Schone aandrijving voor de Amsterdamse rondvaart Titel van de presentatie 4-4-2017 11:28 Schone aandrijving voor de Amsterdamse rondvaart Fasering & Economische aspecten Datum 9-9-2013 Ruud Verbeek, Norbert Ligterink, Jorrit Harmsen, Pim van Mensch Draft t.b.v. 9 september Ondersteund door: Gemeente Amsterdam & Europese commissie (EFRO)

Inhoud Doelstelling Amsterdam Rondvaart vloot en vaarprofiel Schone aandrijving Amsterdamse Inhoud Doelstelling Amsterdam Rondvaart vloot en vaarprofiel Leverbaarheid schone motoren Alternatieve aandrijflijnopties voor intensieve rondvaart Milieuvoordelen Business case berekening Kosten Fasering Discussie Conclusies en aanbevelingen

Doelstelling Amsterdam Titel van de presentatie 4-4-2017 11:28 Schone aandrijving Amsterdamse Doelstelling Amsterdam tot 2015 Nieuwe (maritieme) motoren dienen te voldoen aan limietwaarden vergelijkbaar met de Fase IIIb norm: NOx: 3,3 g/kWh PM: 0,025 g/kWh Na 2015 Fase 4 maritiem Transitie naar zero emission Fase aanduiding is niet altijd consistent. Bij non-road zie je meestal romeinse getallen, bij maritiem gewone getallen

Rondvaart Amsterdam in cijfers Schone aandrijving Amsterdamse Rondvaart Amsterdam in cijfers In totaal ca 100 geregistreerde rondvaartboten, ca 50 salonboten en ca 80 sloepen (mei 2011): Rondvaartboot salonboot sloep Elektrisch 5 18 74 Fase IIIb 4 Diesel-elektrisch 3 CNG 12 CCR2 25 13 CCR1/geen + GTL 28 CCR1 2 Geen norm 16

Vaarprofiel rondvaartboot Schone aandrijving Amsterdamse Vaarprofiel rondvaartboot Op basis van meting op schip van Blue Boot Company en brandstofverbruik gegevens: Gemiddeld ca.10 kW (6-15 kW) vermogen: motor wordt laag belast  50% van de tijd stationair draaien bij sommige ritten meestal lage uitlaatgastemperatuur Consequenties van deze lage temperaturen (<200°): Katalitische NOx reductie technologie (SCR) functioneert meestal niet EGR kan goed functioneren bij lage belasting Roetfilter regeneratie is lastig. Kunstmatige belastingverhoging + katalytische verbranding is nodig om het roetfilter te regenereren. Belastingspatroon doorgaans geen probleem voor gasmotoren Hoge belasting tijdens manoeuvreren Cateringvermogen??

Inhoud Doelstelling Amsterdam Rondvaart vloot en vaarprofiel Schone aandrijving Amsterdamse Inhoud Doelstelling Amsterdam Rondvaart vloot en vaarprofiel Leverbaarheid schone motoren Alternatieve aandrijflijnopties voor intensieve rondvaart Milieuvoordelen Business case berekening Kosten Fasering Discussie Conclusies en aanbevelingen

Affabriek schone dieselmotoren voor maritiem pas leverbaar vanaf 2017* Titel van de presentatie 4-4-2017 11:28 Schone aandrijving Amsterdamse Affabriek schone dieselmotoren voor maritiem pas leverbaar vanaf 2017* Maritiem Non-road (bijv. Generator sets en bouwmachines) (eventueel eerder onder stimuleringsregeling) Fase aanduiding is niet altijd consistent. Bij non-road zie je meestal romeinse getallen, bij maritiem gewone getallen * Geplande datum, mogelijk enkele jaren later

Titel van de presentatie 4-4-2017 11:28 Schone aandrijving Amsterdamse Schone dieselmotor CCR2 motor in combinatie met EGR (<NOx) en roetfilter: + Voldoet aan Fase IIIB limietwaarden + Direct leverbaar voor enkele motoren (behoud fabrieksgarantie mogelijk) - Kans op interne vervuiling - Regeneratie van het roetfilter vereist extra actie - Maatwerk per motortype + Proef bij Canal Company geeft evenwel positief beeld Fase 4 maritiem motor: + OEM product (af-fabriek) + NOx ca 65% lager dan Fase IIIB - Leverbaar vanaf 2017, mogelijk enkele jaren vertraging - Emissies bij rondvaart inzetprofiel mogelijk niet optimaal Fase IIIB non-road en Euro V niet toegestaan door scheepvaartinspectie Fase IIIB non-road: af-fabriek verkrijgbaar maar niet gekeurd volgens de scheepvaarteisen

Schone aandrijving Amsterdamse Pilot Canal Company: Fase IIIb emissieniveau met EGR+roetfilter (Volvo-STT) Waarschijnlijk lage emissies bij Amsterdams vaarprofiel

Pilots Blue Boot Company Schone aandrijving Amsterdamse Pilots Blue Boot Company Twee volledig elektrische schepen in 20m klasse (sinds 2007/2008): Accucapaciteit: 250 kWh, lood-loodoxide, voldoende voor ca 8 uur Elektrisch 50 kW: keuren voor max 10 km/uur i.p.v. 13 km/uur Aandachtspunten: Gewichtspenalty van accu’s 12 uur autonomie alleen haalbaar met Li-ion accu’s Slechts 2 laadpunten met 3x80 Ampère, 380 V beschikbaar In 2012 uit bedrijf vanwege wat technische problemen Pilots in voorbereiding voor Fase IIIb diesel: EGR met roetfilter EGR met roetfilter met elektrische regeneratie

Overige opties voor schone aandrijving: Titel van de presentatie 4-4-2017 11:28 Schone aandrijving Amsterdamse Overige opties voor schone aandrijving: CNG + Fase 4 maritiem NOx en PM niveau nu al leverbaar + Lage brandstofkosten - Infrastructuur is beperkt - Actieradius is minder goed dan met diesel  dagelijks tanken Aanbeveling: controle emissies in de praktijk Conventionele motor met GTL (Gas To Liquid) als brandstof + Emissiereductie 10 – 20% + Direct leverbaar en makkelijk te implementeren - Hogere brandstofkosten dan diesel - Fase IIIb norm wordt niet gehaald met GTL Aanbeveling: controle emissies in de praktijk: het is niet bekend of er bij zeer lage vermogens emissieverhoging kan optreden. Dit zal waarschijnlijk van het type motor afhangen.

Inhoud Doelstelling Amsterdam Rondvaart vloot en vaarprofiel Schone aandrijving Amsterdamse Inhoud Doelstelling Amsterdam Rondvaart vloot en vaarprofiel Leverbaarheid schone motoren Alternatieve aandrijflijnopties voor intensieve rondvaart Milieuvoordelen Business case berekening Kosten Fasering Discussie Conclusies en aanbevelingen

Alternatieve aandrijflijn opties Titel van de presentatie 4-4-2017 11:28 Schone aandrijving Amsterdamse Alternatieve aandrijflijn opties Aandrijving Max vermogen verbr. motor Zero emissie range Business case uitgevoerd Direct schroefaandrijving*  90 kW 0% ** Ja (diesel) Diesel of gas-elektrisch 0% Nee*** Accu / parallel hybride* 20 – 40 kW Accu / serie hybride continu* Accu / serie hybride on-off* 50 – 90 kW ca 75% Accu / serie hybride on-off, plug-in* 20 – 50 kW ca 90% Volledig elektrisch 100% Ja * diesel of gasmotor ** extra emissies en geluid vanwege roetfilter regeneratie *** Business case niet doorgerekend

Grote emissiereductie met alternatieve aandrijflijn configuraties Titel van de presentatie 4-4-2017 11:28 Schone aandrijving Amsterdamse Grote emissiereductie met alternatieve aandrijflijn configuraties Onzekerheidsband, vooral vanwege het lage belastingsprofiel bij Amsterdamse rondvaart NOx en PM: ‘tank to propeller’ CO2: ‘well to propeller’

Titel van de presentatie 4-4-2017 11:28 Schone aandrijving Amsterdamse Investeringen voor alternatieve aandrijvingen zijn hoog, ook na kostenverlaging componenten (intensieve rondvaart) Integratie & goedkopere componenten Vaartuig uit, bedrijf toelichten: bij serie ombouw efficienter Klein serie is ca 10 stuks Kosten afhankelijk van boottype en inbouwmogelijkheden Excl. laadinfrastructuur

Alternatieve aandrijflijn opties Schone aandrijving Amsterdamse Alternatieve aandrijflijn opties De (plug-in) hybride en elektrische aandrijving hebben hoge investeringskosten Hier tegenover staan enkele baten: Lagere brandstofkosten Minder uitstoot van CO2 Verbetering van de luchtkwaliteit

Titel van de presentatie 4-4-2017 11:28 Schone aandrijving Amsterdamse De alternatieve aandrijvingstechnieken zijn echter niet financieel rendabel Vanuit het perspectief van de ondernemer zijn de opties niet rendabel (reeds uitgegaande van ca 30% kostenverlaging vanaf 2020) De hogere investeringen wegen niet op tegen de lagere brandstofkosten. Oorzaak is het relatief laag verbruik van rondvaart boten Brandstofkosten relatief laag, dus terugverdien opties beperkt

Titel van de presentatie 4-4-2017 11:28 Schone aandrijving Amsterdamse Projectie ‘Net Present Value’ voor na 2020, t.o.v. standaard diesel motor Baten-kosten ratio is <1 Bron CO2: CE (2008) IMPACT - Handbook on estimation of external costs in the transport sector Bron NOx en PM: CE (2008), Berekening van externe kosten van emissies voor verschillende voertuigen Rentevoet 5.5% is een gebruikelijke aanname voor de overheid. Bedrijven hanteren vaak een hogere rentevoet, namelijk 8%, maar dat is voor puur financiele investeringen. Aannamen: Rentevoet 5.5%, diesel € 1.05/liter, elektr. € 0.10/kWh NOx: 9.8 €/kg, PM 632 €/kg, CO2: 40 €/kg: bron CE, 2008 Beschikbaarheid redelijk uitontwikkelde systemen + laadinfrastructuur

Titel van de presentatie 4-4-2017 11:28 Schone aandrijving Amsterdamse Vanuit het perspectief van de samenleving zijn kosten -baten voor plug-in hybride en elektrische aandrijving vrijwel in evenwicht bij een afschrijvingsperiode van 15 jaar inclusief milieubaten Bron CO2: CE (2008) IMPACT - Handbook on estimation of external costs in the transport sector Bron NOx en PM: CE (2008), Berekening van externe kosten van emissies voor verschillende voertuigen Rentevoet 5.5% is een gebruikelijke aanname voor de overheid. Bedrijven hanteren vaak een hogere rentevoet, namelijk 8%, maar dat is voor puur financiele investeringen. @@ Milieubaten Fase 4 is gebaseerd op NOx = 2 g/kWh. Dit wordt waarschijnlijk 1.2 g/kWh. Aannamen: Rentevoet 5.5%, diesel € 1.05/liter, elektr. € 0.10/kWh NOx: 9.8 €/kg, PM 632 €/kg, CO2: 40 €/kg: bron CE, 2008 Beschikbaarheid redelijk uitontwikkelde systemen + laadinfrastructuur

Inhoud Doelstelling Amsterdam Rondvaart vloot en vaarprofiel Schone aandrijving Amsterdamse Inhoud Doelstelling Amsterdam Rondvaart vloot en vaarprofiel Leverbaarheid schone motoren Alternatieve aandrijflijnopties voor intensieve rondvaart Milieuvoordelen Business case berekening Kosten Fasering Discussie Conclusies en aanbevelingen

Fasering naar volledig elektrisch Schone aandrijving Amsterdamse Titel van de presentatie 4-4-2017 11:28 Fasering naar volledig elektrisch 2015 2020 2025 2030 2035 Intensieve rondvaart vloot Retrofit Fase 3B niveau Volledig elektrisch Fase 4 Volledig elektrisch CCR2, Fase 3B/4 (plug in) hybride Volledig elektrisch Volledig elektrisch Veel onzekerheid rondom Fase 4 maritiem in gewone aandrijving. Technologie, NOx niveau en precieze datum zijn nog onzeker. SCR zal niet functioneren bij de lage belasting bij Amsterdamse rondvaart Retrofit fase IIIB: met aardgas is ook fase 4 niveau haalbaar Fase 4 kan eventueel sneller indien fabrikant Fase 4 marine diesels eerder kunnen leveren (subsidie zou als smeerolie kunnen dienen) Pilots Hybride en volledig elektrisch intensieve rondvaart Volledig elektrisch salon boten Ontwikkeling laad infrastructuur Infrastructuur

Inhoud Doelstelling Amsterdam Rondvaart vloot en vaarprofiel Schone aandrijving Amsterdamse Inhoud Doelstelling Amsterdam Rondvaart vloot en vaarprofiel Leverbaarheid schone motoren Alternatieve aandrijflijnopties voor intensieve rondvaart Milieuvoordelen Business case berekening Kosten Fasering Discussie Conclusies en aanbevelingen

Titel van de presentatie 4-4-2017 11:28 Schone aandrijving Amsterdamse Op grote schaal investeren in nieuwe dieselmotoren in conventionele aandrijving wordt afgeraden Retrofit: Volledige levensduur voor ‘retrofit Fase 3B’ oplossingen moet nog aangetoond worden. Daarom wordt verplichte, grootschalige invoering per 2015 afgeraden. Retrofit is maatwerk: wellicht niet geschikte voor alle boten Gasmotoren bieden een schoner alternatief maar vergen extra investeringen in schip en infrastructuur @@ 1 jaar ervaring met fase 3B is niet voldoende om lange levensduur aan te tonen @@ retrofit is maatwerk: wellicht niet geschikte voor alle boten

Titel van de presentatie 4-4-2017 11:28 Schone aandrijving Amsterdamse Op grote schaal investeren in nieuwe dieselmotoren in conventionele aandrijving wordt afgeraden Affabriek dieselmotoren Fase 3B motoren worden niet toegelaten door de scheepvaartinspectie Fase 4 maritiem motoren zijn waarschijnlijk leverbaar vanaf 2017-2023 Risico’s van hogere emissies en kortere levensduur (vanwege het zeer lage belastingspatroon).  Lage praktijk emissies (bij 0 tot 25% vermogen) meenemen in eisenpakket Risico’s worden ondervangen met accu hybride systemen maar dat vergt etra investeringen @@ 1 jaar ervaring met fase 3B is niet voldoende om lange levensduur aan te tonen @@ retrofit is maatwerk: wellicht niet geschikte voor alle boten

Schone aandrijving Amsterdamse Volledig elektrische en accu-hybride aandrijfsystemen voor intensieve rondvaart op lange termijn economisch rendabel mits de milieubaten meegerekend worden Kostenverlaging noodzakelijk t.o.v. het huidige niveau Te bereiken door goedkopere componenten en integratie van componenten en regelingen. Voldoende pilots zijn essensieel om voordelen aan te tonen en kostenreductie te realiseren (Hybride) elektrische aandrijfsystemen bieden naast (grotendeels) ‘zero emissies’, comfort voordelen zoals boord energie voor catering/verwarming

Inhoud Doelstelling Amsterdam Rondvaart vloot en vaarprofiel Schone aandrijving Amsterdamse Inhoud Doelstelling Amsterdam Rondvaart vloot en vaarprofiel Leverbaarheid schone motoren Alternatieve aandrijflijnopties voor intensieve rondvaart Milieuvoordelen Business case berekening Kosten Fasering Discussie Conclusies en aanbevelingen

Conclusies intensieve rondvaart Schone aandrijving Amsterdamse Conclusies intensieve rondvaart Dieselmotoren in conventionele aandrijving wordt afgeraden vanwege levensduur en emissierisico’s Volledig elektrische en accu-hybride aandrijfsystemen zijn waarschijnlijk op lange termijn economisch rendabel mits de milieubaten meegerekend worden. Deze aandrijfsystemen bieden naast (grotendeels) ‘zero emissies’, comfort voordelen zoals meer energie voor catering/verwarming Voldoende pilots zijn essensieel om voordelen aan te tonen en kostenreductie te realiseren Voor salonboten zijn elektrische of accu hybride aandrijfsystemen waarschijnlijk op kortere termijn haalbaar vanwege de lagere accu opslagcapaciteit

Titel van de presentatie 4-4-2017 11:28 Schone aandrijving Amsterdamse Aanbevelingen Het aanbrengen van een fasering in het verschonen van de intensieve rondvaart, waarbij per 2025/2035 een betaalbare, geheel uitstootvrije vloot gerealiseerd wordt. Organisatie van voldoende pilots met hybride en volledig elektrisch om praktische toepasbaarheid aan te tonen en toeleveranciers te motiveren tot het ontwikkelen van kosteneffectievere systemen Ontwikkeling van efficiëntere hulpsystemen zoals warmtepomp verwarming Evaluatie van de totale rondvaart vloot om inbouwmogelijkheden van (hybride) elektrische systemen in kaart te brengen Evaluatie met leveranciers Additionele business case berekeningen na deze evaluatie

Contact TNO Sustainable Transport and Logistics Schone aandrijving Amsterdamse Contact TNO Sustainable Transport and Logistics Ruud Verbeek Pim van Mensch ruud.verbeek@tno.nl pim.vanmensch@tno.nl Phone: 08886 68394 088 866 33 20 Met dank voor toegeleverde informatie: Multronic Blue Boot Company Canal Companie John Deere, Volvo, MAN Floattech

Reserve / eerdere sheets Schone aandrijving Amsterdamse Reserve / eerdere sheets

Toepasbaarheid en milieueffecten Titel van de presentatie 4-4-2017 11:28 Schone aandrijving Amsterdamse Toepasbaarheid en milieueffecten

Focus van schone aandrijftechnologie Schone aandrijving Amsterdamse Focus van schone aandrijftechnologie