Intelligente en Schone Voertuigen: Wat, Welke...

Presentatie over: "Intelligente en Schone Voertuigen: Wat, Welke..."— Transcript van de presentatie:

1 Intelligente en Schone Voertuigen: Wat, Welke...

2 Inhoud  Waarom doen we het…  Van bron naar wiel
 Wat willen we bereiken…  Van bron naar wiel  Ver van mijn Bed Show  Mogelijkheden: Wat & Wanneer  Kansen op korte, midden/lange termijn

3 Waarom doen we het… Schadelijke uitstoot Consequenties Broeikasgassen
 SMOG  Opwarming aarde De vervoerssector levert met ca. 20% van de totale uitstoot een grote bijdrage aan de uitstoot van CO2. De bijdragen voor fijn stof (PM10) en stikstofoxiden (NOX) liggen op respectievelijk 35% en 60%. De bijdrage van het autoverkeer aan de uitstoot van schadelijke emissies is dus aanzienlijk. Waarom zijn deze emissies nu zo schadelijk? De relatie tussen volksgezondheid en uitlaatgasemissies wordt uiteengezet in [1]. Het accent ligt daarbij vooral op de genoemde lokale emissies. De aanduiding PM10 betreft deeltjes met een maximale afmeting van 10 μm (veel deeltjes uit slijtageprocessen van band, remvoeringen e.d.), die ingeademd kunnen worden. Op dezelfde manier onderscheidt men PM2.5 corresponderend met deeltjes tot 2,5 μm (vooral roetdeeltjes uit de uitlaat), die in de longen kunnen doordringen. Daarnaast wordt in [1] gekeken naar ultrafijn stof (minder dan 0,1μm, bevat veel zuiver koolstof), PAK’s (Polycyclische aromatische koolwaterstoffen) en benzeen. De grootste blootstelling aan CO, NO2, benzeen en deeltjes vindt plaats in steden (binnenstedelijk verkeer) en dicht bij snelwegen. De laatste jaren nemen deze lokale concentraties af door verbeteringen aan motoren, brandstoffen en uitstootbeperkende technologieën zoals het gebruik van filters en katalysatoren. Bij verkeersdeelnemers is de blootstelling in de auto beduidend hoger dan bij niet-automobilisten. In [1] worden resultaten aangehaald van diverse onderzoeken naar de effecten van lokale, verkeersgerelateerde emissies op de levensverwachting. Daaruit blijkt een verdubbeld risico op long– en luchtwegaandoeningen en hart- en vaatziekten bij wonen binnen 100 meter van een snelweg. Door onze staatssecretaris wordt dit in [2] anders geformuleerd: “Wonen in de buurt van een drukke snelweg is even erg als het meeroken van 17 sigaretten per dag”. Ander onderzoek toont een verlaging van de gemiddelde longfunctie bij schoolkinderen bij een verdubbeling van het aantal vrachtwagens dat de betreffende school over een naburige snelweg passeert. Een Deense studie toont aan dat taxichauffeurs, actief in Kopenhagen, en vrachtwagenchauffeurs respectievelijk een 1,6 en 1,3 maal verhoogd risico op longkanker hebben ten opzichte van een controlegroep. Aan vervuiling door fijn stof, ozon en NO2 wordt vroegtijdige sterfte onder jaarlijks 5000 personen in Nederland toegeschreven (bron: RIVM, zie [III]). Tot slot een paar opmerkingen over het broeikaseffect (zie [III]). Door de aanwezigheid van broeikasgassen (vooral CO2, maar ook waterdamp, NO2, methaan), is de gemiddelde temperatuur in de atmosfeer aan het aardoppervlak ca. 14°C, terwijl dat zonder broeikasgassen ca. –18°C zou zijn. Toename van de concentratie van broeikasgassen in de atmosfeer leidt tot verhoging van deze temperatuur, met gevolgen voor de zeespiegel en het klimaat, onder meer resulterend in een veranderde gemiddelde neerslag en verandering van golfstromen. Vanaf 1750 (het begin van de industriële revolutie) is de CO2-concentratie met 34% gestegen, waarvan de helft na 1970. Lokale emissies:  Stikstofoxides  Koolwaterstoffen (ozon)  Roet  Zwaveloxides  Zure regen  Luchtwegaandoeningen (Long-) kanker  Hartvaatziekten  Lagere levensverwachting

4 Verkeer en gezondheid NOX (15 oktober 2004)
Fijn stof (3 februari 2005) NOX bestaat vooral uit NO, dat vervolgens in de atmosfeer o.a. onder invloed van ozon wordt omgezet in NO2. NO2 leidt tot verzuring van lucht, bodem, water. Het leidt direct of indirect (ozon) tot aandoeningen aan luchtwegen en longen. Figuur 2 geeft de gebieden in Europa aan waar hoge NO2-concentraties voorkomen. Duidelijk blijkt dat Nederland in een van deze gebieden ligt. Fijn stof draagt eveneens bij aan long- en luchtwegaandoeningen en, in geval van ultrafijn stof, aan hart- en vaatziekten. Gevolgen zijn afhankelijk van grootte, concentratie en chemische samenstelling van het stof. PAK’s, die deel uitmaken van fijn stof, zijn kankerverwekkend. Benzeen is eveneens kankerverwekkend en kan leiden tot het ontstaan van leukemie. Overigens wordt dit verband uit onderzoeken naar de relatie tussen leukemie en verkeersintensiteit niet consistent bevestigd. Figuur 3 geeft een verdeling te zien van het fijne stof boven Europa. Hierin is te zien dat de situatie in Nederland, de Po-vlakte in Italië en twee Oost-Europese gebieden erg slecht is.

5 Wat willen we bereiken…
Kyoto afspraak: Afname broeikasgassen door industrielanden met 5,2 % in periode 1990 – 2008 (EU: 24 % mondiale broeikasgassen) EU-beleid:  20 % van brandstoffen duurzaam in 2020  Wettelijke normen (EURO 5, EURO 6,…) Het is duidelijk dat er alle reden is om deze schadelijke emissies terug te dringen. Naast het gezondheidsargument en de risico’s voor het klimaat is er ook een economisch en politiek argument. Bestaande fossiele brandstoffen zijn eindig beschikbaar en maken landen afhankelijk van vaak politiek instabiele regio’s in de wereld. Om deze redenen worden internationaal afspraken gemaakt over de maximale uitstoot in de komende jaren als onderdeel van de Europese toelatingseisen voor voertuigen, de maximale broeikasuitstoot op mondiale schaal, het aandeel van hernieuwbare brandstoffen etc. Een van de belangrijkste afspraken is het zogenaamde Kyoto-protocol, recent door Rusland geaccepteerd en daarmee formeel van kracht. Het Kyoto-protocol [IV] is opgesteld door het Framework Convention and Climate Change van de Verenigde Naties (UNFCCC). Dit protocol stelt dat de geïndustrialiseerde landen hun uitstoot van broeikasgassen in de periode van 2008 tot 2010 ten opzichte van het niveau in 1990 met 6% moeten terugdringen (zie [3] en [4]). Het aandeel van Europa in de mondiale broeikasgasuitstoot is ruim 24%. In de periode 1990–1998 is de totale uitstoot alleen nog maar gestegen en is ook het aandeel van transport in de totale CO2-uitstoot (dat 81% uitmaakt van alle broeikasgassen) gegroeid van 17 naar 20%. De trend is dus niet gunstig, en de geïndustrialiseerde landen zijn nog een eind verwijderd van realisatie van de Kyoto-doelstelling. Typische beleidsrichtingen, zoals door de EU voorgesteld, betreffen beperking van de maximale CO2-uitstoot voor nieuwe voertuigen, belastingreductie voor schone voertuigen en het hanteren van milieulabels voor het brandstofverbruik en de totale milieubelasting per voertuig, waarbij zowel met CO2 als lokale emissies wordt rekening gehouden, inclusief het traject voordat de brandstof de tank bereikt. Hier wordt later nader op ingegaan. In haar “White Paper on transport measures (European transport policy for 2010: time to decide [5])”, formuleert de EU een aantal richtlijnen, waaronder de ambitie dat in % van de conventionele brandstoffen vervangen is schone(re) en hernieuwbare brandstoffen (Alternative Fuels Directive), met 2,0% in 2005 en 5,75% in Hernieuwbare brandstof moet hier worden geïnterpreteerd als brandstof, die verkregen wordt uit organisch materiaal (biomassa), dat ontstaat uit de CO2 die bij het verbranden van de brandstof weer vrijkomt. Deze cyclus is door allerlei efficiëntieverliezen tijdens de productie van deze biobrandstoffen (biodiesel, ethanol) zeker niet CO2- neutraal, maar de totale uitstoot over de hele cyclus is beduidend lager dan bij gebruik van fossiele brandstoffen. Bij schone brandstoffen kan men ook denken aan aardgas. Deze brandstoffen worden nader besproken in Bijlage 2 Zoals eerder aangegeven is een van de beleidsrichtingen van de EU het steeds weer aanscherpen van de eisen aan de uitstoot van schadelijke emissies bij nieuwe voertuigen. Deze eisen, die in samenspraak met de internationale voertuigindustrie tot stand komen, worden gewoonlijk aangeduid met EURO 2 (1997), EURO 3 (2000), EURO 4 (2005) tot en met EURO 6 die van kracht wordt in Een overzicht van deze ontwikkelingen voor deeltjes (PM) en NOX voor Heavy Duty dieselmotoren is weergegeven in Figuur 4, waarbij EURO 2 op 100 is gesteld. Figuur 4 (zie publicatie) geeft aan dat er al een enorme verbetering is bereikt in het afgelopen decennium en dat deze trend zich in de komende jaren zal voortzetten. In concrete cijfers gaat men bij EURO 5 uit van 0,02 g/kWh als maximale PM-uitstoot met een verwachte verdere reductie tot 10% van deze eis in Evenzo gaat men er van uit dat op den duur de NOX -eisen tot 10% van de EURO 5 eis (2,0 g/kWh) worden aangescherpt. Voor de CO2-uitstoot (direct gekoppeld aan het brandstofverbruik) gaat men uit van een reductie van 10–40% in 2020 ten opzichte van Een vergelijkbare trend is waarneembaar bij benzinemotoren. Voor CO2 gaat het bij benzinemotoren om maximaal 95 g/km in Ter vergelijking, de huidige uitstoot is hoger dan 150 g/km, met een eis voor voertuigen vanaf 2009 van 140 g/km (zie [6]).

6 “Van bron naar wiel” BRON “TANK” “WIEL” VAN BRON NAAR WIEL
Om de verschillende vormen van energievoorziening voor voertuigen, zoals electrische energie, gebruik van bio-brandstoffen, fossiele brandstoffen, waterstof e.d. te kunnen vergelijken is het niet voldoende om alleen naar de emissies van het voertuig te kijken. De herkomst van brandstoffen tot het gebruik in het voertuig is even belangrijk. Zo kan bijvoorbeeld waterstof gewonnen worden uit andere brandstoffen (reforming), of uit elektrische energie (electrolyse), waarbij dit laatste weer het resultaat kan zijn van waterkracht, windenergie, elektriciteitscentrale (en dus vaak fossiele brandstoffen), etc. Daarna moet het waterstof aan de pomp beschikbaar zijn. Dat kan door waterstof van elders naar de pomp te transporteren (over de weg, via leidingen gemengd met aardgas,..) dan wel ter plaatse te genereren. Het gaat dus om een keten van stappen met voor elke stap een bepaalde energie-efficiëntie en uitstoot van emissies. Uiteindelijk komt men voor alle mogelijke alternatieven tot een beeld van de vereiste energie en totale uitstoot om vanuit de primaire energiebron een bepaalde afstand met een auto te kunnen afleggen. We hebben hier waterstof als voorbeeld gehanteerd, maar een dergelijke beschouwing gaat op voor elke vorm van energievoorziening. Deze aanpak wordt aangeduid als “bron naar weg“-analyse, te onderscheiden in de volgende twee stappen: o WTT-analyse (Well-to-tank, of wel van primaire energiebron naar tank); o TTW-analyse (Tank-to Wheel, of wel van tank naar wiel). Het totale proces wordt aangeduid met WTW (Well-to-Wheel), waarbij over de hele keten steeds primair gekeken wordt naar: o energie-efficiëntie: vereiste energie per afgelegde afstand, bijv. in MJ/100 km; o emissies, meestal broeikas uitstoot (vooral CO2) per afgelegde afstand, bijv. in g CO2, eq./km. Een en ander is schematisch weergegeven in Figuur 5 (zie publicatie). In de eerste kolom zijn de diverse primaire energiebronnen weergegeven zoals fossiele bronnen (ruwe aardolie, aardgas, etc.), biomassa, duurzame bronnen zoals windenergie, waterkracht, zonne-energie en nucleaire energie. Onder biomassa wordt verstaan het biologisch afbreekbare materiaal uit bosbouw, uit industrieel of huishoudelijk afval, uit residuen van landbouw, etc. Zoals eerder aangegeven is het voordeel van het gebruik van biomassa dat de netto uitstoot van CO2 (over de hele WTW-keten) veel geringer is dan bij conventionele brandstoffen. Bovendien is de uitstoot van zwavel en zware metalen veel minder, evenals de roetuitstoot. Deze primaire energiebronnen worden benut om te komen tot de energievoorziening voor het voertuig in de vorm van benzine, diesel, biobrandstoffen als ethanol en biodiesel, waterstof en elektriciteit. Vervolgens wordt in het voertuig deze energie in verschillende stappen omgezet naar bewegingsenergie. VAN TANK NAAR WIEL Het TTW-aandeel in de milieubelasting qua CO2-uitstoot van voertuigen is van groot belang. In dit hoofdstuk wordt hier op ingegaan, waarbij ook aandacht wordt besteed aan lokale emissies zoals CO en NOX. Ongeveer twintig à dertig jaar geleden bestond de auto qua aandrijving uit een verbrandingsmotor als krachtbron, die werd gevoed met fossiele brandstoffen als benzine en diesel. Kijkend naar de ontwikkeling van emissie-eisen, zou men zo een voertuig nu als onacceptabel “vuil“ beschouwen. In de afgelopen jaren zijn meerdere technische ontwikkelingen doorgevoerd om de milieubelasting (TTW) te verminderen. In Figuur 9 (zie publicatie) zijn de mogelijkheden voor het terugdringen van TTW-emissies schematisch weergegeven. Een van de eerste stappen daarbij was het beter beheersen van ontstekingsmoment, de ingespoten brandstofhoeveelheid en het inspuitmoment (en soms zelf de nokkenastiming). Daarvoor dient het motormanagementsysteem. Daarvoor worden in moderne motoren allerlei sensoren ingebouwd om bijvoorbeeld luchtinlaat, temperaturen (koelvloeistof, buiten), rijsnelheid, toerental en restzuurstof in het uitlaatgas (lambadasensor) te meten. Daarmee is het mogelijk het motorgedrag beter af te stemmen op omstandigheden (zoals koudestart) of op de samenstelling van uitlaatgassen, om op die basis de werking van katalysatoren te optimaliseren en daarmee de uitstoot van emissies te beperken. Katalysatoren is een vorm van uitlaatgasnabehandeling waarbij stoffen als NOX en CO worden afgevangen. Andere vormen van dergelijke nabehandeling zijn de recirculatie van uitlaatgassen (EGR: exhaust gas recirculation) en de selective catalytic reduction (SCR). EGR (het terug voeren van uitlaatgassen in de cilinder) levert extra warmtecapaciteit in de verbrandingskamer ten koste van het vermogen, waardoor de verbrandingstemperatuur verlaagt en daarmee de NOX -uitstoot. Bij SCR wordt door inspuiting van een geringe hoeveelheid ongevaarlijk carbamide stikstofoxide omgezet in stikstof en zuurstof. Tenslotte worden bij duurdere modellen van bepaalde automerken al roetfilters toegepast, om de fijn-stof-emissie terug te dringen. Ook een aantal stadsbussen is hiermee uitgerust. Een andere optie om de TTW-emissies terug te dringen is uiteraard het gebruik van schonere brandstoffen als aardgas en waterstof. Men kan natuurlijk ingrijpen in de krachtbron zelf, en de diesel- of benzinemotor vervangen door een elektromotor. Die dient dan wel gevoed te worden vanuit een accu of door een stack van brandstofcellen, al dan niet gecombineerd met een accu als buffer voor energie. In dat laatste geval ontstaat de mogelijkheid om bepaalde pieklasten (bij bergop rijden, fel accelereren) op te vangen vanuit het surplus aan opgeslagen energie. Op die manier kan ook een verbrandingsmotor worden gecombineerd met een elektromotor, waarbij de eerste vooral gebruik wordt om een energiebuffer aan te leggen op basis waarvan de elektromotor wordt aangedreven (serie-hybride optie). Een andere optie is om de elektromotor en verbrandingsmotor afwisselend te benutten om op die manier de totale emissies te minimaliseren (parallel-hybride optie). Combinaties van deze twee opties zijn ook mogelijk. Hiervoor wordt verwezen naar de discussie rond de Toyota Prius en de Honda Civic IMA, later in dit artikel. Voordeel is dat de verbrandingsmotor veel dichter bij zijn ideale punt qua verbruik kan worden benut en bovendien veel lichter kan worden uitgevoerd, wat gewicht en daarmee brandstof bespaart. De laatst genoemde mogelijkheden kunnen worden gezien als schakel tussen de opgeslagen brandstof en de krachtbron. Het gaat daarbij om het omzetten van energie en de tijdelijke opslag van energie, waarvoor behalve accu’s ook vliegwielen en zogenaamde supercapacitors kunnen worden ingezet. Ook de brandstofcel is een dergelijke tussenschakel, waarbij chemische energie wordt omgezet in elektrische energie. Een andere vorm van omzetting is “reforming“, waarbij bijvoorbeeld aardgas als getankte brandstof wordt omgezet in waterstof.

7 Ver van mijn Bed Show? Biodiesel (EU, 2000):
> auto’s op biodiesel/diesel mengsels Duitsland/Oostenrijk: 1600 pompstations met biodiesel Ethanol (E85: 85 % ethanol): USA: 3 miljoen auto’s (FFV), > 400 tankvoorzieningen Zweden: 120 tankstations Brazilië: > 50 % voertuigen heeft % verrijking van benzine met alcohol Aardgas (EU, 2003): 750 vulstations auto’s

8 NEE! Ver van mijn Bed Show?
Hier is een futuristisch voertuig aangegeven dat symbolisch is voor het voertuig van de toekomst. De aandrijving is schoon en hij rijdt vreselijk zuinig; kortom het voertuig van je verbeelding. Alleen de pragmatiek is dubieus: Wat moet een huisarts ermee (kan geen patienten, tas, 1ste hulp “spul” kwijt Wat moet een vertegenwoordiger hiermee (kan geen “samples” kwijt, etc.) Prive: geen toepassingsgebied, behalve: fun! Wat ik met dit figuur aan wil geven is dat dit mogelijk (of waarschijnlijk) een beeld is van een intelligent en schone voertuig, dat alleen in de verbeelding van mensen misschien bestaat. En in het navolgende gedeelte wordt aangetoond dat schone voertuigen er feitelijk heel allerdaags uitzien…

9 Mogelijkheden: Wat & Wanneer
Alleen Waterstof Brandstofcellen Verbrandingsmotor Waterstof + aardgas (Bio)alcohol (bijv.: ethanol) Hybride Aardgas “Gewoon” Dit geeft alleen een overzicht van de mogelijkheden. In de navolgende dia’s wordt elk onderdeel toegelicht!

10 Mogelijkheden: Verleden
Rijden op Waterstof: Plaatje is alleen ter lering en de vermaak Linksboven: Wie kent hem niet, de VW-bus, hier als bestel “ding”. De stellage is een brandstofcelunit uit 1968… De eerste experimenten! Wat is het gevaar van waterstof: Vuur is te doven met benzine, alleen de damp brand erg snel waterstof is erg vluchtig; bij vrijkomen is het “zo weg” Met zuurstof verbindt het ich op explosieve wijze Wat gebeurde eigenlijk met de ‘Hindenburg’: Opvallende conclusie: geen sprake was van een explosie van waterstof, maar van een gewone brand! Het verloop: Na een statische ontlading bij het naderen van de luchthaventerminal raakte de zeppelin in brand. De houten constructie, bedekt met een op aluminium gebaseerde verf (de gebruikte verf is extreem brandbaar is en wordt als raketbrandstof wordt gebruikt!), vatte vlam. Het vuur verspreide zich snel over het oppervlak. Pas na het stukgaan van de omhulling begon de waterstof te branden; op een manier die veel lijkt op elk ander brandbaar gas, dus niet als explosie. Geheel: In 1937 vloog de zeppelin "Hindenburg" in brand bij het afmeren op de luchthaven van Lakehurst (USA). De precieze gebeurtenissen zijn pas recent nauwkeurig duidelijk geworden na onderzoek met behulp van geavanceerde technisch-wetenschappelijk technieken; aan de hand van materialen, het ontwerp van de zeppelin en de filmbeelden van de gebeurtenissen. Een opvallende conclusie is dat er geen sprake was van een explosie van waterstof, maar van een gewone brand van het materiaal waaruit de zeppelin was opgebouwd. Het verloop van de gebeurtenissen kon goed gereconstrueerd worden. Na een statische ontlading bij het naderen van de luchthaventerminal raakte de zeppelin in brand. De houten constructie, met een bedekking van een op aluminium gebaseerde verf, vatte vlam,. Het vuur verspreide zich snel over het oppervlak. Pas nu is duidelijk dat de oorzaak voor de snelle verspreiding van de brand bij de verf ligt. Van de gebruikte verf weet men nu dat het extreem brandbaar is (en zelfs als raketbrandstof wordt gebruikt!). Pas na het stukgaan van de omhulling begon later ook de waterstof te branden; op een manier die veel lijkt op elk ander brandbaar gas, dus niet als explosie. De wetenschappelijke en technologische kennis van vandaag leert ons dat niet de waterstof de oorzaak was van de ramp. Het was een dramatische gebeurtenis, maar technisch gezien in feite een gewone brand.

11 Mogelijkheden: “OVERMORGEN”
Waterstof 2000 – heden: Een andere vorm van het gebruik van waterstof, is als gasvormige brandstof in conventionele verbrandingsmotoren (ICE). Een voorbeeld hiervan is BMW, 745h. Reeds in 2001 is een BMW omgebouwd voor vloeibare waterstof of benzine (zie Figuur 15, zie publicatie). De 4,4ℓ, achtcilinder V-motor levert 135 kW en een maximale snelheid van 215 km/u, de actieradius op waterstof is ca. 300 km! De “ultime” waterstofauto is de HR2, waarmee verschillende records zijn gevestigd (zie Figuur 16, zie publicatie). Reeds vele fabrikanten van voertuigen (OEM’ers: Original Equipment Manufacturer) houden zich bezig met dit soort voertuigen. Op weg naar de waterstofvoertuigen wordt wel eens het aardgasvoertuig genoemd. Door deze op een mengsel van waterstof en aardgas te laten rijden (blends) wordt ervaring en kennis opgedaan voor het rijden op waterstof en, veel belangrijker, wordt een bestaande infrastructuur benut!

12 Mogelijkheden: “MORGEN”
Rijden op Waterstof:  brandstofcellen  reformer De inzet van brandstofcellen [VII] is feitelijk alleen te realiseren met de ondersteuning van een energiebuffer; de beschikbaarheid van een hoeveelheid energie binnen een bepaalde tijd is voor een brandstofcel beperkt. De FC wordt daarom toegepast in hybride-elektrische voertuigen (HEVFC), waar de FC in combinatie met een batterijpakket wordt toegepast. Het realisme van deze toepassing wordt bewezen door de km marathon die de Opel Zafira (zie Figuur 11 en rechtsonder, zie publicatie) heeft afgelegd van Hammerfest (N) naar Cabo da Roca (P). De Opel Zafira in dit project werd gevolgd door een tankwagen met waterstofgas, simpelweg omdat er nog geen bestaande infrastructuur is voor het tanken van waterstof. Een ander optie is het maken van waterstof in het voertuig uit fossiele brandstoffen via een reformingproces. Fossiele brandstoffen zijn koolwaterstofverbindingen. Via een reformingproces wordt hieruit het waterstof gemaakt. De zuiverheidgraad van het waterstof is hier van belang. DaimlerChrysler heeft een serie voertuigen gemaakt [VIII] waarmee verschillende technieken werden ontwikkeld, met als basis de brandstofcel (zie figuur linksboven; Necar V): 1. NECAR 1: 1984, Fuel Cells a. lab-voertuig 2. NECAR 2: 1996, Fuel Cells a. actieradius: 250 km b. maximale snelheid: 110 km/u 3. NECAR 3: 1997, Reformer + Fuel Cells a. Actieradius: niet bekend b. maximale snelheid: 120 km/u 4. NECAR: 4: 1999, Fuel Cells a. actieradius: 450 km b. maximale snelheid: 145 km/u 5. NECAR: 5: 2000, Methanol reformer + Fuel Cells a. actieradius: niet bekend b. maximale snelheid: >150 km/u In deze zogenaamde Necar-serie (zie Figuur 12, zie publicatie) werden verschillende concepten geëvalueerd met en zonder reformer. Ook op het gebied van openbaar vervoer zijn er activiteiten met Fuel Cells; de CITARO (zie Figuur 14) ingezet in een pilot-project in Amsterdam. Een van de grotere spelers op de markt is GM. Vrij recent is in Amerika de Sequel (=”Opvolger”, zie Figuur 13, zie publicatie) gelanceerd. Dit voertuig wordt aangedreven door een elektromotor in combinatie met brandstofcellen. GM heeft de ambitie het voertuig in 2010 commercieel op de markt te zetten. Opmerkelijk is het initieel voorziene productieaantal van stuks voor de interne markt. De actieradius van het voertuig is ca. 450 km en het heeft een acceleratietijd van 0–60 mph (108 km/u) van minder dan 10 sec. Dit zijn cijfers die in vergelijking met de huidige generatie brandstofcelvoertuigen (actieradius: 250 km, acceleratietijden: 12–16 sec.) goed te noemen zijn. De brandstofcelbussen zijn standaard CITARO stadsbussen (zie Figuur 14, zie publicatie) van Mercedes Benz. Evobus. VRAAG: Wat doet het wordt Evobus hier? De inrichting, de plaats van de (elektro-)motor, de versnellingsbak en de stuurinrichting zijn hetzelfde als bij de gewone CITARO diesel. Het grootste verschil is de installatie op het dak. Daar liggen de negen waterstofcilinders, de brandstofcel en de koelinstallatie. In iedere cilinder is 5 kg waterstof opgeslagen onder een druk van 350 bar, bij vertrek heeft de bus dus 45 kg ???!! waterstof in zijn tank. De actieradius hiermee is 200 km, genoeg voor de dagelijkse inzet van de bus. In de brandstofcel vindt eigenlijk het omgekeerde van elektrolyse plaats. De waterstof wordt weer gemengd met zuurstof en deze stoffen reageren met elkaar. Zo ontstaat weer water, maar ook de elektriciteit die nodig is voor de elektromotor van de bus. De brandstofcellen van de CITARO stadsbus leveren 200 kW. Dit levert de elektromotor een acceleratievermogen op dat overeenkomt met dat van een gewone dieselmotor. De elektromotor zorgt ervoor dat de bus stiller is dan een normale dieselbus. Door de automatische transmissie en diverse innovatieve hulpmiddelen levert de motor maximaal rendement en comfort. Sterker nog: het rendement van deze aandrijflijn is aanzienlijk hoger (1,6 – 2,3 maal zo hoog [8]) dan dat van een traditionele dieselbus. Deze twaalf meter lange bus is bijna gereed voor serieproductie en biedt plaats aan 70 passagiers. Dit is afhankelijk van de individuele voertuigspecificaties van de klant. De CITARO met brandstofcelaandrijving heeft een maximumsnelheid van 80 km/u.

13 Zelf aan de slag: De Waterstofauto

14 Zelf aan de slag: De Waterstofauto

15 Zelf aan de slag: De Waterstofauto

16 Mogelijkheden: Vandaag en Morgen
Ethanol:  als Bi-Fuel  actueel in Zweden Door de Nederlandse regering is de uitspraak gedaan dat in % van ons brandstofverbruik uit ethanol moet bestaan en er een infrastructuur moet worden opgebouwd. In 2011 moet dit aandeel 6% zijn. Ook België heeft recentelijk aangegeven deze ambities te hebben. Op dit moment zijn er een tweetal voertuigen, die geschikt zijn voor ethanol, op de markt. Beide zijn zogenaamde Flexi Fuel Vehicles (FFV): 1. Ford Focus FFV (zie Figuur 17, zie publicatie en rechtsboven) en 2. Saab 9-5 FFV (zie Figuur 18 , zie publicatie en linksonder) De beide Flex Fuel Vehicles rijden op zowel benzine als op ethanol. Het motormanagement systeem reageert op de brandstofsamenstelling. De klopsensor en het lambdasignaal zijn maatgevend voor de “kwaliteit“ van de brandstof. Ethanol wordt gewonnen uit graan en is daarom CO2-neutraal. Tijdens het groeien neemt het graan namelijk al CO2 uit de lucht weg, en zet dat om in zuurstof. De FFV’s gebruiken minder brandstof dan een conventionele motor als er flinke prestaties geleverd moeten worden. Wanneer het rustig aan gaat, ligt het verbruik wat hoger. Gemiddeld zal het brandstofverbruik van de FFV nauwelijks lager zijn dan dat van een normale motor. De meerprijs van de ethanolmotor is nog niet bekend, maar men verwacht dat de prijs ongeveer gelijk zal zijn aan die van een LPG-installatie. Daarnaast hoopt men op belastingvoordelen. Nederland:  2006: 2%  2011: ca 6%

17 Vandaag: Hybride auto’s
 verbrandingsmotor  elektromotor Op dit moment zijn er twee hybride voertuigen commercieel verkrijgbaar: 1. de Toyota Prius (zie Figuur 19 , zie publicatie en linksboven) 2. de Honda IMA (zie Figuur 20 , zie publicatie en onder) Ook worden er nieuwe initiatieven op dit gebied ontwikkeld. Zo kondigde GM op de autoshow in Detroit aan dat (naast de Sequel, zie §7, Figuur 13) GM in samenwerking met DaimlerChrysler een hybride voertuig op de markt gaat brengen. Het gaat hier om de diesel-hybride Opel Astra GTC. Daarnaast is een aantal andere opmerkelijke ontwikkelingen op het gebied van hybride voertuigen waar te nemen: o Auto en Motornieuws, : TPG schaft 2 Toyota Prius’en aan voor de Poolservice van het bedrijf o Nissan introduceert in 2006 de Altime, een hybride met Toyota technologie De Toyota Prius is op dit moment verkrijgbaar in een nieuwe uitvoering en is BPM-vrij (€ 7.660,00) verkrijgbaar. Ook in de wegenbelasting komt de overheid de Prius-rijder tegemoet: de belasting is berekend op het gewicht van de auto minus alle elektrische componenten. Fiscaal gezien weegt de auto daarom “maar“ 1017 kilogram. De emissies van de Prius liggen ca. 89% lager dan die van een gelijkwaardig voertuig met een conventionele aandrijving. De hybride aandrijving van de Prius, is een mix van een parallelle en een seriële hybride aandrijving; zowel de verbrandingsmotor als de elektromotor kunnen gelijktijdig de wielen aandrijven. De voertuigbatterijen worden geladen met behulp van de verbrandingsmotor. Het tweede commercieel verkrijgbare hybride voertuig, is de Honda IMA en is eveneens BPM-vrij (€ 5.088,00) verkrijgbaar. Zoals de naam IMA (Integrated Motor Assist) aangeeft, is bij de Honda IMA de elektromotor een ingebouwde assistent. De benzinemotor is altijd de belangrijkste krachtbron, de Civic rijdt nooit alleen op de elektromotor. Wanneer de benzinemotor veel kracht en daarmee veel brandstof nodig heeft, springt de elektromotor bij om het verbruik beperkt te houden. Daarbij wordt de elektromotor gebruikt om snel te starten. De benzinemotor is vrijwel direct “aan”, ook na een koude start. Dit snelle starten is nodig omdat de “eco”-modus de motor uitschakelt wanneer de auto tot stilstand komt. Zodra de eerste versnelling wordt ingelegd, start de motor automatisch. Dit gaat zo snel, dat de bestuurder nooit sneller koppelt en schakelt dan de motor start. De Civic IMA is uitgerust met krachtige elektromotor die is gekoppeld aan een 1.3 i-DSI benzinemotor. Mede daardoor verbruikt de Civic IMA gemiddeld “slechts” 4,9 liter benzine per 100 kilometer en bedraagt de CO2-uitstoot slechts 116 gram per kilometer. De prestaties van de Honda: o maximum vermogen: 66 kW, /min o maximum koppel: 159 Nm bij /min

18 Vandaag: Hybride auto’s
Ook in het zware segment worden hybride aandrijvingen in voertuigen gebruikt. De bekendste toepassing is de Phileas [zie Figuur 21 & IX] (zie publicatie), een geavanceerde stadsbus van Berkhof en APTS . Phileas heeft een hybride aandrijving. Een LPG-motor drijft een generator aan die de elektromotoren op elk wiel, behalve de voorste wielen, voedt. Door gebruik te maken van lichte materialen (kunststof en aluminium) is het voertuig zuinig met energie. Minder gewicht betekent immers een lager brandstofverbruik. Tijdens het rijden produceert de motor, die op een constant toerental draait, meer energie dan noodzakelijk is. Deze energie wordt, net als de energie die bij het remmen vrijkomt, omgezet in elektriciteit en opgeslagen in de tractiebatterijen. Met behulp van deze opgeslagen energie kan Phileas over een drietal kilometers, bijvoorbeeld in het stadscentrum, geheel emissievrij rijden. De Phileas is 30% zuiniger in het gebruik dan een LPG-bus van dezelfde omvang!

19 Vandaag: Hybride auto’s
Een tweede voorbeeld van een hybride aandrijving is de Whisper van e-Traction [X], zie Figuur 22 en publicatie. De basis van deze hybride bus is de Ambassador, (SM700) van VDL Berkhof. Speciaal aan deze toepassing zijn de aandrijfunits: The Wheel™, ergo: wielnaaf motoren. Voor de energieopslag worden 28 Ni-Zi batterijen gebruikt. Deze bus is heel stil, getuige het geluidsniveau van 58 d De brandstofbesparing kan naar verwachting oplopen tot 50% (6,3 km/liter), onder andere door: o rolweerstand van 19 naar 8 kg/ton o overgedimensioneerd tractiesysteem. Normaal bedrijf: 8% van zijn potentieel. o Nikkel-zink vervangen door lichtere lithium-ion batterijen o toe te voegen: gelijkstroomregelaar om de generator beter af te stemmen op behoefte. In een recentelijk uitgevoerde praktijkproef is een besparing van 7,4% gerealiseerd ten opzichte van de de Ambassador 200 diesel.

20 Vandaag: Auto’s op aardgas
 beperkt vermogensverlies  voldoende actieradius Een stap in de richting van wat men pleegt te noemen de waterstofeconomie, is het rijden op aardgas. De uitstoot is schoner, maar het brandstofverbruik ligt hoger dan op benzine. Een belangrijk voordeel van dieselmotoren op CNG, bijvoorbeeld in (stads)bussen en vrachtwagens, is het verminderde motorgeluid en de lagere emissies. Een reductie van het geluidsniveau met 40% ten opzichte van een zelfde diesel voertuig is mogelijk. In Tabel 1 [XI] (zie publicatie) is de procentuele verandering gegeven van emissies van (stads)bussen op aardgas, vergeleken met de conventionele dieselbus. Deze lagere emissies, samen met het lagere geluidsniveau van aardgasmotoren, maken aardgas in het bijzonder geschikt voor toepassing in stedelijke gebieden. De laagste emissies worden bereikt met stoichiometische aardgasmotoren (λ =1, de verhouding zuurstof is precies voldoende om de hoeveelheid brandstof te verbranden), echter Lean Burn (mager mengsel motoren, λ = 1.4 tot 1.7, dat wil zeggen een overmaat zuurstof) aardgasmotoren worden meer toegepast (vooral in de VS). De emissies hiervan kunnen echter sterk variëren en soms ontstaan zelfs hogere NOX -emissies dan bij diesel. Stoichiometrische motoren zijn geschikt voor de toepassing van een 3-weg katalysator, waardoor tegelijkertijd NOX, CO en HC worden gereduceerd. Bij Lean Burn motoren kan door de zuurstof overmaat de uitstoot van NOX niet met een katalysator worden gereduceerd. Dit type motor heeft wel het voordeel dat hij zuiniger is. Afsluitende opmerkingen: o Rijden op aardgas is stiller o Vermogen (= maximale snelheid) is gelijk o Koppel (= acceleratie, trekkracht) is minder Een apart, nog niet eerder vermeld onderwerp is het rijden op gasmengsels, vooral mengsels van waterstof en aardgas. Als in 2008 de Olympische Spelen plaatsvinden, wil Peking bussen die nu nog op diesel rijden, vervangen door bussen op een mix van waterstof (7%) en aardgas. Deze brandstof, hythane genaamd, levert een 95% lagere NOX -emissie alsmede een beduidend lagere CO2-uitstoot ten opzichte van de standaard bussen.

21 Vandaag: Auto’s op aardgas
Aandachtspunten:  thuis tanken… Aardgas wordt meestal gasvormig opgeslagen op hoge druk (200–350 bar, verwacht wordt dat men in de nabije toekomst tot 700 bar zal gaat). Dit zijn de zogenaamde CNG systemen (Compressed Natural Gas). Ook opslag in vloeibare vorm bij zeer lage temperatuur is mogelijk (LNG – Liquid Natural Gas), maar dit wordt minder toegepast. Een nadeel van CNG is het extra gewicht en volume van de tank. Voor eenzelfde tankvolume als bij …?? Ligt de actieradius ongeveer 5 keer lager. Om die reden worden aardgasvoertuigen vooral in stadsverkeer gebruikt, waar het aantal afgelegde km per dag toch beperkt blijft. Een ander aandachtspunt bij het rijden op aardgas is het tanken van de brandstof. Hierin zijn verschillende opties mogelijk: 1. thuis gebruik (zie Figuur 23, zie publicatie en linker figuur) 2. industriële toepassing (zie Figuur 24, zie publicatie) De voertuigen voor deze toepassing maken gebruik van voorraadtanks tot 200 bar. Het vullen van deze tanks duurt in deze situatie tussen de 6 tot 10 uur. Het vulstation in Figuur 24 [XII , zie publicatie] is voor industriële toepassingen. De voertuigen voor deze toepassing maken gebruik van voorraadtanks tot 200bar. Het vullen van deze tanks duurt in deze situatie tussen de 6 tot 10uur. Het vulstation in Figuur 24 (zie publicatie) is voor industriële toepassingen gegeven. Hier kunnen verschillende strategieën worden toegepast: 1. Aansluiting op het industriële aardgasnetwerk 2. Gebruik van buffervoorraden Tanken van voertuigen gebeurt op deze wijze aanzienlijk sneller; de snelheid is vergelijkbaar met het tanken van LPG. Uiteraard zijn de vuldrukken voor dit soort stations aan te passen aan het gebruik. De industriële vulstations zijn vaak ook onderdeel van meer complexe vulstations. Een voorbeeld hiervan is in Figuur 25 (zie publicatie) gegeven: een speciaal vulstation voor stadsbussen. Tal van OEM’ers (Original Equipment Manufacturers) bieden nu al direct vanaf de fabriek aardgasmodellen aan. In de huidige modellen zijn de aardgastanks in het voertuigchassis weggewerkt waardoor er geen verlies van laadruimte ontstaat. Op [XIII] is een compleet overzicht te vinden, inclusief figuren en specificaties. Er bestaan twee soorten aardgasvoertuigen: “bi-fuel“ en “dedicated“. Een bi-fuel aardgasvoertuig heeft twee brandstofsystemen aan boord, één voor aardgas en één voor benzine. In het laatste geval is de gebruiker minder afhankelijk van de beschikbaarheid van een aardgastankstation. Een dedicated aardgasvoertuig rijdt alleen op aardgas. Ten opzichte van bi-fuel motoren presteert een dedicated aardgasmotor beter, zowel wat brandstofverbruik als emissies betreft. Een kort overzicht van de beschikbare personenauto’s: 1. Fiat Multipla Bipower ELX, Punto Bipower 2. Ford Focus CNG en CNG Turnier 3. Opel Astra Caravan monovaletplus en Zafira 1.6 CNG, monovaletplus 4. Volkswagen Golf Variant 5. Volvo S60, S80, V70 (zie Figuur 26, zie publicatie en rechter figuur) 6. Citroën Berlingo Multispace 1.4 bivalent 7. Mercedes E 200 NGT Niet alleen personenwagens rijden op aardgas, maar ook toepassingen voor bussen, vrachtauto’s, bestelauto’s, taxi’s en heftrucks zijn beschikbaar. Ook op het gebied van de bestelwagens is er een scala aan voertuigen beschikbaar: 1. Fiat Doblo Cargo Bipower, Ducato Bipower 2. Ford Transit CNG 3. Volkswagen T4 4. Citroën Berlingo 1.4 L CNG, Jumper 2.0 L Bivalent 5. Iveco Daily CNG 6. Mercedes Sprinter NGT (zie Figuur 27 , zie publicatie) 7. Peugeot Boxer Bivalent, Partner Bivalent Ook in het segment van de (stads)bussen, wordt reeds een breed scala aan aardgas voertuigen commercieel aangeboden: 1. EvoBus 2. MAN (zie Figuur 28 , zie publicatie) 3. Neoplan 4. Volvo Bus 5. Iveco 6. Volvo Trucks 7. Van Hool AGG300 Zoals in het begin van dit hoofdstuk is aangegeven, is de toepassing van aardgasmotoren in stadsgebruik erg interessant: zij produceren namelijk minder geluid en hebben een schonere uitstoot. In tal van grote steden in de EU wordt de aardgasbus al ingezet. In Tabel 2 (zie publicatie) is een overzicht gegeven. Een andere categorie waarvoor een aardgasaandrijving interessant is, is het segment van vuilniswagens. Hier wordt bijvoorbeeld door DaimlerChrysler een voertuig met aardgasmotor geproduceerd.

22 Vandaag: Elektrische auto’s
 snel genoeg  stadsverkeer Elektrische voertuigen kennen geen schadelijke emissies op lokaal niveau. In Tabel 3 (zie publicatie) zijn de milieuscores (zie §6, zie publicatie) gegeven. De belangrijkste vervuiling zit in de productie van de elektriciteit in de centrales. In Figuur 29 is de Citroën Saxo (zie publicatie) gegeven, die een milieuscore haalt van 83! De Saxo Electrique (zie Figuur 29, zie publicatie) is een 4 persoonsauto, met een 20 kW motor en een koppel van 127 Nm. Voor de aandrijving worden 20 Nikkel/Cadmium (à 6V, 100Ah) gebruikt. De laadstroom is maximaal 16A en er kan dus ook thuis op het lichtnet geladen worden. Met een topsnelheid van 91 km/u en een actieradius van 75 km, kan de Saxo Electrique goed meekomen in het stadsverkeer. Naast het personenwagensegment, kent ook het segment van de lichte bestelwagentjes elektrische voertuigen. Een voorbeeld hiervan vindt u in Figuur 30 (zie publicatie en figuur linksonder). Berlingo Electrique is ideaal voor stadsgebruik. Sinds 1997 zijn er meer dan exemplaren van de Berlingo Electrique verkocht. De Berlingo Electrique heeft een vermogen van 28 kW en een koppel van 180 Nm. De maximum snelheid bedraagt 95 km/u, bij gemiddeld verbruik ligt de actieradius op 95 km. Het nuttig laadvermogen van deze Berlingo bedraagt 500 kg, het laadvolume is gelijk aan dat van de andere Berlingo’s, namelijk 3 m3.

23 Vandaag: Elektrische auto’s
Ook in het zwaardere segment worden elektrische voertuigen gebruikt. Een voorbeeld hiervan is de ZEUS van de firma Spijkstaal (zie Figuur 31). In samenwerking met Bredamenarinibus uit Italië ontwikkelde Spijkstaal de elektrische aangedreven lage-vloer stadsbus ZEUS (Zero Emission Urban System). Een aanvullende vorm van stil, schoon en zuinig openbaar vervoer in binnenstedelijke gebieden. Spijkstaal [XIV] ontwikkelde het 5,70 m lange chassis compleet met luchtvering (met knielstand) en een zeer krachtig remsysteem met ABS. De firma Bredamenarinibus draagt zorg voor de door Pininfarina gestileerde opbouw. Maximaal 32 personen worden met maximaal 35 km/u comfortabel door de binnensteden vervoerd. Na 4 à 5 uur rijden moet de batterij worden gewisseld. Dit kost ca. 5 minuten als er een vorkheftruck wordt gebruikt, omdat het volledige pakket wordt verwisseld. Het volledig laden van een batterijpakket kost 10 tot 12 uur. De Ecobus is volledig gehomologeerd en voorzien van kenteken. (M3 classificatie). Inmiddels zijn in een aantal Italiaanse steden zoals Pisa, Grosseto en Marsala vele tienduizenden kilometers met deze bussen gereden en is naast het gebruiksgemak en de uitstekende rijeigenschappen ook de uitstekende betrouwbaarheid gebleken.

24 Vandaag: Elektrische auto’s
Aandachtspunten:  tijd  aandacht Laadinstallaties Probleem met EV’s (Elektrische Voertuigen) is het laden; waar doe je dat vanaf 3-hoog-achter… Inductief laden is een optie (toegepast in La Rochelle) is hier een optie (werking: a la tandenborstel!!!)

25 Vandaag: Bekende auto’s
Conventioneel:  verbruik: 1 op 33  praktisch? Conventionele voertuigen zijn er in teveel maten en soorten om hier op te noemen. Hier blijft het beperkt tot het geven van een aantal milieuscores (zie §6, zie publicatie). De mate van schoonheid van de emissie wordt op verschillen manieren bereikt. Voorbeelden zijn: 1. de katalysator 2. motorontwerp 3. motormanagement systeem 4. recycling van een gedeelte van de uitlaatgassen (EGR). In Tabel 4 (zie publicatie) zijn een aantal schone voertuigen gegeven met de corresponderende milieuscore. Bij het beoordelen van de waarden in de tabel moet men de gegeven waarden relateren aan de scores van elektrische voertuigen (>83) of de hybride voertuigen Toyota Prius en Honda IMA (<73). Uit de tabel blijkt wel dat het overwegend de kleine voertuigen zijn die goed scoren. De dieselauto’s zijn over het algemeen gelijkwaardig aan de benzineauto’s, met de tendens 1 à 2 punten lager te scoren. In Tabel 5 zijn de milieuscores van een aantal dieselvoertuigen gegeven. In tegenstelling tot de benzineauto’s, ziet men hier dat bijvoorbeeld een middenklasser als de Volvo S40 goed scoort! Ergo, het zijn niet de kleinste auto’s die in dit segment per definitie goed scoren. Uitzondering hier is natuurlijk de Volkswagen Lupo 3ℓ (zie Tabel 6, Figuur 32 en zie publicatie). Dit speciale voertuig scoort hoger dan alle conventionele voertuigen en benadert een elektrisch voertuig! Ook in het zwaar verkeer ((stads)bussen en vrachtwagen) hebben de technische milieumaatregelen hun intrede gedaan. Een voorbeeld hiervan is, naast de Euronormen (zie §3), de toepassing van een roetfilter in het uitlaatsysteem. Een voorbeeld hiervan is de stadsbus van de firma Berkhof, zie Figuur 33 (zie publicatie). Met een roetfilter in het uitlaatsysteem wordt de uitstoot van roet en koolmonoxide teruggebracht met respectievelijk 96% en 94%. Bovendien worden de SO-emissies aanzienlijk teruggebracht als er is overgestapt op het gebruik van zwavelarme diesel. Ook voor vuilniswagens voor het ophalen van huisvuil is een geschikt roetfilter beschikbaar. Het probleem voor de werking van conventionele roetfilters op vuilniswagens, is dat deze filters niet werken bij motoren die onder laag belaste omstandigheden werken. Door toepassing van een extra verwarmingsbron, geïntegreerd in het filter, wordt de optimale temperatuur bereikt, zie Figuur 34 (zie publicatie). Een omzettingsgraad, of beter reinigingsgraad, van 95% reductie PM10 wordt daarmee bereikt. Het toepassingsgebied van dit filter bereikt hiermee alle dieselvoertuigen met een specifiek stadsgebruik. Dat openbaar vervoer milieuvriendelijk is, is iets waarover nog niet iedereen het eens is. De voordelen van stadsbussen zijn besparing van brandstof en materieel. Ook het feit dat voor het ritje naar de stad in tegenstelling tot de auto geen schaarse parkeerplaats nodig is, spreekt als voordeel. Bezwaren zijn echter de hoge kosten, mede doordat de bussen veelal niet vol zitten. Bovendien veroorzaken deze vervoermiddelen (net zoals het overige gemotoriseerde verkeer) hinder in de vorm van herrie en stank. De gemeente Alkmaar wil aan dit laatste wat doen door de toepassing van een roetfilter in de stadsbussen verplicht te stellen. Bij de aanbesteding krijgen vervoerders die bussen met een roetfilter aanbieden een streepje voor. In OV-magazine zegt de Alkmaarse wethouder van Verkeer W. van der Ham hierover: “Ik ben geschrokken van de beelden uit Engelse steden, waar bussen van gecontracteerde vervoerbedrijven zonder enige eisen aan roet, lawaai en stank de binnenstad binnen denderden.” Het vervoersbedrijf NZH doet samen met SenterNovem al een proef met een nieuwe roetfilter op vier stadsbussen. Het filter, van Britse makelij, moet de bus stiller, schoner en zuiniger maken. Opvallend aan het roetfilter is dat het zelfreinigend is. Het filter kost circa tienduizend gulden. Testen wijzen uit dat de uitlaatgassen uit het nieuwe filter 90% minder roetdeeltjes bevatten en minimale hoeveelheden koolmonoxide en koolwaterstoffen, zonder dat dit leidt tot een hoger brandstofverbruik.  nog zuiniger  verbruik: 1 op 100  praktisch?

26 Milieuscore Om voertuigen met elkaar te kunnen vergelijken op het gebied van vervuiling is in samenwerking met Europese partners (SenterNovem (NL), TNO (NL), VITO (B) CLEANER DRIVE (EU) e.a.), een methode ontwikkeld op basis van een integrale milieuscore (zie [VI], zie publicatie). De milieuscore wordt berekend aan de hand van de belangrijkste emissies die door het voertuig worden uitgestoten (uitlaatgasemissies) en de emissies van de productie en distributie van de brandstof (brandstofcyclusemissies). Deze emissiewaarden worden gecombineerd in een milieuscore van 0 tot 100 – hoe hoger de score, hoe milieuvriendelijker het voertuig. De emissies worden onderverdeeld in twee categorieën: 1. emissies van invloed op het broeikaseffect, en 2. emissies van invloed op de luchtkwaliteit en daarmee op gezondheid en ecosystemen. Bij de broeikasgassen worden de volgende emissies meegenomen in de berekening:. Voor broeikasgassen worden de volgende emissies meegenomen in de berekening: o Kooldioxide (CO2), uitlaat- en brandstofcyclusemissies o Methaan (CH4), enkel brandstofcyclusemissies (data over uitlaatemissies zijn niet beschikbaar) o Distikstofoxide (N2O), enkel uitlaatemissies. Het relatieve gewicht van de verschillende broeikasgassen is bepaald op basis van hun “global warming potential (GWP)“, waarbij het effect van de verschillende broeikasgassen wordt uitgedrukt in CO2-equivalenten. De omrekeningsfactor is berekend volgens de methode van het IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) van de Verenigde Naties. Bij de luchtkwaliteitemissies worden de volgende emissies meegenomen in de berekening: o Koolmo NOX ide (CO), in uitlaat- en brandstofcyclus-emissies o Koolwaterstoffen (HC), in uitlaat- en brandstofcyclus-emissies o Stikstofoxiden (NOX), in uitlaat- en brandstofcyclus-emissies o Roetdeeltjes (PM), in uitlaat- en brandstofcyclus-emissies o Zwaveldioxide (SO2), in enkel brandstofcyclus-emissies (uitlaatemissies zijn niet significant wegens de lage zwavelinhoud van brandstoffen). Voor de weging van de verschillende emissies wordt gebruikt gemaakt van de externe kosten methodologie. In deze methodologie wordt een monetaire waarde (uitgedrukt in €/g) toegekend aan de verschillende emissies. Deze waarde is gebaseerd op de impact die de emissies hebben en de schade die ze berokkenen aan mens en milieu. De monetaire waarden zijn berekend in uitgebreide onderzoeksprojecten met medewerking van milieu- en gezondheidsexperts en economen. De methodologie laat het eveneens toe een onderscheid te maken tussen de verschillende impactcategorieën, bijvoorbeeld broeikaseffect versus luchtkwaliteit. De methodologie geeft ook verschillende waarden voor de uitgestoten emissies in stedelijke of niet-stedelijke omgeving. Voor de brandstofcyclusemissies worden de niet-stedelijke externe kosten gebruikt, voor de uitlaatemissies wordt een landspecifiek stedelijk/niet-stedelijk gemiddelde gebruikt in de berekening van de milieuscore. De gebruikte waarden zijn afkomstig van het project ExterneE, een project gefinancierd door de Europese Commissie. Het project is een wetenschappelijke referentie op gebied van externe kosten. Voor de uitlaatgasemissies worden de emissies genomen zoals gemeten tijdens de typegoedkeuringstest voor de gereglementeerde emissies (CO, HC, NOX en bij diesel PM). Indien deze niet beschikbaar zijn, o.a. voor voertuigen met een alternatieve brandstof of aandrijftechnologie, worden waarden gebruikt zoals gemeten in objectieve testprogramma’s volgens een vergelijkbare testcyclus. Het gebruik van emissiewaarden gemeten tijdens de typegoedkeuring maakt het mogelijk vergelijkbare data te verkrijgen voor alle aangeboden merken en typen voertuigen, hoewel de emissies in het reële verkeer sterk kunnen afwijken van die uit de testcyclus. Voor niet gereglementeerde emissies worden standaardwaarden gebruikt. Voor N2O zijn deze afhankelijk van brandstoftype en Euro standaard; voor roetdeeltjes van directe injectie benzinevoertuigen wordt een standaardwaarde van 0,03 g/km gebruikt. Onder emissies van de brandstofcyclus worden de uitgestoten emissies tijdens de winning, raffinage, transport en distributie van de brandstof verstaan. Deze zijn uitgedrukt in g/GJ geproduceerde brandstof en worden aan de hand van het brandstofverbruik van het voertuig herberekend naar g/km. In de methodologie worden de emissies van CO2, CO, NOX, CH4, NMHC, SO2 en PM verrekend door middel van gegevens afkomstig uit het project “Methodologies for Estimating Air Pollutant Emissions from Transport“, kortweg MEET.. In Figuur 10 (zie publicatie) zijn de milieuscores van enkele voertuigen gegeven. De bandbreedte per merk/type combinatie ontstaat door de verschillende mogelijkheden die per combinatie beschikbaar zijn. Uit de figuur blijkt dat de huidige stand der techniek reeds schone voertuigen levert. Een Volkswagen Lupo 3ℓ scoort hoger dan een Toyota Prius, hetgeen vooral gezocht moet worden in het lagere brandstofverbruik

27 Bekende auto’s  90 10 30 50 70 Enige diesel (instap-) modellen:
Hyundai Trajet C-Class Lupo 3L Hier zie je in volgorde de verschillende voertuigen en hun respectievelijke milieu score: SUV’s en MPV’s: VW Touareg BMW X5 Hyundai Trajet Sharan Midden klassers Mercedes Benz C-klaase Audi A3 Bestelvoertuigen Renault Kangoo De voertuigen zijn wettelijk toegelaten op de weg, dat betekent dat ze aan de normen voldoen, ook op het gebied van de uitlaatgassen (of emissies). Dat een SUV dan toch zo laag scoort, komt mede doordat er veel uitlaatgassen geproduceerd worden (grote motoren). Maar ook het productieproces werkt hier negatief door. Het kost veel energie om een dergelijk voertuig te maken. Daarnaast zit er veel extra luxe in (=energie). BMW X5 Kangoo Audi A3 Sharan VW Touareg

28 Zelf aan de slag: De Robotauto

29 Zelf aan de slag: De Robotauto