DUURZAAM VAREN IN UTRECHT

Ecofys Netherlands BV P.O. Box 8408 NL-3503 RK Utrecht Kanaalweg 16-G NL-3526 KL Utrecht The Netherlands W: www.ecofys.nl T: +31 (0)30 280 83 00 F: +31 (0)30 280 83 01 E: [email protected]

DUURZAAM VAREN IN UTRECHT

Marc Notenboom Sikko Zoer

April 2009

Ecofys Netherlands BV Copyright Ecofys 2009 PEMNNL083935

In opdracht van: Havendienst Gemeente Utrecht

Samenvatting

De havendienst van de gemeente Utrecht heeft Ecofys gevraagd een inschatting te maken in de milieutechnische voordelen, de kosten en de implicaties van de inzet van elektrische aandrijvingen in: - kleine motorboten; - gesloten rondvaart; - open rondvaart. Er is een ketenanalyse uitgevoerd met betrekking tot de CO2 emissies van verschillende vaartuigen. Vervolgens is de lokale uitstoot van stikstofoxiden (NOx) en fijn stof (PM10) in kaart gebracht en is een kostenanalyse gemaakt voor de verschillende type aandrijvingen. Ten slotte zijn de overige implicaties van elektrisch varen kort besproken Uit de studie van Ecofys is het volgende gebleken. Op jaarbasis stoot de gehele vloot kleine motorboten, open en gesloten rondvaart bijna 36 ton CO2 uit. Hierbij geldt dat de gesloten rondvaart iets meer dan de helft voor haar rekening neemt, met name doordat het brandstofverbruik van deze grotere vaartuigen het hoogst is. Deze jaarlijkse CO2 emissies zijn vergelijkbaar met de aanplant van 23 voetbalvelden bos of 126.000 kilometer met een moderne bestelbus. Door alle motorboten die onderzocht zijn elektrisch aan te drijven kan de CO2 uitstoot op basis van ‘grijze’ stroom gereduceerd worden tot 11,5 ton, en op basis van ‘groene’ stroom tot nul. Met betrekking tot de uitstoot van NOx en PM10 is vastgesteld dat de gesloten rondvaart het meest vervuilend is per vaaruur. De NOx emissies voor één vaaruur zijn vergelijkbaar met de emissies van een moderne bestelbus bij een rit van 90 kilometer; voor de PM10 emissies met een rit van 70 kilometer. Wat dit betreft is een gesloten rondvaartboot per vaaruur grofweg net zo vervuilend als één moderne bestelbus. De andere typen vaartuigen zijn wat NOx en PM10 emissies allen minder milieubelastend dan de gesloten rondvaart. Door een elektrische aandrijving toe te passen, worden deze lokale emissies tot nul gereduceerd. Uit de kostenanalyse kwam naar voren dat het voor de rondvaart financieel aantrekkelijker is om gebruik te maken van een conventionele aandrijving dan een elektrische. Voor de open rondvaart geldt dat een elektrische aandrijving het com-

Duurzaam Varen Utrecht

April 2009

III

fort verhoogd, wat een elektrische aandrijving juist aantrekkelijk maakt. Het ontbreken van de benodigde infrastructuur werd voor dit segment aangedragen als een tweede belemmering. De ervaringen met een elektrische aandrijving binnen de gesloten rondvaart zijn dusdanig dat het niet direct als comfortverhogend ervaren wordt. Een belangrijk nadeel voor dit segment is ook de beperkte autonomie van elektrische rondvaartboten; ze zijn daardoor ongeschikt voor dagtochten buiten Utrecht. De kleine pleziervaart maakt al veelvuldig gebruik van elektrische buitenboordmotoren. Deze motoren zijn allereerst goedkoop. Daarnaast wordt het verhoogde comfort als belangrijke reden voor aanschaf genoemd; een elektrische buitenboordmotor werkt nagenoeg geruisloos. Ook voor dit segment wordt de beperkte autonomie als beperking genoemd; veel booteigenaren beschikken over zowel een conventionele als een elektrische buitenboordmotor. De elektrische wordt gebruikt voor korte tochten in de binnenstad en de conventionele voor tochten buiten Utrecht en lange vaardagen in en rondom Utrecht. Aanbevelingen: •

• •

IV

Voor de kleine motor boten, welke voor een deel al elektrisch varen, heeft beleid gericht op een verdere elektrificatie van de aandrijflijn nauwelijks effect heeft op de totale luchtkwaliteit. Voor de open rondvaartboten, heeft beleid gericht op een verdere elektrificatie van de aandrijflijn slechts beperkt effect op de totale luchtkwaliteit. Voor gesloten rondvaart geldt dat het gebruik van een alternatieve aandrijving een relatief groot positief effect heeft op de luchtkwaliteit. Vooral voor deze groep is het aan te bevelen om de mogelijkheden tot verdere elektrificatie verder te onderzoeken dan wel te stimuleren.

APRIL 2009


Inhoudsopgave

1

Inleiding 1.1 1.2 1.3

2

4

6 Broeikasgas CO2 Luchtkwaliteit: NOx Luchtkwaliteit: PM10

6 6 7

8

3.1 3.2 3.3

Categorisering van de motoren Emissienormen voor de binnenvaart Emissienormen voor de pleziervaart

8 9 11

Uitgangspunten berekeningen

12

Algemeen Gesloten rondvaart Open rondvaart Pleziervaart

12 13 14 15

Resultaten 5.1 5.2 5.3

6

3 4 4

Emissienormen op het water

4.1 4.2 4.3 4.4

5

Doel Afbakening Werkwijze

Emissies 2.1 2.2 2.3

3

3

17

Overzicht CO2 emissies Effecten lokale luchtkwaliteit Kostenanalyse

17 19 22

Negatieve implicaties 6.1

24

Beperkte autonomie


April 2009

24

1

6.2 6.3 6.4

7

24 25 25

Positieve neveneffecten 7.1 7.2 7.3

8

Veiligheidsrisico’s Infrastructuur Beperkte invloedsfeer

26

Overige emissies Geluidsemissies Trend naar elektrisch varen

26 26 27

Conclusie

28

Bijlage 1

30

Bijlage 2

32

2

APRIL 2009


1

Inleiding

Het verkeer is een belangrijke bron van broeikasgassen en de belangrijkste bron van fijn stof en stikstofoxiden in veel grote steden. Om dit probleem aan te pakken is de laatste jaren steeds meer aandacht voor duurzame mobiliteit in het algemeen, en elektrische mobiliteit in het bijzonder. Er wordt veel aandacht besteed aan het reduceren van de uitstoot van broeikasgassen en het verbeteren van de lokale luchtkwaliteit. Hierbij is wordt in de eerste plaats gekeken naar het wegverkeer, maar de aandacht wordt ook steeds meer verlegd naar de scheepvaart. In Nederland hebben in dit kader al verschillende initiatieven plaatsgevonden; met uitlaatgasnabehandelingsystemen, aardgasmotoren, brandstofcellen en batterij elektrische aandrijvingen. Per jaar bezoeken ongeveer 8.000 passanten met een vaartuig de Utrechtse wateren. Daarnaast zijn er 400 vaste vergunninghouders die met een recreatievaartuig een ligplaats in Utrecht innemen. Los hiervan zijn er jaarlijks vele (dag)toeristen die, al dan niet tijdens evenementen, Utrecht vanaf de waterkant willen bezichtigen en die zijn aangewezen op de rondvaart. 1.1

Doel

In Utrecht loopt de havendienst voorop als het gaat om duurzaam varen. Zo is de havendienst bezig met de realisatie van een volledig elektrische bierboot. Dit vaartuig zal in de Utrechtse binnenstad horecagelegenheden bevoorraden die rechtstreeks aan de gracht of singel liggen, zowel op werf- als straatniveau. Daarmee vervangt deze boot een groot aantal verkeersbewegingen over de weg. Naast haar eigen inspanningen wil de havendienst inzicht verkrijgen in de milieutechnische voordelen, de kosten en de implicaties van de inzet van elektrische aandrijvingen in: - kleine motorboten; - gesloten rondvaart; - open rondvaart. De havendienst heeft Ecofys opdracht gegeven om een inschatting te geven in de milieuvoordelen die kunnen worden gerealiseerd door de inzet van elektrische aandrijvingen, voor die vaartuigen die binnen de invloedssfeer vallen van mogelijk beleid in de gemeente Utrecht.


April 2009

3

Voor deze vaartuigen wordt inzichtelijk gemaakt wat de uitlaatgasemissies zijn in de huidige situatie, en deze worden vergeleken met de situatie waarin uitsluitend gebruik wordt gemaakt van elektrische aandrijvingen. 1.2

Afbakening

Wij gebruiken hierbij informatie die is verkregen door middel van interviews met betrokken partijen, en expertise van Ecofys. Hierdoor wordt een onzes inziens een reële inschatting verkregen van het besparingspotentieel. Voor een exacte bepaling van dit potentieel zou een diepgaander onderzoek moeten worden uitgevoerd om exact het aantal en het type vaartuigen te bepalen. Zo is er bijvoorbeeld gedurende het jaar een grote spreiding in de hoeveelheid vaartuigen in de Utrechtse wateren. In het voorjaar en in de zomer is de pleziervaart het meest aanwezig op het water. Daarnaast speelt het weer een grote rol bij het aantal boten op het water, op regenachtige dagen (zoals in het najaar) is het aantal boten kleiner. 1.3

Werkwijze

In dit vergelijk worden de relevante uitlaatgasemissiecomponenten meegenomen. De totale hoeveelheid CO2 die vrijkomt uit de gehele energieketen wordt meegerekend (ketenanalyse), terwijl voor de componenten die betrekking hebben op de lokale luchtkwaliteit alleen naar de uitlaatgassen wordt gekeken. Daarnaast zal worden gekeken naar de kosten en de neveneffecten van de inzet van elektrische aandrijvingen. Onder dit laatste punt vallen onder andere de geluidsproductie en de noodzaak van een oplaadinfrastructuur. Het resultaat van de werkzaamheden is een rapportage met een vergelijk tussen beide situaties op het gebied van emissies en de genoemde neveneffecten en kosten Voor dit onderzoek zijn de volgende stappen uitgevoerd: - Inventarisatie van de huidige Utrechtse vloot ten behoeve van plezier- en rondvaart, door middel van interviews met enkele betrokkenen. Er zijn gegevens verzameld over het aantal vaartuigen, het verbruik per vaartuig, het soort aandrijving en het aantal vaardagen per jaar, afhankelijk van het type. Deze factoren hebben grote invloed op de emissies. - Met de gegevens van de vorige stap is berekend wat de totale uitstoot is van de onderzochte vaartuigen. - Op basis van interviews en expertise van Ecofys is bepaald wat het energieverbruik wordt voor een geheel elektrische vloot. Hoewel er in dit scenario geen lokale emissies zijn, zal er wel CO2 worden uitgestoten bij de opwekking van elektriciteit. De CO2 uitstoot is afhankelijk van de manier waarop de elektrische energie geproduceerd wordt. - Beide scenario’s zijn met elkaar vergeleken voor wat betreft de CO2 uitstoot. - De relevante lokale emissies zijn gekwantificeerd en worden de betreffende paragraaf gepresenteerd.

4

APRIL 2009


-

-

Er is een kostenanalyse gemaakt, waarin de impact van elektrisch varen op de exploitatie van een rondvaartboot aan bod komt. Daarnaast wordt kort ingegaan op de investering voor recreanten in een elektrische aandrijving. Zowel positieve als eventuele negatieve neveneffecten van het gebruik van elektrische boten zijn in kaart gebracht, en waar mogelijk gekwantificeerd.

.


April 2009

5

2

Emissies

Een van de belangrijkste redenen om elektrische aandrijvingen toe te passen in transport, is het positieve effect op de lokale luchtkwaliteit en de globale uitstoot van broeikasgassen. Bij de verbranding van brandstoffen in verbrandingsmotoren ontstaan emissies. Onder meer het broeikasgas CO2 en twee van de belangrijkste veroorzakers van problemen met de luchtkwaliteit; NOx (stikstofoxiden) en PM10 (fijn stof). In 2008 maakt het ministerie van VROM bekend dat op een aantal plekken nog niet werd voldaan aan de Europese normen voor fijn stof en stikstofdioxide (NO2)1. Ook in 2005 en 2006 werd de norm voor de jaargemiddelde concentratie van stikstofdioxide langs drukke verkeerswegen en in het centrum van grote steden al regelmatig overschreden. Deze paragraaf zal de genoemde emissiecomponenten en hun effecten nader omschrijven. 2.1

Broeikasgas CO22

Kooldioxide (CO2) is het belangrijkste broeikasgas. In wezen is het een onschuldig gas dat van nature in de lucht voorkomt. CO2 maakt deel uit van een natuurlijke kringloop. Zolang deze kringloop in evenwicht is, is er geen vuiltje aan de lucht. Het probleem is dat de concentratie CO2 in de atmosfeer te hoog is en dat deze nog altijd toeneemt. Dit merken we amper, want we kunnen het niet ruiken en niet zien. Het teveel aan CO2 wordt met name toegeschreven aan de verbranding van fossiele brandstoffen zoals aardolie, aardgas en steenkool. Dat gebeurt in huis, bijvoorbeeld in de verwarmingsketel, in auto’s en vliegtuigen, maar ook in de industrie en energiecentrales die elektriciteit opwekken uit deze brandstoffen. Rond 1850, het begin van de industriële revolutie, is men steeds meer fossiele brandstoffen gaan consumeren. Sindsdien is de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer met bijna 30% gestegen. CO2 draagt wereldwijd voor meer dan de helft bij aan het versterkte broeikaseffect. In Nederland zijn vooral de industrie, de energiesector, het verkeer en de huishoudens verantwoordelijk voor de uitstoot van CO2. 2.2

Luchtkwaliteit: NOx

NOx is de scheikundige afkorting voor stikstofoxiden. Het is een verzamelnaam voor verbindingen van stikstof en zuurstof. De stikstofoxiden NO en NO2 zijn daarvan de meest voorkomende. Lucht bestaat voornamelijk uit stikstof (N2) en zuurstof (O2). Bij ieder verbrandingsproces - van lucifer tot vuilverbrandingsinstal1 2

6

Bron: Milieuloket website Bron: Dossier Emissiehandel; Ministerie van Vrom

APRIL 2009


latie - verbinden ze zich tot stikstofoxiden. Hoe hoger de temperatuur, hoe makkelijker die verbindingen ontstaan. Alle motoren (van auto’s, schepen, vliegtuigen, raffinaderijen, afvalverbrandingsinstallaties en energiecentrales) ‘produceren’ dus NOx. Stikstofoxiden zijn zeer schadelijk voor het milieu, zeker als ze zich binden met water. Dan ontstaat salpeterzuur (HNO3), een verzurende stof. NOx draagt ook bij aan smogvorming. Onder invloed van zonlicht reageren stikstofoxiden en koolwaterstoffen met elkaar. Hieruit ontstaat ozon dat op leefniveau schadelijk is voor de gezondheid. Een teveel aan stikstof in het milieu verstoort ook de natuurlijke balans van planten en dieren. Sommige soorten nemen daardoor in aantal toe, terwijl andere verdwijnen.

Figuur 1: Sm ogvorming onder invloed van NOx.

2.3

Luchtkwaliteit: PM10

Fijn stof is een vorm van luchtvervuiling. Tot fijn stof worden in de lucht zwevende deeltjes kleiner dan 10 micrometer gerekend (aangeduid als PM10). Fijn stof bestaat uit deeltjes van verschillende grootte, van verschillende herkomst, en dus met een verschillende chemische samenstelling. Uit epidemiologische en toxicologische gegevens blijkt dat fijn stof bij inademing schadelijk is voor de gezondheid. In Nederland en België sterven enkele duizenden mensen enige dagen tot maanden eerder door acute blootstelling aan fijn stof. Bovendien is de morbiditeit door (chronische) blootstelling hoog. Bij mensen met luchtwegaandoeningen en hart-en vaatziekten verergert chronische blootstelling aan fijn stof hun symptomen en het belemmert de ontwikkeling van de longen bij kinderen. De normen voor fijn stof worden in Europa Figuur 2: Fijn stof in het op veel plaatsen overschreden, vooral langs menselijk lichaam. drukke wegen.


April 2009

7

3

E m i s s i e n o r m e n op h e t w a t e r

Zoals voor het wegtransport, gelden ook op het water bepaalde emissienormen. Hierbij wordt een onderscheid gemaakt tussen de plezier- en beroepsvaart. Bovendien zijn de normen in veel gevallen afhankelijk van het motorvermogen van de betreffende boot of het betreffende schip. Dit hoofdstuk gaat in op de emissienormen die betrekking hebben op de onderzochte vaartuigen; voor zowel de pleziervaart als de beroepsvaart. Allereerst wordt een korte beschrijving gegeven van de verschillende verbrandingsmotor categorieën die onderscheiden worden in deze studie. 3.1

Categorisering van de motoren

De uitlaatemissies van de pleziervaart zijn voornamelijk afhankelijk van het type en het vermogen van de motor. Er worden drie groepen onderscheiden: - Tweetakt benzinemotoren; - Viertakt benzinemotoren; - Dieselmotoren. Deze drie motortypen en hun voor- en nadelen worden kort besproken. Tweetakt benzinemotoren Deze motoren worden gewoonlijk gebruikt als buitenboordmotoren, waarbij in de Utrechtse grachten doorgaans wordt gekozen voor een vermogen tussen 1,5 en 7,5 kW. De voordelen van dit type motor zijn de gunstige verhouding tussen het gewicht van de motor, het vermogen en de lage prijs. Een tweetaktmotor stoot vanwege de tweetakt verbrandingscyclus bijna altijd meer schadelijke emissies uit dan een vergelijkbare viertaktmotor. De NOx emissies zijn echter vrij laag, terwijl de uitstoot van PM10 verwaarloosbaar is. Een tweetakt benzinemotor stoot wel relatief veel onverbrande koolwaterstoffen en koolmonoxide uit. Daarnaast is er sprake van olie-emissie, omdat de brandstof wordt gemengd met olie (mengsmering), die maar één keer wordt gebruikt en vervolgens, al dan niet verbrand, wordt uitgestoten. Viertakt benzinemotoren Dit type motoren wordt zowel als buitenboord- en als binnenboordmotor gebruikt. Ze zijn duurder en zwaarder dan tweetaktmotoren met hetzelfde vermogen, maar veroorzaken ook minder trillingen en geluid. Het vermogen wat in de Utrechtse grachten gebruikt wordt ligt meestal tussen 2 en 10 kW.

8

APRIL 2009


Viertaktmotoren zijn zuiniger met brandstof dan tweetaktmotoren en bovendien is de uitstoot van koolwaterstoffen en koolmonoxide veel lager dan die van tweetaktmotoren. Dit geldt niet direct voor de NOx en PM10 uitstoot. De toegestane emissiewaarde voor NOx uitstoot van viertaktmotoren ligt zelfs hoger dan die van tweetaktmotoren. Voor beide motorcategorieën geldt dat de fijn stof (PM10) uitstoot relatief laag is. Dieselmotoren Dieselmotoren worden in Utrecht gewoonlijk gebruikt als binnenboordmotor met vermogens van 15 tot 70 kW, voor sloepen en rondvaartboten. Vanwege de hoge verbrandingstemperatuur zijn stikstofoxiden (NOx) de emissiecomponenten die de meeste zorgen baren. Daarnaast emitteren dieselmotoren fijn stof (PM10). De emissie van koolmonoxide en koolwaterstoffen bij dieselmotoren is lager dan bij benzinemotoren. 3.2

Emissienormen voor de binnenvaart

Sinds 1 juli 2007 is de CCR2 norm van kracht, als opvolger van de CCR1 norm. CCR staat voor de Centrale Commissie voor de Rijnvaart. Alle nieuwe motoren voor binnenvaartschepen en rondvaartboten die in het stroomgebied van de Rijn varen moeten voldoen aan deze CCR2 norm. De Europese commissie (EC) heeft deze norm overgenomen. Daarmee geldt CCR2 voor alle vaarwegen in de EU. Bovendien zijn nieuwe normen voor de binnenvaart, de CCR3 en CCR4 norm, in voorbereiding. De EC laat momenteel een impact assessment uitvoeren voor de financiële consequenties van verschillende normen. Bij het definiëren van een CCR3 en CCR4 norm worden Amerikaanse emissienormen als leidraad gebruikt, omdat de voorgestelde emissienormen voor de Amerikaanse binnenvaart vrijwel definitief zijn. Het is de verwachting dat de EC in het eerste kwartaal van 2009 met een definitief voorstel komt, maar pas in 2010 over de normen een besluit zal nemen. Het gevolg is dat de CCR3 norm pas op zijn vroegst in 2012-2013 ingevoerd kan worden, en de CCR4 norm pas rond 2016. De verwachting van het ministerie van VROM is dat de toekomstige CCR4 norm ongeveer gelijk zal zijn aan de Euro5 norm voor zware bedrijfswagens binnen het wegtransport. Op basis hiervan verwacht Ecofys dat de CCR3 norm vergelijkbaar zal zijn met de Euro4 norm voor zware bedrijfswagens. In Figuur 3 en Figuur 4 is een vergelijking gemaakt tussen de emissienormen voor het wegtransport en de binnenvaart. De grenswaarden voor NOx en PM10 zijn in het geval van de CCR2 norm weergegeven voor schepen met een motorvermogen van 18 - 37 kilowatt en


April 2009

9

van 37 - 75 kilowatt. De geschetste uitstootwaarden voor CCR3 en CCR4 zijn vooralsnog indicatief.

Figuur 3: Vergelijking emissienormen binnenvaart en wegtransport (NOx)

Figuur 4: Vergelijking emissienormen binnenvaart en wegtransport (PM1 0)

Opmerking bij figuur 4: Voor Euro1 motoren met een vermogen van 85kW of meer geldt een PM10 emissienorm van 0,36 g/kWh; voor motoren met een vermogen van minder dan 85kW is dit 0,612 g/kWh).

10

APRIL 2009


Doordat er nog geen definitieve CCR3 en CCR4 normen zijn vastgesteld, bieden leveranciers op dit moment nauwelijks motoren aan die voldoen aan strengere eisen dan de huidige CCR2 norm. Motorfabrikanten kunnen om economische redenen alleen rekening houden met internationaal geldende regelgeving. Er is namelijk een bepaalde kritische massa nodig om voldoende vraag naar schonere motoren te garanderen. Zolang hier geen sprake van is, blijft het aanbod beperkt. Afhankelijk van het bouwjaar van de motor voldoet deze aan geen enkele norm (bouwjaar tot 2002), aan de CCR1 norm (bouwjaar 2002-2007) of aan de CCR2 norm (bouwjaar 2007-heden). De actuele norm heeft alleen betrekking op nieuwe schepen of nieuw geïnstalleerde motoren in bestaande schepen. De schepen die gebouwd zijn tijdens de looptijd van een voorgaande norm hoeven niet uitgerust te worden met een nieuwe motor. 3.3

Emissienormen voor de pleziervaart

Voor de pleziervaart geldt sinds 1 januari 2006 eveneens een emissienorm (voor tweetaktmotoren vanaf 1 januari 2007). Deze norm staat beschreven in de wet pleziervaartuigen, en is gebaseerd op een richtlijn van de Europese Commissie. De EC stelt dat de emissies van pleziervaartuigen op jaarbasis zeer gering zijn in verhouding tot de totale uitstoot van de voornaamste emissiebronnen. De reden voor de EC om toch een emissienorm in te stellen, is het feit dat pleziervaartuigen over het algemeen bij mooi weer en voornamelijk in het weekeinde gebruikt worden. Dit betekent dat het grootste deel van de emissies in een zeer beperkt tijdsbestek geëmitteerd wordt. De invloed van deze emissies op de lokale luchtkwaliteit is op een aantal momenten per jaar dus groter dan geconcludeerd zou worden op basis van het jaargemiddelde. Om het effect van pleziervaartuigen op het milieu te beoordelen, is het daarom vooral van belang te weten hoeveel gemotoriseerde vaartuigen er zijn en hoe deze gebruikt worden. De normstelling met betrekking tot NOx en PM10 ziet er voor de pleziervaart als volgt uit. Categorie Tweetakt benzinemotor Viertakt benzinemotor Dieselmotor

NOx (g/kWh) 10,0 15,0 9,8

PM10 (g/kWh) 1,0

Tabel 1: Emissiewaar den voor de pleziervaart.


April 2009

11

4

Uitgangspunten gen

b e r e k en i n -

In dit hoofdstuk wordt nader ingegaan op de gehanteerde uitgangspunten achter de berekeningen die zijn gedaan om de energieconsumptie en uitlaatemissies per type vaartuig te bepalen.

4.1

Algemeen

De uitgangspunten met betrekking tot de CO2 emissies zijn van toepassing op alle onderzochte vaartuigen. Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen de CO2 emissies van een verbrandingsmotor over de gehele keten, bij gebruik van een liter diesel en een liter benzine. De emissiewaarden zijn weergegeven in Tabel 2.

Brandstof Benzine Diesel

CO2 emissie gehele keten (kg/liter) 2,81 3,05

Bron TNO TNO

Ta bel 2: CO2 emissies per liter ver bruikte brandstof .

Voor de viertakt benzine- en dieselmotoren wordt uitgegaan van volledige verbranding, waarbij nagenoeg alle brandstof reageert met zuurstof en omgezet wordt in waterdamp en kooldioxide. Bij een tweetaktmotor is sprake van een onvolledige verbranding, waardoor een deel van de brandstof ‘onverbrand’ weer uitgestoten wordt. Voor tweetaktmotoren wordt daarom aangenomen dat 75% van de brandstof wordt omgezet in kooldioxide en de rest in andere (schadelijke!) emissies3. Tevens zijn de CO2 emissies bepaald voor de afname van elektriciteit uit het stopcontact. Dit is gedaan op basis van het stroometiket van NV Nuon Energie4 en van Greenchoice5 over 2008. Leverancier NV Nuon Energie Greenchoice

CO2 emissie (gram/kWh) 435,9 0

Ta bel 3: CO2 emissies per kWh afgenomen elekt riciteit.

3 4 5

Bron: Volckens et al. (2006), US EPA; Wet pleziervaartuigen. Bron: Nuon website; stroometiket. Bron: Greenchoice website; stroometiket.

12

APRIL 2009


Bij de CO2 emissies van fossiele brandstoffen wordt één waarde gebruikt voor de uitstoot per liter verbruikte brandstof. Hiervoor is gekozen omdat de productieketen voor ieder vaartuig vergelijkbaar is, terwijl het brandstofverbruik varieert. Bij elektrisch aangedreven vaartuigen is niet alleen rekening gehouden met de vermogensvraag tijdens het varen, maar ook met de efficiency van de oplaadapparatuur. Bij gebruikmaking van ‘grijze stroom’, wordt door verliezen bij het open ontladen van de accu meer CO2 uitgestoten dan verwacht zou worden op basis van het geleverde motorvermogen. Ten slotte is als uitgangspunt opgenomen wat brandstofprijzen zijn bij gebruik van de verschillende vaartuigen. Deze zijn weergegeven in Tabel 4. Brandstof Benzine Blanke diesel Rode diesel Mengsmering Elektriciteit

Prijs 1,36 1,02 0,80 1,62 0,22

Eenheid [Euro/liter] [Euro/liter] [Euro/liter] [Euro/liter] [Euro/kWh]

Bron Shell Shell Markus Ecofys CBS

Tabel 4: Bran dstof prijzen.

4.2

Gesloten rondvaart

Voor de analyse van de gesloten rondvaartvloot zijn ten aanzien van de conventioneel aangedreven vaartuigen de volgende uitgangspunten gehanteerd. Parameter

Waarde

Bron

Aantal normale rondvaartboten

4

Interview K. Schuttevaer6

Totaal aantal vaaruren per jaar

2400

Interview K. Schuttevaer

Gemiddeld verbruik [liter/uur]

2,5


NOx uitstoot [g/kWh]

9,2

Ecofys

PM10 uitstoot [g/kWh]

0,85

Ecofys

Kosten conventionele motor

€ 18.000


Tabel 5: Uitgangs punten conventioneel aan ge dre ven gesl oten ron dvaart.

Voor de elektrisch aangedreven rondvaartboten die momenteel in Utrecht gebruikt worden door rederij De Ster, zijn de uitgangspunten gehanteerd zoals beschreven in Tabel 6. De technische uitgangspunten van de bestaande elektrisch aangedreven

6

Dhr. K. Schuttevaer is directeur van rederij Schuttevaer, te Utrecht.


April 2009

13

rondvaartboten kunnen eveneens toegepast worden op de overige rondvaartboten voor het scenario waarin alles elektrisch aangedreven wordt. Parameter

Waarde

Bron

2



700


Gemiddeld verbruik elektrisch [kW]

3,5

Ecofys

Efficiency laad / ontlaad cyclus

80%

Ecofys

Kosten elektrische aandrijving

€ 50.000

Ecofys7

Aantal elektrische rondvaartboten

Ta bel 6: Uitgangspunten elektrisch aangedreven gesloten r ondvaart.

Voor alle bovenstaande uitgangspunten geldt dat ze uitsluitend betrekking hebben op het gebruik van de rondvaartboten in het stadscentrum van Utrecht. De rondvaartboten worden ook ingezet voor dagtochten; deze tochten zijn niet meegenomen in dit onderzoek. 4.3

Open rondvaart

De open rondvaartvloot bestaat uit een tiental sloepen, dat omgebouwd is voor commercieel gebruik in de Utrechtse grachten. Een aantal van deze sloepen vaart met vrij nieuwe dieselmotoren, terwijl anderen nog gebruik maken van de originele motor. Voor de berekeningen wordt uitgegaan van de uitgangspunten zoals weergeven in Tabel 7; deze zijn representatief voor de gehele open rondvaartvloot. Parameter

Waarde

Bron

10

Interview R. van der Wal8


3375

Interview R. van der Wal


1,0

Interview R. van der Wal

NOx uitstoot [g/kWh]

9,2

Ecofys

PM10 uitstoot [g/kWh]

1,0

Ecofys

€ 12.000

Ecofys

Aantal sloepen

Kosten conventionele motor

Ta bel 7: Uitgangspunten c onventionele open ron dvaart.

7 8

Raming; o.a. gebaseerd op gegevens Schuttevaer. Dhr. R. van der Wal is directeur van rederij Varen in Utrecht.nl.

14

APRIL 2009


Momenteel vaart er in Utrecht nog geen elektrisch aangedreven open rondvaart. Daarom zullen bij het doorrekenen van een volledig elektrisch aangedreven scenario voor de open rondvaart de volgende uitgangspunten gehanteerd worden. Parameter Waarde Bron Gemiddeld verbruik elektrisch [kW]

1,0

Efficiency laad / ontlaad cyclus Ombouw tot elektrische aandrijving

Interview K. Pater 9

80%

Ecofys

€ 18.000

Ecofys

Tabel 8: Uitgangspunten elektrische open ron dvaart.

4.4

Pleziervaart

Met betrekking tot de pleziervaart is een set aannames geformuleerd die representatief is voor de gehele vloot van de Utrechtse ligplaatshouders. In totaal zijn er in Utrecht 400 ligplaatsen, of 400 pleziervaartuigen geregistreerd. Het betreft zowel boten met een tweetakt, viertakt of elektrische buitenboordmotor, als boten met een binnenboordmotor. Dit zijn doorgaans dieselmotoren. Omdat de exacte verdeling van het aantal vaaruren per boot en per type aandrijving niet bekend is, wordt allereerst uitgegaan voor het jaarlijkse aantal vaaruren van de gehele pleziervaartvloot. Daarnaast wordt een onderverdeling van de vaaruren naar type aandrijving aangenomen. Deze onderverdeling is in Tabel 9 weergegeven. Parameter

Waarde

Bron

Aantal pleziervaartuigen in Utrecht

400

Havendienst Utrecht

Percentage 2-takt benzinemotoren

30%

Interview KBC Utrecht10

Percentage 4-takt benzinemotoren

30%

Interview KBC Utrecht

Percentage dieselmotoren

10%

Ecofys

Percentage elektrische motoren

30%


Tabel 9: Vl oot verdeling pleziervaart.

Aansluitend is in Tabel 10 een aantal aanvullende uitgangspunten weergegeven voor de berekeningen met betrekking tot de pleziervaart.

9

Dhr. K. Pater is directeur van rederij De Nederlanden, te Amsterdam. Drie leden van de Kleine Boten Club Utrecht zijn geïnterviewd i.h.k.v. dit onderzoek.

10


April 2009

15

Parameter

Waarde

Bron


6000



0,5


Gemiddeld verbruik elektrisch [kW]

0,3

Ecofys

NOx uitstoot 2-takt benzine [g/kWh]

10,0

Ecofys11

PM10 uitstoot 2-takt benzine [g/kWh]

0,5

ACS Publications

NOx uitstoot 4-takt benzine [g/kWh]

15,0

Ecofys10

PM10 uitstoot 4-takt benzine [g/kWh]

-

Aanschafprijs

€ 2.500

Ecofys Interview KBC Utrecht

NOx uitstoot dieselmotor [g/kWh]

9,8

Ecofys10

PM10 uitstoot dieselmotor [g/kWh]

1,0

Ecofys10

Aanschafprijs

€ 7.000

Ecofys

Ta bel 10: Uitgangspunten pleziervaart.

11

Op basis van de wet pleziervaartuigen.

16

APRIL 2009


5

Resultaten

In dit hoofdstuk wordt de huidige situatie, het referentiescenario, vergeleken met een scenario waarin alle vaartuigen elektrisch aangedreven zijn. Gebaseerd op de uitgangspunten zoals besproken in hoofdstuk vier kunnen de volgende resultaten worden gepresenteerd. 5.1

Overzicht CO2 emissies

De CO2 uitstoot van alle onderzochte vaartuigen samen, over een heel jaar, wordt allereerst vergeleken met de CO2 uitstoot voor dezelfde vaartuigen in een volledig elektrisch scenario. De resultaten zijn weergegeven in Tabel 11. De vaartuigen die momenteel al elektrisch aangedreven zijn, veranderen niet.

Type vaartuig

Referentiescenario

CO2 emissies [ton/jaar] Elektrisch Relatieve afname (grijze stroom)

Gesloten rondvaart Dieselmotor

18,3

6,5

64%

Elektromotor

1,3

1,3

0%

10,3

2,4

77%

2-takt benzinemotor

2,3

0,3

87%

4-takt benzinemotor

2,0

0,3

85%

Dieselmotor

1,1

0,4

64%

Elektromotor

0,3

0,3

0%

35,6

11,5

68%

Open rondvaart Dieselmotor Kleine pleziervaart

Totaal

Tabel 11: O verzicht CO2 reductie bij elektrisch s cenario.

Uit de tabel volgt dat er bij gebruikmaking van ‘grijze’ stroom een reductie van de CO2 emissies ontstaat van ongeveer 24 ton per jaar. Wanneer 100% ‘groene’ stroom gebruikt wordt loopt dit verder op, tot de volledige 35,6 ton per jaar. Ter referentie; een CO2 reductie van 35,6 ton per jaar is equivalent aan de aanplant van 23 voetbalvelden bos. Anderzijds is 35,6 ton de hoeveelheid CO2 die één be-


April 2009

17

stelbus uitstoot in 126.000 kilometer. Dit staat gelijk aan ongeveer 0,05% van de CO2 reductie die de stad Utrecht zichzelf tot doel heeft gesteld voor 2012. De jaarlijkse CO2 uitstoot van de gehele vloot is per type vaartuig in Figuur 5 weergegeven. Deze figuur laat duidelijk zien dat de gesloten rondvaartvloot in totaal het meeste CO2 produceert van de onderzochte vaartuigen. Jaarlijkse CO2 uitstoot 25,0

CO2 uitstoot [ton/jaar]

Referentie scenario Elektrisch scenario (grijze stroom)

20,0

15,0

10,0

5,0

0,0 Gesloten rondvaart

Open rondvaart

Pleziervaart

Figuur 5: Jaarlijkse CO2 uitstoot, per t ype vaartuig.

De verhouding tussen de CO2 uitstoot van de verschillende typen vaartuigen per vaaruur is voor het referentiescenario grafisch weergegeven in Figuur 6. Uit de figuur blijkt dat de open rondvaart niet alleen in totaal, maar ook per vaaruur meer CO2 emitteert dan de andere typen vaartuigen. De hoeveelheid CO2 uitstoot is vooral gerelateerd aan de afmetingen, en daarmee aan het brandstofverbruik van het vaartuig. CO2 uitstoot per vaaruur 7.0

CO2 uitstoot [kg/uur]

6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 Gesloten rondvaart

Open rondvaart

Pleziervaart

Figuur 6: Gemi ddelde C O2 uitstoot per vaaruur, per t ype vaartuig.

18

APRIL 2009


5.2

Effecten lokale luchtkwaliteit

Uit de voorgaande paragraaf is gebleken dat het inzetten van volledig elektrisch aangedreven vaartuigen tot een flinke reductie van de CO2 uitstoot leidt. Daarnaast resulteert het ook in een verbetering van de lokale luchtkwaliteit. Hierbij is het niet relevant of gebruik gemaakt wordt van ‘groene’ of van ‘grijze’ stroom. De NOx en PM10 emissies zijn in kaart gebracht om dit effect te kwantificeren. Figuur 7 geeft een overzicht van de NOx en PM10 emissies die op jaarbasis worden uitgestoten door de onderzochte vaartuigen. De emissies zijn gespecificeerd per type vaartuig. Emissies lokale luchtkwaliteit 90,0 Jaarlijkse NOx emissies

80,0

Jaarlijkse PM10 emissies

Uitstoot [kg/jaar]

70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 Gesloten rondvaart

Open rondvaart

Pleziervaart

Figuur 7: L okale emissies luchtkwaliteit, per t ype vaartuig.

Uit de figuur blijkt dat de gesloten rondvaart opnieuw het meest emitteert. De NOx uitstoot van de gesloten rondvaartvloot bedraagt op jaarbasis ca. 84 kilogram, terwijl de PM10 uitstoot ca. 10 kilogram bedraagt. De absolute getallen zijn weergegeven in Tabel 12.

Type vaartuig Gesloten rondvaart Open rondvaart Kleine pleziervaart Totaal

NOx uitstoot [kg/jaar] 84 54 20

PM10 uitstoot [kg/jaar] 10 5,7 1,2

140

15

Tabel 12: Emissies lokale luchtkwaliteit.

In bovenstaande tabel zijn alleen de conventioneel aangedreven vaartuigen opgenomen. Bij een scenario waarin alle vaartuigen elektrisch aangedreven zijn, worden deze emissies tot nul gereduceerd.


April 2009

19

Ten slotte zijn de stikstofoxide (NOx) en fijn stof (PM10) emissies per vaaruur grafisch weergegeven in respectievelijk Figuur 8 en Figuur 9. Voor de kleine pleziervaart zijn de verschillende motorcategorieën gespecificeerd. Bovendien zijn – ter referentie – de NOx en PM10 uitstoot van een Euro IV dieselbus weergegeven in de figuren. Het betreft hierbij de emissies van één uur rijden in een stadscyclus met een gemiddelde snelheid van 22,5 km/uur. Wederom zijn de elektrisch aangedreven vaartuigen niet meegenomen in deze weergaven, omdat zij geen NOx of PM10 emitteren. NOx uitstoot per vaaruur 60.0

Gesloten rondvaart Open rondvaart

Uitstoot [g/vaaruur]

50.0

2-takt pleziervaart 40.0

4-takt pleziervaart Diesel pleziervaart

30.0

Referentie - dieselbus

20.0

10.0

0.0

Figuur 8: NOx uitstoot per vaaruur, per type vaartuig.

PM10 uitstoot per vaaruur 4.5

Gesloten rondvaart

4.0

Open rondvaart Uitstoot [g/vaaruur]

3.5

2-takt pleziervaart 3.0

4-takt pleziervaart

2.5

Diesel pleziervaart

2.0

Referentie - dieselbus

1.5 1.0 0.5 0.0

Figuur 9: PM10 uitstoot per vaaruur, per t ype vaartuig.

20

APRIL 2009


Uit Figuur 8 blijkt dat de NOx emissies van de gesloten rondvaart per vaaruur het grootst zijn van de vaartuigen. De dieselbus stoot echter meer NOx uit per uur. Uit Figuur 9 blijkt dat opnieuw de gesloten rondvaart per vaaruur het meeste PM10 emitteert. De dieselbus stoot relatief weinig PM10 uit in vergelijking tot de diesel aangedreven vaartuigen Bovendien valt op dat de diesel aangedreven pleziervaart per vaaruur vergelijkbare hoeveelheden PM10 en NOx emitteert als de open rondvaart. Dit is te verklaren doordat de vermogensvraag bij diesel aangedreven pleziervaart relatief hoog aangenomen is; er is verondersteld dat alleen de, qua afmetingen en waterverplaatsing, grootste pleziervaartuigen uitgerust zijn met een binnenboord dieselmotor. Ter referentie worden de emissies per uur nog kort vergeleken met het wegtransport; de NOx emissie voor één vaaruur met een gesloten rondvaartboot staat gelijk aan een rit van ongeveer 90 kilometer met een bestelbus die voldoet aan de meest recente emissienorm. De PM10 emissie voor één vaaruur met een gesloten rondvaartboot is ongeveer gelijk aan een rit van 70 kilometer met dezelfde moderne bestelbus. Een rit met een moderne bestelbus van een uur levert op de snelweg dus meer emissies op dan een vaaruur met een gesloten rondvaartboot.


April 2009

21

5.3

Kostenanalyse

Om een beeld te krijgen van de implementeerbaarheid van elektrisch varen is een korte analyse gemaakt van de kosten die ermee gepaard gaan. Het betreft hier de ombouw naar een elektrische aandrijving voor de rondvaartboten enerzijds, en de aanschaf van een elektrische buitenboordmotor voor de kleine pleziervaart anderzijds. De ombouw / aanschafkosten zijn in Tabel 13 weergegeven. Type vaartuig

Ombouw- / aanschafkosten € 50.00012

Gesloten rondvaart Open rondvaart

€ 18.000 € 70013

Kleine pleziervaart

Ta bel 13: Overzicht ombouw- / aanschafkosten elektrische aandrijving.

Voor de kleine pleziervaart geldt dat de aanschaf van een elektrische buitenboordmotor normaal gesproken goedkoper is dan de aanschaf van een conventionele buitenboordmotor. Hierbij moet opgemerkt worden dat bij elektrische buitenboordmotoren meestal gekozen wordt voor een relatief laag piekvermogen, waardoor de topsnelheid iets lager uitvalt. Bij de rondvaartboten is vanwege de benodigde batterijcapaciteit de aanschaf van een elektrisch aandrijfsysteem duurder dan die van een conventionele aandrijving. Dit resulteert in hogere afschrijvingskosten. De operationele kosten zijn echter lager, voornamelijk doordat de benodigde elektriciteit goedkoper is dan normale brandstof. Dit betekent dat de hogere aanschafkosten gecompenseerd kunnen worden met de lagere brandstofkosten. Voor een afschrijvingstermijn van tien jaar zal voor beide typen rondvaartboten het break-even-punt berekend worden met betrekking tot het aantal vaaruren per jaar, per vaartuig. Wanneer het gebruik van de rondvaartboot intensiever is dan het berekende aantal vaaruren is elektrisch varen financieel aantrekkelijk; wanneer het gebruik minder is, resulteert dit in hogere exploitatiekosten bij gebruikmaking van een elektrische aandrijving. Daarnaast worden de meerkosten op jaarbasis berekend voor zowel een open als een gesloten rondvaartboot. Gesloten rondvaart De ombouw naar een elektrisch aandrijfsysteem wordt geraamd op € 50.000, waarbij alleen de kosten die direct betrekking hebben op het aandrijfsysteem worden

12 Indicatieve kosten ervan uitgaande dat de betreffende rondvaartboot geschikt is voor ombouw naar een elektrisch aandrijfsysteem. Deze kosten stijgen aanmerkelijk wanneer deze geschiktheid voor ombouw afneemt. 13 Afhankelijk van het gewenste vermogen.

22

APRIL 2009


meegenomen. Het plaatsen van een vervangende, conventionele motor kost ongeveer € 18.000. Om het break-even-punt te halen moet jaarlijks meer dan 3.000 uur gevaren worden per rondvaartboot. Rederij Schuttevaer haalt dit aantal vaaruren per jaar niet en zal de investering in een elektrisch aandrijfsysteem daardoor niet terugverdienen. Het kost jaarlijks ongeveer € 1.650 extra om een gesloten rondvaartboot uit te rusten met een elektrisch aandrijfsysteem en vervolgens 1500 uur per jaar te gebruiken. Bovendien vraagt dit om een hoge startinvestering, wat het voor een ondernemer lastiger maakt zijn investering te financieren. Een onderbouwing van deze kosten analyse is terug te vinden in bijlage 1. Open rondvaart De ombouw naar een elektrisch aandrijfsysteem is geraamd op € 18.000 terwijl het plaatsen van een vervangende, conventionele motor ongeveer € 12.000 kost. Om het break-even-punt te halen moet jaarlijks bijna 800 gevaren worden per open rondvaartboot. Normaal gesproken varen deze rondvaartboten echter maximaal zo’n 400 uur per jaar. Het kost jaarlijks zo’n € 333 extra om een open rondvaartboot uit te rusten met een elektrisch aandrijfsysteem bij een jaarlijks gebruik van ongeveer 400 uur. Bovendien is de hogere startinvestering opnieuw een barrière voor ondernemers, vanwege het feit dat zo’n investering moeilijker te financieren is. Een onderbouwing van deze kosten analyse is terug te vinden in bijlage 2.


April 2009

23

6

Negatieve implicaties

Hoewel de milieuvoordelen van elektrisch varen duidelijk zijn, heeft het toepassen van een elektrische aandrijving op alle onderzochte vaartuigen ook enkele belangrijke negatieve implicaties. Hier wordt kort op ingegaan in dit hoofdstuk. 6.1

Beperkte autonomie

Ondanks de snelle ontwikkelingen op het gebied van elektrische aandrijf- en batterijtechnologie is de autonomie van een elektrisch aangedreven rondvaartboot nog altijd enigszins beperkt. De beschikbare capaciteit van de accu’s in de rondvaartboten van rederij De Ster is voldoende, maar biedt weinig speling voor extra lange vaardagen in het hoogseizoen. De vaartuigen zijn bovendien uitsluitend bedoeld voor gebruik in de, betrekkelijk kleine, Utrechtse binnenstad. Rederij Schuttevaer biedt naast stadstochten ook dagtochten aan, waarbij de vaartuigen tot ver buiten Utrecht varen. Dit is momenteel nog niet mogelijk met een puur elektrische aandrijving. De reden is de grotere vermogensvraag buiten de binnenstad, omdat met hogere snelheden gevaren wordt. Om toch uitsluitend gebruik te maken van elektrische rondvaart zouden dus extra vaartuigen aangeschaft moeten worden. Een andere optie is nieuwe vaartuigen uit te rusten met een elektrische aandrijving, een accupakket én een dieselgenerator waarmee een grotere autonomie gerealiseerd wordt. Dit is echter een relatief dure oplossing die zich bovendien niet leent voor de ombouw van bestaande schepen. Voor de pleziervaart geldt feitelijk dezelfde problematiek. Omdat veel recreanten gebruik maken van buitenboordmotoren, kiezen zij er regelmatig voor zowel een benzinemotor als een elektrische motor aan te schaffen. De elektrische motor wordt gebruik voor korte tochten in de binnenstad. Voor langere tochten in of buiten de stad wordt de conventionele buitenboordmotor ingezet. Dit illustreert duidelijk de technische beperkingen waar gebruikers op dit moment mee om moeten gaan. 6.2

Veiligheidsrisico’s

Op zichzelf is een elektrische aandrijving bij schepen voldoende veilig. Het belangrijkste veiligheidsrisico schuilt in het afnemende piekvermogen van het accupakket. Naarmate er langer gevaren is met een elektrisch vaartuig, neemt de beschikbare energie in het accupakket af. Daardoor neemt ook de accuspanning enigszins af, wat resulteert in een daling van het maximaal beschikbare vermogen.

24

APRIL 2009


Voor het uitvoeren van een noodstop is het veelal het maximale vermogen van het accupakket vereist. Eén van de implicaties van elektrisch varen voor grotere vaartuigen is dus dat een noodstop na een lange vaardag meer tijd kost dan bij aanvang, omdat dit vermogen door een dalende accuspanning niet meer beschikbaar is. 6.3

Infrastructuur

Een belangrijke implicatie voor het gebruik van elektrische binnenboord motoren is de noodzaak van een elektrische infrastructuur. Hoewel in veel havens al walstroom voorzieningen zijn, zal voor de rondvaartboten in Utrecht specifiek een infrastructuur gefaciliteerd moeten worden. Het ontbreken hiervan was voor een geïnterviewde reder van open rondvaartboten één van de redenen niet te kiezen voor een elektrische aandrijving op (één van) zijn sloepen. Anderzijds geldt dat op dit moment al veel elektrische buitenboordmotoren gebruikt worden binnen de kleine pleziervaart. Deze motoren worden, inclusief accu, na gebruik uit de boot gehaald. Voor een substantiële marktpenetratie van elektrische buitenboordmotoren in de kleine pleziervaart is een elektrische infrastructuur daardoor niet nodig gebleken. 6.4

Beperkte invloedsfeer

Bij het introduceren van lokale weten regelgeving omtrent het gebruik van bepaalde typen aandrijving voor de binnenvaart dient er rekening gehouden te worden met de beperkingen van de lokale invloedsfeer. Als er bepaalde eisen gesteld worden aan de aandrijving dienen deze te gelden voor alle vaartuigen die gebruik maken van de betreffende waterwegen. Zo zijn er jaarlijks zo’n 8000 schuttingen waarbij recreanten van buiten Utrecht de stad in of weer uit varen. Deze vaartuigen varen ook over de Utrechtse grachten, maar vallen niet binnen de onderzochte groepen. Om ook deze vaartuigen aan te pakken, zou landelijke wetgeving moeten worden ingevoerd.


April 2009

25

7

Positieve neveneffecten

Dit hoofdstuk beschrijft enkele van de positieve neveneffecten van elektrisch varen. Het betreft hier een beperkte, arbitraire selectie. 7.1

Overige emissies

In de voorgaande hoofdstukken is uitgebreid ingegaan op de emissies van NOx, PM10 en CO2, maar zoals in hoofdstuk drie al kort is beschreven zijn dit niet de enige uitlaatemissies van verbrandingsmotoren. Zo is bij diverse onderzoeken vastgesteld dat de toxiciteit van uitlaatgassen van tweetakt benzinemotoren een bedreiging vormen voor waterorganismen. Tweetakt benzinemotoren stoten onder andere veel onverbrande koolwaterstoffen uit. Typisch wordt 25 - 40% van de verbruikte brandstof als onverbrand koolwaterstof weer uitgestoten. Bovendien lopen veel oude motoren op erg brandstofrijke mengsels, omdat de motor daarmee eenvoudig betrouwbaarder wordt gemaakt. Gevolgen zijn een toename van de uitstoot van koolmonoxide en een verdere toename van de emissie van koolwaterstoffen. Daarnaast stoten tweetakt motoren (onverbrande) olie uit. Deze emissies zijn allemaal schadelijk voor de volksgezondheid en de waterkwaliteit. Ook voor viertakt benzinemotoren en dieselmotoren geldt dat er naast de NOx, PM10 en CO2 emissies, koolwaterstoffen en koolmonoxide worden uitgestoten (zij het in veel mindere mate). Het gebruik van elektrische aandrijvingen heeft tot gevolg dat alle lokale emissies weggenomen worden. 7.2

Geluidsemissies

Een belangrijk voordeel van elektrische buitenboordmotoren is het feit dat ze nagenoeg geruisloos zijn. In de pleziervaart is dit het belangrijkste argument om te kiezen voor een elektrische aandrijving; tijdens het varen is motorgeluid storend en dus ongewenst. Ook voor omwonenden en andere recreanten is dit een prettige bijkomstigheid; omgevingslawaai wordt door veel Europeanen als een belangrijk milieuprobleem ervaren, wat bovendien nog altijd in omvang toeneemt. Met betrekking tot de rondvaart lijkt dit voordeel iets minder relevant. De elektrisch aangedreven gesloten rondvaartboten van rederij De Ster worden niet gekenmerkt door hun geruisloosheid. Hoewel er uiteraard in veel mindere mate sprake is van motorgeluid en –trillingen, zorgt de schroef er voor dat de aandrijving alsnog verre van geruisloos en trillingsvrij plaatsvindt.

26

APRIL 2009


7.3

Trend naar elektrisch varen

In Utrecht wordt op dit moment al steeds meer elektrisch gevaren in de binnenstad. Vooral onder recreanten in de kleine pleziervaart is een trend naar elektrisch varen waarneembaar. Dit vanwege de relatief lage prijzen van elektrische buitenboordmotoren en het feit dat een elektrische buitenboordmotor eenvoudig afgewisseld kan worden met een conventionele variant. Hierdoor zijn de technische beperkingen van een elektrische aandrijving niet van doorslaggevend belang; beide motoren worden hoofdzakelijk ingezet binnen het gebruiksprofiel waarvoor ze het meest geschikt zijn. Daarnaast varen er al twee volledig elektrische gesloten rondvaartboten in Utrecht en is er een duidelijke interesse in elektrische sloepen bij reders die dit formaat boten exploiteren. .


April 2009

27

8

Conclusie & aanbevelingen

Middels deze studie is een inschatting gemaakt van de impact op de lokale luchtkwaliteit en de CO2 emissies van de gesloten en open rondvaart, evenals de kleine pleziervaart in Utrecht. CO2 emissies • Uit de uitgevoerde ketenanalyse is gebleken dat de CO2 emissies van de gesloten rondvaart op jaarbasis veruit de grootste zijn van de drie onderzochte typen vaartuigen. • De jaarlijkse CO2 uitstoot als gevolg van alle vaaruren van de vier gesloten rondvaartboten in de binnenstad van Utrecht vergelijkbaar met de CO2 uitstoot van 126.000 kilometer in een moderne bestelbus. Lokale luchtkwaliteit Rondvaartboten • Hoewel de invloed van de rondvaartboten op de lokale luchtkwaliteit het grootst is van alle vaartuigen is de invloed hiervan op de lokale luchtkwaliteit beperkt. • Voor een gesloten rondvaarboot is zowel de uitstoot van stikstofoxiden (NOx) als de uitstoot van fijn stof (PM10) per uur vergelijkbaar met de uitstoot van een moderne bestelbus bij een rit van 90 kilometer. • Bij een open rondvaartboot zijn deze emissies nog lager. • De bijdrage van een rondvaartboot aan de luchtkwaliteitproblemen is vergelijkbaar met een moderne bestelbus, ondanks het feit dat voor de rondvaartboot veel minder strikte emissienormen gelden. Kleine pleziervaart • De invloed op de lokale luchtkwaliteit is beperkt. • Tweetaktmotoren stoten door hun onvolledige verbranding niet alleen NOx en PM10 uit, maar ook koolwaterstoffen en koolmonoxide. Ook deze laatste gassen zijn schadelijk voor de gezondheid. • De normen voor tweetaktmotoren zijn de afgelopen jaren echter al veel strenger geworden, waardoor er minder tweetakt motoren beschikbaar zijn. • Ook door het hoge brandstofverbruik worden steeds meer tweetakt buitenboordmotoren vervangen voor viertaktmotoren.

28

APRIL 2009


Kostenanalyse • Met betrekking tot de kosten kan geconcludeerd worden dat de prijs geen argument tegen elektrisch varen is voor de kleine pleziervaart. • Dit verklaart ook dat er al een trend richting elektrisch varen waarneembaar is voor dit type vaartuigen. •

•

Voor de gesloten rondvaart en, in iets mindere mate, de open rondvaart geldt dat de investering in een duurder elektrisch aandrijfsysteem niet terug te verdienen is door besparingen op de brandstofkosten. Bovendien maakt de hoge startinvestering het lastiger om een elektrisch aandrijfsysteem te financieren.

Tot slot In Utrecht wordt op dit moment al steeds meer elektrisch gevaren in de binnenstad. Vooral onder recreanten in de kleine pleziervaart is een trend naar elektrisch varen waarneembaar. Dit vanwege de relatief lage prijzen van elektrische buitenboordmotoren en het feit dat een elektrische buitenboordmotor eenvoudig afgewisseld kan worden met een conventionele variant. Aanbevelingen •

• •

Voor de kleine motor boten, welke voor een deel al elektrisch varen, heeft beleid gericht op een verdere elektrificatie van de aandrijflijn nauwelijks effect heeft op de totale luchtkwaliteit. Voor de open rondvaartboten, heeft beleid gericht op een verdere elektrificatie van de aandrijflijn slechts beperkt effect op de totale luchtkwaliteit. Voor gesloten rondvaart geldt dat het gebruik van een alternatieve aandrijving een relatief groot positief effect heeft op de luchtkwaliteit. Vooral voor deze groep is het aan te bevelen om de mogelijkheden tot verdere elektrificatie verder te onderzoeken dan wel te stimuleren.


April 2009

29

Bijlage 1

De brandstofkosten per vaaruur voor een conventionele rondvaartboot zijn: Brandstofverbruik 2,5 liter/uur Prijs rode diesel € 0,80 Per liter Brandstofkosten per vaaruur € 2,00 Per uur De afschrijvingskosten voor een conventionele rondvaartboot zijn: Aanschafkosten €18.000,00 Afschrijvingstermijn van 10 jaar € 1.800 Per jaar

Afschrijvingskosten

De brandstofkosten per vaaruur voor een elektrische rondvaartboot zijn: Vermogensvraag 4,4 kW Elektriciteitsprijs € 0,22 Per kWh Brandstofkosten per vaaruur € 0,96 Per uur De afschrijvingskosten voor een elektrische rondvaartboot zijn: Aanschafkosten €50.000,00 Afschrijvingstermijn van 10 jaar € 5.000 Per jaar

Afschrijvingskosten

Het verschil in afschrijvingskosten tussen een conventionele en een elektrisch aangedreven rondvaartboot resulteert in het volgende break-even-punt: Verschil afschrijvingskosten € 3.200 Per jaar Break-even-punt 3.084 Uur/jaar Voor een gesloten rondvaartboot met een hoge bezettingsgraad, zal het kostenplaatje er als volgt uit zien: Aantal vaaruren per jaar 1500 Besparing brandstofkosten € 1.556 Additionele afschrijvingskosten € 3.200 Saldo

€

1.644 - per jaar

Dit blijkt ook uit Figuur 10, waarin de jaarlijkse uitgaven voor de ondernemer grafisch zijn weergegeven. Hierbij is een prijsstijging meegenomen voor de brandstofprijzen, van 2% per jaar.

30

APRIL 2009


70.000,00 Conventionele aandrijving

60.000,00

Elektrische aandrijving

50.000,00 40.000,00 30.000,00 20.000,00 10.000,00 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Totaal

Figuur 10: Overzicht j aarlijkse uitgaven gesloten rondvaart.


April 2009

31

Bijlage 2

De brandstofkosten per vaaruur voor een conventionele open rondvaartboot zijn: Brandstofverbruik 1,0 liter/uur Prijs rode diesel € 1,02 /liter Brandstofkosten per vaaruur € 1,02 /uur De afschrijvingskosten voor een conventionele open rondvaartboot zijn: Aanschafkosten €12.000,00 Afschrijvingstermijn van 10 jaar Afschrijvingskosten

€ 1.200 /jaar

De brandstofkosten per vaaruur voor een elektrische open rondvaartboot zijn: Vermogensvraag 1,6 kW Elektriciteitsprijs € 0,22 /kWh Brandstofkosten per vaaruur € 0,35 /uur De afschrijvingskosten voor een elektrische open rondvaartboot zijn: Aanschafkosten €18.000,00 Afschrijvingstermijn van 10 jaar Afschrijvingskosten

€ 1.800 /jaar

Het verschil in afschrijvingskosten tussen een conventionele en een elektrisch aangedreven rondvaartboot resulteert in het volgende break-even-punt: Verschil afschrijvingskosten € 600 /jaar Break-even-punt 898 Uur/jaar Voor een open rondvaartboot met een hoge bezettingsgraad, zal het kostenplaatje er als volgt uit zien: Aantal vaaruren per jaar 400 Besparing brandstofkosten € 267 Additionele afschrijvingskosten € 600 Saldo

€

333 - per jaar

Ook voor de open rondvaart is een overzicht gemaakt van de jaarlijkse uitgaven, uitgaande van de genoemde 400 vaaruren per jaar. Dit is weergegeven in Figuur 11. Opnieuw is een jaarlijkse stijging van 2% aangenomen voor de brandstofprijzen.

32

APRIL 2009


25.000,00 Conventionele aandrijving Elektrische aandrijving

20.000,00

15.000,00

10.000,00

5.000,00

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Totaal

Figuur 11: Overzicht j aarlijkse uitgaven open r ondvaart.


April 2009

33

DUURZAAM VAREN IN UTRECHT

Recommend Documents