11 mei
Onbemande vrachtvliegtuigen
2012
Jan Lugtig - s0201278 – tel. 0657580053 –
[email protected] Simon Prent - s0200859 – tel. 0630148553 –
[email protected]
Kosten-analyse
Inhoudsopgave 0.
Het onderzoek ................................................................................................................................. 4
1.
Wat is onbemand (vracht)vliegvervoer? ......................................................................................... 6 Introductie ........................................................................................................................................... 6 SWOT-analyse...................................................................................................................................... 6
2.
Hoe kunnen concurrenten van onbemand vrachtvliegvervoer gedefinieerd worden?................ 11 Vrachtwagens .................................................................................................................................... 11 Goederentreinen ............................................................................................................................... 11 Bemande vrachtvliegtuigen............................................................................................................... 12 Binnenvaart ....................................................................................................................................... 12 Zeevaart ............................................................................................................................................. 12 Bellyfreight ........................................................................................................................................ 13 Conclusie ........................................................................................................................................... 13
3. Welke kosten(posten) zijn er te benoemen voor het vervoer van vracht met onbemande vrachtvliegtuigen en hoe worden de kosten gemodelleerd? ............................................................... 14 Aannames en berekeningen vooraf .................................................................................................. 14 Indirecte kosten OVV......................................................................................................................... 16 Directe kosten OVV ........................................................................................................................... 16 Vaste kosten .................................................................................................................................. 17 Variabele kosten ............................................................................................................................ 21 Samenvatting..................................................................................................................................... 28 4. Welke kosten(posten) zijn er te benoemen voor het vervoer van vracht met andere vervoersmiddelen en hoe worden de kosten gemodelleerd? .............................................................. 31 Vrachtwagenvervoer ......................................................................................................................... 31 Goederentrein ................................................................................................................................... 33 Binnenvaart ....................................................................................................................................... 35 Vrachtvliegtuig .................................................................................................................................. 35 Zeevaart ............................................................................................................................................. 36 Bellyfreight ........................................................................................................................................ 36 Conclusie ........................................................................................................................................... 37 5.
Welke informatie is (nog) niet aanwezig om kosten te kunnen vergelijken? ............................... 38 Beperkingen in het kostenmodel ...................................................................................................... 38 Het ontbreken van het batenmodel .................................................................................................. 39 Conclusie ........................................................................................................................................... 40 2|Pagina
6. Hoe kan er een vergelijking gemaakt worden tussen kosten van het vrachtvervoer per onbemand vliegtuig en haar concurrenten? ......................................................................................... 41 7.
Bibliografie..................................................................................................................................... 42
8.
Bijlagen .......................................................................................................................................... 47 Bijlage A – Onderzoeksscope ............................................................................................................ 47 Bijlage B – Afleiding van de aannames uit hoofdstuk 3 .................................................................... 48 Bijlage C- Onderhoud ........................................................................................................................ 51
3|Pagina
0.
Het onderzoek
Doel Het doel van dit onderzoek is een methode opstellen om onbemand vrachtvliegvervoer te kunnen vergelijken met ander (concurrerend) vrachtvervoer met de focus op financiële vergelijkbaarheid. Probleemstelling Op dit moment is er geen methode om vrachtvliegvervoer (financieel) te vergelijken met andere vormen van vrachtvervoer, het is niet bekend of de algemene methoden ook werken voor onbemande vrachtvliegtuigen. Ook is niet duidelijk welke variabelen moeten worden gebruikt om een dergelijke vergelijking te maken. Dus: Hoe kan er een vergelijking gemaakt worden tussen kosten van het vrachtvervoer per onbemand vliegtuig en haar concurrenten? Onderzoeksvragen In het onderzoek zal vooral aandacht besteed worden aan de kennis die nodig is om een dergelijk probleem op te lossen. Hiertoe zijn de volgende deelvragen geformuleerd. In bijlage A is een overzicht te vinden met de scope van het onderzoek. 1. Wat is onbemand (vracht)vliegvervoer? Het doel van deze eerste deelvraag is een algemeen inzicht te krijgen in de verschillende variabelen die van toepassing zijn op onbemand vrachtvliegvervoer. Uit deze deelvraag wordt tevens duidelijk wat de niet-financiële voordelen (en nadelen) zijn van onbemand vrachtvervoer. De beantwoording van deze deelvraag geeft uitwerking van de volgende aspecten.
Korte introductie van het onderwerp onbemand (vracht)vliegvervoer Aannames die gedaan moeten worden (beperkingen) Voor- en nadelen van onbemand vrachtvervoer, financieel en niet-financieel
2. Hoe kunnen concurrenten van onbemand vrachtvliegvervoer gedefinieerd worden? Nadat duidelijk is wat onbemand vliegvervoer is, moet er dieper ingegaan worden op vrachtvervoer in het algemeen en vooral de methoden van vrachtvervoer die in een vergelijking van belang zijn. Deze deelvraag bevat antwoord op de volgende facetten:
Welke concurrerende transportmodi zijn er? Wat zijn hun algemene kenmerken? Wat voor voor- en nadelen hebben deze concurrenten t.o.v. onbemande vrachtvliegtuigen?
3. Welke kosten(posten) zijn er te benoemen voor het vervoer van vracht met onbemande vrachtvliegtuigen en hoe worden de kosten gemodelleerd? Er moet inzicht verkregen worden in de verschillende kosten die horen bij onbemand vrachtvliegvervoer. De beantwoording van deze vraag zal aandacht schenken aan de volgende dimensies:
Kostenposten (benoemen) voor onbemand vliegvervoer Hoe kan er een model gemaakt worden om kosten(voordelen) te modelleren? Hoe kan een dergelijk model gebruikt worden voor OVV? Beschrijving van het voorgestelde model Validering van het voorgestelde model 4|Pagina
4. Welke kosten(posten) zijn er te benoemen voor het vervoer van vracht met andere vervoersmiddelen en hoe worden de kosten gemodelleerd? Er wordt ook gekeken naar andere vervoersmiddelen en hoe zij zich gedragen op het gebied van kosten.
Kostenposten (benoemen) voor overig vrachtvervoer Hoe kan er een model gemaakt worden om kosten te modelleren? Hoe kan een dergelijk model gebruikt worden voor andere transportvormen? Een financiële vergelijking tussen onbemand vliegvrachtvervoer en andere transportvormen.
5. Welke informatie is (nog) niet aanwezig om kosten te kunnen vergelijken? Er moeten veel aannames worden gedaan in deze fase van een ontwerp, en om uiteindelijk écht uit te kunnen rekenen wat de kosten zijn van onbemand vrachtvliegvervoer moeten er nog verscheidene facetten worden onderzocht. Tot nu toe is eigenlijk onduidelijk welke dit zijn, dat moet door deze deelvraag duidelijk(er) worden. Hieruit rollen wellicht ook ideeën voor nieuwe onderzoeken. Ook worden kanttekeningen geplaatst bij de modellen en de waarden die werden gevonden. Onderzoeksontwerp Het onderzoek naar de financiële vergelijkbaarheid van verschillende soorten (vlieg)vrachtvervoer is een verklarend onderzoek dat tracht inzicht te geven in de verscheidene variabelen die van toepassing zijn op het financiële vlak. Dit wordt gedaan door middel van vijf deelvragen die een relatief kwalitatief beeld van de situatie moeten geven, er worden getallen gebruikt om het uiteindelijke model te valideren. De structuur van het verslag zal telkens bestaan uit de beantwoording van een deelvraag. De vragen zijn zodanig ontworpen dat de eerste twee vragen een algemeen beeld schetsen van de te onderzoeken variabelen. Vragen drie en vier zijn de kern van het onderzoek. Vraag vijf geeft een discussie waarin de onbekende factoren (bijvoorbeeld kostenposten) worden benoemd en suggesties worden gedaan over de invulling hiervan. Allereerst is inzicht verkregen in onbemand vrachtvliegvervoer. Deze informatie is verkregen door literatuurstudie en gesprekken met de voorzitter van het Platform Onbemande Vrachtvliegtuigen (POV). Bij inhoud van de literatuurstudie kan gedacht worden aan het bestuderen van al bestaande onbemande militaire vliegtuigen waar systemen voor zijn ontwikkeld die relevant zijn voor dit onderzoek. Voor de tweede deelvraag geldt dezelfde strategie. De antwoorden van deelvraag drie en vier volgen uit de verkregen informatie uit literatuurstudie. Tot slot zal er een deel van de benodigde informatie niet voor handen zijn, in deelvraag vijf wordt getracht om een volledige lijst te maken van benodigde onderzoeken. Hierna kan er antwoord gegeven worden op de hoofdvraag.
5|Pagina
1.
Wat is onbemand (vracht)vliegvervoer?
Introductie Onder onbemand vrachtvliegvervoer wordt het vervoer verstaan van vracht voor zowel civiele en militaire doeleinden, door een luchtvoertuig waarin zich geen bemanning bevindt. In de laatste jaren is onbemand (vracht)vliegvervoer steeds belangrijker geworden als onderdeel voor innovatie binnen de luchtvaart. De voorspellingen van de FAA zijn dat in 2030 een derde van het vrachtvliegvervoer per onbemand vliegtuig gaat, stijgend naar 100% in 2050 (UAV Forum, 2000). De trendlijn met het aantal bemanningsleden in het vliegtuig bereikt rond 2020 de nul, al is dit natuurlijk een puur theoretische waarde (Newcome, 2006). Natuurlijk weet niemand precies hoe het verloop van onbemande vliegtuigen in de toekomst zal gaan. Deze cijfers geven echter een beeld dat intuïtief redelijk juist is. De technologie van onbemande vliegtuigen bestaat al. Onbemande vliegtuigen worden al jaren ingezet voor militaire doeleinden, bijvoorbeeld voor het identificeren van vijandelijke doelen (European Commission UAS Panel, 2012). Wat nieuw is aan het concept van onbemande vrachtvliegtuigen is dus dat de techniek gebruikt wordt voor het vervoeren van civiele vracht op grote schaal. Dit vereist enorme ontwikkelingen in de markt en de infrastructuur. Naar aanleiding van de bevindingen van het Platform Onbemande Vrachtvliegtuigen (POV) is er besloten uit te gaan van een ‘normaal’ vliegtuig, dat wil zeggen: geen ‘laagvlieger’ (wing in groundeffect), watervliegtuig, zeppelin, en dergelijke. Er is hiervoor gekozen omdat het gepresenteerde kostenmodel en het aantal verschillende variabelen hierdoor handelbaarder worden. Het is immers duidelijker met welke opbouw van kostenposten een vliegtuig te maken krijgt, dan met welke posten een zeppelin te maken krijgt (bijv.: Betaalt een zeppelin landingsgeld? Hoeveel landingsgeld betaalt een zeppelin? Waar landt een zeppelin überhaupt?). Dat het model wordt gebaseerd op een ‘normaal’ vliegtuig wil echter niet zeggen dat het model per defnitie niet geschikt is voor andere vliegvormen, het model zal enkel niet worden gevalideerd voor dit soort vliegmachines. Het vliegtuig waarvoor het model wordt gevalideerd is een vliegtuig voor kleine afstanden (max. 3000 kilometer), een kruissnelheid van ongeveer 400km/h. Het vliegtuig heeft laadvermogen van ongveer tien ton en daarmee een Maximum Take-Off Weight (MTOW) van maximaal 20 ton. Het vliegtuig is vooral bedoeld voor de post- en pakketmarkt en het vervoer van relatief lichte en kleine goederen. In dit onderzoek ligt de focus op direct operating costs (DOC) omdat dat de kosten zijn die direct afhangen van het (vliegtuig)ontwerp en de manier waarop het vliegtuig wordt ingezet, dit zijn dus kosten als brandstof, onderhoud, etc..
SWOT-analyse Voor- en nadelen zijn altijd relatief ten opzichte van iets anders. Het is dus mogelijk om het onbemande vrachtvliegtuig te vergelijken met andere vervoersmiddelen. Zo is een vliegtuig bijvoorbeeld sneller dan een vrachtwagen. Dit soort vergelijkingen worden in dit deel van het verslag uitgewerkt. Voor nu zal er vooral vergeleken worden met het bemande vliegvervoer. De lijst is ondermeer gebaseerd op de bevindingen van het POV. Omdat de onbemande (vracht)vliegtuigen nog niet bestaan is niet altijd bekend hoe realistisch een voor- of nadeel is. Niet alle aspecten die hieronder worden genoemd zullen persé worden uitgevoerd in het uiteindelijke ontwerp, het gaat hier dus om voordelen die mogelijk te behalen zijn. Al deze voor- en nadelen zullen worden weergegeven in een SWOT-analyse. De lijst van voor- en nadelen van onbemande vrachtvliegtuigen 6|Pagina
is overigens onuitputtelijk, daarom zullen alleen de belangrijkste voor- en nadelen worden behandeld. Strenghts Verlaging van loonkosten Erg voor de hand liggend is de verlaging van loonkosten. Uiteraard zijn er geen piloten nodig voor het besturen van een onbemand vliegtuig. Terwijl er bij een normaal vrachtvliegtuig minimaal twee piloten aanwezig zijn, is er voor de besturing van een onbemand vliegtuig dus minder personeel nodig. Het vliegtuig moet natuurlijk wel bestuurd worden. Een bestuurder van onbemande vliegtuigen bevindt zich op de grond en geeft de vliegtuigen opdrachten. Het is aannemelijk dat één bestuurder meer dan één vliegtuig kan besturen, schattingen van het aantal vliegtuigen dat volgens experts bestuurd kan worden liggen tussen de één en 30. Tijdens de start en landing of op de grond wordt het vliegtuig waarschijnlijk één op één bestuurd terwijl dat in kruisvlucht dus op zou kunnen lopen tot één op dertig. Toename van flexibiliteit Een groot voordeel van de onbemande vrachtvliegtuigen is dat er (technisch gezien) kleine ladingen vervoerd kunnen worden naar perifere gebieden. Hierdoor zou het rendabeler kunnen worden voor kleine steden of zelfs alleen kleine fabrieken om handel te drijven. Dit is uiteraard geen kostenvoordeel maar een inkomstenvoordeel, er kunnen inkomsten worden verworven die tot op heden niet bestonden. Daarnaast zijn er minder ‘dure’ retourvluchten meer nodig, het vliegtuig hoeft in principe ook niet vaak leeg te vliegen, het kan gewoon blijven staan op de plaats waar het geland is, omdat er geen bemanning is. Minder infrastructuur Daarnaast is er veel minder infrastructuur nodig dan bij een conventioneel vliegveld, doordat er meer naar perifere gebieden gevlogen kan worden, waar men genoeg heeft aan een weg van en naar het vliegveld; er is geen zesbaans snelweg nodig om passagiers te vervoeren, geen enorme terminals, etc.. Uiteraard is er nog steeds ruimte nodig voor laadfaciliteiten en navigatie op de luchthaven, het is echter niet meer nodig om duizenden kilometer aan snelweg, spoor of kanalen aan te leggen, dit scheelt niet alleen geld maar ook moeite. Bij het bouwen van luchthaven speciaal voor onbemande vliegtuigen moet er rekening mee gehouden worden dat conventionele vliegtuigen daar wellicht geen gebruik van kunnen maken. Lagere brandstofkosten Er zijn twee belangrijke redenen waarom brandstofkosten lager zullen uitvallen ten opzichte van traditioneel vliegvrachtvervoer. De eerste reden is dat het vliegtuig op snelheden kan vliegen, waarbij efficiënter gebruik gemaakt kan worden van de brandstof. Dit is doorgaans de snelheid waarmee het vliegtuig de grootste endurance (langste tijd in de lucht) behaalt. Het hangt af van het type vliegtuig en vooral de motorkeuze (propeller of straalmotor) met welke snelheid dit precies is. Deze snelheid zal ongeveer de helft bedragen van de kruissnelheid van de verkeersvliegtuigen waarmee nu luchtvracht wordt vervoerd. Ten opzichte van hen neemt de vervoerssnelheid dus flink af in dit scenario, het onbemande vliegtuig is echter wel in staat flexibeler te vliegen; er is geen bemanning aan boord die moet rusten. Dit wordt normaliter opgelost door meerdere bemanningen aan boord te hebben, maar dat kost veel geld. Daarnaast blijft het onbemande vliegtuig sneller dan andere transportmodi. De tweede reden waarom brandstofkosten zullen afnemen is het afgenomen gewicht van het vliegtuig. Door het gedeeltelijk elimineren van drukcabines, zuurstof en brandpreventie kan veel gewicht en energie worden bespaard. Dit is mogelijk doordat sommige veiligheidseisen zullen waarschijnlijk worden afgezwakt omdat er geen levende wezens aan boord van het vliegtuig zijn die moeten worden beschermd bij een ongeluk (bijv. brand of landing in zee). 7|Pagina
Oppurtunities Creëren van nieuwe markt De voordelen houden niet op bij kostenvoordelen. Ook aan de kant van inkomsten zijn voordelen te behalen. Dit onderdeel van het onbemande vrachtvervoer is kansrijk, maar ook erg onzeker. Er wordt nieuwe markt gecreëerd op twee manieren. Allereerst is daar het vrachtvervoer tussen plaatsen waar dat op dit moment niet gebeurt. Door de mogelijkheid van vervoer met weinig infrastructuur (geen grote luchthaven, spoorlijnen of wegen nodig) kunnen bedrijven in perifere gebieden producten verschepen. Ten tweede het feit dat bepaalde vormen van transport waarschijnlijk goedkoper zal worden. Dit komt door toegenomen concurrentie op de transportmarkt door de komst van onbemand vrachtvliegvervoer, maar ook door de toegenomen efficiëntie die de onbemande vliegtuigen brengen. Doordat het transport mogelijk goedkoper kan worden zal de vraag toenemen, direct, doordat er sneller voor verzending gekozen kan worden en indirect, omdat als gevolg van afgenomen prijs de vraag naar producten op termijn zal stijgen. Integreren van vrachtcontainers in de constructie Omdat er geen personeel aanwezig is in het vliegtuig zijn er verschillende mogelijkheden om de constructie aan te passen. Een belangrijke te onderzoeken mogelijkheid is het integreren van vrachtcontainers in de constructie. Met deze kans is het mogelijk om kosten te besparen op de constructie en gewicht te besparen, wat ook weer kostenvoordelen (brandstof) oplevert. Ook zou de extra ruimte gebruikt kunnen worden voor het bouwen van grotere (door de vrijgekomen ruimte) of efficiëntere containers (bijv. vierkant), wat meer inkomsten oplevert. Er kleven echter ook nadelen aan dit idee. De huidige vliegtuigvrachtcontainers zijn hiervoor wellicht niet geschikt. Daardoor moeten er nieuwe containers worden ontworpen. Dit brengt het probleem dat er verschillende (maten) standaardcontainers moeten worden ontworpen, deze zijn duurder dan de conventionele en waarschijnlijk minder flexibel, zij moeten wellicht altijd in het vliegtuig zitten. Over de veiligheid van dit voorstel zal veel gesproken worden door luchvaartautoriteiten en overheid. Er zal een systeem moeten komen waarin het vliegtuig niet kan vertrekken voor de container op de juiste plaats ligt. Ook moet er controle plaatsvinden op de kwaliteit van de containers. Indien dit zorgvuldig gebeurt tijdens het ontwerpproces zal de veiligheid geen probleem zijn. Een bijkomend nadeel zijn de hoge ontwikkelingskosten die komen met dit concept, alsmede de certificeringsproblemen die daarop volgen. Eliminatie van drukcabines en zuurstof, gebruik van stikstof Omdat er geen mensen of dieren aan boord zijn, is er geen (minder) noodzaak tot het hebben van een drukcabine en zuurstof aan boord, omdat alleen levende wezen druk en zuurstof nodig hebben om te overleven. Het elimineren van zuurstof aan boord heeft tot voordeel dat er gewicht en ruimte bespaard wordt. Gezien het feit dat voor verbranding (brand) zuurstof nodig is, neem je met deze maatregel ook een veiligheidsrisico weg. In principe is het onbemande vliegtuig dan ook niet geschikt voor dieren (en mensen) omdat er geen verzorgers aan boord kunnen gaan. Het vliegtuig kan nu ook worden gevuld met stikstof, waardoor andere brandbestrijdende middelen ook kunnen worden weggehaald en er een veilig vliegtuig ontstaat. Buiten het weghalen van de drukcabine is er een mogelijkheid om het vliegtuig luchtdicht af te sluiten, hiermee verlies je een groot deel van de gewichtsbesparing maar ontwijk je de nadelen van het totaal elimineren van een drukcabine. Het is dan bijvoorbeeld wel mogelijk om producten te vervoeren die gassen bevatten (en dus uitzetten als er geen drukcabine is) maar er zal wel een installatie in het vliegtuig moeten zitten waarmee het de luchtdruk kan behouden. Er zijn ook bij dit mogelijke voordeel complicaties. Het wegnemen van de drukcabine kan zoals gezegd gevolgen hebben voor de lading. Het eerste praktische punt waaraan gedacht kan worden is bijvoorbeeld noppenfolie (knalpapier). De luchtdruk is op tien kilometer nog maar ongeveer 1/3 van de druk op de grond. Hierdoor zouden beschermde folies of andere gasbevattende producten kunnen sneuvelen. Er zal in kaart gebracht moeten worden om welke producten dit gaat en tests 8|Pagina
zullen moeten uitgevoerd om te bekijken of er problemen ontstaan. Er is een reëel gevaar dat hierdoor het vervoer van veel levensmiddelen uitgesloten moet worden of dat zij anders verpakt moeten worden. Andere oplossingen zouden kunnen zijn dat het vliegtuig lager vliegt of de eigenaar ‘de schade betaald’ als het mis gaat. Hierdoor is het dan ook mogelijk dat deze nadelen de voordelen van geen drukcabine overstijgen. Gebruik maken van nieuwsoortige infrastructuur Op termijn moet het mogelijk kunnen zijn voor onbemande vrachtvliegtuigen om bijna net zo flexibel te opereren als een vrachtwagen. Hierdoor is er op slechts een aantal plaatsen een kleine hoeveelheid infrastructuur nodig (eigenschap van een luchthaven). Zo is er de theoretische mogelijkheid om naast een industriegebied te landen. Hiervoor is niet heel veel meer nodig dan een ‘beetje’ asfalt bij dat industriegebied en navigatiemiddelen. Dit scheelt in perifere gebieden aanzienlijk gezien het feit dat er geen lange wegen of spoorlijnen aangelegd hoeven te worden door duizenden kilometers aan onherbergzaam gebied. Ook kan er gebruikt gemaakt worden van een goedkoper standaardoplossing voor onbemande vrachtvliegtuigen, die het bouwen van een dergelijke ‘luchthaven’ tot het minimum beperkt. Weaknesses Restrictie op de te vervoeren vracht Een nadeel van het vervoer per onbemand vrachtvliegtuig is dat niet alle producten te vervoeren zijn. Levende vracht is bijvoorbeeld niet te vervoeren omdat er geen verzorgers aan boord kunnen. Er moet ook rekening gehouden worden met het gewicht en het volume van de vracht, het is immers de voorlopig bedoeling dat het onbemande voertuig een klein vliegtuig wordt. De restrictie op de te vervoeren vracht kan groter worden als gekozen wordt voor een vliegtuig zonder bijvoorbeeld drukcabine of zuurstof. Terrorisme-bestendigheid Een probleem wat niet kan worden overgeslagen is terrorisme. In het verleden bleek iedere nieuwe civiele revolutie ook een nieuwe criminele/militaire revolutie. Alles wat het eenvoudiger en goedkoper maakt om spullen te vervoeren, maakt het voor criminelen eenvoudiger en goedkoper om hun beroep uit te oefenen. Ondanks dat dit geen reden is om nieuwe technologieën te stoppen, is het wel belangrijk om hier rekening mee te houden. Zo heeft de ‘piloot’ bijvoorbeeld controle over tien vliegtuigen en kan dus bijvoorbeeld tien vliegtuigen tegelijk als bom gebruiken. Bijkomend ‘voordeel voor terroristen’ is het ontbreken van personen aan boord. Om dit risico te verminderen zal de beveiliging van deze luchtverkeerscentra van een niet eerder vertoond niveau moeten zijn. Ook het inladen van een vliegtuig en de lading die vervoerd wordt moet worden gecontroleerd op het niveau waarop dat bij vliegtuigen nu ook al gebeurt, dit impliceert hogere kosten. Threats Bevolking en overheid Hieronder valt ook certificatie. Het is te verwachten dat er problemen onstaan bij de acceptatie van dit nieuwe vervoersmiddel. De ‘onwetende’ bevolking zal al snel een mening hebben over onbemande vliegtuigen. In het verleden heeft vrijwel ieder nieuw vervoersmiddel te maken gehad met protest vanuit de bevolking en zeker met onbemande voertuigen is het risico erg groot dat mensen zich zorgen maken over de veiligheid van het vervoersmiddel in het algemeen. Dit kan ook verregaande effecten hebben op het beleid van de overheid. Behalve het feit dat ook de overheid vaak ‘onwetend’ is, is het ook zo dat de overheid de taak heeft haar bevolking veiligheid te bieden of hen in ieder geval een veilig gevoel te geven. Het is daarom niet ondenkbaar dat de overheid bijvoorbeeld vluchten op bepaalde vliegvelden en boven bepaalde gebieden (tijdelijk) zal verbieden, totdat onbemand vliegen zich heeft bewezen. Voordat de vliegtuigen zich überhaupt kunnen bewijzen zullen ze gecertificeerd moeten worden en ook daar zouden emoties de overhand kunnen nemen. 9|Pagina
Hoe dit precies uitpakt is moeilijk te voorspellen. Wel is het belangrijk dat er goede communicatie plaatsvindt tussen de uitvoerder van het project onbemand vliegen en de overheid en bevolking. Daarnaast zal er rekening mee gehouden moeten worden dat het lang duurt voordat onbemand vliegen ‘normaal’ is en dat er dus langzaam wordt begonnen en de omzetten (en dus inkomsten) laag zijn. Daarnaast is het waarschijnlijk dat ieder ‘incidentje’ groot uitgemeten wordt in de pers en dat grote indicenten zullen leiden tot lange vertragingen van het project of zelfs het einde van onbemand vliegen voor civiele doeleinden. Milieu- en geluidswetgeving Mileuwetgeving wordt gezien als belangrijkste bedreiging in de huidige (bemande) luchtvaart (Graham, 2008). In Nederland krijgen luchthavens restricties opgelegd voor het maximaal aantal vliegbewegingen dat mag plaatsvinden. Ook onbemande vliegtuigen maken natuurlijk geluid en stoten schadelijke stoffen uit. Derhalve is dit ook een probleem voor deze nieuwe soort vliegtuigen. De vliegtuigen zijn echter veel schoner omdat ze minder brandstof verbranden omdat ze lichter zijn en efficiënter vliegen, en door hun grootte zijn ze wellicht ook stiller. Bij de introductie van de vliegtuigen hoeft milieuwetgeving dan ook niet een heel groot probleem te zijn. Pas als de vliegtuigen in groten getale gaan vliegen zal wetgeving over bijvoorbeeld het aantal vliegbewegingen een probleem worden. Capaciteitsprobleem luchtwegen Wat ook een bedreiging vormt voor onbemande vrachtvliegtuigen is het capaciteitsprobleem in de lucht. Zeker gezien het feit dat de vliegtuigen waarschijnlijk klein zijn zal uiteindelijk betekenen dat er veel van rond zullen vliegen, en dat terwijl de trend juist grotere vliegtuigen voorspelt die minder ruimte innemen in de infrastructuur. In het geval van onbemande vliegtuigen is het wellicht mogelijk om vliegtuigen bijvoorbeeld op andere een andere hoogte of route te laten vliegen, of veel dichter bij elkaar dan gebruikelijk. Rondom vliegvelden blijven de congestieproblemen echter bestaan. Gebruik van huidige infrastructuur Onbemande vliegtuigen zullen deels een eigen deel van de luchthavens en vliegroutes krijgen. Toch zal er, zeker in het begin, geen aparte infrastructuur worden aangelegd zoals landingsbanen of nieuwe vliegroutes. De vliegtuigen moeten dus (ook) kunnen vliegen in huidige vliegroutes en kunnen opstijgen, landen, taxiën en parkeren tussen gewone vliegtuigen. Ook moet het vliegtuig kunnen communiceren met ATC en met andere vliegtuigen. Voor zover bekend is een dergelijk systeem waarbij bemand en onbemand door elkaar gebruikt worden niet eerder tot uitvoer gebracht in de luchtvaart. De president van de Verenigde Staten, Obama, heeft wel bekend gemaakt dat dit binnen enkele jaren mogelijk moet zijn in de Verenigde Staten (unmanned.co.uk, 2012). Onzekerheid van ontwikkelingskosten en vraag Uiteraard heeft ieder nieuwe project problemen met het schatten van ontwikkelingskosten en de vraag naar het te bouwen product. Over het algemeen neemt de onzekerheid van ontwikkelingskosten toe naar mate het product (technisch) gecompliceerder wordt. Het risico van te hoge ontwikkelingskosten ligt bij dit project vooral bij het aanpassen van de infrastructuur en certificatie. Conclusie Concluderend kan gezegd worden dat er veel voordelen kleven aan onbemand vliegen, maar dat er ook veel haken en ogen aan zitten. Buiten kostenvoordelen door minder brandstofverbruik en minder gebruik van personeel zijn er ook veel voordelen aan inkomsten die gegenereerd kunnen worden, waar dat eerder niet kon. Er zijn echter nog wel heel veel technische haken en ogen. Veel van deze worden door het POV op dit moment beschouwd als problemen die opgelost zullen worden, wat overblijft is een enorme financiële potentie. 10 | P a g i n a
2. Hoe kunnen concurrenten van onbemand vrachtvliegvervoer gedefinieerd worden? Nu er algemeen beeld is geschetst van de kenmerken, voor- en nadelen en de sterktes en zwaktes is het tijd om te kijken wat de concurrenten zijn van onbemande vrachtvliegtuigen. Er zal een algemene beschrijving van de desbetreffende transportmodus gegeven worden, waarna gekeken zal worden naar de voor- en nadelen van dit transportmiddel. Door deze punten te vergelijken met de eigenschappen van onbemand vrachtvliegvervoer kan er een conclusie getrokken worden over de inzet van het onbemande vrachtvliegtuig. Voor de korte afstand (maximaal 3000 kilometer) is er een aantal concurrenten van het OVV te definiëren, namelijk vrachtwagens en busjes, goederentreinen, bemande vrachtvliegtuigen en binnenvaartschepen. Voor de langere afstanden kan wederom aan bemande vrachtvliegtuigen gedacht worden, maar ook aan containerschepen en passagiersvliegtuigen met bellyfreight. Deze zullen hieronder individueel bekeken worden.
Vrachtwagens Een vrachtwagen kan beschouwd worden als een rijdende container, welke de mogelijkheid heeft om alle bestemmingen te bereiken mits het zich aan een weg bevindt. Het is mogelijk om met een vrachtwagen veel verschillende soorten ladingen te vervoeren, van bloemen en planten tot steen en diesel. De volumes die een vrachtwagen kan vervoeren zijn beperkt, gemiddeld 43 m3. Ook de maximale lading van de vrachtwagen is beperkt (ongeveer 40 ton) (Bert Jonk BV); (Eur- Lex, 2012). Hierdoor worden de vervoerskosten per tonkilometer (tkm) redelijk hoog. De snelheid die gereden mag worden door vrachtwagens ligt rond de 80 kilometer per uur, waardoor het voor grote afstanden, vrij lang kan duren voordat de goederen de plaats van bestemming hebben bereikt. Dat de gemiddelde snelheid lager uitvalt dan verwacht wordt mede veroorzaakt door het toenemende aantal files (Meuwissen, 2005). Vrachtwagens worden veel ingezet voor vervoer in het binnenland van Nederland, maar het vervoer van en naar andere Europese landen groeit elk jaar nog (Meuwissen, 2005). Het belangrijkste voordeel van vrachtwagens ten opzichte van de onbemande vrachtvliegtuigen is de flexibiliteit. Er kunnen allerlei verschillende goederen bij het desbetreffende bedrijf op de stoep bezorgd worden door de vrachtwagen. Nadeel van vrachtwagens is dat ze erg gevoelig zijn voor externe omstandigheden (zoals files). Helaas gebeuren er veel ongelukken met vrachtwagens op de weg, dit komt meede doordat er veel vrachtwagens op de weg zijn.
Goederentreinen Een kenmerkend voordeel van goederentreinen is de relatief grote capaciteit van de goederentrein ten opzichte van vrachtwagens. In Nederland geldt de maximale capaciteit van een goederentrein 4.680 ton en een maximale lengte van 650 meter. Dit maakt de trein bij uitstek geschikt voor het vervoeren van zware lading, zoals ijzererts en kolen. Bijkomend voordeel van het vervoer over het spoor de personeelsbezetting die relatief gezien erg laag is (Rail Cargo). De goederentreinen zijn beperkt, doordat er over de gehele afstand rails aanwezig moeten zijn om de trein te kunnen laten rijden en doordat het niet altijd mogelijk is om de goederen bij het bedrijf zelf af te leveren, omdat het bedrijf niet op het spoorwegennet aangesloten is. De spoorlijn draagt bij aan de horizonvervuiling en levert overlast voor de omwonenden en natuurgebieden (Meuwissen, 2005). Ook de capaciteit op het spoor is natuurlijk ook niet oneindig en in Nederland nu al een groot probleem (Prorail, 2011). Voordeel ten opzichte van onbemande vrachtvliegtuigen is de hoge volumes die tegen relatief lage kosten vervoerd kunnen worden. Nadeel is dat de trein afhankelijk is van of er rail is aangelegd en of er voldoende capaciteit is op deze rails. Treinen worden gezien als veilig vervoersmiddel omdat er weinig ongelukken mee gebeuren.
11 | P a g i n a
Bemande vrachtvliegtuigen Een bemand vrachtvliegtuig heeft een beperkte capaciteit qua gewicht en volume. Een voordeel van vrachtvliegtuigen is dat ze flexibel zijn in het feit dat ze enkel een start- en landingsbaan nodig hebben, welke meestal wel aanwezig is bij een stad van enige betekenis. Hierdoor wordt het mogelijk om intercontinentale bestemmingen met elkaar te verbinden (Meuwissen, 2005). Bemande vrachtvliegtuigen kunnen ingezet worden voor zowel de korte als de lange afstanden. Voor de korte afstanden is meestal niet meer nodig dan één crew, voor langere afstanden moet al gauw gewisseld worden van crew. Veelal wordt er gebruik gemaakt van grote vliegtuigen omdat dit schaalvoordelen oplevert (bijvoorbeeld: Boeing 777F). Het voordeel ten opzichte van een onbemand vrachtvliegtuig is dat er een crew aanwezig is. Hoewel veel van de ongelukken die tegenwoordig plaatsvinden, gevolg zijn van menselijk falen, geeft het de burgerbevolking veel vertrouwen als er een crew aanwezig is. Nadeel hiervan is dat dit veel gewicht kost (cockpit, drukcabine, etc), waardoor er weer minder vracht vervoerd kan worden. Als ander nadeel kan worden gezien dat het vliegtuig alleen maar van vliegveld naar vliegveld kan vliegen en niet direct van en naar de bedrijven toe. Er is dus nog een extra transportmodus nodig om de goederen op de plaats van bestemming te krijgen (zoals een vrachtwagen). Een ander nadeel is de afhankelijkheid van goede weersomstandigheden, hoewel de technologie steeds beter wordt, is het nog niet mogelijk om met ieder weertype te kunnen landen en stijgen (LVNL). Bemande vrachtvliegtuigen zijn over het algemeen zeer betrouwbaar en storten bijna nooit neer. Dit leidt tot een positief beeld van de vliegtuigen bij de bevolking.
Binnenvaart Kenmerkend aan de binnenvaart is de grote capaciteit van de schepen, de capaciteit van de waterwegen, de lage kosten en een hoge betrouwbaarheid (Bureau voorlichting binnenvaart, 2011). Uit onderzoek blijkt dat de binnenvaart verantwoordelijk is voor zeven procent van het totale interne vervoer in de Europese Unie (Informatie binnenvaart, 2009). De grote capaciteit van de schepen wordt vooral gebruikt voor het vervoeren van zware, volumineuze goederen, zoals ijzererts en zand die, doordat 90% van de wereldsteden aan water ligt, bijna voor de deur kunnen worden afgeleverd. Nadelig aan het vervoeren van goederen met binnenvaartschepen is dat het niet snel is. Door de grote massa en de beperkte ruimte op een kanaal of rivier kan de snelheid van een schip nooit hoog zijn, waardoor het erg lang kan duren voordat de goederen op de plaats van bestemming zijn. Door de weersafhankelijkheid (zoals met vorst) en de noodzaak voor overslagpunten is de binnenvaart minder geschikt transportmodus voor bedrijven die snel goederen nodig hebben, zoals de post. De lage uitstoot van schadelijke gassen en hiermee de lage kosten per tonkilometer zorgen er voor dat in Nederland de binnenvaart een veelgebruikte transportmodus is. Hoewel er nauwelijks ongelukken gebeuren met binnenvaartschepen, kan dat toch wel eens gebeuren, zoals bij de Lorelei (NOS, 2011). Hierdoor kan het het voorkomen dat het de binnenvaartschepen dagen moeten wachten voordat ze weer verder kunnen. Over het algemeen is een schip een betrouwbaar vervoersmiddel.
Zeevaart Bij deze transportmodus worden de goederen in containers gedaan, waarna deze in zeer grote hoeveelheden tegelijk op een schip worden vervoerd naar de plaats van bestemming (Sea-cargo). Hiervoor zijn havens nodig, waaruit de goederen verder vervoerd kunnen worden naar de definitieve plaats van bestemming. Het voordeel is dat de vervoerskosten per tonkilometer laag zijn en dat de mogelijkheid bestaat om de hele wereld te bevoorraden omdat veel wereldsteden aan zee liggen. Het nadeel is echter dat er veel tijd nodig is om de goederen te transporteren, waardoor de mogelijkheid om bederfelijke waren te vervoeren uitgesloten wordt (Meuwissen, 2005). Net als voor binnenvaartschepen geldt dat bij de zeevaart weinig ongelukken gebeuren, maar als er een ongeluk gebeurt wordt dit breed uitgemeten in de media.
12 | P a g i n a
Bellyfreight Het vervoeren van vracht in een passagiersvliegtuig is gunstig omdat er gebruik wordt gemaakt van de ruimte die overblijft, naast de te vervoeren passagiers en hun bagage. Dit maakt het mogelijk om de vracht te vervoeren tegen lage kosten, omdat de meeste kosten voor het vliegen met het vliegtuig toch al betaald zijn door de passagiers. Veel voorkomende kosten voor bellyfreight zijn de extra brandstofkosten, de kosten voor de afhandeling van de vracht (James C. Miller, 1973). Het nadeel van bellyfreight is dat niet de vracht bepaald waar er naartoe gevlogen wordt, maar de passagiers (Airline Cargo Management, 2010). Hierdoor zal degene die de goederen wil vervoeren flexibel opgesteld moeten zijn omdat er niet altijd genoeg ruimte is voor zijn goederen. Luchtvaartmaatschappijen zijn altijd zeer gefocusd op de veiligheid van hun passagiers, hierdoor gebeuren er weinig ongelukken. Nadeel is wel dat vliegtuigen niet altijd kunnen opstijgen en landen door weersomstandigheden. Dit geeft wel een veilig beeld naar de bevolking toe.
Conclusie In Tabel 2.1 wordt een overzicht gegeven van de verschillende transportmodi en hun presaties op de verschillende criteria in vergelijking met de andere transportmodi. Uit deze tabel blijkt dat de onbemande vrachtvliegtuigen net als wegtransport lage volumes kent, maar wel duurder is. Prijs Volumes Gewicht Snelheid Flexibiliteit Wegtransport Gemiddeld Laag Gemiddeld Gemiddeld Zeer hoog Railtransport Laag gemiddeld Hoog Gemiddeld Gemiddeld Zeevaart Zeer laag Zeer hoog Hoog Zeer laag Laag Binnenvaart Laag Hoog Hoog Zeer laag Gemiddeld Luchttransport Zeer hoog Gemiddeld Gemiddeld Zeer hoog Laag Bellyfreight Hoog Gemiddeld Gemiddeld Hoog Laag OVV Hoog Laag Laag Hoog Hoog Tabel 2.1: Overzicht transportmodi (Know This, 2006) (Meuwissen, 2005)
Afstand Laag (<3000 km) Laag (<3000 km) Hoog (wereldwijd) Laag (<2000 km) Hoog (wereldwijd) Hoog (wereldwijd) Hoog (wereldwijd)
Er zijn diverse soorten tabellen te maken die een vergelijking weergeven tussen de verschillende soorten transportmodi. Bovenstaande tabel (Tabel 2.1) geeft een vergelijking op basis van de variabelen: prijs, volume, gewicht, snelheid, flexibiliteit en afstand. Met flexibiliteit wordt bedoeld in hoeverre de transportmodus in de mogelijkheid is om de goederen van deur tot deur te vervoeren. De oordelen die in de tabel zijn weergegeven berusten op afwegingen die de auteurs hebben gemaakt aan de hand van verschillende bronnen (Know This, 2006); (Meuwissen, 2005).
13 | P a g i n a
3. Welke kosten(posten) zijn er te benoemen voor het vervoer van vracht met onbemande vrachtvliegtuigen en hoe worden de kosten gemodelleerd? In dit hoofdstuk zal er allereerst kort aandacht zijn voor verschillende soorten kosten van onbemand vrachtvervoer, directe en indirecte kosten en een opsplitsing naar vaste en variabele kosten. Op externe kosten (ongelukken, milieuvervuiling etc.) en life-cycle costs zal niet worden ingegeaan. Omdat het onderzoek zich richt op Direct Operating Cost (DOC) zal daar veruit de meeste aandacht naar uitgaan. Direct operating costs zijn de kosten die direct voortvloeien uit een bepaalde vlucht, hier hoort dus een bepaalde (meestal ‘gemiddelde’) route bij, Amsterdam-Frankfurt kent andere DOC dan Amsterdam-Marseille. De kosten worden bekeken vanuit het oogpunt van het vliegtuig, dat wil zeggen dat bijvoorbeeld afschrijvingen worden bekeken vanuit de werkelijke aanschafprijs van het vliegtuig en niet vanuit een gemiddelde aanschafprijs over het hele bedrijf (er zijn immers dure en minder dure vliegtuigen). Hieronder enkele waarden en aannames die vanaf nu als bekend verondersteld worden. 1 Euro = 1,3 Amerikaanse Dollar 1 Pound = 0,45359237 Kilogram 1 Amerikaanse Gallon = 3,78541178 Liter 1 Pound Force = 4,44822162 Newton 1 pk = 745,699872 Watt 1 zeemijl (nm) = 1,85200 kilometer Tonnen zijn altijd metrische tonnen (1000kg)
Aannames en berekeningen vooraf Voor dit hoofdstuk is er een aantal aannames gedaan om de kosten te kunnen noteren en bedragen te kunnen toevoegen aan de modellen. Ook is getracht om bijvoorbeeld de kosten van de aanschaf van het vliegtuig in kaart te brengen. Deze gevallen zullen in deze paragraaf worden behandeld. De eerste aanname is de introductie van een standaardroute die het vliegtuig vliegt. De gekozen route is Amsterdam – Marseille. Dit heeft ermee te maken dat beide steden realistisch te bereiken zijn per boot, vliegtuig, weg en trein, de steden op ‘gemiddelde’ Europese afstand van elkaar liggen en handel tussen de twee steden realistisch is. De keuze voor deze route is semi-willekeurig, er zijn immers nog tientallen andere stedenparen te formuleren met dezelfde eigenschappen (bereikbaarheid en handel). De afstand tussen Amsterdam (AMS) en Marseille (MRS) is 986,2 kilometer (zie bijlage B). De afstand van bijna 1000 kilometer is uiteraard niet ‘wereldwijd’ zoals OVV in Tabel 2.1 werd omschreven, er wordt hier dan ook gesproken over de DOC van een intracontinentaal vliegtuig. De tweede belangrijke aanname die geldt is dat de vlucht bestaat uit zeven fasen op deze volgorde: start (1), landing (2), cruise (3), stijgvlucht (4), daalvlucht (5), taxiën (6), stationair draaien (7). Dit onderscheid is van belang, vooral voor het brandstofverbruik, omdat ieder van deze zeven fasen een andere manier van vliegen kent, op het gebied van aerodynamische eigenschappen en benodigd vermogen/kracht van de motoren. In sommige theorieën worden taxiën en stationair draaien (van de motoren) bij elkaar genomen, evenals daalvlucht en landing (Air Transport Association, 1967). Deze aanname is gebaseerd op het idee dat in respectievelijk fasen 2,5 en 6,7 de motoren hetzelfde vermogen/kracht zouden genereren, in dit onderzoek wordt dit echter niet als ‘vanzelfsprekend’ geacht en worden dus zeven fasen aangenomen. De exacte definitie van ieder van de fasen hangt af van de manier van vliegen en is derhalve nader te bepalen door de luchtvaartmaatschappij.
14 | P a g i n a
Voor sommige berekeningen is het niet nodig verschillende fasen i te gebruiken, maar kan de totale vluchtduur gebruikt worden, in andere woorden: de som over de duur in alle fasen i, . Dit is de derde aanname. De totale vluchtduur wordt gegeven in zogenaamde blockhours, het aantal uur dat het vliegtuig onderweg is geweest vanaf het moment dat het los kwam van ‘de blokken’ tot het moment dat het weer tegen ‘de blokken’ aanstaat. Naar aanleiding van onderzoek in de Verenigde Staten met 25 luchthavenparen met afstanden tussen de 205 en 6507 mijl (380-12051 kilometer) blijkt er een vaste relatie tusssen vluchtduur en spherische afstand. De afstand is gegeven met D, de spherische afstand in kilometer, spherisch, omdat de aarde rond is. Het taxiën, starten, landen en dergelijke nemen een standaardtijd (constante) in van 0,94 uur. De berekening van D en de afleiding van de formule voor de blocktijd, met als input kilometers, voor OVV’s is te vinden in bijlage B. De vluchtduur wordt gegeven door: (Eq. 3.1) Voordat de formule voor de vaste kosten definitief kan worden gepresenteerd moet er nog een vierde aanname gedaan worden: het aantal cycli dat het vliegtuig kan vliegen. Dit wordt gesteld op maximaal 90.000 (wikianswers, 2012). Omdat niet alle vliegtuigen dat maximum kunnen halen wordt uitgegeaan van 50.000 (negatief) en 70.000 (positief), met als gemiddelde 60.000. De laatste aanname die gedaan moet worden is de aanschafprijs. Aan het schatten van de aanschafprijs gaat een grotere hoeveelheid aannames vooraf. De twee belangrijkste aannames zijn:
Er bestaat een vaste relatie tussen (payload + brandstof gewicht) en MTOW (Bijlage B) Er bestaat een vaste relatie tussen MTOW en aanschafprijs (Bijlage B)
Door deze twee aannames kan, gegeven een hoeveelheid payload (en brandstof) de MTOW worden bepaald, waaruit vervolgens de aanschafprijs kan worden bepaald. Het gebrek aan vergelijkbare vliegtuigen (klein, vracht, propeller) zorgt ervoor dat deze analyse iets uitgebreider wordt dan het simpelweg nemen van de aanschafprijs van een vergelijkbaar vliegtuig. De relatie tussen MTOW en aanschafprijs blijkt niet bestaan voor de wijde range aan grote en kleine vliegtuigen met straalmotoren en propellers, daarom wordt alleen gerekend met de range van propellervliegtuigen die varieert van 0,29 miljoen dollar per ton tot 0,6 miljoen dollar per ton MTOW (zie bijlage B). In bijlage B zijn de verhoudingen tussen maximale payload + brandstof en MTOW te zien. De maximale payload+brandstof is berekend door het leeggewicht van het vliegtuig af te trekken van de MTOW. De verhouding tussen (payload+brandstof)/MTOW is gemiddeld 0,556 voor een range van tien verschillende vrachtvliegtuigen. In de range van kleine vrachtvliegtuigen met propeller is deze verhouding 0,418. Deze laatste verhouding is voor het onbemande vliegtuig realistischer omdat dat waarschijnlijk ook een klein vrachtvliegtuig betreft met propeller. In de tabel hieronder (tabel 3.1) wordt een vliegtuig met een MTOW van 10 ton als basis genomen, het kan dan dus maximaal 4,18 ton meenemen aan payload en brandstof, door het ontbreken van crew en een lichtere constructie wordt er vanuit gegaan dat een onbemand vrachtvliegtuig één ton meer mee kan nemen. Het idee achter dit getal is dat er voor twee piloten ongeveer een halve ton aan gewicht nodig is in verband met bijvoorbeeld toiletten, bagage, voedsel en uiteraard het gewicht van de piloten zelf. Daarnaast is er geen cockpit nodig, geen stoelen, etc.. Ook wordt hierin meegenomen dat vrachtvliegtuigen gemiddeld meer kunnen meenemen dan passagiersvliegtuigen, omdat deze hierop speciaal zijn ontworpen (zie bijlage B).
15 | P a g i n a
Type Payload + Brandstof OVV MTOW Propeller 4,18 ton 5,18 10 ton Tabel 3.1: Prijsrange bij MTOW van 10 ton, 0,29-0,6 miljoen per ton
Prijs range US$ 3 – 6 miljoen (4,5 miljoen)
Indirecte kosten OVV Het doel van dit onderzoek is het maken van een model voor de directe kosten. Er zijn echter ook indirecte kosten zoals marketingkosten, ‘staff’ kosten, administratiekosten en ‘overige’ kosten (SH&E International Air Transport Consultancy, 2003). Afschrijvingen en rente van bijvoorbeeld gebouwen vallen hier ook onder. Afschrijvingen van vliegtuigen worden echter beschouwd als direct operating costs, omdat deze één op één zijn toe te schrijven aan een bepaald vliegtuig. Er wordt aangenomen dat luchtvaartmaatschappijen dit dan ook doen en geen andere manieren gebruiken voor hun boekhouding. De indirecte kosten zullen verder nauwelijks beïnvloed worden door de komst van onbemande vliegtuigen, dit betekent dus dat ze ook niet zullen veranderen, derhalve kunnen bovengenoemde indirecte kosten op dit moment achter wegen worden gelaten.
Directe kosten OVV Hieronder volgt een tabel met verschillende soorten direct operating costs die genoemd worden door Boele (Oud Manager Methodology Group bij Fokker Aircraft) en Curran. Hiermee worden de verschillende kostenposten geïntroduceerd die mee zullen worden genomen in het model (Boele, 1991) (R. Curran, 2003). Kostenpost Boele, 1991 R. Curran, 2003 Afschrijving 16,7% 16% Rente 15% 13% Verzekering 0,005% 1% Brandstof 11,7% 11% Fees & Charges (Landing;Navigation) 17% (8%; 9%) 22% Onderhoud 7,7% 14% Afhandeling 17,6% Bemanning (flight;cabin) 14,1% (8,8%; 5,3%) 23% Tabel 3.2: Verschillende directe kosten naar percentage voor bemande vliegtuigen De percentages geven aan welk deel van de totale direct operating costs aan een bepaalde post toebehoord bij bemande vliegtuigen, voor onbemande vliegtuigen is dit immers nog niet bekend. De verschillende kosten zijn door de hogere olieprijs in de afgelopen tien jaar behoorlijk anders geworden, zij gelden dan ook vooral als indicatie. Met onbemande vrachtvliegtuigen zal vooral worden gewonnen op personeel en brandstof (maar de brandstofprijs is wel verdrievoudigd tussen begin jaren ’90 en 2012), deze twee kostenposten bij elkaar maken in beide scenerio’s meer dan een kwart uit van de totale kosten, er valt hier dus veel te winnen. Hieronder zal per kostenpost worden uitgewerkt hoe deze berekend kan worden. Kort door de bocht zou gezegd kunnen worden dan: DOC = Afschrijvingen + Rente + Verzekering + Brandstof + Fees + Onderhoud + Afhandeling + Loonkosten. De uitwerking blijkt echter een stuk ingewikkelder. Voor iedere formule geldt, voor zover dat nog niet expliciet in de formule is opgenomen, dat er ruimte is/moet (worden) ingericht voor eventuele ‘overige kosten/opbrengsten’ die zich voordoen door bijvoorbeeld wetswijzigingen, subsidies, grote veranderingen in de markt of bepaalde keuzes die een luchtvaartmaatschappij maakt m.b.t. boekhouding. De directe kosten zullen worden opgedeeld in vaste kosten en variabele kosten. De vaste kosten, ook wel ownership costs, zijn afschrijvingen, rente en verzekeringen. Dit zijn kosten die ongeacht hoeveel het vliegtuig vliegt, hoe vaak het opstijgt, hoeveel kilo het weegt, etc. altijd even hoog zijn, vandaar 16 | P a g i n a
de naam ‘vast’. De variabele kosten: brandstof, fees & charges, onderhoud, afhandeling en loonkosten hangen af van een enorm aantal variabelen en beïnvloeden soms elkaar, vandaar dat hier een splitsing is gemaakt.
Vaste kosten Afschrijving De afschrijving van een vliegtuig wordt over het algemeen de volgende methode gebruikt: –
: bijvoorbeeld een vliegtuig
van 100 Euro met 10% restwaarde wordt afschreven over 15 jaar, onderdelen kosten 20% van de –
aanschafprijs (in totaal): . Er moet ieder jaar 7,3 Euro worden afgeschreven op dit vliegtuig (Scholz, 1997). Met aanschafprijs en restwaarde wordt de (verwachte) marktwaarde bedoeld van het hele vliegtuig, dus inclusief motoren (Robert H. Liebeck, 1995). Hierbij zijn 10% restwaarde en 15 jaar afschrijving gangbare waarden (Robert H. Liebeck, 1995). Onderdelen die gebruikt moeten worden voor het vliegtuig kosten uiteraard ook geld, realistische percentages ontbreken, zeker omdat het hier om een nieuw vliegtuig gaat. Wel is duidelijk dat het percentage wordt berekend op basis van de aanschafprijs van het vliegtuig inclusief motoren, en dat de bedragen significant zijn, de schattingen lopen uiteen van 15% tot 29% (Boele, 1991); (Robert H. Liebeck, 1995). Er zijn uiteraard nog andere methoden om afschrijvingen te berekenen, zoals afschrijven op basis van gebruik. Er wordt hier gekozen voor de gepresenteerde methode omdat deze eenvoudiger is en de methode vaker gebruikt wordt door luchtvaartmaatschappijen dan andere methoden (Scholz, 1997). Het probleem dat het vliegtuig vlak na aanschaf relatief veel waarde kwijt raakt, het is dan immers een tweedehands vlietuig, wordt teniet gedaan omdat dit effect in de jaren erna weg-ebt. Ook zou eventueel (extra) verlies kunnen worden gecompenseerd als boekverlies. Uit bovenstaande wordt de formule afgeleid voor afschrijving, de kosten voor afschrijving moeten nog worden gedeeld door het aantal cycles dat gevlogen wordt (60.000) om de kosten per cycle te weten. In bovenstaand voorbeeld werd de afschrijving gedeeld door het aantal jaren van afschrijving, met deze berekening wordt de afschrijving per cycle berekend. Deze 60.000 cycles zullen niet plaatsvinden in de tijdspanne van 12,5 jaar (afschrijvingsduur), maar in de totale levensduur van het vliegtuig, dit is op het totaalbedrag echter een klein verschil. (Eq. 3.2) Met: A B C Po
= Aanschafprijs inclusief motoren = Restwaarde inclusief motoren = Aantal cycles dat het vliegtuig vliegt = Percentage kosten voor onderdelen
Rente De rente die een luchtvaartmaatschappij betaalt hangt af van de aanschafkosten, het percentage wat door vreemd vermogen is gefinancierd en de hoogte van de rente die daar over betaald wordt. Kortom: dit is een interne aangelegenheid van de luchtvaartmaatschappij. Vliegtuigen worden meestal betaald door middel van langlopende leningen (bijvoorbeeld 15 jaar). Aanbetalingen (en wellicht andere uitgaven) worden gedaan vanuit de ‘bedrijfskas’, hier wordt dus geen rente over betaald (geen lening), wel worden de kosten meegenomen die het bedrijf maakt om dit geld niet te investeren in een ander project (opportunity costs), er wordt vanuit gegaan dat dat andere project een spaarrekening is met 2% rente, inflatie wordt buiten beschouwing gelaten bij het bepalen van de 17 | P a g i n a
rentekosten. Wordt de aanbetaling (en alle andere kosten m.b.t. de aanschaf van het vliegtuig) tóch met vreemd vermogen gefinancierd, zet PA dan op 0. De looptijd van de lening wordt gelijk gesteld aan het aantal jaren wat gebruikt wordt bij afschrijving. De kosten voor rente moeten nog worden gedeeld door het aantal cycles dat gevlogen wordt (60.000) om de kosten per cycle te weten. In woorden:
De onderstaande formule moet als volgt worden gelezen: de aanschafprijs vermeerderd met de kosten voor onderdelen (geen contante waarde) is het bedrag wat maximaal wordt geleend ( ). Hierover betaald het bedrijf een rente rB over NA jaren. Soms wordt niet het hele bedrag geleend: . Tenslotte worden de oppurtunity costs (geen contante waarde) vermenigvuldigd met het percentage ‘rente’ die het bedrijf had ontvangen als het haar geld in een ander project had gestopt. Dit geheel wordt gedeeld door het aantal cycli. Hieruit volgt de formule voor rente: (Eq. 3.3) Met: A C NA PA Po rA rB
= Aanschafprijs inclusief motoren = Aantal cycles dat het vliegtuig vliegt = Aantal jaren in dienst = Percentage betaald uit bedrijfskas = Percentage kosten voor onderdelen van aanschafprijs = Rentevoet investering = Rentevoet lening
Verzekering De verzekering van het vliegtuig is een moeilijker punt. Er zijn modellen en aannames voor de hoogte van de verzekering. Er wordt 0,2% van de aanschafprijs genoemd, jaarlijks, op basis van een Fokker 100 (Boele, 1991) en 0,0035% van de aanschafprijs, jaarlijks, gebaseerd op enkele militaire vliegtuigen (Robert H. Liebeck, 1995), anderen verwaarlozen het bedrag voor verzekeringen zelfs (Scholz, 1997) en sommigen noemen 1% als kostenpost. Duidelijk is wel dat de verzekering jaarlijks wordt berekend op basis van de aanschafprijs van het vliegtuig, dus:
Omdat de onbemande vrachtvliegtuigen hun veiligheid nog moet bewijzen en het hier gaat om nietmilitaire vliegtuigen (impliceert hogere verzekeringskosten) mag deze kostenpost zeker niet worden verwaarloosd. Daarnaast is dit bedrag van bijvoorbeeld 0,2% van de aanschafprijs een groter percentage in het geheel van direct operating costs, omdat andere kosten afnemen (bijv. personeelskosten), dit geldt uiteraard voor alle kosten. Overigens wordt hier uitgegaan van gestabiliseerde waarden, in de eerste maanden of misschien zelfs jaren zullen kosten voor verzekering veel hoger liggen, zoals dat in het verleden met andere vliegtuigen zoals de Concorde ook is gebeurd (Robert H. Liebeck, 1995). Het aantal jaar waarover dit bedrag betaald wordt is gelijk aan het aantal jaar waarin wordt afgeschreven (jaren in dienst). De kosten voor verzekeringen moeten nog worden gedeeld door het aantal cycles dat gevlogen wordt (60.000) om de kosten per cycle te weten.
18 | P a g i n a
Hieruit volgt de formule voor de kosten voor verzekeringen: )/C
(Eq. 3.4)
Met: A = Aanschafprijs inclusief motoren C = Aantal cycles dat het vliegtuig vliegt NA = Aantal jaren in dienst PI = Perecentage verzekering Samenvatting vaste kosten Hieronder de vaste kosten met bijbehorende factoren. Deze waarden zijn veelal afgerond, ze zijn gebaseerd op bronnen die in het stuk hierboven ook zijn gebruikt. A = Aanschafprijs inclusief motoren ($4,5 miljoen) B = Restwaarde inclusief motoren (5% van de aanschafprijs) C = aantal cycles dat het vliegtuig vliegt (60.000) NA = Aantal jaren in dienst (12,5 jaar) PA = Percentage betaald uit bedrijfskas (25% van de aanschafprijs) PI = Perecentage verzekering (0,6% van de aanschafprijs per jaar) Po = Percentage kosten voor onderdelen (22,5% van de aanschafprijs in totaal) rA = Rentevoet investering (2% over het uit kas betaalde bedrag) rB = Rentevoet lening (11% over het geleende bedrag per jaar) DOCvast = Afschrijving + Rente + Verzekering (Eq. 3.2) (Eq. 3.3) (Eq. 3.4) DOCvast = (( )/C In de paragraaf ‘aannames en beperkingen vooraf’ is gesproken over de prijs van een vliegtuig, deze is zeer grove geschat op 3-6 miljoen Dollar ($4,5 miljoen). Het aantal cycles wordt geschat op 50.00070.000 (60.000), deze waarde is het aantal cycles die het vliegtuig kan doen in haar leven en dus niet in de 12,5 jaar levensduur (dat zal een stuk minder zijn). De restwaarde van een vliegtuig is volgens de theorie ongeveer 10% van de aanschafprijs, dit kan in theorie uiteraard terug lopen naar 0% (5%), het vliegtuig wordt in 10-15 jaar afgeschreven (12,5), deze tijdsduur wordt genomen als ‘aantal jaar in dienst’. Over de hoogte van aanbetaling is geen theorie beschikbaar, er wordt vanuit gegaan dat dit 25% is. De verzekering van het vliegtuig is in principe ongeveer 0,2% van de aanschafprijs per jaar, voor nieuwe vliegtuigen en technieken ligt dit percentage hoger, hier wordt echter niet op in gegaan. Sommige bronnen melden 1% per jaar als richtlijn (0,6%). De aanschaf van onderdelen kost in het gunstigste geval ongeveer 15% van de nieuwprijs en in het ongunstigste geval ongeveer 30% (22,5%) Uiteraard is het voor de rente erg van belang hoeveel er wordt geleend en hoeveel rente er wordt betaald. Hier lijkt een lening met 14% zeer ongunstig, terwijl een lening met 8% rente gunstig is (11%).
19 | P a g i n a
Nu wordt de formule als volgt geïnterpreteerd: De aanschafprijs A minus de restwaarde B plus de kosten voor onderdelen PO*A worden afgeschreven. De rentekosten is het percentage 100% + het percentage onderdelen PO vermenigvuldigt met de aanschafprijs, rente die daarover wordt betaald en de duur van de lening. Dat alles wordt vermenigvuldigt met het percentage geleend geld (1-PA). Hierbij opgeteld zijn de opportunity costs. De verzekeringen worden bepaald door het rentepercentage verzekeringen PI, de aanschafprijs A die daarbij hoort en het aantal jaren NA waarover dit betaald wordt. Dit zijn de totale vaste kosten van het vliegtuig, per cycle (vlucht) is dat de totale kosten gedeeld door het aantal cycles. Invullen geeft: (((A-B)+(PO*A))+((((1+PO)*A*rb*NA)*(1-PA))+(ra*PA*A*NA))+(PI*A*NA))/C met A = 4500000 = 193.1836. De vaste kosten per cycle zijn dus $193,18 ($386,36 retour).
20 | P a g i n a
Variabele kosten Brandstof Het brandstofverbruik is (vooral) afhankelijk van het aantal cycli van het vliegtuig en de duur van de vlucht. De brandstofkosten worden simpelweg gegeven door:
Met fase i = 1,2...7 (zie ‘aannames en beperkingen vooraf’ aan het begin van dit hoofdstuk) Het aantal kilogram verbruikte brandstof hangt af van de motor(en) die aan het vliegtuig hangt en de kracht die zij moeten leveren. Dit tweede hangt vervolgens weer af van de eigenschappen van het vliegtuig, zoals het gewicht en de aerodynamische eigenschappen, maar ook de snelheid waarop het vliegtuig zou moeten vliegen of de duur van de vlucht. Dit probleem wordt gedeeltelijk opgelost door de zogenaamde (Thrust) Specific Fuel Consumption, (T)SFC, SFC voor propellervliegtuigen. De TSFC, voor straalmotoren, wordt gegeven (per motor) in g/kN*s (gewicht per kracht*tijd), dit betekent dat de consumptie van brandstof door de motor afhankelijk is van de thrust die het levert. Voorbeeld: een Airbus A320 heeft twee motoren met een TSFC van 0,330lb/lbf*hr oftewel 0,00935kg/kN*s. Als het vliegtuig één uur (3600 seconden) vliegt met een thrust van 2x 100kN verbruikt het vliegtuig dus 2*100*3600*0,00935 = 6732 kilogram brandstof (bijna 7 ton). De TSFC is afhankelijk van de hoogte en uiteraard is het aantal kilo verstookte brandstof afhankelijk van de kracht die de motor levert. Om deze twee redenen wordt gebruik gemaakt van de zeven fasen die aan het begin van het hoofdstuk werden gepresenteerd. Voor propellervliegtuigen geldt een SFC, deze is gebaseerd op het vermogen van de motor in pk of in watt. De SFC wordt bijvoorbeeld gegeven in g/kW*s of kilogram/pk*seconde (gewicht per vermogen*tijd). Voorbeeld: een Fokker 50 heeft twee Pratt & Whitney PW 127B Turboproppellers. Één motor heeft 2750 pk (ongeveer 2050 kW) met een SFC van 0,459 pounds/pk*uur, dat is 0,00005783 kilogram/pk*seconde. Stel het vliegtuig vliegt op vol vermogen voor 1 uur (3600) seconden, dan verbruikt het 2*2750 * 0,00005783 * 3600 = 1145 kilogram brandstof (jet-engine.net, 2012);
(Anderson, 2012). Één gallon Jet A weegt 6,8 pounds, 1 pound = 0,4536 kg en 1 US gallon = 3,785 liter dus één liter is 1,797 pounds en dus 0,815 kilogram. Jet A brandstof kost ongeveer 324,5 cent per gallon, dus 85,733 cent per liter en 69,873 $cent per kilogram (per 20 april 2012) (IATA Jet Fuel Price Monitor, 2012). De A320 in het voorbeeld verstookt dus 6732*0,70 = $ 4712 aan brandstof, de fokker 50 verbruikt $ 802 aan brandstof. Uit deze gegevens volgen de formules voor brandstofkosten: (Eq. 3.5) (Eq. 3.6) (Eq. 3.7) Met: Ja = aantal propellermotoren Jb = aantal straalmotoren 21 | P a g i n a
Li = gemiddeld thrust in fase i Mi = gemiddelde power in fase i PRICE = prijs van één kilogram brandstof in US$ SFC = Specific Fuel Consumption in kilogram per power*tijdseenheid Ti = tijdsduur van fase i TSFC = Thrust Specific Fuel Consumption in kilogram per kracht*tijdseenheid Om de brandstofkosten te berekenen van het onbemande vliegtuig moet er een goede motor worden uitgekozen. In de berekening wordt er van uit gegaan dat één propellermotor genoeg is, dat de prijs van van brandstof $ 0,70 per kilogram is en dat het vliegtuig 3,4055 uur (2 maal) in de lucht is; 6,811 uur. Hoeveel brandstof het vliegtuig gebruikt hangt af van hoe lang het vliegtuig in elke fase verblijft en hoeveel vermogen de motor daar levert. Omdat er geen gegevens zijn over het percentage vermogen dat het vliegtuig in iedere fase levert, wordt er vanuit gegaan dat dit gemiddeld in de vlucht ongeveer 70% is voor onbemande vrachtvliegtuigen. Tijdens de start zal het vliegtuig ongeveer 100% van het vermogen gebruiken, terwijl dit bij taxiën ongeveer 10% zal zijn, gemiddeld in alle fasen wordt dus 70% aangenomen. De gebruikte motor is de PW127B (fokker 50 is 20 ton) met een SFC van 0,00005783 kilogram/pk*seconde met 2750 pk (0,70* 2750 = 1925 pk) gedurende 6,811 * 3600 = 24520 seconden. De motor verbruikt dus 0,00005783* 1925*24520 = 2729,6 kilogram brandstof á $1910,74. Het vliegtuig kon ongeveer 5 ton meenemen (5,18) aan payload+brandstof, met 1,5 ton brandstof aan boord betekent dat dat er nog 3,5 ton payload mee kan (ongeveer). Als het vliegtuig verder moet vliegen dan 1000 kilometer zal dit ten koste gaan van payload. Fees & Charges De toeslagen die betaald worden aan de luchthavens waar vanaf gevlogen wordt, worden per vlucht berekend. De direct operating cost die de toeslagen geven zijn dan ook simpel optelbaar bij de andere kosten. Helaas gebruikt iedere luchthaven andere toeslagen die op andere systemen zijn gebaseerd, Schiphol wordt als voorbeeld genomen. Voor de navigation charges wordt Eurocontrol als voorbeeld genomen. Met de volgende charges zal rekening worden gehouden: landingsgelden, startgelden, parkeergelden, geluidsgelden, milieugelden, route navigation charges, terminal charges en meteorologische en andere aeronautische informatie service charges (IATA, 2008). Passenger charges, boarding charges en security charges worden achterwege gelaten omdat deze (althans, op dit moment) geen betrekking hebben op vrachtvliegtuigen. Landen, starten, parkeren en overheid Voor het landen en starten op Schiphol is een vergoeding verschuldigd op basis van gewicht (klasse), geluidscertificatie en het tijdstip van aankomst en vertrek. Voor een vrachtvliegtuig uit geluidscategorie B geldt, tussen 06:00-23:00 een bedrag van €51,40 (≤20.000 kg MTOW) of € 2,57 per 1.000 kg (>20.000 kg MTOW). Voor geluidscategorie MCC3, A en C gelden andere tarieven (zie tabel). Tussen 23:00-06:00 worden voor starts bovenstaande eindbedragen vermeerderd met 50%, voor landingen op dat tijdstip met 27%. In categorie MCC3 worden die bedragen dan ook nog eens vermeerderd met 50%. Hieronder een tabel (Tabel 3.3) naar geluidscategorie, voor meer en minder dan 20.000 kg MTOW, dag en nacht, voor start (S) en landing (L) Vrachtvervoer B A C MCC3 ≤20.000, 6-23 € 51,40 € 71,96 € 41,12 € 82,24 ≤20.000, 23-6, (S/L) € 77,10 / € 65,28 € 107,94 / € 91,39 € 61,68 / € 52,22 € 185,04 / € 156,67 >20.000, 6-23 € 2,57/1000 kg € 3,60 / 1000 kg € 2,06 / 1000 kg € 4,11 / 1000 kg >20.000, 23-6, (S/L) € 3,86 / 1000 kg / € 5,40 / 1000 kg / € 3,09 / 1000 kg / € 9,25 / 1000 kg / € 3,26 / 1000 kg € 4,57 / 1000 kg € 2,62 / 1000 kg € 7,83 / 1000 kg Tabel 3.3: Start- en landingsgelden (Schiphol Airport, 2011)
22 | P a g i n a
Stel je vliegt met een vliegtuig van 10 ton, overdag naar Schiphol, categorie C en maakt daar een landing en een start, dan kost dat 2* €41,12 = € 82,24. Voor vrachtvliegtuigen zijn geen passagierstarieven en beveiligingstarieven vastgesteld. Voor parkeren geldt een tarief van € 1,74 per 1000 kg per etmaal, het vliegtuig van 50 ton is voor 2 uur parkeren dus 2/24 * 2 * 50 * € 1,74 = € 14,50 kwijt, echter de eerste zes uur en 15 minuten parkeren is gratis op Schiphol. De belasting op Schiphol is € 0,50 per ton (€5,00) per landing. Ook geldt er op Schiphol een belastingtarief voor het geluidsniveau van het vliegtuig, deze is per jaar, per luchthaven en per geluidsniveau anders. Voor het berekenen van de exacte hoogte van dit tarief is kennis nodig van artikel 77 van de luchtvaartwet, waarin wordt verondersteld dat de lezer op de hoogte is van de inhoud van het verdrag van Chicago. Omdat deze informatie niet voor burgers beschikbaar is wordt uitgegeaan van het tarief van € 77,50, dat genoemd wordt door Schiphol. In Marseille worden andere systemen gebruikt, waaronder een ander systeem om de geluidscategorie te bepalen van het vliegtuig, in de gegevens wordt uitgegaan van de stilste categorie, categorie 5b. Ook geldt op Marseille een ‘lighting charge’ die in Amsterdam niet bestaat. In onderstaande tabel (Tabel 3.4) staan de tarieven voor de vluchten Amsterdam – Marseille – Amsterdam. Type Schiphol AMS Marseille MRS Totaal Landingsgeld € 41,12 € 22,25 € 63,37 Startgeld € 41,12 € 41,12 Parkeren € 0,€ 5,80 € 5,80 Lighting charge € 43,78 € 43,78 Variabele belasting € 5,00 € 10,00 € 15,00 Vaste Belasting € 77,50 € 7,00 € 84,50 Totaal € 164,74 € 88,83 € 253,57 ($ 330) Tabel 3.4: Totale kosten AMS-MRS v.v. gebaseerd op MTOW van 10 ton, geluidscategorie C of 5b en twee uur parkeren (Schiphol Airport, 2011) (ICAO, 2010) (Boeing, 2011). Op iedere luchthaven gebruikt men dus andere systemen en tarieven, al zal vrijwel iedere luchthaven haar toeslagen berekenen per ton. Sommige luchthavens, zoals Schiphol, hebben ook nog zogenaamde incentive programma’s lopen, vooral voor vrachtvervoerders. Voor nieuwe, minimaal wekelijkse, vrachtroutes wordt het eerste jaar een bedrag van € 300 - € 750 per start teruggestort, dit geldt echter alleen voor vliegtuigen zwaarder dan 150 ton MTOW. Een tweede incentive programma geeft het eerste jaar € 400 terug aan de luchtvaartmaatschappij die een ingeplande vlucht nu uitvoert met een MCC3 vliegtuig maar die vervangt door type B of C. In het algemeen geldt: h
Dit algemene model zal gelden voor iedere luchthaven, de exacte invulling van de manier waarop dit uitgerekend wordt is onbekend en moet worden uitgezocht per luchthaven. De volgende (zeer algemene) formule rolt hier uit: (Eq. 3.8) Met: α = landingsgeld ß = startgeld γ = parkeergeld δ = overheidsbelastingen ε = overige kosten ζ = inkomsten uit incentive programma’s
23 | P a g i n a
Route navigation charges en terminal charges Daarnaast zijn er heffingen van de Air Traffic Control, zogenaamde navigation charges. Hieronder volgt een voorbeeld van de manier waarop in Europa ATC-charges worden berekend, daarna volgt de algemene formule. In Europa (Eurocontrol memberstates) gelden route charges en terminal navigation charges. Er gelden communication charges (vast bedrag per vlucht) voor de zogenaamde Shanwick Oceanic regio. In sommige landen die geen lid zijn van Eurocontrol wordt navigatie ook geregeld door Eurocontrol, in die landen worden veelal aangepaste systemen aangehouden (Eurocontrol, 2006). Het totale bedrag van route charges wat door Eurocontrol wordt binnengehaald is: wil zeggen de som van charges r die Eurocontrol binnenhaalt in chargezone n. Met: = afstandsfactor
; p = gewichtsfactor
, dat met d
met MTOW in ton; t =
unit rate. De unit rate is een wegingsfactor (een bedrag!) die ervoor moet zorgen dat bijvoorbeeld administratieve kosten eerlijk geïnd worden (Eurocontrol, 2006). De terminal charge wordt vastgesteld (in Nederland) met de volgende formule: , de unit rate is een vastgesteld bedrag, in 2011 was dit € 163,12. Deze charges zijn dus: In bovenstaande gevallen worden geluidsmaatregelen automatisch meegenomen met belastingen en fees van de luchthaven, milieumaatregelen worden niet expliciet meegenomen omdat die op dit moment nog niet officieel bestaan. Wat betreft de meteorologische en andere aeronautische informatie service charges is geen systeem bekend. Helaas gelden in verschillende gebieden verschillende methoden voor het berekenen van navigatiekosten, het voorbeeld hierboven geldt alleen in Europa, de algemene formule is: (Eq. 3.9) Met: η = afstandsafhankelijke kosten θ = ‘vaste’ luchthaven afhankelijke kosten λ = overige kosten Omdat het niet bekend is hoeveel tijd het vliegtuig telkens doorbrengt boven ieder land is het onmogelijk te zeggen hoeveel geld een vliegtuig kwijt is op de vlucht naar Marseille. Gelukkig is de unit rate in veel Europese landen bijna gelijk, net als de factoren in de formules. Zodoende is het mogelijk om een redelijke schatting te maken van de navigatiekosten op basis van een vliegtuig met 10 ton MTOW en een route van 2x 986,2 kilometer. De eerste 20 minuten van een vlucht is vrij van charges omdat het vliegtuig zich dan nog in de regio van de luchthaven bevindt en de charge via hen wordt geïnd. Met deze 20 minuten wordt hier overigens geen rekening gehouden omdat de 986,2 kilometer hemelsbreed is en er vanuit wordt gegaan dat het vliegtuig na 20 minuten manouvreren nog precies die hemelsbrede afstand moet afleggen. D=
;
; t = 163,12 dus
En De totale navigatiekosten van de vluchten zijn dus € 507,88 ($660,24).
24 | P a g i n a
Onderhoud Onderhoudskosten van een vliegtuig bestaan uit drie onderdelen: onderhoud van het airframe, onderhoud van de motoren en APU en het onderhoud van (bewegende)onderdelen (University of Westminster, 2008). Deze bestaan op hun beurt allemaal weer uit materiaalkosten (let op dat deze mogen niet overlappen met de afschrijvingskosten voor materialen die al is genomen, hier vallen dus bijvoorbeeld gereedschappen onder), arbeidskosten en zogenaamde burdenkosten (kosten voor ‘uit de vaart nemen’ van het vliegtuig als deze kapot gaat).
Meestal worden kosten voor airframe en bewegende onderdelen samen genomen als ‘kosten voor airframe’, alle onderdelen zitten immers aan het airframe vast, met uitzondering van de motoren, die vaak los gekocht worden. Verschillende personen en instanties hebben zich gewaagd aan het berekenen van onderhoudskosten van vliegtuigen. De totale onderhoudskosten voor narrowbody vliegtuigen kwam in 2006 in de VS uit op gemiddeld $564 per block hour (University of Westminster, 2008). Voor de standaardroute van Amsterdam naar Marseille zijn de kosten voor onderhoud dus 3,4055*564 = $1920,70. In bijlage C zijn formules afgeleid uit een onderzoek dat gebaseerd is op de formules die de Air Transportation Association (ATA) en Liebeck hebben ontworpen (Hays, 2010). De kosten komen in het model uit op $ 2327,60. Helaas geldt de formule voor de motoren alleen voor straalmotoren, voor propellervliegtuigen is er geen soortgelijke formule bekend. De totale kosten voor het onderhoud van het airframe wordt gegeven door:
+ (Eq. 3.10) Met: Cml = uurloon onderhoudspersoneel Tb = blocktime in uren Wa = gewicht van het airframe in kilogram (zonder motoren) Een motor weeg 1060lb, 480,8 kilogram oftewel 0,5 ton (jet-engine.net, 2012). Het airframe zonder motoren weegt dus 9,5 ton, Tb = 2*3,4055= 6,811, het uurloon van onderhoudspersoneel wordt geschat op $ 35. Dit invullen geeft: ((1.26+3.911*(0.095)-0.5205*(0.095)^2)*6.811+(1.614+1.593*(0.095)+0.5852*(0.095)^2 ))*3*35 + ((12.39+65.7*(0.095)+0.878*(0.095)^2)*6.811+(15.2+214.6*(0.095)-13.91*(0.095)^2))*1.51 = $1594,61 De totale kosten voor het onderhoud van de motoren wordt gegeven door:
(Eq. 3.11) Met: Cml = uurloon onderhoudspersoneel L = thrust van de motoren in Newton (alle fasen) Ne = aantal motoren Tb = blocktime in uren 25 | P a g i n a
Omdat de formule niet geldt voor proppellervliegtuigen, kan er als er gerekend moet worden met propellers, een soortgelijke straalmotor uitgekozen worden. De motor die gebruikt wordt (PW127B) heeft 2750 pk en is gebaseerd op een Fokker 50 van 20 ton, die twee van deze motoren heeft. Voor de vergelijking wordt de Cessna Citation X genomen, 16 ton zwaar (MTOW). Deze heeft twee RollRoyce /Allison AE 3007C1 motoren met elk 28,5kN stuwkracht (hier wordt één motor genomen) Als dit ingevuld wordt ontstaat het volgende: (((0.645+(0.03192*0.6297))*6.811*1*3*35)+((25+(0.03192*0.6758))*6.811*1)*1.51) = $732,99 De totale kosten voor onderhoud zijn dus $2327,60 inclusief burden. Zonder burden is dit maar $ 1116,57. In bijlage C staat een korte analyse van de formules van het onderhoud waarin wordt bekeken hoe de formules zich gedragen bij verschillende input. Dit is gedaan omdat de formules erg ongrijpbaar zijn. Afhandeling Hoeveel de afhandeling van het vliegtuig kost hangt uiteraard af van de afhandelaar die gekozen wordt. Het is zeer waarschijnlijk dat de afhandeling van vliegtuigen wordt betaald per (1000) kilogram, daarbij komen kosten als administratiekosten. De methode van het bepalen van tarieven kan voor ieder afhandelingsbedrijf anders zijn en is daarom niet te vatten in een algemene formule die verder gaat dan:
(Eq. 3.12) Met: Ka = kosten per ton afhandeling Kb = vaste kosten afhandeling Kc = kosten voor opslag Kd = kosten voor gevaarlijke stoffen Ke = overige kosten I = aantal af te handelen ton goederen Menzies berekent vaste kosten per zending: €0,073 per kilo (minimaal €16,95) en kosten voor de Unit Load Device (ULD), €79,05. Dus voor 3,5 ton vracht: € 334,55 (ongeveer $435). Opslagkosten worden hierin niet meegerekend omdat deze pas na 24 uur ontstaan, ook wordt er vanuit gegaan dat er geen gevaarlijke stoffen vervoerd worden (Menzies Aviation, 2012). De totaalkosten zijn dus $870. Loonkosten De kosten voor personeel voor een specifieke vlucht worden meestal gemeten in block-hours. Blockhours zijn over het algemeen het aantal uren dat het vliegtuig onderweg is (vanaf pushback tot aankomst bij de gate). Er wordt vanuit gegaan dat er per vliegtuig minimaal één bestuurder aanwezig is op de grond en dat één bestuurder één of meerdere vliegtuigen bestuurt. Met fase i = 1,2...7. Stel: één bestuurder bestuurt tien vliegtuigen, een vlucht duurt 2 uur en deze bestuurder kost €50,per block-hour dan kost de vlucht: 1/10 * 2 * 50 = €10. Dit bedrag hangt dus sterk af van het aantal vliegtuigen onder één bestuurder. Ook is het hier de vraag hoe dergelijke procedures tijdens de landing (of starten en taxiën) moeten worden uitgevoerd, het is denkbaar dat voor iedere fase i een aparte bestuurder wordt aangewezen die met ander loon of ander aantal vliegtuigen vliegt. 26 | P a g i n a
Als er vanuit wordt gegaan dat het besturen van een onbemand vliegtuig ongeveer hetzelfde is als wat een luchtverkeersleider doet, is het mogelijk een redelijke aanname te doen wat betreft een bedrag wat dit zou kosten. Een luchtverkeersleider verdient tussen de €75.000 en € 120.000 (Studentenwerk, 2012). Een luchtverkeersleider werkt 38 uur per week met minimaal 25 vakantiedagen, uitgaande van 45 weken, 38 uur en een salaris tussen €75.000 en €120.000 is het uurloon € 44 - € 70 (Luchtverkeersleiding Nederland, 2012). Het bedrag wat dit de luchtvaartmaatschappij kost is uiteraard vele malen hoger door toeslagen en sociale lasten en zou zo maar op kunnen lopen tot € 80 per uur, hier is echter geen beeld van. Stel, tijdens het taxiën, opstijgen en dalen is er één persoon aanwezig om het vliegtuig te besturen en dit duurt een half uur, daarbij vliegt het vliegtuig twee uur. Zodoende: 1*0,5*80 + 0,1*2*80 = € 56. De loonkosten zijn in dit geval dus € 56. De loonkosten worden gegeven met de volgende formule: (Eq. 3.13) Ci = uurloon bestuurder van vliegtuig in fase i Ei = aantal vliegtuigen onder de hoede van een bestuurder in fase i Fi = aantal uren gevlogen in fase i I = 1,2...7 Het uurloon van een bestuurder wordt geschat tussen $ 57 en $ 91 (€ 44 – 70), alle Ci worden op deze manier berekend. Iedere fase kent een andere tijdstuur F en een ander aantal vliegtuigen E. Er wordt uitgegaan van de volgende fasen: start (1), landing (2), cruise (3), stijgvlucht (4), daalvlucht (5), taxiën (6), stationair draaien (7). De start, landing, stijgvlucht, daalvlucht, taxiën en stationair draaien duurt ongeveer 0,94 uur volgens de theorie, de tijd F3 (cruise) is dus 3,4055 – 0,94 = 2,4655 uur. Dezelfde verdeling wordt gemaakt voor het aantal bestuurde vliegtuigen, deze is 1 bij alle fasen behalve E3 (cruise), deze is 10. Dus F1 + F2 + F4 + F5 + F6 + F7 = 0,94 en E1 = E2 = E4 = E5 = E6 = E7 = 1. F3 = 2,4655 en E3 = 10. Nu invullen:
Gemiddeld dus $ 87,80 per vlucht, dus $ 175,61 om heen en weer te vliegen. Ter vergelijking, twee piloten die $74 per uur verdienen kosten in die zelfde tijd 6,811*2*74 = 1008,03, 14,6 cent per tonkilometer, fors meer dan de 2,5 cent die het nu kost. De totale reductie van kosten alleen al aan personeelskosten is dus 12,1 cent (11% minder). Een iets ingewikkeldere methode van personeelskosten (alleen flight deck crew) berekenen (in tradioneel vrachtvervoer) is de volgende formule (Method for Calculating Direct Operating Cost, 2004). met Tb = 6,811, Nfc = 2 (aantal piloten) en MTOW = 10.000 kilo, komt dit uit op $ 6066,15 (88 cent per tkm, 97% lager), Er wordt getwijfeld of deze formule realistisch is, loonkosten zouden in dit scenario ongeveer de helft van alle kosten van vrachtvervoer vormen. Vast staat wel dat de kostenreductie behoorlijk is.
27 | P a g i n a
Samenvatting Om de totale kosten te berekenen van een vlucht moeten de volgende formules worden opgeteld: (Eq. 3.2) (Eq. 3.3) (Eq. 3.4)
(Eq. 3.7) (Eq. 3.8) (Eq. 3.9)
+ (Eq. 3.10)
(Eq. 3.11) (Eq. 3.12) (Eq. 3.13) In onderstaande tabel staan alle afkortingen en aannames bij elkaar: Afk. A B C Cmi I Ja Jb Ka Kb Kc
Betekenis Aanschafprijs inclusief motoren Restwaarde inclusief motoren Aantal cycles dat het vliegtuig vliegt Uurloon onderhoudspersoneel Aantal af te handelen ton goederen Aantal propellermotoren Aantal straalmotoren Kosten per ton afhandeling Vaste kosten afhandeling Kosten voor opslag
Aanname $4,5 miljoen 5% 60.000 $ 35 3,5 ton 1 0 € 0,073 € 79,05 -
Kd Ke L NA Ne PA PI Po PRICE rA
Kosten voor gevaarlijke stoffen Overige kosten Thrust van de motoren Aantal jaren voor afschrijving Aantal motoren Percentage betaald uit bedrijfskas Perecentage verzekering Percentage kosten voor onderdelen Prijs van één kilogram brandstof in US$ Rentevoet investering
(28,5kN) 12,5 1 25% 0,6% per jaar 22,5% 70 $cent 2% 28 | P a g i n a
rB SFC Tb TSFC Wa α ß γ δ ε ζ η θ λ
Rentevoet lening Specific Fuel Consumption in kilogram per power*tijdseenheid Blocktime in uren Thrust Specific Fuel Consumption in kilogram per kracht*tijdseenheid Gewicht van het airframe (zonder motoren) Landingsgeld Startgeld Parkeergeld Overheidsbelastingen Overige kosten Inkomsten uit incentive programma’s Afstandsafhankelijke navigatiekosten ‘Vaste’ luchthaven afhankelijke kosten Overige kosten
Ci Uurloon bestuurder van vliegtuig in fase i Ei Aantal vliegtuigen onder de hoede van een bestuurde in fase i Fi Aantal uren gevlogen in fase i Li Gemiddeld thrust in fase i Mi Gemiddelde power in fase i Ti Tijdsduur van fase i Tabel 3.5: Overzicht aangenomen waarden
11% 0,00005783 kg/pk*sec. 3,4055 (6,811) 9,5 ton € 63,37 € 41,12 € 5,80 € 99,50 € 43,78 € 0,$ 591,51 $ 68,73 $ 0,$ 74 E3 = 10; De rest = 1 0,94 per vlucht + F3 75% (2062,5 pk) -
Verder wordt aangenomen dat het vliegtuig 400 km/u vliegt, Amsterdam – Marseille 986,2 kilometer is, het vliegtuig een MTOW van 10 ton heeft, 3,5 ton vracht meeheeft en 1,5 ton kerosine. Verder wordt uit gegaan van 10 vliegtuigen per bestuurder in cruisefase. Kostenpost Vaste kosten Brandstof Luchthaven fees Navigation fees Onderhoud Airframe Onderhoud motoren Afhandeling Loonkosten
Bedrag in US$
Kosten per tkm
Percentage van totaal Boele Curran 6% 386,36 0,056 31,7% 30% 29% 1910,74 0,277 11,7% 11% 330 5% 0,048 8% 22% samen 660,24 10% 0,096 9% 22% samen 1594,61 24% 8% samen 14% samen 0,231 732,99 11% 8% samen 14% samen 0,106 870 13% 0,126 17,6% 175,61 3% 0,025 14,1% 23% Totaal 6660,55 100,0% 0,965 Tabel 3.6: Overzicht kosten per kostenpost, gegeven de aannames in tabel 3.5 Hierboven (Tabel 3.6) is een samenvatting te zien van alle kostenposten met daarnaast de schattingen van luchtvaartmaatschappijen zelf. De vaste kosten zijn erg laag, dit is toe te schrijven aan de lage aanschafkosten van het vliegtuig, een gemiddeld verkeersvliegtuig kost veel meer dan $4,5 miljoen. De brandstof is, gezien de forse stijging van de olieprijs en de afname van andere kosten, goed geschat, op 29% van het totaal. De luchthaven en navigation fees komen laag uit, dit komt omdat er gekozen is voor een dagvlucht en het vliegtuig licht en stil is (lagere fees). Hierdoor is onderhoud erg duur geworden (procentueel). Waarschijnlijk is deze te hoog ingeschat, aan de andere kant gaat het wel te om een nieuw vliegtuig (impliceert hogere onderhoudskosten) en nemen onderhoudskosten af (per ton) naar mate het vliegtuig groter wordt. De loonkosten zijn erg laag, 29 | P a g i n a
slechts twee procent van het totaal. De totaalkosten zijn behoorlijk hoog, meer dan $0,965 per tonkilometer (€ 0,742 per tkm). Dit komt vooral door de brandstofkosten en het onderhoud. De kosten nemen echter af bij meer payload en langere afstanden.
30 | P a g i n a
4. Welke kosten(posten) zijn er te benoemen voor het vervoer van vracht met andere vervoersmiddelen en hoe worden de kosten gemodelleerd? In dit hoofdstuk wordt een overzicht gegeven van de geschatte kosten voor het vervoeren van vracht voor een bepaalde transportmodus, ter vergelijking van de methode uit hoofdstuk drie. Er wordt een kostenberekening gemaakt waarin de focus ligt op de directe kosten. Naast de directe kosten bestaan er andere kosten, zoals externe kosten, kosten voor het management, kosten voor reclames en dergelijke. Met externe kosten wordt gedoeld op de kosten die gemoeid zijn met vervuiling, geluidsproductie en ongelukken door de transportmodus. Hoewel er de laatste decennia steeds meer onderzoek wordt gedaan naar de externe kosten, blijft het moeilijk om hier duidelijkheid in te krijgen, omdat deze kosten afhankelijk zijn van de regio en de leeftijd van het materiaal dat gebruikt wordt om de vracht te vervoeren. Deze kosten worden daarom ook niet meegenomen in de berekeningen Een algemene benadering van interne kosten van een vervoersmiddel wordt gegeven door Janic (Janic, 2007). Hiervoor worden de transportkosten bij de kosten voor de benodigde tijd en de kosten voor het verwerken van de vracht bij elkaar opgeteld.
Bovenstaande formule laat echter nog steeds veel onduidelijkheid bestaan over de daadwerkelijke kosten. Veel kostenposten daarom niet goed worden ingevuld. Daarom zal er in dit hoofdstuk voornamelijk een algemene benadering geven van de kosten per vrachtvervoerder. Om de kosten goed te vergelijken zijn deze kosten, waar mogelijk, uitgedrukt in Euro per tonkilometer. Hoewel er veel literatuur te vinden is over de precieze invulling van de kostenposten, is deze veelal niet actueel en/of realistisch. In de Verenigde Staten worden kostenposten veelal anders ingevuld dan in Europa, dit is mede te danken aan de grotere afstanden die in de Verenigde Staten afgelegd worden en de focus op andere vervoersmiddelen dan in Europa. Zo wordt in de VS veel gedaan met pijpleidingen, wegen en spoorwegen, terwijl in landen zoals Nederland, vervoer over water een grote rol speelt (CBS, 2009). De Europese Commissie is bezig met het in kaart brengen van de verschillende kosten voor vervoer in de verschillende deelstaten. Dit hebben zij samengevat in een document (Europese Commissie, 2006), maar hebben hierbij niet de rekenmethode naar buiten gebracht. De resultaten van dit onderzoek worden echter wel gebruikt, omdat deze cijfers niet bedoeld zijn als concrete cijfers, maar als handvatten om een vergelijking te kunnen op stellen met de onbemande vrachtvliegtuigen. Doordat er veel overlap zit in de kostenposten van de verschillende transportmodi, zullen deze niet voor alle modi even uitgebreid behandeld worden. Met Europa worden de 25 landen bedoeld, die Europa telde op 1 januari 2006.
Vrachtwagenvervoer Er bestaat veel onduidelijkheid over de kosten van het vervoeren per vrachtwagen. Niet alle gepubliceerde onderzoeken zijn even recent en nemen ook extreem verschillende percentages voor de verschillende kostencomponenten. Zo schatte de Wereldbank in 1986 de kosten van vrachtwagens, die redelijk efficiënt rijden en op grote schaal opereren in Westerse landen, op 0,06 dollar per tonkilometer (Worldbank). Sinds die tijd zijn er veel dingen veranderd en de prijzen zijn ook flink gestegen. De Europese Commissie heeft in 2006 geschat dat de kosten van vrachtvervoer 31 | P a g i n a
per vrachtwagen, over langere afstanden met een lading van meer dan 12 ton, gelijk zijn aan 0,18 Euro per tonkilometer in Nederland en 0,14 Euro per tonkilometer in Europa (Europese Commissie, 2006). Over het algemeen kan gezegd worden dat de totale kosten voor het vervoer met een vrachtwagen geschat kan worden door de afschrijvingskosten van een vrachtwagen plus de brandstofkosten, de personeelskosten en de onderhoudskosten (Berwick, 2003). Het gaat hier dus om de totale kosten per vrachtwagen. Uit een verslag van de Europese commissie blijkt dat de kostenposten van het vervoer per vrachtwagen uit acht componenten bestaat (Europese Commissie, 2006). Brandstof en personeel vormen samen het overgrote deel van de kosten (60,1 %). Kostenposten Percentage van totale kosten Personeel 38,7 Afschrijvingen 9,3 Rente 1,1 Brandstof 21,4 Onderhoud 10,3 Belastingen 2,2 Verzekeringen 4,6 Overig 12,4 Totaal 100 % Tabel 4.1: Kostenposten vrachtwagen (Europese Commissie, 2006) Personeel Er wordt in dit stuk alleen gewerkt met de directe kosten van het personeel, dit houdt in dat de kosten van het management niet worden meegenomen. Dit omdat deze personen ook op kantoor zitten als er geen of weinig vrachtwagens rijden, daarnaast zijn deze kosten niet relevant zoals in de inleiding van dit hoofdstuk is beschreven. De directe kosten van het personeel bestaat dus volledig uit het salaris per vrachtwagenchauffeur vermenigvuldigt met het aantal vrachtwagenchauffeurs dat in dienst is. Omdat er meerdere chauffeurs op een vrachtwagen kunnen rijden, moet dit gedeeld worden door het aantal vrachtwagens. Afschrijving De kosten van de afschrijving van vrachtwagen worden bepaald door de aanschafwaarde te verminderden met de verwachte restwaarde van de vrachtwagen. Hierbij kunnen eventuele extra onderdelen worden opgeteld, zoals nieuwe banden. Dit totaal dient gedeeld te worden door het aantal jaren dat de vrachtwagen gebruikt gaat worden. –
Rente De rente die betaald moet worden door de vrachtvervoerder hangt af van de kosten die gemaakt zijn voor de aanschaf van de vrachtwagen met geleend geld en opportunity costs. Dit resulteert in dezelfde formule als voor de onbemande vrachtvliegtuigen.
Brandstof De totale brandstofkosten van vrachtwagens zijn een grote kostenpost en worden bepaald door het brandstofverbruik tijdens de rit, de afgelegde afstand en de brandstofprijs (Berwick, 2003). De formule wordt gegeven als: , waarbij ω 32 | P a g i n a
staat voor het gemiddelde brandstofverbruik tijdens de rit voor vrachtwagen i. Één van de meest zuinige vrachtwagens van dit moment heeft een brandstofverbruik van 19,44 liter per 100 kilometer (RTL, 2008). Dit komt neer op 0,8 liter per 100 tonkilometer, omgerekend bedragen de kosten 0,014 Euro per tonkilometer (ongeveer 10% van de totale kosten). Een realistischer voorbeeld is brandstofverbruik van 30 liter per 100 km, waarbij de kosten gelijk zijn aan 0,027 Euro per tonkilometer (20% van de totale kosten). Brandstof is dus een belangrijke en grote kostenpost van vrachtwagens. Onderhoud Bij onderhoudskosten wordt gekeken naar de kosten die worden gemaakt bij het onderhouden van een vrachtwagen. Het betreft hier de arbeidskosten van de reparateur, de kosten van de (nieuwe) onderdelen en de kosten van hulpmiddelen (zoals olie, smeermiddelen, ed.). Al deze kosten worden opgeteld en dan gedeeld door het aantal vrachtwagens, zodat het duidelijk is wat de kosten per vrachtwagen zijn. Belastingen In de Europese Unie gelden regels voor het betalen van de belastingen, de meeste regels zijn echter per land geregeld. Zo is er in Nederland de zogenaamde dieselaccijns, die ongeveer 30% van de totale kostprijs van de brandstof bedraagt. Deze accijns zijn uiteraard al opgenomen in de dieselprijs en hoeven daarom niet apart meegenomen te worden in het stuk van de belastingen. Verder moet er voor het personeel loonbelasting betaald worden en dient het bedrijf wegenbelastingen betaald te worden. In het buitenland geldt dat voor sommige wegen tol betaald moet worden of dat er een vignet gekocht moet worden, wat soms weer afhankelijk is van het gewicht en de CO2-uitstoot van het voertuig (phidan, 2009). Verzekeringen In Nederland geldt dat de vrachtwagen niet de weg op mag als deze niet verzekerd is, hieronder valt de wettelijke aansprakelijkheidsverzekering. De verzekeringspremies verschillen echter fors en het is dus ook verstandig voor het transportbedrijf om goed in de gaten te houden hoe en waarvoor het bedrijf verzekerd is. Hoeveel en wat voor verzekeringen afgesloten zijn verschilt per bedrijf (Rijksoverheid, 2012). Overig Hieronder vallen kosten die niet terug te leiden zijn tot onderdelen die passen in de bovenstaande kostencomponenten. Te denken valt aan, kosten die gemaakt worden door tijdsverlies in files, opleidingskosten van de vrachtwagenchauffeur en kosten voor het terugdringen van geluidsproductie van het voertuig (EUROPEAN COMMISSION, 2003). Samenvatting Vrachtwagens zijn bij uitstek geschikt om relatief kleine hoeveelheden vracht te vervoeren naar een exacte locatie. Hiervoor zijn natuurlijk ook middelen nodig, zoals een geasfalteerde weg. Deze kosten worden niet meegenomen in de berekening. Er wordt echter wel indirect betaald voor deze wegen door middel van wegenbelasting. De algemene kosten voor een vrachtwagen zijn te berekenen door de kostenposten te sommeren. Dit zijn personeel, afschrijving, rente, brandstof, onderhoud, belastingen en verzekeringen. De geschatte directe kosten voor het vervoeren per vrachtwagen in Nederland en Europa zijn ongeveer gelijk aan respectievelijk 0,18 en 0,14 Euro per tonkilometer.
Goederentrein Van railtransport wordt vaak gedacht dat dit duur zou zijn. Het tegenovergestelde blijkt echter waar, sinds de liberalisering van het spoor zijn de prijzen zeer hard gedaald (Railcargo). Voordat de Nederlandse Spoorwegen geprivatiseerd werd in 1993, bestond het passagiers- en vrachtvervoer als één geheel. Met de privatisering is de NS zich meer gaan toeleggen op het vervoeren van personen 33 | P a g i n a
en minder op het vervoeren van vracht. Het vrachtvervoer werd daarom in 2000 afgestoten en deze ging verder met het Duitse DB Cargo onder de naam ‘Railion’. Uit een onderzoek dat in 2006 in opdracht van de International Union of Railways is uitgevoerd, blijkt dat de kosten voor het vervoeren van vracht over spoor in Nederland 0,23 Euro per tonkilometer is. In vergelijking met de gemiddelde prijs voor landen in West-Europa (0,12 Euro per tonkilometer) lijken de kosten in Nederland erg hoog te zijn (Europese Commissie, 2006). In dit hoofdstuk zal worden getracht om de kostenposten van het vervoer over spoor nader te benoemen. De belangrijkste kostenposten zijn: kapitaalkosten, personeel, brandstof, belastingen en charges en overige kosten. Aan belastingen en charges wordt geen aan aandacht geschonken omdat dit erg afhankelijk is van de te vervoeren vracht en er zodoende niet meer over gezegd kan worden. Kapitaalkosten Onder kapitaalkosten vallen kosten zoals het terug betalen van leningen die zijn afgesloten voor het kopen van de trein, rentekosten en de kosten van de afgesloten verzekeringen voor de trein. De leningen van het kopen van de trein is hetzelfde als de afschrijvingsformule gebruikt bij de onbemande vrachtvliegtuigen. –
. De verzekeringen en de
rentekosten kunnen bij de kosten van de afschrijving worden opgeteld om zo de totale ownership kosten te bepalen. Personeel Voor railtransport zijn er verschillende soorten direct personeel nodig op verschillende soorten momenten. Allereerst is er de machinist die de trein bestuurt. Het netto jaarsalaris van een machinist in Nederland ligt rond de 25.000 Euro (Nederlandse Spoorwegen, 2012). Doordat een machinist niet constant achter het stuur mag zitten, moet er of een reserve machinist mee of er moet tussentijds gestopt worden op een station om een nieuwe machinist op te pikken (International Union of Railways, 2010). Van de kosten voor het grondpersoneel kan verwacht worden dat deze niet meewegen doordat zij voornamelijk service gericht werken. Wij gaan er echter vanuit dat deze mensen tevens mee helpen met het in en uit laden van de trein. Zij zorgen ervoor dat de trein op tijd klaar is om te vertrekken en dat de opdrachtgever zijn goederen op tijd in het magazijn heeft staan. Het is echter niet bekend hoeveel personeelsleden het hier betreft, mede doordat een groot deel van deze operatie geautomatiseerd is. Brandstof Treinen kunnen als brandstof kiezen tussen elektriciteit en diesel. Hoeveel en welke soort brandstof er het meest geschikt is voor de trein wordt bepaald door de ontwerper van de trein. De kosten voor brandstof worden als volgt gegeven: . Voor een dieseltrein geldt de verbruikte brandstof in liters vermenigvuldigt met de brandstofprijs per liter. Voor de elektrische trein geldt de verbruikte brandstof in kilowattuur met een prijs per kilowattuur. De brandstofkosten kunnen uiteraard ook bepaald worden per kilometer, door de totale kosten te delen door de afgelegde afstand in kilometers. Onderhoud Hieronder vallen kosten zoals het kopen van reserveonderdelen, kosten van het personeel dat bij het onderhoud werkt en alle materialen die gebruikt worden om de treinen veilig en bruikbaar te houden. Hier moet ook gedacht worden aan de gebouwen en terreinen waar het onderhoud plaatsvindt. Het blijkt dat elektrische treinen in onderhoud goedkoper zijn dan dieseltreinen, doordat deze treinen in de laatste decennia een stuk betrouwbaarder zijn geworden (TEMS, Inc., 2010). Het is gebruikelijk om deze kosten te bepalen per meter treinlengte. 34 | P a g i n a
Samenvatting De grootste kostenposten van het vervoeren per goederentrein zijn: kapitaalkosten, personeel, brandstof en onderhoud. Hierbij wordt geen rekening gehouden met het overslaan van de goederen op bijvoorbeeld een vrachtwagen. Het betreft meestal grote volumineuze producten zoals auto’s en grondstoffen als kolen. Het vervoeren van kleine producten is ook wel mogelijk (zoals post), maar hierbij moet dus nog wel rekening gehouden met overslagkosten. De geschatte kosten voor het vervoer van vracht per trein komt in Nederland uit op 23 Eurocent per tonkilometer.
Binnenvaart Het vervoeren van vracht per binnenvaartschip staat er om bekend dat het erg goedkoop is, maar erg traag. Dit wordt bevestigd door verschillende websites (debinnenvaart, 2012) (informatie.binnenvaart.nl, 2012). De oorzaak van de lage kosten is dat er grote hoeveelheden vracht in één keer vervoerd kunnen worden. Bedrijven die in de buurt van water (kanaal, rivier, e.d.) gevestigd zijn, kunnen gebruik maken van de binnenvaart. De Europese Commissie geeft een schatting van de kosten in Nederland en Europa van respectievelijk 0,8 en 0,9 Eurocent per tonkilometer (Europese Commissie, 2006). Dit lijkt heel weinig. Daarom wordt er een praktijkvoorbeeld genomen van de een informatiesite over binnenvaart (Bureau voorlichting binnenvaart, 2006). Het vervoeren van een lading ruwe materialen van Nijmegen naar Luik kost 4 Euro per ton. De afstand van Nijmegen naar Luik is gelijk aan 170 kilometer, daarmee komen de vervoerskosten 0,024 Euro per tonkilometer. Bijna drie keer zoveel als de schatting van de Europese Commissie. De kostenposten zijn in vergelijking met vrachtwagens en goederentreinen ongeveer hetzelfde. Daarom zullen deze maar kort genoemd worden. De kosten kunnen verdeeld worden in twee onderdelen, vervoerskosten en overslagkosten (Bureau voorlichting binnenvaart, 2006). Onder vervoerskosten vallen: rente, verzekeringen, belastingen, afschrijvingen, loon, reparaties, brandstof, liggelden en havengelden. Onder overslagkosten worden de kosten verstaan die ontstaan bij het in en uitladen van de schepen. Het overslaan van de lading wordt meestal geregeld door een extern gespecialiseerd bedrijf, waardoor de eigenaar van het binnenvaartschip een rekening krijgt van de gemaakte kosten. De meest gebruikte brandstof voor binnenvaartschepen is diesel. De dieselprijs vormt een groot gedeelte van de vervoerskosten en doordat de prijs van diesel de laatste paar jaar enorm omhoog gegaan is, zullen de kosten in vergelijking met 2006 ook gestegen zijn. Rente, verzekeringen, belastingen en afschrijvingen berusten voornamelijk op de aanschafprijs van de schepen. Er zijn veel verschillende soorten schepen en van verschillende grootte, waardoor een benadering van deze kosten niet haalbaar is.
Vrachtvliegtuig Voor een vrachtvliegtuig geldt uiteraard veelal dezelfde kostenposten als bij een onbemand vliegtuig, dat hierboven al uitgewerkt is. De totale kosten zijn te benaderen door de som te nemen over: afschrijving, rente, verzekeringen, heffingen luchthaven, navigatiekosten, onderhoud van motoren en airframe, kosten voor afhandeling, brandstofkosten en de loonkosten. De loonkosten bestaan echter nu uit de kosten van de crew die het vliegtuig bestuurt. Deze post zal daarom hoger uitvallen, dan bij de onbemande vrachtvliegtuigen. De direct operating costs van vrachtvliegtuigen worden voor landen in Europa gemiddeld geschat op 0,75 Euro per tonkilometer (Europese Commissie, 2006). De directe kosten voor vrachtvliegtuigen in Nederland bedragen 0,48 Euro per tonkilometer. Dit lijkt wel erg weinig in vergelijking met de landen om Nederland heen, daarom gaan wordt verder gerekend met de kosten die voor Europa gelden (0,75 Euro per tkm). De capaciteit van vrachtvliegtuigen neemt al jaren toe, zo is het tussen januari 2007 en oktober 2010 mogelijk geworden om 5% meer vracht mee te nemen voor een Boeing 777-300ER (Airline Cargo 35 | P a g i n a
Management, 2010). Door deze schaalvoordelen is het mogelijk dat de kosten zullen dalen en daardoor lager uitvallen dan de onbemande vrachtvliegtuigen die een stuk minder vervoeren.
Zeevaart In dit verslag gekeken naar de short sea shipping, omdat dit relevanter is met betrekking tot het onderzoek. Met short sea shipping worden afstanden bedoeld die binnen Europa te bereiken zijn over zee. Voordelen van short sea shipping is de lage brandstofkosten per ton kilometer en de relatief lage kosten voor het aanleggen van de infrastructuur. Door de stijgende brandstofprijzen wordt de zeevaart steeds aantrekkelijker om vracht te vervoeren (Trujillo, 2010). De kostenposten voor zeevaart zijn gelijk aan de kostenposten van binnenvaart, met weliswaar een andere invulling van de waardes. In het algemeen kan gesteld worden dat de kostenposten voor zeevaart zijn: personeel, brandstof, onderhoud, reparaties, rente, ownership costs, belastingen, havengelden, verzekeringen en afschrijvingen (University of Michigan, 2008). Schattingen van de directe kosten voor short sea shipping variëren van 0,004 Euro per tonkilometer in de Verenigde Staten tot 0,009 Euro per tonkilometer in Europa. Dit verschil kan voornamelijk verklaard worden door de hoogte van belastingen en het feit dat er in de Verenigde Staten minder betaald hoeft te worden voor brandstof (University of Michigan, 2008). De havengelden variëren per haven is het geld dat als vergoeding gebruikt wordt om het de havenfaciliteiten te mogen gebruiken als een schip de haven in komt. De havengelden zijn afhankelijk van de tijd dat het schip in de haven ligt en de grootte van het schip.
Bellyfreight Deze vorm van vrachtvervoer lijkt erg op het vervoeren per bemand vrachtvliegtuig, maar verschilt op een aantal punten hiervan en wordt daarom ook apart behandeld. Het is hier namelijk niet zo dat de vracht bepaald waar er naar toe gevlogen wordt, dat wordt door de passagiersmarkt bepaald. De kostenposten die hierbij horen zijn daarom ook maar gering, omdat het vliegtuig waarschijnlijk toch wel zou vliegen, met of zonder vracht. De belangrijkste kostenposten zijn de brandstof, handlingkosten en beveiliging. Onder handlingkosten verstaan de kosten die gemaakt worden met de verwerking van de goederen. De beveiliging is een apart onderdeel, omdat het belangrijk is dat het vliegtuig geen gevaar wordt voor de mensen. Het is namelijk goed mogelijk dat terroristen het vliegtuig willen gebruiken om aanslagen te plegen of drugs mee te smokkelen. De totale kosten van bellyfreight op één derde bedragen van de kosten van vliegvrachtvervoer (Airline Cargo Management, 2010). Dit komt neer op een bedrag van 0,54 USD/kg voor bellyfreight en 1,55 USD/kg voor een vrachtvliegtuig (Boeing 777-200) voor een vlucht van Amsterdam (AMS) naar Chicago (ORD). Dit wordt omgerekend naar Euro per tonkilometer door het bedrag te vermenigvuldigen met 1000 (1 ton), te delen door de afstand (6700 km) en vervolgens om te rekenen naar Euro. De directe kosten voor een bellyfreight komen hiermee op 0,06 Euro per ton kilometer. De kosten van het vrachtvliegtuig komen omgerekend uit op 0,17 Euro per tonkilometer. Dit is wel een stuk minder als de berekening van de Europese Commissie (0,75 Eurocent voor Europa). Het verschil is grotendeels te verklaren door de afstand, hoe langer het vliegtuig in de lucht is, hoe lager de kosten en door het vliegtuigtype. Bij dit onderzoek is uitgegaan van een Boeing 777-200, terwijl het niet bekend is welk type(s) door de Europese Commissie gebruikt is bij hun onderzoek. De verwachting is dat de kosten voor bellyfreight in Europa een stuk hoger zijn.
36 | P a g i n a
Conclusie Er zijn een hoop aannames gedaan om tot deze conclusie te komen. Deze aannames leiden tot onnauwkeurigheden en onduidelijkheden. Het draait hier echter om de algemene verhouding tussen de kosten van al bestaande transportmodi en de onbemande vliegtuigen. Onderstaande tabel helpt bij het trekken van een conclusie. De tabel geeft in de tweede kolom de kosten (Euro) per tonkilometer voor transportmodi in Nederland en in de derde kolom de kosten (Euro) per tonkilometer voor dezelfde transportmodi in Europa. In de tabel staan ook de waarden in Amerikaanse Dollar (1 Euro = 1,3 USD). Het valt op dat de kosten per tonkilometer voor vervoer over het water (zowel binnenvaart als zeevaart) erg laag zijn, dit komt uiteraard doordat er grote hoeveelheden vracht in één keer vervoerd kunnen worden. Een opmerking die hierbij gemaakt kan worden is het feit dat het erg traag is en voornamelijk geschikt voor grote ladingen. Om deze reden wordt binnenvaart en zeevaart vooral gebruikt voor volumineuze goederen met een lage productwaarde. De kosten van vrachtvliegvervoer verschillen nogal, welke voor een groot deel te verklaren zijn door de afstand waarover gevlogen wordt. Zo scheelt het een heel stuk of er binnen Europa gevlogen wordt, of dat er naar de Verenigde Staten gevlogen wordt. Bij de berekening van de bellyfreight is uitgegaan van een afstand van Amsterdam naar Chicago, waardoor de kosten per tonkilometer een aanzienlijk deel lager zijn. De kosten van vrachtvervoer per spoor en weg zijn laag, waarbij beide vervoersmodi flexibel zijn en de vrachtwagen zelfs van deur tot deur kan leveren. Nederland, Kosten in €/tkm ($/tkm) Wegvervoer 0,18 (0,234) Goederentreinen 0,23 (0,299) Binnenvaart Vrachtvliegtuig 0,48 (0,624) Bellyfreight Zeevaart Tabel 4.2: Overzicht totale directe kosten *gemeten over een afstand van Amsterdam naar Chicago
Europa, Kosten in €/tkm ($/tkm) 0,14 (0,182) 0,12 (0,156) 0,024 (0,0312) 0,75 (0,975) 0,06* (0,078) 0,009 (0,0117)
37 | P a g i n a
5. Welke informatie is (nog) niet aanwezig om kosten te kunnen vergelijken? Beperkingen in het kostenmodel Allereerst worden beperkingen in het gegeven kostenmodel gegeven, er wordt hierin een verdeling in aangebracht tussen de hoogte van de kosten, de verschillende kostenposten, de verschillende soorten kosten en de berekening van deze kostenposten. Hoogte van de kosten Er zijn nog veel aspecten voor een goede kosten analyse niet of slechts kort behandeld. Om de kosten te berekenen zijn veel aannames gedaan die van groot effect kunnen zijn op de werkelijke kosten. Zo is het werkelijke niveau van aanbetalingen die gedaan worden bij de aankoop van vliegtuigen niet bekend en op 25% gesteld omdat dat voor consumentenproducten gangbaar is, ook wordt er vanuit gegaan dat dit geld niet geleend wordt, maar direct betaald kan worden. Daarnaast is bijvoorbeeld het rentepercentage dat betaald wordt op een lening afhankelijk van het bedrijf en de markt en is de schatting van 11% dus behoorlijk willekeurig. Op deze manier zijn er nog talloze voorbeelden te geven waarom de geschatte hoogte van de kosten niet accuraat is. Uiteraard is bijvoorbeeld de hoogte van de brandstofprijs lastig in te schatten op lange termijn en is de berekening op basis van de route Amsterdam-Marseille niet hetzelfde als het gemiddelde over alle vluchten. Wel lijken de getallen allemaal logisch uit te komen gezien de relatief korte afstand en de kleine hoeveelheid vracht die het onbemande vliegtuig meeneemt in het geschetste scenario. De kostenposten Verschillende bronnen geven veelal dezelfde kostenposten echter, deze kunnen niet geheel zonder discussie worden aangenomen. Dit heeft drie oorzaken. Allereerst is niet altijd duidelijk wat bedoeld wordt met een kostenpost. Een goed voorbeeld hiervan is Boele, die afhandeling en personeelskosten apart ziet, terwijl Curran niet over afhandeling praat maar wel behoorlijk hogere personeelskosten heeft. Het is goed mogelijk dat hij afhandeling deels onder personeelskosten heeft geschaard (Boele, 1991); (R. Curran, 2003). Ten tweede is er de mogelijkheid dat andere personen andere interpretaties geven aan bepaalde kostenposten. Zo zijn er kosten bij onderhoud zoals ‘overhaul’ (Kaufmann, 2012). Overhaulkosten zijn de totale kosten van het repareren en/of vervangen van onderdelen. Deze kosten zijn meegenomen bij de kosten van onderdelen, arbeid en burden, toch is niet uit te sluiten dat er uiteindelijk kosten anders worden berekend (en andere uitkomsten hebben) omdat de kosten anders worden geïnterpreteerd, dit hoeft echter geen probleem te zijn omdat de totaalkosten in principe weer gelijk zijn, bovendien, als iedereen het zelfde model gebruikt ontstaan er geen verschillen. De laatste oorzaak dat kostenposten (of onderdelen daarvan) verkeerd worden ingeschat is een aantal onbekende kostenposten. In bepaalde gebieden is het gebruikelijk om zogenaamde ‘registry taxes’ te betalen, belasting/bijdragen om het vliegtuig te registreren. Hoe dit precies in elkaar zit is lastig te achterhalen. Ditzelfde geldt in Europa met bijvoorbeeld ETS (Emission Trading System), het toekomstige systeem waarin gehandeld wordt met onder andere CO2-rechten. Bij dit alles moet er ook nog rekening gehouden worden met het feit dat voor onbemande vliegtuigen bepaalde kosten wegvallen of er juist bij komen. Voor dit soort kosten is het onderdeel ‘overige kosten’ in het leven geroepen, een vage term die rekening houdt met kosten waar nu nog niet bekend van is hoe deze zijn opgebouwd en of zij relevant zijn. De verschillende soorten kosten Er zijn in het verslag verschillende soorten kosten genoemd, vooral het scherpe onderscheid wat hier plaatsvindt tussen directe en indirecte kosten is iets om bij stil te staan. Er wordt in dit onderzoek verondersteld dat de indirecte kosten niet of nauwelijks zullen veranderen. Of dit daadwerkelijk zo is, is nog maar de vraag. Omdat er minder personeel in dienst is (geen piloten) zou het management 38 | P a g i n a
kleiner kunnen zijn dan in tradionele luchtvaartbedrijven. Ook in de voorraad van onderdelen voor vliegtuigen zou iets kunnen veranderen. In het kostenmodel wordt ook verondersteld dat de luchtvaartmaatschappij alleen betaalt voor het gebruik van het vliegtuig. Het is echter zeer waarschijnlijk dat er kosten zijn van omscholing van personeel zoals luchtverkeersleiders als bestuurders van de vliegtuigen, maar ook in de grondpersoneel en de onderhoudstechnici. Dat kost geld en dat zal voor een groot deel voor rekening komen van de luchtvaartmaatschappij zelf. Om deze kosten in beeld te brengen moet er onderzoek gedaan worden naar de life-cycle costs, de kosten om een vliegtuig in dienst te nemen, te houden en uit dienst te halen. Een ander onderdeel wat niet belicht is in dit onderzoek is de hoogte van de ontwikkelingskosten. Dit overlapt deels met bovenstaande, de ontwikkeling van het vliegtuig zal echter voornamelijk voor rekening komen van de vliegtuigbouwer en daarom niet bij life-cycle costs horen. De ontwikkeling van de juiste infrastructuur en het verkrijgen van de juiste vergunningen zou wellicht wel een issue kunnen zijn die deels op het bord van de luchtvaartmaatschappij komt te liggen. Ook externe kosten, kosten van milieuvervuiling, ongelukken en dergelijke worden niet meegenomen in het verslag. Het ontbreken van voldoende achtergrond-informatie Doordat het moeilijk is recente informatie te vinden over het berekenen van kosten gebeuren er soms overklaarbare dingen in het model. Een goed voorbeeld zijn de kosten van onderdelen. Deze worden meegenomen in de afschrijvingskosten, maar daarna ook nog bij de kostenpost onderhoud. Wordt deze post dubbel meegenomen, of zijn er kosten die over het hoofd worden gezien? Dit lijkt een drama, maar het scheelt voor de totaalprijs maar een ‘paar tientjes’ en als iedereen deze methode aanhoudt zal de vergelijkbaarheid niet in het gedrang komen. De berekening van de kosten De laatste kanttekening bij de kosten is de manier waarop deze worden berekend. Het hangt er bij bijvoorbeeld de afschrijvingen erg vanaf hoe de luchtvaartmaatschappij dat zou willen doen, bijvoorbeeld linear of via annuïteiten. Omdat dit geldt voor iedere berekening zijn er aannames gedaan vanuit de literatuur die ertoe leiden dat er veelal gekozen wordt voor een specifiek systeem, dit zorgt ervoor dat het model toch concreet blijft, terwijl het een algemeen scenario schetst. Zo is er in het geval van afschrijvingen gekozen voor een lineare afschrijving. Het voordeel van de keuze is, zoals gezegd, dat het model concreet wordt. Het gevaar van dit soort aannames is echter dat de kosten niet eenvoudig te berekenen zijn voor een bedrijf die de kosten op andere manieren berekend. Voor het berekenen van de kosten vooraf lijken de aannames voorlopig goed genoeg.
Het ontbreken van het batenmodel Voor het maken van een echt kosten/baten model zullen uiteraard ook de baten moeten worden geanalyseerd. In tegenstelling tot de kosten van onbemand vrachtvervoer, zijn de baten behoorlijk anders dan bij bemand vrachtvervoer. Inkomsten door hogere bezettingsgraad In het vorige hoofdstuk werden de ‘vaste’ kosten, oftewel ownership costs van een onbemand vrachtvliegtuig bepaald, deze maken ongeveer 30% uit van alle directe kosten voor het vliegtuig (Boele, 1991); (R. Curran, 2003). Dit betekent dat het vliegtuig veel geld kost, ondanks dat deze aan de grond staat. Hier staan echter geen inkomsten tegenover, het is dus van belang dat het vliegtuig zo kort mogelijk aan de grond staat. Een traditioneel vliegtuig staat veel aan de grond, personeel kan niet heel lang achter elkaar werken of de brandstof is op. Onbemande vrachtvliegtuigen zijn wat personeel betreft uiteraard een stuk flexibeler, dag en nacht kan er worden gevlogen. Dit heeft tevens gevolgen voor tussenlandingen voor brandstof, de plaats die de piloten nu innemen (inclusief bijvoorbeeld wc’s of bagageruimte) kunnen nu gevuld worden met brandstof en omdat de crew aan boord nooit hoeft te stoppen kan 39 | P a g i n a
het vliegtuig zo efficiënt (langzamer) vliegen als mogelijk is. Dit bij elkaar is de belangrijkste reden om aandacht te besteden aan de inkomstenkant. Als deze tijd op de grond te verkorten is, nemen de inkomsten toe, daarmee wordt de 30% ownership costs weer betaald en winst gegenereerd voor de luchtvaartmaatschappij. Inkomsten door nieuwe markten Buiten de (veel) hogere bezettingsgraad van onbemande vrachtvliegtuigen is er ook de mogelijkheid van het aanboren van nieuwe markten. Zoals in de SWOT-analyse in hoofdstuk één al duidelijk naar voor is gekomen, is er weinig infrastructuur nodig om goederen te vervoeren vanaf een fabriek. Op deze manier kunnen bedrijven in perifere gebieden (met slechte infrastructuur) makkelijk goederen vervoeren in kleine hoeveelheden. Het gaat hier dan om fabrieken die nu nog geen goederen vervoeren naar andere gebieden. Het is moeilijk in te schatten hoeveel extra vraag dit zou opleveren. Er moet op lange termijn ook rekening gehouden worden met andere factoren. Bij dit scenario is het namelijk niet ondenkbaar dat de OVV’s ten onder gaan aan het eigen succes. Als kleinere fabrieken en steden de mogelijkheid krijgen om goederen te vervoeren zullen ze groeien en belangrijker worden, waardoor uiteindelijk alsnog de infrastructuur wordt aangelegd waarmee andere vervoersmiddelen (wellicht succesvol) kunnen concurreren met de onbemande vrachtvliegtuigen. Inkomsten door hogere prijzen Doordat de OVV’s nieuwe markten aanboren waar nog geen concurrentie is en kleine vrachten snel vervoeren naar kleinere plaatsen is het niet ondenkbaar dat er hogere prijzen gevraagd kunnen worden voor het vervoer van goederen per OVV. Hierdoor nemen de marges toe en dus ook de inkomsten.
Conclusie Concluderend kan er gezegd worden dat er in dit onderzoek een aantal punten ontbreekt die aanleiding geven tot vervolgonderzoek. Het gaat daarbij vooral om de missende kostenstructuren zoals de life-cycle costs, ontwikkelingskosten en indirecte kosten. De inkomstenkant blijft ‘vaag’, er zijn zeker mogelijkheden om de kansen op dit gebied goed uit te spelen. Over de verschillende manieren om te berekenen hoeveel extra inkomsten mogelijk zijn en het aantal extra soorten inkomsten dient nader te worden onderzocht.
40 | P a g i n a
6. Hoe kan er een vergelijking gemaakt worden tussen kosten van het vrachtvervoer per onbemand vliegtuig en haar concurrenten? Tot slot moet er nog antwoord gegeven worden op de hoofdvraag. Uit de deelvragen blijkt dat antwoord geven op de vraag lastig blijft. Er is in hoofdstuk drie een model opgesteld die antwoord heeft gegeven op de vraag hoe kosten voor onbemand vliegvrachtvervoer kunnen worden gemodelleerd. Het model voor onbemande vliegtuigen verschilt niet wezenlijk van andere modellen. Er zijn enkel kosten uitgelaten of bijgekomen, de methodes zijn niet veranderd. De conclusie is dus dat kosten voor onbemand vliegvrachtvervoer kunnen worden gemodelleerd op dezelfde manier als dat voor bemand vliegvervoer ook al ging. Overigens zitten er wel methodeverschillen in het berekenen van de hoogte van al deze kosten, zo zal de verzekeringsmaatschappij haar premie waarschijnlijk anders (hoger) berekenen. Ook voor de concurrenten van de onbemande vliegtuigen geldt dat de methoden nagenoeg hetzelfde zijn, de kostenposten zijn over het algemeen hetzelfde, alleen de hoogte verschilt. Welke methode er precies wordt gebruikt en welke aannames daarbij gedaan worden (afstand, Euro-Dollar koers, etc.) maakt hoe hoog de kosten per tonkilometer uitkomen. Het is daarom niet zozeer van belang hoe hoog de kosten zijn, maar dat iedereen hetzelfde model gebruikt.
41 | P a g i n a
7.
Bibliografie
AIr Transport Association. (1967). Standard Method of Estimating Comparative Direct Operating Costs of Turbine Powered Transport Airplanes. ATA. Air Transport Association. (1967). Stanford University. Retrieved 03 25, 2012, from http://adg.stanford.edu/aa241/cost/atamethod.html aircraft compare. (2012). aircraftcompare.com. Retrieved 04 02, 2012, from http://www.aircraftcompare.com/helicopter-airplane/Fokker-100/440 aircraft compare. (2012). aircraftcompare.com. Retrieved 04 02, 2012, from http://www.aircraftcompare.com/helicopter-airplane/Fokker-50/438 Airline Cargo Management. (2010, 12). Retrieved 04 22, 2012, from http://www.seaburygroup.com/Web/AerospaceTransportation/Site.nsf/Files/ALCM_Seabury.pdf/$fil e/ALCM_Seabury.pdf Anderson, J. D. (2012). Introduction to Flight. Singapore: McGraw-Hill. Bert Jonk BV. (n.d.). bertjonk. Retrieved 01 19, 2012, from http://www.bertjonk.nl/overzichthuurautos/vrachtwagens-rijbewijs-c/ Boeing. (2011, 5). Boeing.com. Retrieved 04 25, 2012, from http://www.boeing.com/commercial/noise/marseille.html Boeing. (2012). Boeing.com. Retrieved 04 03, 2012, from http://www.boeing.com/commercial/737family/pf/pf_800tech.html Boeing. (2012). Boeing.com. Retrieved 04 02, 2012, from http://www.boeing.com/commercial/767family/pf/pf_400prod.html Boeing. (2012). Boeing.com. Retrieved 04 02, 2012, from http://www.boeing.com/commercial/777family/pf/pf_freighter_product.html Boele, J. (1991). Aircraft Performance and economy. The Netherlands: Fokker. Bureau voorlichting binnenvaart. (2006). Retrieved 04 05, 2012, from http://www.bureauvoorlichtingbinnenvaart.nl/vervoeren/kosten/vervoerskosten Bureau voorlichting binnenvaart. (2011). Retrieved 01 30, 2012, from Bureau voorlichting binnenvaart: http://www.bureauvoorlichtingbinnenvaart.nl/over CBS. (2009). Freight Transport Statistics YB2012. Brussel: Eurostat. Central Route Charges Office. (2011). TERMINAL CHARGES IN THE NETHERLANDS. Brussel: CRCO. debinnenvaart. (2012). Retrieved 04 08, 2012, from www.debinnenvaart.nl: http://www.debinnenvaart.nl/ Eur- Lex. (2012, 02 02). Eur- Lex. Retrieved 02 02, 2012, from http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:31996L0053:NL:NOT 42 | P a g i n a
Eurocontrol. (2006). The EUROCONTROL Route charges system. Brussel: Eurocontrol. EUROPEAN COMMISSION. ( 2003). Retrieved 03 24, 2012, from http://www.externe.info/externpr.pdf European Commission UAS Panel. (2012, 02). Retrieved 04 04, 2012, from UAS INDUSTRY & MARKET ISSUES: https://circabc.europa.eu/faces/jsp/extension/wai/navigation/container.jsp Europese Commissie. (2006, 07 14). Retrieved 02 18, 2012, from www.ec.europa.eu: http://ec.europa.eu/ten/transport/studies/doc/compete/compete_annex_01_en.pdf Flightglobal. (2012). Flightglobal.com. Retrieved 04 02, 2012, from http://www.flightglobal.com/directory/detail.aspx?aircraftCategory=CommercialAircraft&manufactu rerType=CommercialAircraft&navigationItemId=389&aircraftId=2235&&searchMode=Manufacturer google. (2012, 04 02). google.com. Retrieved 04 02, 2012, from www.google.com gpscoordinaten.nl. (2012, 04 05). www.gpscoordinaten.nl. Retrieved 04 05, 2012, from http://www.gpscoordinaten.nl Graham, A. (2008). Managing Airports: An International Perspective. New York: Routledge. Hays, A. P. (2010). Aircraft and Airline Economics. Heerkens, H. (2011). De ontwikkeling van onbemande vrachtvliegtuigen: specificaties en werkplan. Enschede: Hans Heerkens. IATA. (2008). IATA.org. Retrieved 03 24, 2012, from http://www.iata.org/whatwedo/airportans/charges/pages/airport-atc-charges.aspx IATA Jet Fuel Price Monitor. (2012, 04 23). IATA Jet Fuel Price Monitor. Retrieved 04 23, 2012, from IATA Jet Fuel Price Monitor: http://www.iata.org/whatwedo/economics/fuel_monitor/Pages/index.aspx ICAO. (2010). tariffs for airports and air navigation services. ICAO. Informatie binnenvaart. (2009). Retrieved 02 01, 2012, from Informatie binnenvaart: http://www.informatie.binnenvaart.nl/vervoer.html informatie.binnenvaart.nl. (2012). Retrieved 04 05, 2012, from http://www.informatie.binnenvaart.nl/algemeen/nederlandsebinnenvaart.html International Union of Railways. (2010). Relationship between rail service operating costs and speed. Parijs: UIC. James C. Miller. (1973). Retrieved 03 21, 2012, from http://www.bath.ac.uk/ejournals/jtep/pdf/Volume_V11_No_3_258-268.pdf Janic, M. (2007). Modelling the full costs of an intermodal and road freight transport network. Elsevier , 33-44.
43 | P a g i n a
jet-engine.net. (2012). Retrieved 04 06, 2012, from http://www.jet-engine.net/civtsspec.html Kaufmann, M. (2012). Cost/Weight Optimiaztion of Aircraft Structures. Royal Institute of Technology. Know This. (2006). Retrieved 12 21, 2011, from Knowthis: http://www.knowthis.com/principles-ofmarketing-tutorials/managing-product-movement/modes-of-transportation-comparison/ Loonwijzer. (2012). Retrieved 04 02, 2012, from https://www.loonwijzer.nl/home/salarischeck?jobid=8311020000000 Luchtverkeersleiding Nederland. (2012). Arbeidsvoorwaarden . Amsterdam: LVNL. LVNL. (n.d.). Retrieved 02 01, 2012, from Luchtverkeersleiding Nederland: http://www.lvnl.nl/nl/search?query=weersomstandigheden LVNL. (2012). Retrieved 02 01, 2012, from Luchtverkeersleiding Nederland: http://www.lvnl.nl/nl/search?query=weersomstandigheden Menzies Aviation. (2012). Officiële tarievenlijst loodsafhandeling Amsterdam & Rotterdam per 1 januari 2012. Amsterdam: Menzies World. (2004). Method for Calculating Direct Operating Cost. Meuwissen, I. I. (2005, 06). meuwissen-design. Retrieved 02 01, 2012, from http://www.meuwissendesign.nl/publicaties/artikel_multimodaal_vervoer.pdf Nederlandse Spoorwegen. (2012). Retrieved 04 02, 2012, from http://www.werkenbijns.nl/wbns/aan-het-werk-bij-ns/submenu/conducteur-en-machinist Newcome, L. R. (2006). Trends in unmanned aviation. Fairfax: Laurenc R. Newcome. NOS. (2011, 03). Retrieved 03 25, 2012, from www.nos.nl: http://nos.nl/video/216241-stremmingrijn-ramp-voor-nederlandse-binnenvaart.html phidan. (2009). Retrieved 03 22, 2012, from zaplog: http://zaplog.nl/zaplog/article/belasting_en_transport Pilootworden. (2012, 01 18). Piloot worden. Retrieved 01 18, 2012, from http://www.pilootworden.nl/hasflash/11/page/6331/ Prorail. (2011, 06). Retrieved 03 24, 2012, from www.prorail.nl: http://www.prorail.nl/Vervoerders/Documents/Handboek_Railgoederenvervoer_DEF.pdf R. Curran, A. K. (2003). Influence of manufacturing tolerance on aircraft direct operating cost (DOC). Journal of Materials Processing Technology , pp. 208-213. Rail Cargo. (n.d.). Rail Cargo. Retrieved 02 01, 2012, from http://www.railcargo.nl/voordelen_van_het_spoor/kostenefficient Railcargo. (n.d.). Retrieved 04 02, 2012, from www.railcargo.nl: http://www.railcargo.nl/bibliotheek/studentenrubriek/tarieven 44 | P a g i n a
Rijksoverheid. (2012). Retrieved 03 09, 2012, from http://www.rijksoverheid.nl/themas/verkeer-envervoer Robert H. Liebeck, D. A. (1995). Advanced Subsonic Airport Design & Economic Studies. Long Beach: MCDONNELL DOUGLAS AEROSPACE. RTL. (2008). Retrieved 04 20, 2012, from www.rtl.nl: http://www.rtl.nl/(/automotor/rtltransportwereld/)/components/automotor/rtltransportwereld/tva rchief/2007-2008/42/tw42_03.xml Schiphol Airport. (2011). Schiphol Tarieven en Voorwaarden. Schiphol: Schiphol Group. Scholz, R. W. (1997). A Method for Predicting Direct Operating Costs During Aircraft System Design. Cost Engineering , 35-39. Sea-cargo. (n.d.). Retrieved 02 02, 2012, from Sea-cargo: http://www.sea-cargo.no/ SH&E International Air Transport Consultancy. (2003). Airline Operating Costs. Brussel: SH&E. smartcockpit. (2012). smartcockpit. Retrieved 04 02, 2012, from http://www.smartcockpit.com/data/pdfs/plane/fokker/FOKKER50/systems/Fokker_50-Fuel.pdf Studentenwerk. (2012, 01 18). studenentwerk. Retrieved 01 18, 2012, from http://www.studentenwerk.nl/vacatures/40591-the-sky-is-the-limit-als-luchtverkeersleider TEMS, Inc. (2010, 03). Retrieved 04 04, 2012, from http://rockymountainrail.org/documents/RMRABP_CH7_OperatingCosts_03.2010.pdf Trujillo, F. M. (2010). Retrieved 04 23, 2012, from Short-sea shipping: an analysis of its: http://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/03088831003700678 UAV Forum. (2000). Retrieved 12 21, 2011, from UAV Forum: http://www.uavforum.org/marketsfarterm.asp United States Department of Labor. (2012, 04). Bureau of Labor Statistics. Retrieved 04 27, 2012, from http://data.bls.gov/timeseries/CUUR0000SA0?output_view=pct_12mths University of Michigan. (2008, 11 29). Retrieved 04 23, 2012, from http://intermodalmarine.com/pdfs/Survey%20of%20SSS%20Prospects%20in%20the%20U.S..pdf University of Westminster. (2008). Dynamic Cost Indexing. Eurocontrol. unmanned.co.uk. (2012, 02 16). Obama Signs FAA Civil and Commercial UAV Aerospace Bill. wikianswers. (2012). Retrieved 03 25, 2012, from wiki: http://wiki.answers.com/Q/What_is_one_flight_cycle_of_a_airplane Wikipedia. (2012). Retrieved 04 02, 2012, from http://en.wikipedia.org/wiki/Fokker_70 Wikipedia. (2012). wikipedia. Retrieved 04 02, 2012, from http://en.wikipedia.org/wiki/Cessna_Citation_X 45 | P a g i n a
Wikipedia. (2012). Wikipedia. Retrieved 04 02, 2012, from http://en.wikipedia.org/wiki/Cessna_172 Wikipedia. (2012, 04 05). Wikipedia. Retrieved 04 05, 2012, from http://en.wikipedia.org/wiki/Greatcircle_distance Wikipedia. (2012, 04 06). Wikipedia. Retrieved 04 06, 2012, from http://en.wikipedia.org/wiki/Fairchild_Dornier_328JET Worldbank. (n.d.). Retrieved 03 21, 2012, from Worldbank.org: http://www.worldbank.org/transport/roads/rdt_docs/annex1.pdf
46 | P a g i n a
8. Bijlagen Bijlage A – Onderzoeksscope
In het blauw een overzicht van de mogelijke splitsingen die gemaakt kunnen worden in het onderzoek. In het groen de focus van dit onderzoek. 47 | P a g i n a
Bijlage B – Afleiding van de aannames uit hoofdstuk 3 Aanschafprijs De volgende aannames werden gedaan: Er bestaat een vaste relatie tussen (payload+brandstof gewicht) en MTOW Er bestaat een vaste relatie tussen MTOW en aanschafprijs Er moet eerst gekeken worden naar de eerste aanname. In het geel is de verhouding tussen maximale payload + brandstof en MTOW te zien, de payload+brandstof is berekend door het leeggewicht van het vliegtuig af te trekken van de MTOW. De verhoudingen tussen (payload+brandstof)/MTOW zijn gemiddeld 0,556 voor een range van tien verschillende vrachtvliegtuigen. Er bestaan weinig kleine vrachtvliegtuigen en er zijn weinig/geen kleine vrachtvliegtuigen met straalmotoren. Bij de tabel kan een dalend karakter worden waargenomen in de verhoudingen tussen Payload+Brandstof en MTOW, het is goed mogelijk dat de grootte van het vliegtuig en/of de motorkeuze iets te maken heeft met deze daling. Om deze reden worden hier de verhoudingen gebruikt van de kleinste drie (propeller)vliegtuigen (grijs), het onbemande vrachtvliegtuig is immers ook klein en heeft waarschijnlijk propellers, deze verhoudingen zijn gemiddeld 0,418. Type
Payload + Brandstof
MTOW
Antonov An-225 A380F Lockheed C-5 Galaxy Boeing 777F Airbus A330F Boeing 737C Full Cargo Lockheed C-130 Hercules Short 330-200 LET-410 Turbolet Cessna Caravan 208B Gemiddeld
355 ton 337,8 ton 208,63 203,4 ton 124 ton 39,2 ton 35,9 ton 3,707 ton 2,675 ton 1,897 ton
640 ton 590 ton 381 ton 347,8 ton 233 ton 77,56 ton 70,3 ton 10,387 ton 6,4 ton 3,97 ton
Verhouding (Payload + Brandstof) /MTOW 0,555 0,573 0,548 0,585 0,532 0,505 0,511 0,357 0,418 0,478 0,556
Tabel 8B1: Verhouding tussen payload+brandstof en MTOW voor vrachtvliegtuigen Nu wordt er gekeken naar andere typen vliegtuigen en hun verhoudingen tussen payload+brandstof en MTOW. Type
Payload + Brandstof 0,394 1,585 ton 2,307 ton 4,56 ton 7,43 ton
MTOW
Verhouding (Payload Prijs (gem. In + Brandstof) /MTOW miljoenen US$) Cessna 172N (Skyhawk) 1,043 ton 0,378 0,3 Cessna Caravan 208A 3,31 ton 0,479 2 DHC-6-300 (Twin Otter) 5,67 ton 0,407 2 Saab 340A 12,37 ton 0,369 ? Fokker 50 19,95 ton 0,372 6,5 Propellervliegtuig 0,401 Tabel 8B2: Verhoudingen payload+brandstof/MTOW en Prijs/MTOW voor propellervliegtuigen
Prijs/MTOW 0,29m/ton 0,6 m/ton 0,35 m /ton 0,33m/ton
48 | P a g i n a
Type Cessna Citation X Fokker 70 Boeing 737-800
Payload + Brandstof 6,49 ton 14,067 ton 29,39 ton
Boeing 767-400
103,1 ton
MTOW 16,195 36,74 ton 70,535 ton 204,12 ton 560 ton
Verhouding (Payload + Brandstof) /MTOW 0,400 0,383 0,417
Prijs (gem. In miljoenen US$) 22 30 84,4
Prijs/MTOW
0,505
190,2
0,93 m/ton
Airbus A-380-800 283 ton 0,505 389,9 Jet 0,442 Tabel 8B3: Verhoudingen payload+brandstof/MTOW en Prijs/MTOW voor straalvliegtuigen.
1,36 m/ton 0,82 m/ton 1,20 m/ton
0,70 m/ton
Naar aanleiding van de verhoudingen tussen payload+brandstof en MTOW blijkt een verhouding van 0,418 een goede, voorzichtige schatting, al blijkt uit tabel 7B1 dat ‘echte’ vrachtvliegtuigen een veelal hogere verhouding kennen en dus meer mee kunnen nemen. In tabel 2 en 3 staan ook verhoudingen tussen de prijs van passagiersvliegtuigen en hun MTOW. Omdat prijzen van vliegtuigen vaak lastig te zijn achterhalen is dit zo gedaan. Van alle vliegtuigen zou de range van prijs liggen tussen 0,29 miljoen per ton MTOW en 1,36 miljoen per ton MTOW. Om te voorkomen dat er werkelijk zulke prijsranges zouden ontstaan, worden in het onderzoek alleen propellervliegtuigen meegenomen. Hierbij moet worden opgemerkt dat de verhouding tussen gewicht er prijs dus niet (echt) bestaat! Gegevens schatting MTOW en prijs. (aircraft compare, 2012); (google, 2012); (Boeing, 2012); (Wikipedia, 2012); (Flightglobal, 2012); (smartcockpit, 2012) Blocktime Naar aanleiding van onderzoek in de Verenigde Staten met 25 luchthavenparen met afstanden tussen de 205 en 6507 mijl (380-12051 kilometer) kwam een vaste relatie van de vluchtduur deze is gegeven met D, de spherische afstand in mijl, omdat de aarde rond is. De relatie luidt:
Met 1nm = 1,852 kilometer is de blocktijd in kilometers gegeven als:
Met Met
in graden
= start/finish-coördinaat in graden noorder –of zuiderbreedte; start/finish-coördinaat in graden wester –of oosterbreedte
Voorbeeld: Stel we vliegen van Schiphol (52,31° NB, 4,76° OL) naar Marseille (43,44° NB, 5,22° OL) we vullen in:
Een vlucht van Amsterdam (AMS) naar Marseille (MRS) is dus 986,2 kilometer lang (rechte lijn over een bol) en duurt 2 uur en 4 minuten (gpscoordinaten.nl, 2012)(Wikipedia, 2012). Uiteraard vliegt een vliegtuig geen rechte lijn dus de afstand zal behoorlijk wat groter zijn, dit verschil is in dit geval echter irrelevant omdat het hier gaat om de duur van de vlucht. Het verschil wordt pas relevant op het moment dat de snelheid die het vliegtuig vliegt anders is dan de gemiddelde snelheid die de vliegtuigen van de onderzochte luchtvaartmaatschappij. De onbemande vrachtvliegtuigen vliegen, op basis van keuze voor propeller en optimale lift veel minder snel dan de onderzochte vliegtuigen. Uit de formule zou kunnen worden afgeleid dat de vliegsnelheid is gebaseerd op een 49 | P a g i n a
gemiddelde van 882 km/h (
= 881,90km/h). Dit is echter te kort door de bocht, omdat de
afstand D niet de gevlogen afstand is, maar de afstand in rechte lijn. Wel kan uit de formule worden gehaald dat alle handelingen tot aan kruissnelheid, 0,94 uur duren (56min. 24 sec.), dit is immers een constante. Als er nu aangenomen wordt dat de afstand D gelijk is aan de afstand die afgelegd wordt met kruissnelheid, kan worden afgeleid dat de vliegsnelheid 882 km/h is. Hoe sterk deze aanname is, is niet bekend, het is echter intuïtief te begrijpen dat als het manouvreren rond de luchthaven wordt genegeerd (deze afstand is immers constant volgens de formule) dat de te vliegen afstand ongeveer gelijk is aan de spherische afstand D. Er zijn zeker methoden om de snelheid van het vliegtuig in te schatten, dit wordt gedaan met zogenaamde block speed (Air Transport Association, 1967). Deze methode kent echter wederom een keten aan aannames, waaronder de tijd die het vliegtuig moet taxiën die in een bepaalde verhouding staat tot de vluchtduur. Deze tijden zijn sinds 1967 echter ongetwijfeld verandert. Nu volgt uit de formule waarmee begonnen werd:
En uiteraard volgt hier weer uit: Voor het onbemande vliegtuig wat een cruissnelheid heeft van ongeveer 400km/h en 986,2 kilometer vliegtuig is de vliegtijd nu eenvoudig: = 3,4055 uur oftewel 3 uur 24 minuten en 20 seconden
50 | P a g i n a
Bijlage C- Onderhoud In deze bijlage volgt een afleiding en korte analyse van de onderhoudskosten. Airframe De onderhoudskosten van het personeel, voor het onderhoud van het airframe wordt gegeven door:
Met Wairframce = leeggewicht – (droog)gewicht van de motoren in pounds en Cml is de laborcost in $ per uur. Van pounds naar kilogram 1 pound = 0,45359237 kg 1 kg = 2,20462262 pounds. De formule voor kilogrammen wordt als volgt:
Met Wairframce = leeggewicht – (droog)gewicht van de motoren in kilogrammen en Cml is de laborcost in $ per uur. De kosten materialen die nodig zijn voor het onderhoud van het airframe worden berekend met de volgende formule:
Met Wairframce = leeggewicht – (droog)gewicht van de motoren in pounds. Van pounds naar kilogram 1 pound = 0,45359237 kg 1 kg = 2,20462262 pounds. De formule voor kilogrammen wordt als volgt:
De kosten voor de burden van het uit dienst halen van het airframe wordt gegeven met onderstaande formule. Deze burden die ontstaat door indirecte loonkosten en de kosten van het uit service houden van het vliegtuig worden gegeven met: 2*
De totale kosten voor het onderhoud van het airframe wordt gegeven met: 51 | P a g i n a
+
Waarbij telkens de laatste 1,47 een correctie op CPI (consumenten prijs-index) is, deze werd in 2009 gesteld op 1,47 ten opzichte van 1993. Voor 2012 blijkt 1,51 een goede schatting (United States Department of Labor, 2012). Deze correctie vindt plaats op basis van de volgende gedachte: ‘According to the US Department of Labor (Bureau of Labor Statistics), the Consumer
Price Index (CPI) for urban consumers has risen by a factor of 1.47 from June 1993 to Feb 2009 (the most recent data available). In the following equations, material costs have been factored by 1.47 from the values in Ref. 18.7.2. Airline labor costs for flight deck, cabin and maintenance have been left unchanged from their 1993 values.’ (Hays, 2010), Motoren De onderhoudskosten van het personeel, voor het onderhoud van de motoren wordt gegeven door:
Met Ne = aantal motoren, Fn totale netto thrust voor alle motoren in pounds, 1 pound is 4,45 newton, de formule wordt nu:
De kosten materialen die nodig zijn voor het onderhoud van het motoren worden berekend met de volgende formule:
Met Ne = aantal motoren, Fn totale netto thrust voor alle motoren in pounds, 1 pound is 4,45 newton, de formule wordt nu:
De kosten voor de burden van het uit dienst halen van het airframe wordt gegeven met onderstaande formule. Deze burden die ontstaat door indirecte loonkosten en de kosten van het uit service houden van het vliegtuig worden gegeven met:
De totale kosten voor het onderhoud van de motoren wordt gegeven met:
Waarbij de laatste 1,47 een correctie op CPI (consumenten prijs-index) is, deze werd in 2009 gesteld op 1,47 ten opzichte van 1993. Voor 2012 blijkt 1,51 een goede schatting (United States Department of Labor, 2012). De uitkomsten van de schatting met een 10 ton vliegtuig zijn erg hoog, de vraag is dan in hoeverre de formules kloppen, een korte analyse: 52 | P a g i n a
Plot: ((1.26+3.911*(x/100)0.5205*(x/100).^2)*6.811+(1.614+1.593*(x/100)+0.5852*(x/100).^2 ))*3*35 + ((12.39+65.7*(x/100)+0.878*(x/100).^2)*6.811+(15.2+214.6*(x/100)13.91*(x/100).^2))*1.8
MTOW ton
Onderhoud Airframe $ Prijs per ton 0 1220,94 5 1418,34 283,67 10 1614,11 161,41 15 1808,28 120,55 20 2000,83 100,04 25 2191,77 87,67 30 2381,09 79,37 35 2568,80 73,39 40 2754,89 68,87 45 2939,37 65,32 50 3122,24 62,44 Tabel 8C1: Onderhoud van het airframe en MTOW Hierboven staan de onderhoudskosten van het airframe, gemeten naar MTOW (in ton) van het vliegtuig. Wat opvalt is dat de formule een bedrag van $1220,94 openlaat voor een vliegtuig dat niets weegt, dat betekent dus dat het eerste deel van het bedrag niet afhankelijk is van het gewicht van het vliegtuig maar van andere factoren. Hierdoor worden de onderhoudskosten per ton snel minder, bij 100 ton zijn ze $48,62 per ton, bij 200 ton $39,29 en bij 300 ton $34,03. Uit deze cijfers blijkt dat de prijs per ton in ieder geval niet linear daalt, het is dus duur om een klein vliegtuig te hebben, zeker onder de 50 ton. Hierbij moet wel worden gezegd dat de inkomsten (hoeveelheid ton die het vliegtuig mee kan nemen) niet 1 op 1 toenemen met de MTOW, in verband met toegenomen brandstofkosten, de optimale grootte hangt dus van veel factoren af, de reden dat het onderhoud zo duur is, komt hier wel duidelijk naar voor. Wordt gekeken naar de onderhoudskosten van de motoren zien we het volgende: Vermogen in kN Onderhoud Motoren Prijs per ton 0 718,39 5 720,95 144,19 10 723,51 72,35 15 726,07 48,40 20 728,63 36,43 25 731,19 29,25 30 733,75 24,46 35 736,32 21,04 40 738,88 18,47 45 741,44 16,48 50 744,00 14,88 Tabel 8C2: Onderhoud van de motoren en vermogen
Bij de motoren gebeurt hetzelfde als bij het onderhoud van het airframe. Hier ligt echter de prijs per kN thrust bij de gekozen motor voor het onbemande vrachtvliegtuig al redelijk stabiel rond de $ 30. 53 | P a g i n a
Desondanks neemt de prijs per ton af naar $ 7,70 per kN bij 100kN, $5,30 bij 150 kN en $4,10 bij 200 kN. Dit alles op basis van één motor. Blocktime in hr. Onderhoud Airframe $ Prijs per uur 0 695,67 1 1282,92 1282,92 2 1870,17 935,08 3 2457,42 819,14 4 3044,67 761,17 5 3631,92 726,38 6 4219,17 703,19 7 4806,42 686,63 8 5393,67 674,21 9 5980,92 664,55 10 6568,17 656,82 Tabel 8C3: Onderhoud van het airframe en blockhours Ook als het onderhoud van het airframe wordt bekeken naar vliegtijd is een zelfde beeld te zien, echter veel minder extreem, al zijn korte vluchten relatief duur. Wel is hier in absolute getallen een grote toename te zien, dat is intuïtief ook juist, slijtage en dus onderhoud is voornamelijk afhankelijk van de lengte van het gebruik. Tot slot wordt hetzelfde bekeken voor onderhoud aan de motoren: Blocktime in hr.
Onderhoud Motoren Prijs per uur 0 0,00 1 143,23 143,23 2 286,47 143,23 3 429,70 143,23 4 572,94 143,23 5 716,17 143,23 6 859,41 143,23 7 1002,64 143,23 8 1145,87 143,23 9 1289,11 143,23 10 1432,34 143,23 Tabel 8C4: Onderhoud van de motoren en blockhours Dit levert verder geen spannende conclusies op, de onderhoud aan de motoren is linear afhankelijk van de vliegtuig. Een groot probleem bij alle formules voor onderhoud is de ondoorzichtigheid, het is niet bekend waar de getallen precies vandaan komen en of ze accuraat zijn.
54 | P a g i n a