Manipulation beim Abgastest: Warum die VW-Mogelsoftware so lange nicht entdeckt wurde
Früher steuerten der Fuß auf dem Gaspedal und der Vergaser, wie ein Motor fuhr. Heute tun das Computer. Motorsteuerungen sind so komplex geworden, dass ihre Software 10.000 Seiten füllen würde, wollte man den Code samt Beschreibungen im Format A4 ausdrucken.
Es ist daher kein Problem, etwas in diesen Tausenden Codezeilen zu verstecken. Zum Beispiel eine Routine, die erkennt, wenn der Motor im Labor auf seine Abgaswerte hin untersucht werden soll(öffnet im neuen Fenster) . Es ist auch nicht besonders schwer, einen solchen Trick zu programmieren. "Das ist kein Hexenwerk, das kann jeder Hersteller" , sagt ein Experte für Motorsteuerungen, der lieber unerkannt bleiben will.
Doch so leicht es also ist, einen modernen Motor zu manipulieren, so schwer ist es, solche Eingriffe zu entdecken.
Was passiert beim Abgastest?
Der zentrale Computer in modernen Fahrzeugen heißt ECU oder ECM, Abkürzungen für Engine Control Unit oder Electronic Control Module. Kurz Steuergerät. In den Autos von Volkswagen sitzt dieses Gerät zwischen den Scheibenwischern unter der Frontscheibe. Es sammelt alle Daten, die die Sensoren des Autos liefern – vom Turbolader über die Außentemperatur bis zu den Bremsen. Schaltet der Beifahrer im Innenraum beispielsweise die Klimaanlage ein, sorgt das Steuergerät dafür, dass der Klimakompressor startet und dass der Motor ein höheres Drehmoment liefert, um den Kompressor zu betreiben.
Dieses Steuergerät kann mit Hilfe von Sensorendaten auch erkennen, wenn dem Auto ein Abgastest bevorsteht. Denn der wird auf einem sogenannten Rollenprüfstand absolviert. Vorder- und Hinterräder stehen dazu in der Werkstatt auf Rollen, am Auspuff hängt ein dickes Rohr. Wenn sich die vorderen Räder wild auf den Rollen drehen, die hinteren aber nicht bewegen, liefern die Reifensensoren ein eindeutiges Datenmuster.
Dank der Vielzahl von Sensoren und der Daten, die sie auslesen, ist sogar erkennbar, wann genau der eigentliche Abgastest beginnt und wann er endet. Denn Motordrehzahl, Motortemperatur, die Dauer der Fahrzyklen und andere Werte für den Test sind detailliert festgelegt. Nur wenn diese Bedingungen immer gleich sind, kann man die Abgaswerte von Millionen einzelner Autos miteinander vergleichen. In Europa ist das alles im sogenannten Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ)(öffnet im neuen Fenster) geregelt, in den USA im FTP75(öffnet im neuen Fenster) , der Federal Test Procedure.
Will man den Test übertölpeln, muss man in der Software des Steuergerätes nur hinterlegen, wie die verschiedenen Systeme des Autos auf die Testbedingungen reagieren sollen. Erkennt die Software, dass der Test beginnt, schaltet sie vom Normalmodus auf andere, zuvor programmierte Einstellungen um.
Trick fällt beim Abgastest nicht auf
Die können dann beispielsweise vorgeben, dass das Gemisch von Kraftstoff zu Luft verändert wird. Mehr Kraftstoff und weniger Luft führen zu weniger Stickoxid – einem giftigen und gesundheitsgefährdenden Stoff, dessen Werte in den USA besonders niedrig sein müssen. Denn je mehr Luft enthalten ist, desto heißer wird es in der Brennkammer und desto mehr des in der Luft enthaltenen Stickstoffs verbrennt. Der Motor ist dann zwar nicht mehr so spritzig, aber auf dem Prüfstand ist das egal, dort geht es nicht um Fahrspaß.
Solche Einstellungen der Software sind nicht zu entdecken, jedenfalls nicht mit den normalen Abgastests. Denn das Auto verhält sich im Prüfzyklus völlig normal. In den USA waren die Unterschiede nur aufgefallen, weil Umweltschützer des International Council for Clean Transportation (ICCT) Forscher der Universität von West Virginia gebeten hatten, die Prüfstandswerte einiger Autos mit den Werten im normalen Straßenbetrieb zu vergleichen.
Warum sich VW so lange in Sicherheit wähnte
Vielleicht liegt hier der Grund, weshalb sich Volkswagen so lange in Sicherheit wähnte. Denn der 2.0-TDI-Dieselmotor mit der VW-internen Typbezeichnung EA 189, über den jetzt so heiß diskutiert wird, ist schon viele Jahre alt. Die ersten Autos mit diesem Motor wurden in den USA 2008 zugelassen. Damals jedoch gab es noch keine so gut funktionierenden Geräte, mit denen man den Abgasausstoß während der Fahrt hätte messen können.
Jahrelang keine Gefahr, aufzufliegen
Solche Portable Emission Measurement Systems(öffnet im neuen Fenster) , PEMS abgekürzt, wurden Ende der neunziger Jahre erstmals entwickelt. Doch bis heute kommen sie, was die Genauigkeit ihrer Ergebnisse angeht, nicht an stationäre Prüfstände heran. Für Emissionstests vorgeschrieben sind sie gleich gar nicht. Für Volkswagen bestand also jahrelang keine Gefahr, bei der Manipulation ertappt zu werden.
Und auch nicht für andere Hersteller. In den ursprünglichen Tests des ICCT waren auch andere Marken unangenehm aufgefallen. Die Studie listete neben Volkswagen auch Autos von Volvo, Renault und Hyundai auf(öffnet im neuen Fenster) . Sie alle produzieren auf der Straße zu hohe Stickoxid-Emissionen. Die US-Umweltbehörde ermittelt noch, ob vielleicht auch diese Hersteller die Tests manipuliert haben.
Bis heute hat niemand außerhalb des VW-Konzerns den Code gesehen, mit dem die Abgastests überlistet wurden, auch nicht die Mitarbeiter vom ICCT oder die Forscher von der Universität von West Virginia. Die Autokonzerne schützen ihre Programme wie Coca-Cola sein Brauserezept.
Wer bei VW wusste davon?
Axel Friedrich, Mitgründer des ICCT, sagt: "Wir hatten nach dem Vergleich der Test- und der Straßenergebnisse lediglich einen hinreichenden Beweis, dass dort manipuliert wurde." Angesichts der Drohung der amerikanischen Behörden, die Zulassung der Modelle für 2016 zu verweigern, habe Volkswagen schließlich eingestanden, die Software verändert zu haben.
Schon immer tricksen Autohersteller, wenn es darum geht, den Benzinverbrauch oder die Abgaswerte ihrer Fahrzeuge in Tests niedrig zu halten. Da wurde der Reifendruck erhöht, um den Rollwiderstand zu senken, oder es wurde die Lichtmaschine abgeklemmt, damit der Motor weniger arbeiten muss.
Heute sind Autos rollende Computer(öffnet im neuen Fenster) . Die Firmen betreiben einen immensen Aufwand, um die Motoren mit Hilfe der Software zu optimieren. Das Problem ist nicht, dass der Motor diese Intelligenz besitzt. Sondern dass die Software so geschrieben war, dass sie die Systeme im Test umstellte – ohne dass dies dokumentiert wurde. Solche 'Abschalteinrichtung' genannten Änderungen jedoch sind in Europa und in den USA ausdrücklich verboten.
Wer im VW-Konzern wusste also davon, dass die Software so illegal programmiert wurde? Bislang gibt es keine starken Indizien, und die Fachleute, die den Konzern von außen beobachten, sind sich nicht einig. Serhan Ili, studierter Wirtschaftsingenieur, berät alle großen Autokonzerne in Sachen Innovation. Er geht davon aus, dass die Manipulation zentral gesteuert wurde. Der Prozess von der Entwicklung über die Abnahmen bis zur Freigabe von einzelnen Bauteilen sei hochkomplex. "Damit müssen mehrere Abteilungen befasst gewesen sein."
Andere Experten widersprechen. Die Frage laute, ob es sich bei der Softwareanpassung um eine offizielle Spezifikation handelte oder nicht. Generell hätten auch in einer großen Organisation wie VW nur wenige Menschen ein Detailverständnis, um das beurteilen zu können. Deshalb sei beides möglich: dass sehr viele Mitarbeiter davon wussten – oder aber nur ein kleiner, eingeweihter Kreis.
Mitarbeit: Philip Faigle