Uitstoot van fijnstof door dieselvoertuigen

Roetfilters brengen fijnstofuitstoot fors terug

Bij de verbranding van diesel in de motor van een auto ontstaat onder meer roet. Roet bestaat uit vaste deeltjes, die in de uitlaatgassen zweven en die de gassen een zwarte kleur geven. Een dieselmotor stoot echter ook andere deeltjes uit. Alle uitgestoten deeltjes samen worden in de regel aangeduid als fijnstof.

Fijnstof is schadelijk voor de gezondheid. Om de uitstoot van fijnstof door dieselvoertuigen te verminderen zijn moderne personen- en bestelwagens met dieselmotor voorzien van een gesloten roetfilter. De introductie van dit roetfilter heeft ervoor gezorgd dat fijnstofemissies van deze wegvoertuigen in de praktijk met 95 tot 99% zijn gedaald.

Om uiteenlopende redenen worden roetfilters soms echter verwijderd en dat heeft een sterk negatief effect op de luchtkwaliteit. Daarom is het belangrijk ervoor te zorgen dat roetfilters gedurende de levensduur van het voertuig geïnstalleerd blijven én goed blijven functioneren.

Huidige APK niet geschikt voor controle roetfilters

In de huidige APK worden moderne dieselvoertuigen met roetfilter op uitstoot gecontroleerd door het uitlezen van het On-Board-Diagnostics-systeem (OBD). Bij het fysiek verwijderen van het roetfilter wordt het roetfilter echter ook ‘weggeprogrammeerd’ in de software van de auto. Daarom wordt een verwijderd roetfilter in de OBD-controle niet opgemerkt. 

Oude diesels (tot en met Euro 4) worden aan een roetmeting onderworpen. Bij deze meting, die al decennia oud is, worden alleen auto’s met een zeer hoge uitstoot afgekeurd. Moderne (Euro 5 en Euro 6) diesels, die na een niet geslaagde OBD-controle ook een roetmeting krijgen, voldoen ook zonder roetfilter gemakkelijk aan de verouderde hoge limieten voor de roetuitstoot. Dat heeft tot gevolg dat het in de huidige APK niet mogelijk is om vast te stellen of een roetfilter is verwijderd.

TNO heeft als eerste een APK-deeltjestest voor dieselvoertuigen ontwikkeld waarmee defecte of verwijderde roetfilters worden gedetecteerd. Met een deeltjesconcentratiemeting wordt tussen tien en 30 seconden vastgesteld of een roetfilter wel of niet voldoende filtert. Naar verwachting wordt deze test binnen afzienbare tijd de nieuwe wereldwijde standaard. Daarmee zorgt TNO niet alleen voor minder luchtvervuiling, maar heeft het ook een internationale primeur in handen.

TNO-rapporten over roetfilters en mogelijkheden voor controle in de APK

Het rapport “Roetfilters voor auto’s: werking, onderhoud, reparatie en controle”, onderaan deze pagina, beschrijft in toegankelijke termen de belangrijkste aspecten van roetfilters en de mogelijkheden voor controle op het goed functioneren daarvan in de APK.

Dit rapport is met name gebaseerd op vier onderzoeken die TNO in opdracht van het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat heeft uitgevoerd. Die onderzoeken, waarvan de rapporten ook op deze pagina zijn te vinden, worden hieronder kort besproken.

• In een eerste onderzoek in 2013 heeft TNO voor het Ministerie testmethodes en procedures onderzocht voor de beoordeling van gesloten roetfilters. Die procedures maakten gebruik van verschillende typen roet- of rookmeters, ook wel opaciteitsmeters genoemd. De resultaten in deze studie wezen uit dat de huidige vrije acceleratietest met een moderne, verbeterde opaciteitsmeter mogelijk geschikt is voor toepassing in de APK-test voor voertuigen met gesloten roetfilter.
  
  
• In 2015 heeft de RDW in samenwerking met TNO op verzoek van het Ministerie ongeveer 400 voertuigen, die een APK-steekproefcontrole kregen opgelegd, aanvullend getest. Het belangrijkste doel was een indruk te verkrijgen van het aandeel defecte of gedemonteerde roetfilters. Uit dit onderzoek bleek dat bij circa 5 tot 7% van de dieselpersonenauto’s met een ‘af fabriek’ roetfilter sterk verhoogde aantallen deeltjes hebben, die aanwijzing zijn dat het filter verwijderd of defect was.”
  
  
• TNO voerde begin 2016 voor het Ministerie een vervolgonderzoek uit naar de wijze waarop in de toekomst in de APK kan worden gecontroleerd op de aanwezigheid van een goed functionerend roetfilter. In dit onderzoek is niet alleen gekeken naar aanpassingen aan de huidige meetmethode – de roetmeting – maar zijn ook nieuwe meetmethoden onderzocht. Voor 213 dieselvoertuigen heeft TNO de roetuitstoot vastgesteld met twee verschillende typen roetmeters. Daarnaast is met behulp van een deeltjesteller het aantal deeltjes in de uitlaatgassen van de voertuigen gemeten. In het onderzoek zijn twee geschikte opties voor een APK-roetfiltertest naar voren gekomen.
  
  
• In 2016 en 2017 heeft TNO voor het Ministerie een vervolgonderzoek uitgevoerd waarin de huidige APK rookemissietest in detail is onderzocht. Uit het onderzoek blijkt dat deze rooktest, die gedateerd is en alleen de rookwaarde van een voertuig meet, niet geschikt is om de PM- en PN-emissies in de praktijk in kaart te brengen. Daarom is een nieuwe APK-testprocedure op basis van een deeltjesaantallenmeting ontwikkeld. De nieuwe procedure is gevoeliger en nauwkeuriger dan de oude rooktest en geeft een goed beeld van de praktijk-PN-emissie van dieselvoertuigen. Bovendien is de nieuwe methode minder belastend voor het voertuig en de keurmeester, omdat deze bij stationair toerental wordt uitgevoerd. Een uitrol in de praktijk wordt haalbaar geacht als goedkopere deeltjestellers worden ontwikkeld en de nieuwe testprocedure in reglementen wordt opgenomen. Ook in de typekeuring is gebleken dat een limiet op de PN emissie de robuuste eis is aan een goedwerkend roetfilter. Een PN eis heeft geen direct relatie met luchtkwaliteit, en wordt om deze reden bijvoorbeeld niet in Amerika toegepast.  De deeltjesaantallen die in de lucht worden gemeten hebben een beperkte relatie met de deeltjes en meetprincipes die geschikt zijn voor dieseluitlaatgas. De wettelijke deeltjesaantallen (PN) eis zorgt ervoor dat de totale fijnstofmassa uit een moderne dieselauto ruim onder de wettelijke fijnstofmassa (PM) eis ligt. De extra fijnstof uitstoot ten gevolge van roetfilterregeneraties is wel substantieel ten opzichte de uitstoot in andere momenten, maar de gemiddelde uitstoot met een diesel roetfilter is daarmee nog steeds laag ten opzichte van andere voertuigtechnologieën.
  
  
• In 2018 en 2019 heeft TNO voor het Ministerie een vervolgonderzoek uitgevoerd waarin de nieuwe APK-testprocedure op basis van een deeltjesaantallenmeting met diverse voertuigen tot in detail is uitgewerkt en gedefinieerd. Hierin is met name aandacht besteed aan de limietwaarden van de deeltjesconcentratie die in de APK-deeltjestest toegepast kunnen worden. Ook zijn eerste verkennende deeltjestesten uitgevoerd met benzinevoertuigen die zijn uitgerust met een roetfilter. Deze resultaten tonen aan dat benzinevoertuigen ander emissiegedrag vertonen dan dieselvoertuigen en dat vervolgonderzoek nodig is voor de APK-deeltjestest van benzinevoertuigen.

Publicaties

• Follow-up research into the PN limit value and the measurement method for checking particulate filters with a particle number counter (TNO 2020 R10006)
• Investigation into a Periodic Technical Inspection (PTI) test method to check for presence and proper functioning of diesel particulate filters in light-duty diesel vehicles. Part 2 (TNO 2017 R10530)
• Roetfilters voor auto’s: werking, onderhoud, reparatie en controle (TNO 2016 R10736)
• Investigation into a Periodic Technical Inspection test method to check for presence and proper functioning of Diesel Particulate Filters in light-duty diesel vehicles (TNO 2016 R10735)
• Roadworthiness Test Investigations of Diesel Particulate Filters on vehicles (TNO 2015 R10307)
• Roadworthiness Test Investigations of Diesel Particulate Filters (TNO 2013 R10160)