NOTAT Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken i Hordaland fylke

NOTAT Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken i Hordaland fylke Civitas 14.11.07

Forord Arbeidet er utført på oppdrag av Hordaland fylkeskommune. Prosjektgruppen har bestått av Eivind Selvig og Rolf Gillebo (Civitas) og Rolf Hagman (TØI). John Martin Jacobsen har vært oppdragsgivers kontaktperson. Oslo 14.11.2007 Eivind Selvig, Rolf Gillebo, Rolf Hagman. CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 2 AV 26

Innhold Innhold... 3 1 Sammendrag - konklusjoner og anbefalinger... 4 1.1 Teknologi og Klimagasser... 4 1.2 Lokale og regionale miljøbelastninger... 5 1.3 Kostnader, energiressurser og alternativ bruk av midler til bedret rutetilbud... 6 1.4 Anbefaling... 7 2 Formål... 8 3 Hva er alternativene?... 8 4 Hovedproblemstillinger miljø... 9 4.1 Klimagasser prinsipper og avklaringer... 9 4.2 Lokal luftforurensning og støy... 12 5 Alternative drivstoff og teknologiske løsninger et silingsgrunnlag... 13 5.1 Diesel... 13 5.2 Naturgass, Biogass, LPG... 14 5.3 Biodiesel, RME... 14 5.4 Bioetanol... 14 5.5 Trolleybusser elektrisitet via kjøreledning... 15 5.6 Hydrogen - forbrenning... 15 5.7 Hydrogen - brenselcelle... 15 5.8 Hybride kjøretøy... 16 6 Løsninger testet i fullskala drift driftsstabilitet og kostnader ved drift og vedlikehold... 16 7 Sammenligninger Miljøvirkninger ved valg av teknologier og løsninger... 18 7.1 Sammenligninger per kjøretøy- km... 18 7.2 Sammenligning for bussparken i Hordaland... 18 8 Konsekvenser for offentlige utgifter til kollektivtrafikken i lys av tilbud til befolkningen i Hordaland fylke... 20 9 Konklusjoner og anbefalinger... 21 9.1 Klimagasser... 21 9.2 Lokale og regionale miljøbelastninger... 22 9.3 Kostnader, energiressurser og alternativ bruk av midler til bedret rutetilbud... 22 9.4 Anbefaling... 23 Vedlegg 1... 25 Vedlegg 2... 26 CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 3 AV 26

1 Sammendrag - konklusjoner og anbefalinger Formålet med notatet er å belyse og gi et grunnlag for beslutninger om teknologi og drivstoff i kollektivtrafikken i regionen i investeringsperioden 2008-2012. Alle opplysninger og vurderinger er på et overordnet nivå. Det vil være nødvendig med mer detaljerte opplysninger og konsekvensvurderinger før endelige beslutninger fattes. Utfordringene er knyttet til: klimagasser (globalt) lokal luftkvalitet og regionale miljøvirkninger kostnader, energiressurser og alternativ bruk av midler til bedret rutetilbud Klimagassutslippene fra busstransporten i Hordaland er beregnet til i overkant av 38.000 tonn CO2-ekv. per år. Estimatet er basert på innrapportert forbruk av diesel og naturgass (Hordaland fylkeskommune, pers. med). Det er en produksjon på ca 32 mill. vognkm. Det tilsier et utslipp på ca 1200 g CO2-ekv. per vognkm i gjennomsnitt. Det tilsvarer forbruksnivået til en eldre bybuss. Utslippet av NO x og PM, partikler, er beregnet til hhv. 210 tonn per år og ca 8 tonn pr år, Utslippene bidrar til grenseoverskridende forsurings- eutrofierings,og den lokal luftforurensning. De transporteres over flere landegrenser, grenseoverskridende, og gir virkning på den forsuring, eutrofiering og helseeffekter.. 1.1 Teknologi og Klimagasser Naturgass og diesel gir om lag like stort utslipp av klimagasser. Naturgass noe mindre CO 2, men mer CH 4 og derfor samlet sett like mye som diesel. Naturgass er imidlertid en vesentlig mye dyrere løsning. Utslipp av klimagasser kan unngås ved bruk av drivstoff basert på fornybare energiressurser. Valget står da mellom biodiesel, bioetanol, biogass, hydrogen og elektrisitet enten som eneste drivstoff eller i ulike kombinasjoner. Prioriteres en rask reduksjon i klimagassutslippene så er de mest aktuelle alternativene: biodiesel bioetanol anvendt i et dieselmotorkonsept biogass anvendt i et gassmotorkonsept De tre drivstoffene fungerer enten alene (100 % biologisk) eller i ulike blandingsforhold med søsterdrivstoffet, hhv. fossilt diesel, bensin eller naturgass. Biogassalternativet har samme investeringskostnader som en ren naturgassbuss, og er det dyreste alternativet av disse, mens biodiesel CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 4 AV 26

synes å være det rimeligste. Erfaringene fra Scania-Stockholms bioetanol i et dieselmotoroppsett er interessante og bør undersøkes nærmere. Merkostnadene ved dette alternativet er lave sammenlignet med for eksempel biogass/naturgass. Ulempen ved en slik løsning er at man lett binder seg til et konsept med kun en leverandør, noe som ofte gir høyere kostnader. Et spørsmål som må avklares er leveranser av biodrivstoff, produksjonssted, råvaren og priser. Dette er ikke undersøkt her, men basert på tidligere kontakt med drivstoffleverandører kan man si at biodiesel kan leveres til konkurransedyktige priser sammenlignet med fossilt diesel. Bioetanol leveres det lite av i Norge i dag, men her har Sverige stor produksjon og det kan importeres i påvente av norsk produksjon og leveranse. Biogass hentes ut fra avfallsdeponier og kloakkslambehandling. Denne gassen må renses for å øke metankonsentrasjonen. Det eksisterer og man har driftserfaringer fra flere slike løsninger i Norge. Biogassleveranse må eventuelt bygges opp lokalt-regionalt i Hordaland fylke. Trolleybusser, elektrisk motor og kjøreledninger, er en kostbar løsning. Få produsenter, høy investeringskostnad, høye driftskostnad og liten fleksibilitet i bruk av vognmateriell. Klimagevinsten vil være avhengig av at elektrisitet produseres fra fornybare energiressurser. Hydrogen-brenselcelle-elektrisitet er et sannsynlig alternativ på lang sikt, men da kun hvis hydrogenproduksjonen blir effektiv og basert på fornybare energiressurser. Foreløpig er denne teknologiløsningen på konsept- og pilotstadiet. Kostnaden er svært høy sammenlignet med de andre alternativene. Trolig ikke aktuelt før etter 2020, og da trolig til en merkostnad om lag som for dagens naturgass/biogassbuss. 1.2 Lokale og regionale miljøbelastninger Euro V-kravene medfører at forskjellene mellom fabrikkleverte motorkonsept/drivstoffløsninger vil være svært små. Det er ikke grunnlag for å skille alternativene fra hverandre. Det kan være like stor variasjon innenfor et alternativ enn mellom alternativene. NO x og PM 10 reduseres kraftig både ved nyeste diselmotorer (Euro V og VI) og ved bruk av de alternative drivstoffene naturgass, LPG og hydrogen. CRT og D-NOx ettermontert på diesel Euro III og D-NO x på Euro IV gir reduksjoner av både PM 10 og NO x. Disse motorene vil med ettermontering komme i nærheten av Euro V, men ikke nå helt opp til Euro VI. Renseutstyret er tilgjengelig for montering per i dag, men erfaringene ved lengre tids drift tyder på at rensegraden reduseres betydelig ved økende alder. Naturgass- og LPG-bussene (LPG med treveiskatalysator) har lavere utslipp av både NO x og PM 10 enn dieselmotorene. Begge alternativene ser ut til å oppfylle Euro IV kravene uten ekstra renseutstyr, men ytterligere forbedrede versjoner er nødvendig for å oppfylle Euro V og kommende Euro VI-krav. CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 5 AV 26

Etanolbussene har 30 % lavere utslipp av NO x og 60 % lavere utslipp av PM 10 i forhold til tilsvarende diesel Euro V motorer. Hydrogenbusser med forbrenningsmotor antas kun å ha marginalt små utslipp av NO x fra høye temperaturer i motoren og marginalt små utslipp av PM 10 fra rester av smøreolje. Hydrogen-brenselcelle og trolleybussene er nullutslippsteknologier også mhp. PM 10 og NO x og kommer gunstigst ut i sammenligningen. Dersom man går over til bare nye busser som oppfyller EEVstandardkravene (også kalt EEV+), og beholder gassbussene vil man få følgende utslipp: CO 2 : 31.800 tonn pr år PM: 0,4 tonn pr år NO x : 15 tonn pr år. Det gir følgende utslippsreduksjoner: 343 tonn CO 2 -ekv., 210 tonn nitrogenoksider og 8 tonn partikler.. 1.3 Kostnader, energiressurser og alternativ bruk av midler til bedret rutetilbud Kostnadsbildet er sammensatt av investeringer i vognmateriell og infrastruktur for drivstoff, drift og vedlikehold, sikkerhet og stabilitet. Ved en økt satsning på kollektivtrafikken er det viktig å vurdere hva man skal bruke midlene til for å oppnå lavest utslipp av klimagasser, lokal og regional luftforurensning, best ressursutnyttelse, best trafikkavvikling og best tilbud til de reisende. Vil utslippsgevinstene ved overgang til relativt kostbar nye teknologier, være større enn effekten av å bruke de samme midlene til å bygge opp et bedre rutetilbud med rimeligere tekniske løsninger? Basert på det kostnadsbildet vi kjenner i dag, internaliserte kostnader som beskrevet ovenfor, kan teknologiene rangeres etter økende kostnad: 1. Diesel 2. Blanding av biodrivstoff og fossile løsninger 3. Biodiesel (Euro VI eller EEV) 4. Bioetanol 5. Naturgass/biogass 6. Hydrogen forbrenningsmotor 7. Trolleybusser 8. Hydrogen-brenselcelle-elektrisitet Alternativene 6.-8. er betydelig dyrere (mer enn 500.000 per vogn i investering + infrastruktur) enn alternativene 2.-4. Alternativ 5 naturgass/biogass vil være 200-400 000 dyrere enn for konvensjonelle dieselbusser. I tilegg kommer kostnadene med tankanlegg. Løsningene basert på hydrogen (6 og 8) er ikke ferdig utviklet til å ta i bruk på kort CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 6 AV 26

fffsikt. Alternativene 2, 3, 4 og 5 er tilgjengelige og kan tas i bruk i løpet av relativt kort tid. Spørsmålet vi står igjen med er om utslippsgevinstene ved overgang til alternativ 5 naturgass/biogass, vil være større enn effekten av å bruke de samme midlene til å bygge opp et bedre rutetilbud? For alt. 5 naturgass (fossilt) er svaret et klart nei. Hvis dette alternativet skal velges må det være andre motiver enn miljø og kollektivtransport som er grunnlaget for satsningen. Det kan for eksempel være annen næringsutvikling etc. Dersom det blir innført CO 2 -avgift på naturgass til bruk i transportsektoren vil gassbussene bli enda dyrere i drift enn konvensjonelle dieselbusser. For alt. 5 biogass er svaret også nei fordi kostnadene ved vognmateriell og infrastruktur (oppsamling, rensing og fyllestasjoner) vil være så høyt at rutetilbudet fort vil bli skadelidende. Det vil trolig gir større miljøgevinster å bygge opp et bedre rutetilbud og samtidig sørge for noe sterkere regulering av bilbruk og parkering. Alternativene 2, 3 og 4 fremstår som de beste løsningene på kort og mellomlang sikt (1-10 år). Lav merkostnad, det er erfaringer fra drift, man kan i stor grad bruke eksisterende infrastruktur for drivstoff, stor reduksjon i klimagassutslipp, samme utslipp av PM 10 og NO x som andre Euro V motorer. 1.4 Anbefaling Hordaland fylkeskommune bør vektlegge reduksjon i utslipp av klimagasser sterkere enn tidligere. Hordaland fylkeskommune bør gå videre med biodiesel, bioetanol og eventuelt ulike innblandinger så snart mulig. Hydrogen forbrenningsmotor bør også undersøkes nærmere, men er trolig ikke aktuelt som kommersielt alternativ før etter 2020. Hordaland fylkeskommune bør i denne sammenhengen vurdere forholdet mellom investeringer i vognmateriell og kostnader ved å drifte et bedre rutetilbud. Hva gir størst utslippsreduksjon innenfor en gitt kostnadsramme? CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 7 AV 26

2 Formål Formålet med notatet er derfor å belyse og gi et grunnlag for beslutninger om teknologi og drivstoff i kollektivtrafikken i Hordaland. Alle opplysninger og vurderinger er på et overordnet nivå. Det vil være nødvendig med mer detaljerte opplysninger og konsekvensvurderinger før endelige beslutninger fattes. Prosjektgruppen har bestått av Eivind Selvig og Rolf Gillebo (Civitas) og Rolf Hagman (TØI). John Martin Jacobsen i Hordaland fylkeskommune har vært oppdragsgivers kontaktperson. Utgangspunktet for notatet er tidligere arbeider for bla. Bergen kommune, Hordaland fylkeskommune (2000-01), Norsk Petroleumsinstitutt (2002-03), Statens forurensningstilsyn (ulike arbeider i perioden 2000-2007), Oppland fylkeskommune (2006-07), Nordisk ministerråd (2006-07), BTV-regionen (2007). Vedlagt er det vist tabeller der ulike teknologier og drivstoff er sammenlignet på enhetsnivå, dvs. per kjt.km. 3 Hva er alternativene? Mer energieffektive kjøretøy: Overgang fra bensinmotor til dieselmotor Hybridteknologi Fossile drivstoff: Bensin, Diesel, Naturgass (metan), Syntetiske drivstoffer fra fossil kull eller naturgass GTL (via synt. gass) Biodrivstoff: Etanol (alkoholer), Biodiesel (RME), BTL, syntetisk diesel (via syntese gass), Biogass (metan) Drivstoff fra fornybar eller fossil energi: Hydrogen Trolleybuss CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 8 AV 26

4 Hovedproblemstillinger miljø 4.1 Klimagasser prinsipper og avklaringer Forbrenning av fossile drivstoff medfører klimagassutslipp fra transportsektoren. En rekke gasser inngår i samlebetegnelsen klimagasser. I de internasjonale forhandlingene og målfastsettelsen i forbindelse med Kyotoprotokollen avgrenset man avtalen til å omfatte seks gasser: karbondioksid (CO 2 ), metan (CH 4 ) lystgass (N 2 O) svovelheksafluorid (SF 6 ) hydrofluorkarboner (HFK) perfluorkarboner (PFK) Klimagassutslipp oppgis som CO 2 -ekvivalenter. Det foretas en omregning basert på de ulike gassenes oppvarmingspotensial (GWP) relativt til CO 2. De norske utslippene i 2004 regnet som CO 2 -ekvivalenter, bestod av 97,7 prosent karbondioksid (CO 2 ), 0,4 prosent metan (CH 4 ) og 1,9 prosent lystgass (N 2 O). N 2 O-utslippene er et resultat av katalysatorbruk for å redusere NO x - utslipp, og CH 4 -utslippene er et resultat av uforbrente hydrokarboner både fra bensin/diesel og naturgass. I mange tilfeller omtales og inkluderes bare CO 2 i diskusjonene og sammenligningene av drivstoff og teknologier. Det er imidlertid viktig også å vurdere utslipp av CH 4 og N 2 O. Utslipp av disse forbindelsene kan medføre at samlet klimagassutslipp fra en alternativ drivstoff/teknologikombinasjon blir like høyt som den tradisjonelle dieselmotoren. GWP-verdien (Global Warming Potential) for en gass defineres som den akkumulerte påvirkning på drivhuseffekten fra ett tonn utslipp av gassen sammenlignet med ett tonn utslipp av CO 2 over et spesifisert tidsrom. Under vises GWP-verdiene for de klimagassene som Kyotoprotokollen omfatter, med en tidsramme på 100 år som er den som ble valgt i protokollen. Det er denne tidsrammen som er vanlig å referere til i beregninger og rapporteringssystemer. Komponent GWP-verdi Karbondioksid (CO 2 ) 1 Metan (CH 4 ) 21 Lystgass (N 2 O) 310 Transport bruker ca 26 prosent av samlet norsk innenlands energibruk. Vegtransport bruker om lag 17 prosent. I all hovedsak er vegtransport basert på forbrenning av fossile drivstoff. CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 9 AV 26

Transport bidrar i dag med 26 prosent av de norske klimagassutslippene (14 av 54 mill tonn) og utslippene har vokst med 27 prosent i perioden 1990-2004. Vegtransport utgjør ca. 18 prosent av utslippene (10 av 54 mill tonn). I tillegg til direkte utslipp som følge av forbrenning av fossilt drivstoff ved framdrift av kjøretøyer, kommer de indirekte utslippene knyttet til produksjon og frakt av drivstoff, produksjon av elektrisitet, produksjon av kjøretøy og infrastruktur. I dette notatet berører vi direkte utslipp ( tank til hjul ) og i noen grad indirekte utslipp fra produksjon og distribusjon av drivstoff. Hva er tiltakene? I SFTs klimatiltaksanalyse fra 2005 antar man at klimagassutslippene fra transport vil øke med 50 prosent fra 1900 til 2020 uten særskilte tiltak. Lavutslippsutvalget tror imidlertid på en utflating etter 2010 pga. mer effektiv kjøretøyteknologi og innfasing av biodrivstoff. Tiltak innen transportsektoren til en kostnad lavere enn 200 kr/tonn ble i SFTs klimatiltaksanalyse beregnet å gi utslippsreduksjoner på i overkant av 1,4 mill. tonn CO 2 -ekv., der ca 1.0 mill tonn CO 2 -ekv. reduseres fra vegtransport. 200 kr/tonn er ansett som en trolig langsiktig CO 2 - kvotepris i et internasjonalt marked. Tiltakene innen vegtransport er: Areal- og transporttiltak som er vurdert Kompakt byutvikling, Transportreduserende lokalisering av næringsliv og boliger Tiltak for økt andel gående og syklende Redusert reisetid kollektivt, flere avganger kollektivt, reduserte kollektivtakster Redusert bilhold via bildeling og leiebil, mobilitetsplanlegging og mobilitetssentraler Økt pris for bruk av bil, parkeringsrestriksjoner Samordnet godstransport og varetransport på veg Kjøretrening for godstransport sjåfører Teknologiske tiltak og drivstoff: Energieffektivisering av personbiler avtalen mellom EUkommisjonen og ACEA Innfasing av biodiesel Innfasing av bioetanol Nullutslippskjøretøyer hydrogen fra fornybar energi anvendt brenselcelle Nullutslippskjøretøyer elektrisitet med strøm fra fornybar energi Økt andel dieselpersonbiler Nullutslippskjøretøyer i kollektivtrafikken Lavutslippsutvalget legger større vekt på teknologiendringer. Blant annet tror man på et betydelig innslag, mer enn 25 prosent, av biodrivstoff i 2020-2025. Også andel lav- og nullutslippskjøretøyer er høyt, hhv. 40 prosent og 5 prosent, tatt i betraktning dagens gjennomsnittlige alder på i CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 10 AV 26

overkant av 10 år på kjøretøyparken. Det vil ta ca 30 år å gjennomføre en full utskiftning, eller 15 år å skifte ut halvparten. Lavutslippsutvalget forutsetter dermed at alle nye kjøretøyer som kjøpes fra og med i dag, er lav- eller nullutslippskjøretøyer. Slik trenden for nybilsalg/kjøp er synes dette å være lite realistisk. Det må betydelige endringer til i virkemiddelbruken hvis disse teknologiene skal tas raskt i bruk. Direkte utslipp ved framdrift energieffektivitet Noen momenter knyttet til direkte og indirekte utslipp. Energieffektiviteten, dvs. hvor mye av energien utnyttes til å kjøre, i tradisjonelle forbrenningsmotorer er lav, 30-45 % ved optimale hastigheter og belastning. Resten av energien er varme og slitasje. I figur 1 er energieffektiviteten illustrert for bensin- og dieselmotorer ved de to kurvene som stiger fra 0 og opp til et maksimum på ca 30 % for bensinmotor og ca 45 % for en dieselmotor. Ved lav motorlast/hastighet er energieffektiviteten under 20 % for begge motortyper. Forbedring av energieffektiviteten bedrer energiutnyttelsen og reduserer utslippene. Det gir lavere drivstoffkostnader og negative miljø- og helsekonsekvenser. Ren elektrisk drift basert på fornybar el-produksjon vil løse hele utslippsproblemet, men har per i dag bruksmessige begrensninger som rekkevidde, batteriers levetid, trekkraft, mv. Imidlertid er en el-motor mye mer energieffektiv enn en forbrenningsmotor. Her kommer hybride løsninger inn ved å kombinere det beste fra forbrenningsmotor og elektrisk drift. En forbrenning-el-hybrid fungerer slik at forbrenningsmotoren går under den mest optimale belastningen med lavest utslipp og høyest effektivitet. Den produserer strøm til batteriet som forsyner el-motoren. Denne løsningen er foreløpig kun tilgjengelig for to modeller i Norge. Energieffektivitet fra vugge til grav eller energikilde til kjøring Figurene nedenfor illustrerer energieffektivitet fra vugge til grav og utslippseffektivitet fra vugge til grav. Klimaendringer er et globalt spørsmål og utslipp bør vurderes i det perspektivet. Da ser man at det også er vesentlig å foreta vurderinger av utslipp knyttet til produksjon og distribusjon av drivstoff. Virkningsgrad Elektrisk fremdrift 85% Efficiency *1 Dieselmotor Engine 35-45% 35-45% Gasoline Engine 30-35% Bensinmotor 30-35% Lav Motorlast Høy Load *1: Engine Operation Target for H EVs Figur 1: Med en hybrid fremdrift utnyttes det beste fra flere verdener! *1 Optimalt arbeidsområde for en forbrenningsmotor CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 11 AV 26

Figur 2: Energieffektivitet i ulike drivstoff/teknologi kombinasjoner Figur 3: Utslipp ved produksjon og bruk av ulike drivstoff/teknologi kombinasjoner. 4.2 Lokal luftforurensning og støy Lokal luftforurensning og støy er knyttet til utslipp kjøring ( tank til hjul ). I figur 4 nedenfor er det vist hvordan Euro-krav er skjerpet. Utslippene av NO x og partikler er betydelig redusert. De strengeste og siste Euro V-kravene medfører at den tidligere relativt store forskjellene som har vært mellom naturgass og diesel/biodiesel, mer eller mindre er fjernet. Euro-kravene i absolutte nivåer, g/kwh, og prosentvis reduksjoner i PM 10 og NO x sammenlignet med Euro IIIkravene er vist i figur 4. Se også vedlegg 2 for testresultater og utslippsnivåer som g/km. Naturgass vil likevel gi lavere utslipp enn eldre dieselmotorer selv om disse får ettermontert renseutstyr. Det fremgår av resultater fra flere CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 12 AV 26

undersøkelser. I vedlegg 2 er det vist en figur med resultater fra en slik undersøkelse av motorer med og uten renseutstyr. Europeiske utslippskrav til kjøretøy over 3,5 tonn totalvekt 10 8 6 g/kwh 4 2 0 CO HC NOx PM10 0,02 Euro I 01.10.93 30.09.96 Euro II 01.10.96 30.09.2000 Euro III 01.10.2000 Euro IV 01.10.2005 Euro V 01.10.2008 1,00 Utslippsnivå for motorteknologinivå Euro III og V sammenlignet med dagens krav Euro IV 4,00 0,80 0,60 0,40 0,40 0,43 0,43 0,20 - -0,20-0,40-0,60 - - - CO HC NOx PM10-0,43-0,80-1,00 Euro III 01.10.2000 Euro V 01.10.2008 Figur 4: Eurokravene. Absolutte nivåer og prosentvis sammenligning i forhold til Euro IV. Se også vedlegg 2 for testresultater og utslippsnivåer som g/km. 5 Alternative drivstoff og teknologiske løsninger et silingsgrunnlag 5.1 Diesel Beskrivelse av teknologiene med enhetstall for investeringer og utslipp, mv.. Hvilke stadium er disse på med hensyn til utprøving fullskaladrift. Er de aktuelle for videre vurderinger? Euro IV- og V-motorer diesel benytter i mange tilfeller CRT/D-NOxliknende renseutstyr for å tilfredsstille utslippskravene. Kostnadene ved dette vil da bli innbakt i prisen fra produsent/forhandler, og vi antar at denne vil bli noe lavere ved serieproduksjon enn ved ettermontering. Skjønnsmessig har vi satt denne til 50 % av ettermonteringskostnaden, CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 13 AV 26

dvs. kr. 80 000,-. Det er lite trolig at denne merkostnaden blir vesentlig lavere framover, men på et gitt tidspunkt vil dette trolig bli referansekostnaden, dvs. at det er laveste kostnad for konvensjonell teknologi som tilfredsstiller utslippskravene. 5.2 Naturgass, Biogass, LPG Naturgassbuss, biogassbuss og LPG-buss er kommersielt tilgjengelig i dag. Etter at DAF har lagt ned sin satsing på LPG busser fremstår natur og biogassbusser som det mest aktuelle alternativet for gassdrift. En naturgassbuss og en biogassbuss er i prinsipp samme buss og med metan som aktivt drivstoff og vårt begrep naturgassbuss skal i den videre teksten oppfattes som metanbuss. Merkostnadene for gassbussene er i hovedsak knyttet opp til behovet for det spesielle tank- og tilførselssystemet for drivstoffet. Erfaringstall fra Gøteborg, Bergen og Rogaland viser at innkjøpskostnadene for naturgassbusser i Norden de siste årene har vært kroner 200-400 000 høyere enn for konvensjonelle dieselbusser. Erfaringstallene gjelder for fullkompositt eller alukompositt tanker på bussen. Kostnaden vil kunne gå litt ned i fremtiden, men det vil alltid ligge en merkostnad i det spesielle drivstoffsystemet. Ved stor produksjon og satsning fra produsentene på denne teknologien kan kostnadene reduseres ned mot ca 200 000,- per buss. Leverandørene vil ikke antyde noe om fremtidige priser, og vi velger derfor å beholde dagens merkostnad også i årene framover i våre beregninger. 5.3 Biodiesel, RME Som diesel, men dyrere drivstoff for statlig myndighet (avgiftsreduksjon i forhold til fossilt diesel). Med biodiesel mener vi i fortsettelsen Rapsmetylesterer, RME som oppfyller spesifikasjonen EN 14214. I vanlig fossil diesel tillates innblanding av opp til 5 prosent RME. Flere produsenter av motorer til tunge kjøretøy tillater, under flere spesifiserte forutsetninger som for eksempel kortere service intervaller, også bruk av 100 prosent RME. I høye konsentrasjoner blir RME ikke anbefalt som vinterdiesel. Vi antar at servicekostnadene som følge av hyppigere oljeskift ved bruk av 100 prosent RME er ca 3,80 kr/vognkm eller en merkostnad på 0,30 kr/vognkm, er et realistisk anslag på merkostnader for vedlikehold av busser som bruker høye konsentrasjoner av RME RME er et biologisk produkt og blir derfor betraktet som klimanøytralt og gir reduserte utslipp av fossil CO 2. Utslippene av NO x er ca 5-20 prosent høyere med RME enn med fossil diesel. 5.4 Bioetanol Etanolbusser er kommersielt tilgjengelige og ifølge Norsk Scania AS 110-120 000 kr dyrere enn tilsvarende dieselbusser. Det er behov for en dieselmotor som er tilpasset etanoldrift, et brannsikringsanlegg og et noe større tankvolum på grunn av lavere energiinnhold per liter etanol enn per liter diesel. Merkostnadene har vi valgt å sette til 115 000 kr. for dette alternativet. CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 14 AV 26

5.5 Trolleybusser elektrisitet via kjøreledning Merkostnadene ved trolleybusser er nærmere beskrevet av Gillebo, august 2000. Merkostnad investering er på ca 2 mill. kroner per toakslet buss. Vi har erfaringstall fra leddbusser i drift i Bergen. Merkostnadene (kapital og drift) er høye og overstiger 4,5 kr/vogn km, og man blir bundet opp i ekstern elektrisitetsforsyning. Det medfører at trolleybussene kun blir et nisjeprodukt, men da med tanke på reduksjoner av lokal luftforurensning og ikke med hensyn på klimagassreduksjon. Det vil med hensyn på klimagasser alltid bli en diskusjon omkring utslipp fra produksjon av elektrisiteten, og oppstrøms utslipp ved denne energikilden (kullkraft, gasskraft, mv.). 5.6 Hydrogen - forbrenning Hydrogenbusser med forbrenningsmotor som forbrenner hydrogen på liknende måte som LPG eller naturgass har det seneste året blitt tilgjengelige. Konvensjonelle busser med dieselmotor som blir ombygget til ottomotorprinsippet og tilpasset hydrogen som drivstoff kan til noen grad sies å være kommersielt tilgjengelige. Disse bussene har tennplugger, gasstanker og mer omfattende sikringssystemer enn på naturgassbusser. Med forbrenningsmotor er hydrogenbusser ikke nullutslippskjøretøy. Hydrogen gir ved forbrenning vanndamp som resultat av reaksjonen med luftens oksygen, men i tillegg vil forbrenningen gi NO x utslipp avhengig av forbrenningstemperatur i motoren. Rester av smøreolje vil kunne gi små utslipp av partikler. Kostnaden for hydrogenbusser fra MAN med forbrenningsmotor blir av Stor Oslo lokaltrafikk oppgitt til kr. 3,0-3,5 mill. I forhold til dieselbusser gir dette en merkostnad ved anskaffelse på ca +70 prosent 5.7 Hydrogen - brenselcelle Brenselcellebusser med hydrogen som drivstoff og elektrisk drift har vært utprøvd i EUs demonstrasjonsprosjekt CUTE. 8 Europeiske storbyer deltok i dette prosjektet som brukte busser fra DaimlerChrysler. De aller fleste byene som deltok i CUTE prosjektet har gått videre med de brenselscellebusser og noen har økt eller har planer om økt antall brenselscellebusser. Stockholm er en by som har avsluttet sitt engasjement i brenselscellebusser med motiveringen at teknologien er umoden og driften kostbar. DaimlerChrysler tilbyr brenselcellebusser til en pris på om lag 10-12 mill kroner pr. stk., dvs. en merkostnad på ca 8-10 mill kroner. Det er usikkert når kommersiell serieproduksjon kan bli aktuelt. En serieprodusert brenselcellebuss vil kunne bli betydelig billigere, men kommersiell produksjon forutsetter teknologiske gjennombrudd og nyvinning når det gjelder materialer, holdbarhet og driftsikkerhet. Likevel vil de ha en merkostnad blant annet på grunn av et tank- og drivstoffsystem som ligner naturgass- og LPG-bussenes og med en kostnad på omlag samme nivå eller høyere enn disse. I de videre beregningene antar vi at merkostnaden i inntil videre med CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 15 AV 26

serieproduksjon vil være om lag 4 mill. kroner. På lenger sikt (muligens fra 2020) kan merkostnaden falle ned mot samme nivå som naturgassbussene, dvs. kr 500 000,-. 5.8 Hybride kjøretøy Hybridbusser dieselmotor kombinert med elektrisk drift tilbys av GM Allison og er i kommersiell drift i USA. I Europa har Volvo industrier offisielt varslet at de vil kunne tilby kommersielle hybridbusser med ca 30 prosent redusert drivstofforbruk i 2009. Merkostnaden for kjøp av hybridbusser vil i henhold til Volvo bli spart inn i form av lavere kostnader for drivstoff i løpet av tre år, under forutsetning at de brukes som bybusser. Foreløpig kan de fleste Europeiske bussprodusenter vise hybridbusser som prototypkjøretøy. I Norge tilbyr foreløpig de to Japanske bilmerkene Toyota og Honda hybrid bensinbiler med en reduksjon av drivstofforbruk på ca 30 prosent ved blandet kjøring. I bytrafikk er reduksjonen av drivstofforbruk ca 50 prosent. Merkostnaden for anskaffelse av lette kjøretøy med hybrid drift oppskattes til ca kr. 40 000,-. Hybrid teknologi kan brukes på alle typer kjøretøy inklusive brenselcellebiler. 6 Løsninger testet i fullskala drift driftsstabilitet og kostnader ved drift og vedlikehold For videre undersøkelser i neste fase. Basert på erfaringsmateriale har vi for de videre beregningene antatt at de totale vedlikeholdskostnadene i en busspark ligger på ca 3,50 kr/vognkm. (Civitas, 2000). Drift av etanolbusser er noe dyrere enn dieselbusser, merkostnadene satt til 3 500 SEK/buss/år i forhold til dieselbusser (KFB, 1994; Stockholm lokaltrafikk, web). Dette skyldtes kortere serviceintervaller (20 000 km mot 60 000 km for dieselbussene) for rengjøring av dyser, bytte av trykkrør og drivstoffilter pluss kostnader for olje i drivstoffpumpen. Ved antatt kjørelengde på 80 000 km per år tilsier dette en merkostnad på ca 0,044 kr/vognkm. Etanolbusser-Stockholm-Scania Busser med dieselmotor-etanol med tenntilsetning (Sekab Etamax D). Etanoldrivna och alkolåsförsedda bussar tas snart i drift i lands-bygdstrafiken i Uppsala län [skriv norsk] CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 16 AV 26

Kilde: UNT, TORSDAG 7 DECEMBER 2006 Det er per i dag for liten driftserfaring med naturgassbusser og LPGbusser i Norge til å konkludere med konkrete vedlikeholdskostnader. Leverandørene (Volvo, MAN, Mercedes og DAF) tilbyr imidlertid serviceavtaler som ligger ca 20 % over kostnadene for diesel. Vi antar at dette nivået, dvs. 4,20 kr/vognkm eller en merkostnad på 0,70 kr/vognkm, er et realistisk anslag på fremtidige kostnader for vedlikehold av naturgass- og LPG-busser. Det er indikasjoner på at LPG-bussenes vedlikeholdskostnader kan være noe lavere enn naturgassbussene, men vi har ikke dokumentasjon fra et bredt nok erfaringsmateriale som underbygger dette. Fra CUTE prosjektet finnes noen erfaringer med drift av Brenselcellebusser. Den store kostnaden er knyttet til begrenset levetid og bytting av brenselceller. En brenselcelle i en brenselcellebuss vil skjønnsmessig med erfaringer fra CUTE prosjektet ha en levetid på 0,5-2 år. Hva bytte av en brenselcelle koster er også usikker da dette ikke er et kommersielt produkt. Skjønnsmessig gjør vi et anslag på 1 mill kroner. I tråd med vurderingene antar vi at kostnadene for brenselcellebusser foreløpig vil være mellom 200 % og 400 % høyere enn for dieselbusser. I de videre beregningene har vi skjønnsmessig brukt en merkostnad på 300 % eller ca 10 kr/vognkm, dvs. en total vedlikeholdskostnad på 14 kr/vognkm for hydrogenbussene. Det finnes ikke erfaringer med drift av Hydrogenbusser med forbrenningsmotor, men vedlikeholdskostnadene vurderes å være noe høyere enn for andre gassbusser med ottomotor. I de videre beregningene har vi skjønnsmessig brukt en merkostnad på 35 % eller ca 1,25 kr/vognkm, dvs. en total vedlikeholdskostnad på 4,75 kr/vognkm for hydrogenbussene. CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 17 AV 26

7 Sammenligninger Miljøvirkninger ved valg av teknologier og løsninger 7.1 Sammenligninger per kjøretøy- km Sammenligninger av teknologiene er foretatt på enhetsnivå. Det vil si at alle data om miljøegenskaper og kostnader er omregnet til mengde eller kroner per vogn kilometer. En rekke forutsetninger er fastlagt slik at det er konsistens i omregningene til vogn km, og at sammenligningene blir så rettferdige som mulig. Viktige faktorer er investeringskostnader, vedlikehold, drivstoffpriser, kjørelengde, kjøresykler, utslippsfaktorer, utslippskostnader, etc. Se Civitas-rapport, 2003, for nærmere gjennomgang av disse faktorene. Utslippene som er inkludert er: CO 2, CH 4 (metan) og N 2 O (lystgass) som påvirker strålingsbalansen til/fra jorda, dvs. klimagasser. NO 2 kan gi både forsuringseffekter og dårlig lokal luftkvalitet. Med kun 10 ppm svovel i norsk diesel kan utslipp av SO 2 ikke lenger betraktes som et problem fra norsk vegtrafikk. NO x omfatter den samlede mengden av gassene NO og NO 2, hvor en del som i utgangspunkt ikke er NO 2 etter utslippet i atmosfæren kan omdannes til NO 2 og kan gi forsuringseffekter og bidrag til dårlig lokal luftkvalitet PM 10 som gir bidrag til dårlig lokal luftkvalitet Det er også flere stoffer som slippes ut, men disse finnes det for lite eller for dårlige data om slik at vi ikke har kunnet inkludere dem i beregningene. Manglene er som regel enten verdsettingsdata eller utslippsdata. Sammenligningene er gitt i tabell i vedlegg 1. Denne er hentet fra Civitas 2003. Det er ikke i dette arbeidet foretatt noen oppdateringer av denne. 7.2 Sammenligning for bussparken i Hordaland Vi har beregnet utslipp fra nåværende busspark i Hordaland. Beregningene bygger på en del forutsetninger og er derfor beheftet med en viss usikkerhet. Beregningene er imidlertid nøyaktige nok til å tjene som underlag for hvordan man bør gå videre med disse spørsmålene. Nåværende busspark (inklusive gassbussene i Bergens- området) gir følgende utslipp: CO 2 : 32.100 tonn pr år PM: 8,2 tonn pr år NO x : 210 tonn pr år. Dersom man går over til bare nye busser som oppfyller EEVstandardkravene (også kalt EV+) og beholder gassbussene vil man få følgende utslipp: CO 2 : 31.800 tonn pr år CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 18 AV 26

PM: 0,4 tonn pr år NO x : 15 tonn pr år. En makroberegning basert på oppgitt totalt forbruk av diesel og naturgass til bussdriften i Hordaland indikerer at klimagassutslippet var ca 38.000 tonn, se tabell 1. Tabell 1: Utslippsberegning basert på oppgitt diesel og naturgassvolum. Bussforbruk per år (2006) 13 011 000 liter diesel 2,66 kg CO2/liter 34 609 260 kg CO 2 34 609 tonn CO 2 1 599 000 Sm3 naturgass 2,33 kg CO2/Sm3 3 725 670 kg CO 2 3 726 tonn CO 2 38 334 930 kg CO 2 38 335 tonn CO 2 32 000 000 km Gjennomsnitt: 1 198 g CO 2 /km Totalt i Hordaland i 2005 4 319 000 tonn CO 2 Veitrafikk i Hordaland 2005 1 046 000 tonn CO 2 Buss som prosent av tot Hordaland 0,89 % Buss som prosent av transport i Hordaland 3,66 % De to beregningsmåtene gir noe ulike klimagassutslipp. Årsaken til det er at vi ikke har gått detaljert inn for å beregne utslipp for den enkelte bussstrekninger. Resultatene er likevel relativt tett opp til hverandre. Man ser at det kan oppnås interessante utslippsreduksjoner med en fornyelse av bussparken, også uten å velge spesiell teknologi. I en anbudssituasjon, som den Hordaland nå er inne i, kan det argumenteres med at man ikke bare bør se på de negative verdier av utslipp sammenlignet med normtall for bussdrift med forskjellige teknologier men også se på hvilken betydning anbudsdrift (med bruttokontrakter) kan ha for teknologivalg. Det kan argumenteres med at man i denne forbindelse bør legge en viss vekt på å unngå spesielle tekniske løsninger. Ved spesiell teknikk i bussene, som bare leveres av en/ noen få leverandører risikerer man at de prisene anbudsdeltagerne får fra bussleverandørene blir høye pga manglende konkurranse. Ved teknologi som krever egen infrastruktur, f eks egne fyllestasjoner, risikerer man at bussenen ikke kan selges, eller bare kan selges til sterkt reduserte priser, når anbudsperioden er slutt. Det siste illustreres av dagens situasjon i Bergen mht gassbusser og trolleybusser. Dette kan peke i retning av at man, under ellers like forhold, bør velge dieselbusser som ved siden av vanlig diesel (etter hvert) kan gå på biodiesel uten særlige modifikasjoner av bussene. Eller, sagt på en annen måte, det må være vesentlige gevinster å hente hvis man skal velge spesiell teknologi CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 19 AV 26

8 Konsekvenser for offentlige utgifter til kollektivtrafikken i lys av tilbud til befolkningen i Hordaland fylke Satsing på spesielle og nye teknologiske løsninger medfører økt tilskuddsbehov, sammenlignet med diesel. Dette reiser to oppfølgende spørsmål: Hvor mye kan busstilbudet økes dersom økte tilskudd går til drift og ikke til ny teknologi? Kan et økt tilbud redusere biltrafikken i et omfang som reduserer forurensingen like mye som ny kollektiv-teknologi? Våre vurderinger baserer seg blant annet på tidligere beregninger for Bergensområdet, se Civitas-rapport Miljøvennlig teknologi for kollektivtrafikk i Bergensområdet. En analyse av utslipp og kostnader ved bruk av ulike teknologier (august 2000). Denne illustrer godt prinsippene ved alternativ bruk av offentlig kjøp av transporttjenester. Vesentlig mer miljøvennlig å reise kollektivt enn med egen bil Med utgangspunkt i SSBs utslippsfaktorer for biltrafikk i Norge (dagens og framtidige), er det mulig å sammenligne utslipp fra kollektiv- og biltrafikk. Ved å reise kollektivt sammenlignet med privatbil kan klimagassutslippene reduseres med om lag 50-60 % både i dag og i framtiden. Det forutsetter imidlertid at økt kollektivtilbud gir reell nedgang i personbiltrafikken. Mer miljøvennlig teknologi enn ny diesel krever økte driftstilskudd Ny diesel (Euro V og VI(EEV)) gir lavest driftskostnad. I forhold diesel vil f.eks naturgassdrift gi et økt tilskuddsbehov på ca 500.000 1.000.000,- per buss (inkl. infrastruktur for drivstoffet). Etanolbusser er trolig de som gir lavest kostnadsøkning av de nye tekniske løsninger. De nyeste dieselbussene gir primært reduksjoner i utslipp av PM og NO x, dvs. mindre bidrag til dårlige lokale luftkvaliteten. Når det gjelder klimagassutslipp må andre drivstoff fases inn. Vi har tidligere vist at naturgass ikke reduserer klimagassutslippet nevneverdig, pga. dårligere virkningsgrad i motoren og noe større utslipp av metan. Med bruk av biogass som drivstoff på gassbussene vil klimagassutslippet gå ned i forhold til konvensjonell diesel. Biodrivstoff og hydrogen produsert på gitte betingelser vil gi reduksjon i klimagassutslipp. Alternativt kan disse investeringsmidlene anvendes til å gi et økt tilbud, frekvens, pris, regularitet. Kan det bidra like mye eller mer til reduksjon av klimagassutslipp og lokal luftkvalitet? Konklusjon Ut fra ovenstående kan det trekkes en konklusjon om at det er mer miljøvennlig å satse på teknologi enn på økt kollektivtilbud, men en slik konklusjon er imidlertid avhengig av at: Det satses stort på null-utslipps teknologi. For annen og mer forurensende teknologi vil ovenstående beregning bli mindre gunstig. CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 20 AV 26

Dagens transportpolitikk (fri bilbruk) videreføres. Økte restriksjoner på biltrafikken vil gi større konkurranseflate bil/kollektiv og dermed økt effekt av økt kollektivtilbud. Det ikke tas hensyn til at en satsing på bedret kollektivtrafikk har andre og minst like viktige sider samfunnsøkonomisk som redusert forurensing (f.eks reduserte tidsbruk for både bil- og kollektivreisende) Ved sterkere restriksjoner på privatbilbruken, samtidig med et bedre kollektivtilbud, vil utslippsreduksjonene bli vesentlig større. Man får en reell nedgang i trafikkvolum og reduserte klimagassutslipp. Hvis hele bussparken tilfredstiller EEV-standard ville utslippet være 343 tonn CO 2 -ekv., 210 tonn nitrogenoksider og 8 tonn partikler lavere enn i dag.. 9 Konklusjoner og anbefalinger Hvilke tekniske løsninger og drivstoff for kollektivtrafikken i Hordaland fylke bør man satse på i årene som kommer? Konklusjonene kan trekkes langs tre akser: klimagasser (globalt) lokal luftkvalitet og regionale miljøvirkninger kostnader, energiressurser og alternativ bruk av midler til bedret rutetilbud 9.1 Klimagasser Null utslipp av klimagasser kan oppnås ved bruk av drivstoff basert på fornybare energiressurser. Valget står da mellom biodiesel, bioetanol, biogass, hydrogen og elektrisitet enten som eneste drivstoff eller i ulike kombinasjoner. Naturgass og diesel gir om lag like stort utslipp av klimagasser. Naturgass noe mindre CO 2, men mer CH 4 og derfor samlet sett like mye som diesel. Naturgass er imidlertid en vesentlig mye dyrere løsning. Prioriteres reduksjon i klimagassutslipp så raskt som mulig er de mest aktuelle alternativene bruk av biodiesel eller bioetanol anvendt i et dieselmotorkonsept, eller biogass anvendt i et gassmotorkonsept. De tre drivstoffene fungerer enten alene (100 % biologisk) eller i ulike blandingsforhold med søsterdrivstoffet, hhv. fossil diesel, bensin eller naturgass. Biogassalternativet har samme kostnader som en ren naturgassbuss, og er det dyreste alternativet av disse, mens biodiesel synes å være det rimeligste. Erfaringene fra Scania-Stockholms bioetanol i et dieselmotoroppsett er interessante og bør undersøkes nærmere. Merkostnadene ved dette alternativet er lave sammenlignet med for eksempel biogass/naturgass. Et spørsmål som må avklares er leveranser av biodrivstoff, produksjonssted, råvaren og priser. Dette er ikke undersøkt her, men CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 21 AV 26

basert på tidligere kontakt med drivstoffleverandører kan man si at biodiesel kan leveres til konkurransedyktige priser sammenlignet med fossil diesel. Bioetanol leveres det lite av i Norge i dag, men her har Sverige stor produksjon og det kan importeres i påvente av norsk produksjon og leveranse. Biogass hentes ut fra avfallsdeponier og kloakkslambehandling. Denne gassen må renses for å øke metankonsentrasjonen. Det eksisterer og man har driftserfaringer fra flere slike løsninger i Norge. Biogassleveranse må eventuelt bygges opp i lokalt-regionalt i Hordaland fylke. Produksjon av biogass er under planlegging i regi av BIR og vann- og avløpsetaten i Bergen kommune. Et slik anlegg kan tidligst produsere biogass i Bergensområdet fra 2009. Hydrogen-brenselcelle-elektrisitet er et trolig alternativ på lang sikt hvis hydrogenproduksjonen blir effektiv og basert på fornybare energiressurser. Foreløpig er denne teknologiløsningen på konsept og pilotstadiet, og har en svært høy kostnad sammenlignet de andre alternativene. Hvor langt fram i tid denne løsningen er, er vanskelig å angi. Produsentene er optimister og antyder rundt 2020, og til en merkostnad om lag som for en naturgass/biogassbuss i dag. 9.2 Lokale og regionale miljøbelastninger NO x og PM 10 reduseres kraftig både ved nyeste diselmotorer (Euro V) og ved bruk av de alternative drivstoffene naturgass, LPG og hydrogen. CRT og D-NOx ettermontert på diesel Euro III og D-NO x på Euro IV gir reduksjoner av både PM 10 og NO x. Disse motorene vil med ettermontering komme i nærheten av de fremtidige Euro V, jf. figur 4. Renseutstyret er tilgjengelig for montering per i dag, men erfaringene ved lengre tids drift tyder på at rensegraden reduseres betydelig. Naturgass- og LPG-bussene (LPG med treveiskatalysator) har lavere utslipp av både NO x og PM 10 enn dieselmotorene. Begge alternativene ser ut til å oppfylle Euro IV kravene uten ekstra renseutstyr, men ytterligere forbedrede versjoner er nødvendig for å oppfylle Euro V-kravene. Etanolbussene har 30 % lavere utslipp av NO x og har 60 % lavere utslipp av PM 10 i forhold til tilsvarende diesel Euro V motorer. Hydrogenbusser med forbrenningsmotor antas kun å ha marginalt små utslipp av NO x fra høye temperaturer i motoren og marginalt små utslipp av PM 10 fra rester av smøreolje. Hydrogen-brenselcelle og trolleybussene er nullutslippsteknologier også mhp. PM 10 og NO x og kommer gunstigst ut i sammenligningen. Med Euro V og VI-kravene vil forskjellene mellom fabrikkleverte motorkonsept/drivstoffløsninger være svært små. Det er ikke grunnlag for å skille disse fra hverandre. Det kan være større variasjon innenfor et alternativ enn mellom alternativene. 9.3 Kostnader, energiressurser og alternativ bruk av midler til bedret rutetilbud Kostnadsbildet er sammensatt av investeringer i vognmateriell og infrastruktur for drivstoff, drift og vedlikehold, sikkerhet og stabilitet. CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 22 AV 26

Gitt at det står til rådighet en fastsatt sum kroner til offentlig kjøp av kollektivt reisetilbud i regionen. Hva gir da den beste løsningen mht. lavest utslipp av klimagasser, lokal og regional luftforurensning, ressursutnyttelse og best trafikkavvikling? Basert på det kostnadsbildet vi kjenner i dag, internaliserte kostnader som beskrevet ovenfor, kan teknologiene rangeres etter økende kostnad: 1. Diesel 2. Blanding av biodrivstoff og fossile løsninger 3. Biodiesel 4. Bioetanol 5. Naturgass/biogass 6. Hydrogen forbrenning 7. Hydrogen-brenselcelle-elektrisitet Alternativene 6.-7. er betydelig dyrere (mer enn 500.000 per vogn i investering + infrastruktur) enn alternativene 2.-4. Løsningene basert på hydrogen (6 og 7) er etter ikke ferdig utviklet til å ta i bruk på kort sikt. Alternativene 2, 3, 4 og 5 er tilgjengelige og kan tas i bruk i løpet av relativt kort tid. Alternativ 5. Naturgass/biogass vil kostnadene være kroner 200-400 000 høyere enn for konvensjonelle dieselbusser. I tillegg kommer kostnader med tankanlegg. Spørsmålet er så om utslippsgevinstene ved overgang til alternativ 5 naturgass/biogass vil være større enn effekten av å bruke de samme midlene til å bygge opp et bedre rutetilbud? For alt. 5 naturgass (fossilt) er svaret et klart nei. Hvis dette alternativet skal velges må det være andre motiver enn miljø og kollektivtransport som er grunnlaget for satsningen. Det kan for eksempel være annen næringsutvikling etc. Dersom det blir innført CO 2 -avgift på naturgass til bruk i transportsektoren vil gassbussene bli enda dyrere i drift enn konvensjonelle dieselbusser. For alt. 5 biogass er svaret også nei fordi kostnadene ved vognmateriell og infrastruktur (oppsamling, rensing og fyllestasjoner) vil være så høyt at rutetilbudet vil bli redusert (med et fast budsjett). Det vil altså gi større miljøgevinster ved å bygge opp et bedre rutetilbud og samtidig sørge for noe sterkere regulering av bilbruk og parkering. Alternativene 2, 3 og 4 fremstår som de beste løsningene på kort og mellomlang sikt (1-10 år). Liten merkostnad, det er erfaringer fra drift, man kan i stor grad bruke eksisterende infrastruktur for drivstoff, stor reduksjon i klimagassutslipp, samme utslipp av PM 10 og NO x som andre Euro V motorer. 9.4 Anbefaling Hordaland fylke bør vektlegg reduksjon i utslipp av klimagasser sterkere enn tidligere. CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 23 AV 26

Hordaland fylke bør gå videre med biodiesel, bioetanol og eventuelt ulike innblandinger. Hydrogen forbrenning bør også undersøkes nærmere. Hordaland fylke bør i denne sammenhengen vurdere forholdet mellom investeringer i vognmateriell og kostnader ved å drifte et bedre rutetilbud. Hva gir størst utslippsreduksjon innenfor en gitt kostnadsramme, og forutsetninger om restriksjoner på privatbilbruken eller ikke? En sjekkliste kan anvendes i vurderingene av hvilke fremtidige drivstoff og teknologiløsninger som bør velges. Et forslag til en slik sjekkliste er gitt nedenfor. Forslag til sjekkliste Teknologi A Utslag: null, moderat, høyt Referanse Utslipp av klimagasser Lokale og regionale utslipp Støy Lukt Investeringskostnader Investeringskostnader for infrastruktur-drivstoff Driftskostnader generelt vedlikehold Stabilitet ikke planlagte avbrudd, pålitelig drivstoffleveranse, mv. Andre forhold Samlet vurdering CIVITAS NOTAT: Alternative drivstoff og teknologier i kollektivtrafikken SIDE 24 AV 26

Vedlegg 1 Utslippsfaktorer og drivstofforbruk for alternative teknologier angitt som g/v.km. Kilde: Civitas, februar 2003. Teknologinivå/motorkonsept Diesel ekv. g/km CO 2, g/km CH 4, g/km N 2 O, g/km CO2-ekvivalent PM 10, g/km NO x, g/km Bybuss Forstad Bybuss Forstad Bybuss Forstad Bybuss Forstad Bybuss Forstad Bybuss Forstad Bybuss Forstad Dieselbusser, uten renseutstyr 01.10.96-30.09.00/Euro II 352 311 1 115 985 0,04 0,014 0,003 0,002 1 117 986 0,15 0,10 8,5 5,5 Diesel, uten renseutstyr 01.10.00-30.09.05/ Euro III 345 304 1 093 965 0,02 0,008 0,003 0,002 1 094 966 0,11 0,07 6,1 4,0 Diesel, integrert renseutstyr 01.10.05-30.09.08/ Euro IV 345 304 1 093 965 0,02 0,008 0,003 0,002 1 094 966 0,03 0,02 4,2 2,7 Diesel, integrert renseutstyr 01.10.08- /Euro V 345 304 1 093 965 0,02 0,008 0,003 0,002 1 094 966 0,03 0,02 2,4 1,6 Diesel, med CRT og D-NOx 01.10.96-30.09.00/Euro II 359 317 1 138 1 004 0,04 0,014 0,003 0,002 1 139 1 005 0,03 0,02 4,3 2,8 Diesel, med CRT og D-NOx 01.10.00-30.09.05/ Euro III 352 311 1 115 984 0,02 0,008 0,003 0,002 1 116 985 0,03 0,02 4,0 2,6 Diesel, med org. "VolvoPM-filt" 01.10.96-30.09.00/Euro II 359 317 1 138 1 004 0,02 0,006 0,003 0,002 1 139 1 005 0,09 0,06 8,5 5,5 Diesel, med org. "VolvoPM-filt" 01.10.00-30.09.05/ Euro III 352 311 1 115 984 0,01 0,003 0,003 0,002 1 116 985 0,07 0,04 6,1 4,0 Naturgassbusser Før 01.10.00 434 392 1 112 1 006 1,20 0,700 - - 1 137 1 021 0,02 0,01 3,1 1,9 Naturgassbusser 01.10.00-30.09.05/ Euro III 434 392 1 112 1 006 1,20 0,700 - - 1 137 1 021 0,02 0,01 3,1 1,9 Naturgassbusser 01.10.05-30.09.08/ Euro IV 425 385 1 100 995 1,18 0,686 - - 1 125 1 009 0,02 0,01 3,1 1,9 Naturgassbusser 01.10.08- /Euro V 417 377 1 078 976 1,15 0,672 - - 1 102 990 0,01 0,01 2,8 1,7 LPG (gnisttenning)+twc fra i dag (tilfredst. Euro IV) 428 387 1 196 1 083 0,01 0,005 - - 1 196 1 083 0,01 0,01 5,4 3,3 LPG (gnisttenning)+twc 01.10.08- /Euro V 420 380 1 174 1 063 0,02 0,010 - - 1 174 1 063 0,01 0,01 2,8 1,7 Etanolbusser Før 01.10.08 473 423 - - - - - - - - 0,03 0,02 4,4 2,9 Etanolbusser 01.10.08- /Euro V 473 423 - - - - - - - - 0,03 0,02 2,5 1,6 Trolleybusser (to-akslet)* Ingen krav 352 352 - - - - - - - - - - - - Hydrogenbusser 2005?-/2010? 228 206 - - - - - - - - - - - - * Forutsetter fornybar elproduksjon