6.1. Auf Antrag des Motorenherstellers kann vor oder nach der Prüfung eine Probenahme der Hintergrundkonzentration der Partikelanzahl im Verdünnungstunnel an einer Stelle erfolgen, die sich hinter der Partikel- und Kohlenwasserstofffilter in Richtung der Partikelzahl-Messeinrichtung befindet, um die Hintergrundkonzentration der Partikelanzahl im Verdünnungstunnel zu bestimmen.

Kalibrierfaktor zur Berichtigung der Messungen des Partikelzählers in Bezug auf die Normalmesseinrichtung, falls dies nicht automatisch im Partikelzähler erfolgt. Wird der Kalibrierfaktor automatisch im Partikelzähler angewendet, so ist in der oben aufgeführten Gleichung für „k“ der Wert „1“ zu verwenden.

Kalibrierfaktor zur Berichtigung der Messungen des Partikelzählers in Bezug auf die Normalmesseinrichtung, falls dies nicht automatisch im Partikelzähler erfolgt. Wird der Kalibrierfaktor automatisch im Partikelzähler angewendet, so ist in der oben aufgeführten Gleichung für „k“ der Wert „1“ zu verwenden.

Wird der entnommene Partikel-Probenahmestrom vollständig oder teilweise verworfen, aber ein gleichwertiger Strom vor der Durchflussmesseinrichtung in das Verdünnungssystem zurückgeleitet, so ist die Gleichung (83) in Anhang 4B Absatz 9.4.6.2 durch folgende zu ersetzen:

Wird der entnommene Partikel-Probenahmestrom verworfen, so ist die Gleichung (83) in Anhang 4B Absatz 9.4.6.2 durch folgende zu ersetzen:

4.2.1. Bei Teilstrom-Verdünnungssystemen ist der Massendurchsatz, der dem Verdünnungssystem für die Partikel-Probenahme entnommen wurde, im Rahmen der Überprüfung der Proportionalität der Probenahme zu berücksichtigen. Dazu wird entweder der Strom der Partikelprobe vor der Durchflussmesseinrichtung in das Verdünnungssystem zurückgeleitet oder eine rechnerische Berichtigung gemäß Absatz 4.2.2 vorgenommen. Bei Gesamtpartikelprobenahmen aus Teilstrom-Verdünnungssystemen ist für den Massendurchsatz, der für die Partikel-Probenahme entnommen wurde, in der Berechnung der Partikelmasse ebenfalls eine Berichtigung gemäß Absatz 4.2.3 vorzunehmen.

4.1.1. Um den Massendurchsatz, der dem Verdünnungssystem für die Partikel-Probenahme entnommen wurde, auszugleichen, ist dieser entnommene Massendurchsatz (gefiltert) wieder in das Verdünnungssystem zurückzuführen. Wahlweise kann der Gesamtmassendurchsatz im Verdünnungssystem in Bezug auf die entnommene Partikel-Probenahme auch rechnerisch berichtigt werden. Beträgt der Gesamtmassendurchsatz, der dem Verdünnungssystem für die Partikel-Probenahme entnommen wurde, weniger als 0,5 % des gesamten durch den Verdünnungstunnel geleiteten verdünnten Abgases (med), so kann diese Berichtigung bzw. diese Rückleitung vernachlässigt werden.

Bei der Filtrierung mit dem Verdünnungsmittel für die erste und gegebenenfalls die zweite Verdünnung des Abgases im Verdünnungssystem sind Filter zu verwenden, die den Anforderungen an Hochleistungsschwebstoff-Filter (HEPA-Filter) gemäß den Unterabsätzen zu Verdünnungsluftfiltern in Anhang 4B Anlage 3 Absätze A.3.2.2 oder A.3.2.4 genügen. Vor der Filtrierung im HEPA-Filter kann das Verdünnungsmittel durch Aktivkohle geleitet werden, um die in ihm enthaltenen Kohlenwasserstoffkonzentrationen zu verringern und zu stabilisieren. Es wird empfohlen, einen gegebenenfalls eingesetzten zusätzlichen groben Partikelfilter vor den HEPA-Filter und hinter die Aktivkohle zu setzen.

2.1. In diesem Anhang wird die Methode zur Bestimmung der Partikelanzahl in Emissionen von Fahrzeugen beschrieben, die gemäß den in Anhang 4B festgelegten Prüfverfahren geprüft werden. Sofern nicht anders angegeben, entsprechen alle Prüfbedingungen, Verfahren und Vorschriften den Bestimmungen von Anhang 4B.

Anlage

Ausrüstung für die Partikelzahlmessung

1. Spezifikation

1.1. Beschreibung des Systems

1.1.1. Das Partikel-Probenahmesystem besteht aus einer Sonde oder Probenahmestelle, über die eine Probe aus einem homogenen Gemisch des Stroms in einem Verdünnungssystem entnommen wird gemäß Anhang 4B Anlage 3 Absätze A3.2.1 und A.3.2.2 oder A3.2.3 und A.3.2.4, aus einem Entferner flüchtiger Partikel, der sich vor einem Partikelzähler befindet, sowie aus geeigneten Übertragungsrohren.

1.1.2. Es wird empfohlen, einen Partikelgrößenvorklassierer (Abscheider, Impinger usw.) vor der Einflussöffnung zum Entferner flüchtiger Partikel einzusetzen. Eine Probenahmensonde, die die Funktion einer Einrichtung zur Größenklassifizierung erfüllt, wie z. B. in Anhang 4B Anlage 3 Abbildung 14 dargestellt, kann alternativ zu einem Partikelgrößenvorklassierer verwendet werden. Bei Teilstrom-Verdünnungssystemen kann der selbe Vorklassierer für die Partikelmasse und die Partikelzahl-Probenahme verwendet werden, wenn die Partikelzahl-Probenahme aus dem Verdünnungssystem hinter dem Vorklassierer erfolgt. Alternativ können auch getrennte Vorklassierer verwendet werden, wenn die Partikelzahl-Probenahme aus dem Verdünnungssystem vor dem Vorklassierer erfolgt.

1.2. Allgemeine Vorschriften

1.2.1. Die Partikel-Probenahmestelle muss sich in einem Verdünnungssytem befinden.

Die Sondenspitze oder die Partikel-Probenahmestelle sowie das Übertragungsrohr bilden zusammen das Partikelübertragungssystem. Die Probe wird durch das Partikelübertragungssystem aus dem Verdünnungstunnel zur Einflussöffnung des Entferners flüchtiger Partikel geleitet. Das Partikelübertragungssystem muss folgende Voraussetzungen erfüllen:

Bei Vollstrom-Verdünnungssystemen und Teilstrom-Verdünnungssystemen mit Teilprobenahme (gemäß Anhang 4B Anlage 3 Absatz A.3.2.1) wird die Probenahmesonde nahe der Mittellinie des Verdünnungstunnels, 10 bis 20 Tunneldurchmesser stromabwärts von dem Punkt angebracht, an dem die Abgase in den Verdünnungstunnel eintreten, und gegen den Abgasstrom in den Tunnel gerichtet, wobei sich ihre Achse an der Spitze parallel zu der des Verdünnungstunnels befindet. Die Probenahmesonde ist innerhalb des Verdünnungstunnels so anzubringen, dass die Probe aus einem homogenen Gemisch aus Verdünnung und Abgasen entnommen werden kann.

Bei Teilstrom-Verdünnungssystemen mit Gesamtpartikelprobenahmen (gemäß Anhang 4B Absatz A.3.2.1) muss sich die Partikel-Probenahmestelle oder die Probenahmesonde im Partikelübertragungsrohr vor dem Partikelfilterhalter, der Durchflussmesseinrichtung und gegebenenfalls vorhandenen Gabelungen oder Abzweigungen der Probenahmenleitung befinden. Die Partikel-Probenahmestelle oder die Probenahmesonde ist so anzubringen, dass die Probe aus einem homogenen Gemisch aus Verdünnung und Abgasen entnommen werden kann. Die Abmessungen der Probenahmesonde dürfen den Betrieb des Teilstrom-Verdünnungssystems nicht beeinflussen.

Das durch das Partikelübertragungssystem geleitete Gas muss folgende Voraussetzungen erfüllen:

Bei Vollstrom-Verdünnungssystemen muss die Reynolds-Zahl (Re) kleiner als 1 700 sein;

bei Teilstrom-Verdünnungssystemen muss die Reynolds-Zahl (Re) im Partikelübertragungsrohr, d. h. hinter der Probenahmesonde oder der Probenahmestelle, kleiner als 1 700 sein;

Seine Verweildauer im Partikelübertragungssystem darf höchstens 3 Sekunden betragen.

Andere Probenahmeeinstellungen des Partikelübertragungssystems sind zulässig, wenn ein gleichwertiger Partikeldurchsatz in der Größenordnung von 30 nm nachgewiesen wird.

Das Auslassrohr, durch das die verdünnte Probe vom Entferner flüchtiger Partikel zum Einlass des Partikelzählers geleitet wird, muss folgende Eigenschaften besitzen:

Es muss einen Mindestinnendurchmesser von 4 mm haben.

Die Verweildauer des Probengasstroms durch das Auslassrohr darf höchstens 0,8 Sekunden betragen.

Andere Probenahmeeinstellungen des Auslassrohres sind zulässig, wenn ein gleichwertiger Partikeldurchsatz in der Größenordnung von 30 nm nachgewiesen wird.

1.2.2. Der Entferner flüchtiger Partikel muss über Funktionen verfügen, die die Verdünnung der Probe und das Entfernen flüchtiger Partikel ermöglichen

1.2.3. Alle mit dem Rohabgas oder dem verdünnten Abgas in Berührung kommenden Teile des Verdünnungssystems und des Probenahmesystems vom Auspuffrohr bis zum Partikelzähler sind so zu gestalten, dass sich möglichst wenig Partikel auf ihnen ablagern. Alle Teile müssen aus elektrisch leitendem Material bestehen, das mit den Bestandteilen der Abgase nicht reagiert, und müssen zur Vermeidung elektrostatischer Effekte geerdet sein.

1.2.4. Das Partikel-Probenahmesystem muss bewährte Verfahren im Bereich der Aerosolprobenahme berücksichtigen; dazu zählen die Vermeidung scharfer Knicke und abrupter Querschnittsänderungen, die Verwendung glatter Innenflächen und einer möglichst kurzen Probenahmeleitung. Querschnittsänderungen, die schrittweise erfolgen, sind zulässig.

1.3. Spezifische Vorschriften

1.3.1. Die Partikelprobe darf vor dem Erreichen des Partikelzählers nicht durch eine Pumpe strömen.

1.3.2. Es wird empfohlen, einen Probenahmenvorklassierer zu verwenden.

1.3.3. Das Bauteil zur Vorkonditionierung muss:

1.3.3.1. die Verdünnung der Probe in einer oder mehreren Stufen derart ermöglichen, dass eine Konzentration der Partikelanzahl unterhalb der oberen Schwelle des Einzelpartikelzählmodus des Partikelzählers und eine Gastemperatur von weniger als 35 °C am Einlass des Partikelzählers erreicht werden;

1.3.3.2. über eine erste Verdünnungsstufe verfügen, in der eine Hitzeverdünnung erfolgt, d. h., eine Probe wird auf eine Temperatur von mindestens 150 °C und höchstens 400 °C gebracht und mit einem Faktor von mindestens 10 verdünnt.

1.3.3.3. die Stufen der Hitzeverdünnung so kontrollieren, dass die Nennbetriebstemperaturen mit einer Abweichung von ± 10 °C konstant innerhalb des in Absatz 1.3.3.2 genannten Bereiches liegen; mit einer Funktion versehen sein, die anzeigt, ob die Betriebstemperaturen der Hitzeverdünnungsstufen im vorgeschriebenen Bereich liegen;

1.3.3.4. einen Minderungsfaktor der Partikelkonzentration (fr(di)) gemäß Absatz 2.2.2 erreichen, der für Partikel mit einem elektrischen Mobilitätsdurchmesser von 30 nm und 50 nm höchstens 30 % bzw. 20 % höher und höchstens 5 % niedriger als der Minderungsfaktor für Partikel mit einem elektrischen Mobilitätsdurchmesser von 100 nm für den Entferner flüchtiger Partikel insgesamt ist;

1.3.3.5. in Bezug auf Tetracontanpartikel (CH3(CH2)38CH3) von einer Größe von 30 nm einen Verdampfungswert von mehr als 99,0 % erzielen, wobei die Konzentration am Einlass mindestens 10 000 cm-3 betragen muss; zu diesem Zweck ist das Tetracontan zu erhitzen, und seine Partialdrücke sind zu verringern.

1.3.4. Der Partikelzähler muss folgende Bedingungen erfüllen:

1.3.4.1. Betrieb unter Vollstrombedingungen.

1.3.4.2. Die Zählgenauigkeit auf der Grundlage einer verfolgbaren Norm liegt bei ± 10 % im gesamten Bereich von 1 cm–3 bis zur oberen Schwelle des Einzelpartikelzählmodus des Partikelzählers. Betragen die Konzentrationen weniger als 100 cm–3, so werden gegebenenfalls Durchschnittsmessungen über längere Probenahmezeiträume erforderlich, um die Genauigkeit des Partikelzählers mit einem hohen Maß an statistischer Verlässlichkeit nachweisen zu können.

1.3.4.3. Die Ablesegenauigkeit beträgt mindestens 0,1 Partikel cm–3 bei Konzentrationen von weniger als 100 cm–3.

1.3.4.4. Eine lineare Reaktion auf Partikelkonzentrationen über den gesamten Messbereich im Einzelpartikelzählmodus muss gegeben sein.

1.3.4.5. Die Datenmeldefrequenz beträgt mindestens 0,5 Hz.

1.3.4.6. Die t90-Reaktionszeit über die gesamte gemessene Konzentrationsdauer beträgt weniger als 5 Sekunden.

1.3.4.7. Eine Funktion zur maximal zehnprozentigen Berichtigung der Koinzidenz muss vorhanden sein, und ein interner Kalibrierfaktor gemäß Absatz 2.1.3 kann zur Anwendung kommen; es darf jedoch kein sonstiger Algorithmus zur Berichtigung oder Bestimmung der Effizienz der Zählfunktion eingesetzt werden.

1.3.4.8. Die Effizienz der Zählfunktion für Partikelgrößen mit einem elektrischen Mobilitätsdurchmesser von 23 nm (± 1 nm) und 41 nm (± 1 nm) muss 50 % (± 12 %) bzw. mehr als 90 % betragen. Diese Effizienz der Zählfunktion kann durch interne Mittel (z. B. Kontrolle der Instrumentenfunktionen) oder externe Mittel (z. B. Größenvorklassifizierung) erreicht werden.

1.3.4.9. Wird im Partikelzähler eine Betriebsflüssigkeit verwendet, so ist diese gemäß der vom Instrumentenhersteller angegebenen Häufigkeit zu wechseln.

1.3.5. Werden der Druck und/oder die Temperatur nicht auf einem bekannten konstanten Niveau an der Stelle gehalten, an der der Partikelzähler-Durchsatz kontrolliert wird, so sind diese am Einlass zum Partikelzähler zu messen und zu melden, um die Messungen der Partikelkonzentration auf Standardbedingungen zu berichtigen.

1.3.6. Die Summe aus der Verweildauer im Partikelübertragungssystem, im Entferner flüchtiger Partikel und im Auslassrohr sowie der t90-Reaktionszeit des Partikelzählers darf höchstens 20 Sekunden betragen.

1.3.7. Die Wandlungszeit des gesamten Partikelzahl-Probenahmesystems (Partikelübertragungssystem, Entferner flüchtiger Partikel, Auslassrohr und Partikelzähler) wird durch einen Wechsel des Aerosols unmittelbar am Einlass zum Partikelübertragungssystem ermittelt. Der Aerosolwechsel muss in weniger als 0,1 Sekunde erfolgen. Das für die Prüfung verwendete Aerosol muss eine Veränderung der Konzentration von mindestens 60 % des Skalenendwertes bewirken.

Die Konzentrationsspur ist aufzuzeichnen. Für den Zeitabgleich der Signale der Konzentration der Partikelanzahl und des Abgasstroms ist die Wandlungszeit definiert als der Zeitabstand vom Wechsel (t0) bis zum Anstieg des angezeigten Messwerts auf 50 % des Endwertes (t50).

1.4. Empfohlene Systemmerkmale

Im folgenden Absatz wird das empfohlene Verfahren für die Messung der Partikelanzahl beschrieben. Jedoch ist jedes System zulässig, das die in den Absätzen 1.2 und 1.3 genannten Leistungsspezifikationen erfüllt.

Die Abbildungen 14 und 15 enthalten schematische Darstellungen der empfohlenen Konfigurationen des Partikel-Probenahmesystems für Teilstrom- und Vollstrom-Verdünnungssysteme.

Abbildung 14

Darstellung des empfohlenen Partikel-Probenahmesystems — Teilstrom-Probenahme

Abbildung 15

Darstellung des empfohlenen Partikel-Probenahmesystems — Vollstrom-Probenahme

1.4.1. Beschreibung des Probenahmesystems

Das Partikel-Probenahmesystem besteht aus einer Probenahme-Sondenspitze oder einer Partikel-Probenahmestelle im Verdünnungssystem, einem Partikel-Übertragungsrohr, einem Partikelvorklassierer und einem Entferner flüchtiger Partikel, der sich vor dem Bauteil zur Messung der Konzentration der Partikelanzahl befindet. Der Entferner flüchtiger Partikel muss über Funktionen verfügen, die die Verdünnung der Probe (Partikelanzahlverdünner [PND = particle number diluters]: PND1 und PND2) und die Partikelverdampfung (Verdampfungsrohr [ET = evaporation tube]) ermöglichen. Die Probenahmensonde oder die Probenahmestelle für den Prüfgasstrom ist so im Verdünnungstunnel einzurichten, dass ein repräsentativer Probenahmegasstrom aus einem homogenen Gemisch aus Verdünnung und Abgasen entnommen werden kann. Die Summe aus der Verweildauer im System und der t90-Reaktionszeit des Partikelzählers darf höchstens 20 Sekunden betragen.

1.4.2. Partikelübertragungssystem

Die Sondenspitze oder die Partikel-Probenahmestelle sowie das Übertragungsrohr bilden zusammen das Partikelübertragungssystem. Die Probe wird durch das Partikelübertragungssystem aus dem Verdünnungstunnel zur Einflussöffnung des ersten Partikelanzahlverdünners geleitet. Das Partikelübertragungssystem muss folgende Voraussetzungen erfüllen:

Bei Vollstrom-Verdünnungssystemen und Teilstrom-Verdünnungssystemen mit Teilprobenahme (gemäß Anhang 4B Anlage 3 Absatz A.3.2.1) wird die Probenahmesonde nahe der Mittellinie des Verdünnungstunnels, 10 bis 20 Tunneldurchmesser stromabwärts von dem Punkt angebracht, an dem die Abgase in den Verdünnungstunnel eintreten, und gegen den Abgasstrom in den Tunnel gerichtet, wobei sich ihre Achse an der Spitze parallel zu der des Verdünnungstunnels befindet. Die Probenahmesonde ist innerhalb des Verdünnungstunnels so anzubringen, dass die Probe aus einem homogenen Gemisch aus Verdünnung und Abgasen entnommen werden kann.

Bei Teilstrom-Verdünnungssystemen mit Gesamtpartikelprobenahme (gemäß Anhang 4B Absatz A.3.2.1) muss sich die Partikel-Probenahmestelle im Partikelübertragungsrohr vor dem Partikelfilterhalter, der Durchflussmesseinrichtung und gegebenenfalls vorhandenen Gabelungen oder Abzweigungen der Probenahmenleitung befinden. Die Partikel-Probenahmestelle oder die Probenahmesonde ist so anzubringen, dass die Probe aus einem homogenen Gemisch aus Verdünnung und Abgasen entnommen werden kann.

Das durch das Partikelübertragungssystem geleitete Gas muss folgende Voraussetzungen erfüllen:

Die Reynolds-Zahl (Re) muss kleiner als 1 700 sein.

Seine Verweildauer im Partikelübertragungssystem darf höchstens 3 Sekunden betragen.

Andere Probenahmeeinstellungen für das Partikelübertragungssystem sind zulässig, wenn für Partikel mit einem elektrischen Mobilitätsdurchmesser von 30 nm ein gleichwertiger Partikeldurchsatz nachgewiesen wird.

Das Auslassrohr, durch das die verdünnte Probe vom Entferner flüchtiger Partikel zum Einlass des Partikelzählers geleitet wird, muss folgende Eigenschaften besitzen:

Es muss einen Mindestinnendurchmesser von 4 mm haben.

Die Verweildauer des Probengasstroms durch das Auslassrohr darf höchstens 0,8 Sekunden betragen.

Andere Probenahmeeinstellungen für das Partikelauslassrohr sind zulässig, wenn für Partikel mit einem elektrischen Mobilitätsdurchmesser von 30 nm ein gleichwertiger Partikeldurchsatz nachgewiesen wird.

1.4.3. Partikelvorklassierer

Der empfohlene Partikelvorklassierer muss sich vor dem Entferner flüchtiger Partikel befinden. Der Partikeldurchmesser in Bezug auf den 50 %-Trennschnitt des Partikelvorklassierers muss bei dem Durchfluss, der für die Emissionen zur Partikelanzahl-Probenahme gewählt wurde, zwischen 2,5 μm und 10 μm betragen. Der Partikelvorklassierer muss mindestens 99 % der Massenkonzentration an 1 μm großen Partikeln, die in den Partikelvorklassierer hineinströmen, bei dem Durchfluss, der für die Emissionen zur Partikelanzahl-Probenahme gewählt wurde, durch den Auslass des Partikelvorklassierers strömen lassen. Bei Teilstrom-Verdünnungssystemen kann der selbe Vorklassierer für die Partikelmasse- und die Partikelzahl-Probenahme verwendet werden, wenn die Partikelzahl-Probenahme aus dem Verdünnungssystem hinter dem Vorklassierer erfolgt. Alternativ können auch getrennte Vorklassierer verwendet werden, wenn die Partikelzahl-Probenahme aus dem Verdünnungssystem vor dem Vorklassierer erfolgt.

1.4.4. Entferner flüchtiger Partikel

Der Entferner flüchtiger Partikel besteht aus einem Partikelanzahlverdünner (PND1), einem Verdampfungsrohr und einem zweiten Partikelanzahlverdünner (PND2); diese Bauteile müssen hintereinander angeordnet sein. Mit dieser Verdünnungsfunktion soll die Konzentration der Partikelanzahl der Probe, die in das Bauteil zur Messung der Partikelkonzentration strömt, auf weniger als den oberen Schwellenwert des Einzelpartikelzählmodus des Partikelzählers verringert und die Keimbildung in der Probe unterdrückt werden. Der Entferner flüchtiger Partikel muss mit einer Funktion versehen sein, die anzeigt, ob die Betriebstemperaturen des PND1 und des Verdampfungsrohrs im vorgeschriebenen Bereich liegen.

Der Entferner flüchtiger Partikel muss in Bezug auf Tetracontanpartikel (CH3(CH2)38CH3) von einer Größe von 30 nm einen Verdampfungswert von mehr als 99,0 % erzielen, wobei die Konzentration am Einlass mindestens 10 000 cm–3 betragen muss; zu diesem Zweck ist das Tetracontan zu erhitzen und seine Partialdrücke sind zu verringern. Er muss ferner einen Minderungsfaktor der Partikelkonzentration (fr) erreichen, der für Partikel mit einem elektrischen Mobilitätsdurchmesser von 30 nm und 50 nm höchstens 30 % bzw. 20 % höher und höchstens 5 % niedriger als der Minderungsfaktor für Partikel mit einem elektrischen Mobilitätsdurchmesser von 100 nm für den Entferner flüchtiger Partikel insgesamt ist.

1.4.4.1. Erster Partikelanzahlverdünner (PND1)

Der erste Partikelanzahlverdünner (PND1) muss speziell für die Verdünnung der Konzentration der Partikelanzahl und für den Betrieb bei einer Wandtemperatur von 150 °C bis 400 °C ausgelegt sein. Der Sollwert der Wandtemperatur sollte innerhalb dieses Bereichs und mit einer Abweichung von ± 10 °C auf einer konstanten Nennbetriebstemperatur gehalten werden und nicht die Wandtemperatur des Verdampfungsrohrs überschreiten (Absatz 1.4.4.2). Der Verdünner sollte mit verdünnter Luft aus einem HEPA-Filter versorgt werden und einen 10- bis 200-fachen Verdünnungsfaktor erzielen können.

1.4.4.2. Verdampfungsrohr

Die gesamte Länge des Verdampfungsrohres ist auf eine Wandtemperatur hin zu kontrollieren, die mindestens der Temperatur des ersten Partikelanzahlverdünners entspricht, und die Wandtemperatur sollte auf einer festen Nennbetriebstemperatur zwischen 300 °C und 400 °C mit einer Abweichung von ± 10 °C gehalten werden.

1.4.4.3. Zweiter Partikelanzahlverdünner (PND2)

Der zweite Partikelanzahlverdünner (PND2) muss speziell für die Verdünnung der Konzentration der Partikelanzahl ausgelegt sein. Der Verdünner sollte mit verdünnter Luft aus einem HEPA-Filter versorgt werden und einen einzigen 10- bis 30-fachen Verdünnungsfaktor aufrechterhalten können. Für den Verdünnungsfaktor des zweiten Partikelanzahlverdünners ist ein Wert zwischen der 10- bis 15-fachen Verdünnung dahingehend auszuwählen, dass die Konzentration der Partikelanzahl hinter dem zweiten Verdünner unterhalb der oberen Schwelle des Einzelpartikelzählmodus des Partikelzählers liegt und die Gastemperatur am Einlass des Partikelzählers weniger als 35 °C beträgt.

1.4.5. Partikelzähler

Der Partikelzähler muss die Bedingungen von Absatz 1.3.4 erfüllen.

2. Kalibrierung/Validierung des Partikel-Probenahmesystems (7)

2.1. Kalibrierung des Partikelzählers

2.1.1. Der Technische Dienst gewährleistet, dass für den Partikelzähler ein Kalibrierzertifikat vorliegt, aus dem für den 12-monatigen Zeitraum vor den Emissionsprüfungen der Nachweis über die Übereinstimmung mit einer verfolgbaren Norm hervorgeht.

2.1.2. Der Partikelzähler ist nach jeder größeren Wartung erneut zu kalibrieren, und ein neues Kalibrierzertifikat ist auszustellen.

2.1.3. Die verfolgbare Kalibrierung ist auf der Grundlage einer genormten Kalibrierungsmethode wie folgt durchzuführen:

a) Durch Vergleich der Reaktion des Partikelzählers während des Kalibriervorgangs mit der Reaktion eines kalibrierten Aerosol-Elektrometers, wenn gleichzeitig Probenahmen von elektrostatisch klassifizierten Kalibrierungspartikeln erfolgen, oder

b) durch Vergleich der Reaktion des Partikelzählers während des Kalibriervorgangs mit der Reaktion eines zweiten Partikelzählers, der direkt mit der oben genannten Methode kalibriert wurde.

Beim Einsatz eines Elektrometers muss die Kalibrierung derart erfolgen, dass mindestens sechs Standardkonzentrationen, die so gleichmäßig wie möglich über den Messbereich des Partikelzählers verteilt sind, verwendet werden. In diesen Punkten ist ein Nullpunkt für die Nennkonzentration enthalten, der durch die Anbringung von HEPA-Filtern, die mindestens der Klasse H13 gemäß EN 1822:2008 oder gleichwertiger Leistungsstärke entsprechen, am Einlass jedes Instruments erzielt wird. Wird kein Kalibrierungsfaktor auf den zu kalibrierenden Partikelzähler angewendet, so müssen die gemessenen Konzentrationen bei jeder zugrunde gelegten Konzentration mit einer Abweichung von ± 10 % der standardisierten Konzentration entsprechen, mit Ausnahme des Nullpunktes, andernfalls ist der zu kalibrierende Partikelzähler abzulehnen. Der Gradient einer linearen Regression der beiden Datensätze ist zu berechnen und aufzuzeichnen. Ein Kalibrierungsfaktor, der dem Kehrwert des Gradienten entspricht, ist auf den zu kalibrierenden Partikelzähler anzuwenden. Die Linearreaktion wird als das Quadrat aus dem Korrelationskoeffizienten (Pearson-Produkt-Moment-Korrelation) (R2) der beiden Datensätze berechnet und muss größer oder gleich 0,97 sein. Bei der Berechnung des Gradienten und von R2 ist die lineare Regression durch den Ausgangspunkt (Null-Konzentration auf beiden Instrumenten) zu lenken.

Bei der Verwendung des Bezugspartikelzählers muss die Kalibrierung derart erfolgen, dass mindestens sechs Standardkonzentrationen so gleichmäßig wie möglich über den Messbereich des Partikelzählers verteilt sind. Mindestens drei Punkte müssen Konzentrationen von weniger als 1 000 cm–3 entsprechen; die weiteren Konzentrationen müssen linear zwischen 1 000 cm–3 und dem Maximum des Partikelzählerbereichs im Einzelpartikelzählmodus liegen. In diesen Punkten ist ein Nullpunkt für die Nennkonzentration enthalten, der durch die Anbringung von HEPA-Filtern, die mindestens der Klasse H13 gemäß EN 1822:2008 oder gleichwertiger Leistungsstärke entsprechen, am Einlass jedes Instruments erzielt wird. Wird kein Kalibrierungsfaktor auf den zu kalibrierenden Partikelzähler angewendet, so müssen die gemessenen Konzentrationen bei jeder zugrunde gelegten Konzentration mit einer Abweichung von ± 10 % der standardisierten Konzentration entsprechen, mit Ausnahme des Nullpunktes. Andernfalls ist der zu kalibrierende Partikelzähler abzulehnen. Der Gradient einer linearen Regression der beiden Datensätze ist zu berechnen und aufzuzeichnen. Ein Kalibrierungsfaktor, der dem Kehrwert des Gradienten entspricht, ist auf den zu kalibrierenden Partikelzähler anzuwenden. Die Linearreaktion wird als das Quadrat aus dem Korrelationskoeffizienten (Pearson-Produkt-Moment-Korrelation) (R2) der beiden Datensätze berechnet und muss größer oder gleich 0,97 sein. Bei der Berechnung des Gradienten und von R2 ist die lineare Regression durch den Ausgangspunkt (Null-Konzentration auf beiden Instrumenten) zu lenken.

2.1.4. Die Kalibrierung muss auch eine Überprüfung in Bezug auf die Erfüllung der Anforderungen gemäß Absatz 1.3.4.8 beinhalten, d. h. hinsichtlich des Nachweiswirkungsgrads des Partikelzählers bei Partikeln mit einem elektrischen Mobilitätsdurchmesser von 23 nm. Eine Überprüfung der Effizienz der Zählfunktion in Bezug auf 41 nm-Partikel ist nicht erforderlich.

2.2. Kalibrierung/Validierung des Entferners flüchtiger Partikel

2.2.1. Die Kalibrierung der Minderungsfaktoren der Partikelkonzentration für den Entferner flüchtiger Partikel über seinen gesamten Bereich der Verdünnungswerte bei den festen Nennbetriebstemperaturen des Instruments wird erforderlich, wenn das Bauteil neu ist und nach jeder größeren Wartung. Die Anforderung einer regelmäßigen Überprüfung des Minderungsfaktors der Partikelkonzentration für den Entferner flüchtiger Partikel ist auf die Überprüfung mit einer festen Einstellung beschränkt, die in der Regel für die Messung bei Fahrzeugen mit Dieselpartikelfiltern verwendet wird. Der Technische Dienst sorgt dafür, dass in den sechs Monaten vor den Emissionsprüfungen für den Entferner flüchtiger Partikel ein Kalibrier- oder Validierungszertifikat vorliegt. Verfügt der Entferner flüchtiger Partikel über Alarmvorrichtungen für die Temperaturüberwachung, so ist ein zwölfmonatiges Validierungsintervall zulässig.

Der Entferner flüchtiger Partikel muss für einen Minderungsfaktor der Partikelkonzentration mit festen Partikeln von einem elektrischen Mobilitätsdurchmesser von 30 nm, 50 nm und 100 nm ausgelegt sein. Er muss ferner einen Minderungsfaktor der Partikelkonzentration (fr(d)) erreichen, der für Partikel mit einem elektrischen Mobilitätsdurchmesser von 30 nm und 50 nm höchstens 30 % bzw. 20 % höher und höchstens 5 % niedriger als der Minderungsfaktor für Partikel mit einem elektrischen Mobilitätsdurchmesser von 100 nm ist. Für die Validierung muss der Minderungsfaktor des Mittelwerts der Partikelkonzentration innerhalb von ± 10 % des Minderungsfaktors des Mittelwerts der Partikelkonzentration ( ) liegen, der bei der Primärkalibrierung des Entferners flüchtiger Partikel ermittelt wurde.

2.2.2. Das Prüfaerosol muss für diese Messungen aus festen Partikeln mit einem elektrischen Mobilitätsdurchmesser von 30 nm, 50 nm und 100 nm bestehen, und seine Mindestkonzentration muss am Einlass zum Entferner flüchtiger Partikel 5 000 Partikel pro cm-3 betragen. Die Partikelkonzentrationen sind vor und hinter den Bauteilen zu messen.

Für jede Partikelgröße ist der Minderungsfaktor der Partikelkonzentration (fr(di)) folgendermaßen zu berechnen:

Dabei gilt:

Nin(di) = Konzentration (stromaufwärts) der Partikelanzahl für Partikel mit dem Durchmesser di; Nout(di) = Konzentration (stromabwärts) der Partikelanzahl für Partikel mit dem Durchmesser di; und di = elektrischer Mobilitätsdurchmesser der Partikel (30 nm, 50 nm oder 100 nm).

Nin(di) und Nout(di) sind zu den selben Bedingungen zu berichtigen.

Der Minderungsfaktor des Mittelwerts der Partikelkonzentration ( ) bei einem bestimmten Verdünnungswert wird folgendermaßen berechnet:

Es wird empfohlen, den Entferner flüchtiger Partikel als vollständiges Bauteil zu kalibrieren und zu validieren.

2.2.3. Der Technische Dienst sorgt dafür, dass für den Entferner flüchtiger Partikel in den sechs Monaten vor den Emissionsprüfungen ein Validierungszertifikat vorliegt, aus dem der Nachweis über die Funktionsfähigkeit hervorgeht. Verfügt der Entferner flüchtiger Partikel über Alarmvorrichtungen für die Temperaturüberwachung, so ist ein zwölfmonatiges Validierungsintervall zulässig. Der Entferner flüchtiger Partikel (VPR) muss in Bezug auf Tetracontanpartikel (CH3(CH2)38CH3) mit einem elektrischen Mobilitätsdurchmesser von mindestens 30 nm nachweislich mehr als 99,0 % dieser Partikel entfernen können, wobei die Konzentration am Einlass mindestens 10 000 cm-3 betragen muss; ferner sind der Mindestverdünnungswert und die vom Hersteller empfohlene Betriebstemperatur zu wählen.

2.3. Verfahren zur Überprüfung des Partikelzählsystems

2.3.1. Vor jeder Prüfung muss der Partikelzähler eine gemessene Konzentration von weniger als 0,5 Partikel pro cm–3 anzeigen, nachdem ein HEPA-Filter, der mindestens der Klasse H13 gemäß EN 1822:2008 oder gleichwertiger Leistungsstärke entspricht, am Einlass des vollständigen Partikel-Probenahmesystems (Entferner flüchtiger Partikel und Partikelzähler) angebracht wurde.

2.3.2. Einmal pro Monat muss die mit einem kalibrierten Durchflussmesser vorgenommene Messung des Stroms in den Partikelzähler einen Wert anzeigen, der innerhalb von 5 % des Nenndurchsatzes des Partikelzählers liegt.

2.3.3. Der Partikelzähler muss täglich eine Konzentration von höchstens 0,2 cm–3 anzeigen, nachdem ein HEPA-Filter, der mindestens der Klasse H13 gemäß EN 1822:2008 oder gleichwertiger Leistungsstärke entspricht, am Einlass des Partikelzählers angebracht wurde. Nach der Entfernung dieses Filters muss der Partikelzähler eine Zunahme der gemessenen Konzentration auf mindestens 100 Partikel pro cm–3 aufweisen, wenn er Umgebungsluft ausgesetzt wird, und eine Abnahme auf höchstens 0,2 cm–3, wenn der HEPA-Filter wieder angebracht wird.

2.3.4. Vor Beginn jeder Prüfung muss gewährleistet sein, dass das Messsystem anzeigt, dass das Verdampfungsrohr, wenn vorhanden, seine vorgeschriebene Betriebstemperatur erreicht hat.

2.3.5. Vor Beginn jeder Prüfung muss gewährleistet sein, dass das Messsystem anzeigt, dass der Partikelanzahlverdünner PND1 seine vorgeschriebene Betriebstemperatur erreicht hat.