benzin- oder Dieselfresser!” Hier ist ein Umdenken unverzichtbar; die Empörung über betrügerische Machenschaften von Autofirmen allein genügt nicht.

Sind Benziner auch betroffen?

(Ergänzung vom 28.09.2015)

Die aktuell aufgedeckte Manipulation betrifft nur Fahrzeuge mit Dieselmotor. Jedoch sei angemerkt, dass sich ähnlich auswirkende Manipulationen auch bei Fahrzeugen mit benzinbetriebenen Ottomotoren sehr verbreitet sind. Insbesondere ist hier die Praxis der Volllastanreicherung zu nennen: Viele Fahrzeuge setzen bei hoher Last (z. B. mehr als 80 % der vollen Leistung, manchmal auch schon viel früher) einen Überschuss an Benzin (ein “fettes Gemisch”) ein, um zu hohe Verbrennungstemperaturen und damit auch eine Gefährdung des Abgaskatalysators zu vermeiden. Dies hat aber leider nicht nur einen erhöhten Kraftstoffverbrauch zur Folge, sondern auch scharf ansteigende Emissionen von Kohlenmonoxid und unverbrannten Kohlenwasserstoffen. Hierzu gehört beispielsweise das krebserregende Benzol. (Dagegen werden die Stickoxidemissionen eher gesenkt.) Dieses Problem tritt je nach Qualität der eingesetzten Technik und Prioritäten des Herstellers in sehr unterschiedlichem Maße auf – bei manchen Fahrzeugen sehr stark, bei anderen gar nicht. Für die Käufer ist es annähernd unmöglich herauszufinden, wie es bei ihrem Fahrzeug ist. Man kann nur raten, vorsichtshalber den Einsatz von Vollgas so weit wie möglich zu vermeiden.

Die beschriebene Praxis der Volllastanreicherung erfordert wohl keine Erkennung des Testzyklus, da gerade auch der in Europa eingesetzte Testzyklus in der Regel kein Ausschöpfen der Motorleistung erfordert. Trotzdem nimmt man aber damit bewusst hin, dass in der Praxis häufig auftretende Fahrzustände vor allem bei Fahrern mit “sportlicher” Fahrweise zu Abgasemissionen führen, die die auf dem Prüfstand gemessenen Werte bei Weitem übersteigen. Der Unterschied zum aktuellen Fall ist lediglich, dass diese Praxis legal ist – obwohl sie dies natürlich keinesfalls sein sollte. Auch hier sollten die Testzyklen unbedingt entsprechend geändert werden, um realistischer zu werden. Beispielsweise sollte man mit Abgastest eine Phase der Beschleunigung mit Vollgas (z. B. von 50 auf 100 km/h) vorsehen.

Weitere Informationen

Solide und verlässliche Informationen zu Fahrzeugtechnik und Umweltaspekten finden Sie auf unserer Website in Fülle.

Die Website des RP-Energie-Lexikons bietet eine Fülle weiterer Informationen zu verwandten Themen. Beispielsweise gibt es einen ausführlichen Artikel über Messverfahren für Kraftstoffverbrauch und Abgaswerte, der z. B. die meist sehr unrealistischen Testbedingungen erläutert. Außerdem gibt es Lexikon Artikel über Begriffe wie Dieselmotor, Stickoxide, Abgaskatalysator, Rußpartikelfilter und Klimaschutz.

Siehe auch unseren Blog-Artikel Stickoxidemissionen von modernen Dieselfahrzeugen – deutlich höher als gedacht vom 23.02.2015.

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Dieser Artikel erschien als Teil des RP-Energie-Blogs von Dr. Rüdiger Paschotta. Sie können Links auf diese Seite setzen, da ihre Adresse permanent ist, und die Seite auch zitieren. Siehe auch das RP-Energie-Lexikon.

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