ECN-I--97-O07
JUNI 1997
SAVE-TRANSPORT OVERIGE VERVOERSWIJZEN PERSONENVERVOER Modellering van energieverbruiksontwikkelingen in het personenvervoer M. KALVERDA
Verantwoording Dit rapport is tot stand gekomen in het kader van mijn stage bij ECN in de periode 1 oktober tot en met 31 januari 1997, voor de studie Natuurwetenschappen en Bedrijf & Bestuur aan de Rijksuniversiteit Utrecht. Het onderzoeksdoel van deze stage was de spe¢ifi~atie van de overige vervoermiddelen van het onderdeel personenvervoer in SAVE-Transport met als einddoel het simuleren van ontwikkelingen in het energieverbruik van deze vervoermiddelen tot het jaar 2020. De totstandkoming van dit rapport was niet mogelijk geweest zonder de medewerking en steun van een aantal personen, die ik hiervoor van harte wil bedanken: mijn begeleiders: tìrna Schol (ECN-Beleidsstudies) en Willem de Ruiter (Universiteit Utrecht, vakgroep Natuurwetenschap & Samenleving), mijn stand-in begeleider tijdens de vakantie van Erna, tevens kamergenoot en PCprobleemoplosser: Cees Volkers, de databronnen binnen BS: Pieter Kroon, Jan Römer en Wim van Arkel, mijn mede-stagiairs bij BS: Jeroen, Barend, Balthasar, tot november Erwin en vanaf januari Marco, mijn tweede kamergenoot: Sandra Bos, de gehel~ unit BS: een bijzonder prettige werksfeer, bedrijven en instellìngen die gegevens beschikbaar stelden, de e-mailfaciliteiten, die af en toe contact met de echte wereld vanuit het verre, verre Petten mogelijk maakten.
Abstract The objective of the Simulation and Analysis of Virtual energy use in Energy scenarios (SAVE) model is the analysis of future energy savings possibilities for end users in ¢onjunction with volume growth anti structural changes in the socio-economic system. Within SAVE, the Transport module deals with tfle transport activities in the Nether}ands. This module is divided in transport of ~oods anti transport of passengers. This report describes the SAVE-Transport unit ’Remaining Means of Transport for Passengers’. The remaining transport means comprise all conveyances which are suitable or used for passenger transport, except of passenger cars. This concerns the following means of transport: bus train electric city transport (tram, underground, trolleybus) aeroplane van taxi motorcycle moped ship. Each of these transport means have been separately modelled in Excel 5.0, which calculates the developments in energy use of the modelled transport means for five year periods until 2020. In SAVE: the difference between future energy use and that of
2
ECN-1--97-007
SAVE-Transport: Overige vervoerswiizen personenvervoer
the base year is attributed to three factors: volume developments, structural change$ and savings. The volume development (defined as the development in the number of passenger kilometres) for almost every conveyance bas been modelled based on the Dutch CPB Global Shift scenario. The aviation and international navigation assumptions are based on other studies. In a similar manner structural changes have been implemented in the model The potentie] of energy savings are based on a smal] study of literature. These savings can be put in the model aceording to the user’s own view. The number of kilometres per year, measured in vehicle-, seat- or placekilometres has heen used as a determining parameter for all transport ineens. In most cases, the weight of a vehicle also plays a role in energy use, as well as the age of the vehicle. In some cases the use of several kinds of fuel for propulsion determines energy use. Finally, some transport means have unique determining parameters, like the fuel use during LTOC of aeroplenes or the cylinder capacity of motorcycles. The values of the determining parameters that have been used, are based on data derived from literature and interviews with transport specìalists. The results of the model consist of energy use (in P J) per ineens of ¢onveyance from 1995 to 2020 with intervals of 5 years. The energy use calculations are based on historical data. Aceording to the model calculations passenger air transport appears to be an important energy user in the future. This is eaused by the assumed huge aviation growth, especially in comparison to the demand for other mean$ of transport. The latter does hot grow very fast and sometimes even decreases, due to the assumptions of the Global Shift scenario. Therefore, a deerease of energy use seems to make toost sense in aviation. Both in absolute terras (diminìshing volume growth) as well as in relative terms (savings). The potential of savtngs appears to be able to accomplish ¢onsiderable decrease in energy use (under given volume growth) for all ineens of transport, with maximum savings varying from 30% (motorcycle, trolleybus) to 65% (diesel van). The implementation of energy sering measures should always be eompanied by an analysis of the costs and benefits of the proposed measures. Some recommendations for further research can be pointed out. The most important of these are the development of the possibillty to include several parallel volume developments scenarios in the model and the calculation of energy use in primary energy terms instead of in secundary energy ten’ns.
SAVE~Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer
4
ECN-I--97-007
INHOUD SAMENVATTING
7
1. INLEIDING
9
2. SAVE-TRANSPORT 2.] Algemene besehrijving 2.2 Overige vervoerswijzen 2.3 Volume-, structuur-, en besparingseffecten 2.3.1 Besparingseffecten
11 11 12 13 13
3. MODELLERING OVERIG PERSONENVERVOER 3.1 Bussen 3.1.1 Verbruiksbepalende grootheden 3.1.2 lnvoergegevens 3.1.3 Besparingseffeeten 3.2 Treinen 3.2,1 Verbruiksbepa~ende grootheden 3.2,2 Invoergegevens 3.2.3 Bespanngseffecten 3.3 Elektrisch stadsvervoer 3.3.1 Verbr uiksbepalende grootheden 3.3.2 lnvoergegevens 3.3.3 Bespanngseffecten 3.4 Vliegtuigen 3.4.1 Verbruiksbepalende grootheden 3.4.2 Invoergegevens 3.4.3 Bespanngseffecten 3.5 Bestelauto’s 3,5.1 Verbruiksbepa]ende grootheden 3.5.2 lnvoergegevens 3.5.3 Bespanngseffecten 3.6 Taxì’s 3.6.1 Verbruiksbepalende grootheden 3.6.2 lnvoergegevens 3.6.3 Bespanngseffecten 3.7 Motorfietsen 3.7.1 Verbruiksbepalende grootheden 3.7.2 lnvoergegevens 3.7.3 Bespanngseffecten 3.8 Bromfietsen 3.8.1 Verbruiksbepalende grootheden 3.8.2 Invoergegevens 3.8.3 Besparmgseffecten 3.9 Schepen 3.9.1 Verbruiksbepa]ende grootheden 3.9.2 lnvoergegevens 3.9.3 Besparingseffecten
17 17 17 17 19 20 20 21 23 24 24 24 27 28 28 30 32 33 33 33 36 37 37 37 38 40 40 40 42 43 43 43 44 45 45 46 47
ECN-b-97-007
5
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer 4. RESULTATEN 4.1 Bussen 4.2 Treinen 4.3 Elektrisch stadsvervoer 4.4 Vliegtuigen 4.5 Bestelauto’s 4.6 Taxrs 4.7 Motorfietsen 4.8 Bromfietsen 4.9 Schepen 4.10 Totaal overige vervoer
49 51 53 53 55 57 58 59 59 6O 61
5. CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN 5.1 Conclusies 5.2 Aanbevelingen 5.2.1 Beleidsaanbevelingen 5.2.2 Aanbevelingen voor verder onderzoek
65 65 66 ôô 6?
REFERENTIES
69
BIJLAGE 1. MODELVERGELIJKINGEN BESPARINGEN
73
BIJLAGE 2. GEMIDDELD KILOMETRAGE BROMMERS
75
BIJLAGE 3: ONTWIKKELING VERBRUIKSCIJFERS BUSSEN
77
BIJLAGE 4. LITERATUURGEGEVENS BESPARINGSPOTENTII~LEN
79
6
ECN-I-o97-007
SAMENVATTING Het model SAVE (Simulatie en Analyse van Verbruiksontwikkelingen in Energiescenario’s) beoogt de mogelijke ontwikkelingen in energieverbruik binnen Nederland tot 2020 weer te geven. Binnen SAVE omvat de module Transport de transportactiviteiten in Nederland. Deze module is opgesplitst in goederen- en personenvervoer. Dit rapport geeft een beschrijving van het onderdeel Overig Personenvervoer binnen SAVtE Transport. Het overige personenvervoer omvat alle vervoermiddelen waarmee personen getransporteerd (kunnen) worden, met uitzondering van de personenauto. De modellering van de personenauto en het goederenvervoer is reeds uitvoerig beschreven in [67]. Het overig personenvervoer betreft de volgende vervoerrniddelen: bus trein elektrisch stadsvervoer (tram, metro, trolleybus) vliegtuig bestelauto taxi motorfiets bromfiets (brommer, snorfiets) schip. Voor ieder van deze vervoermiddelen is in het rekenprogramma Excel 5.0 een apart model opgesteld, dat de ontwikkelingen in het jaarlijkse brandstof- en energieverbruik van het betreffende vervoermiddel in jaargangen van 5 jaar tot 2020 berekent. De berekening vindt plaats op basis van veronderstellingen omtrent het optreden van volume-, structuur- en besparingseffecten. Deze effecten beïnvloeden de verbruiksbepalende grootheden, die bekend of af te leiden zijn voor de historische jaren 1~985, 1990 en 1992. Voor ieder vervoermiddel is het jaarkflometrage een verbruiksbepalende grootheid, gerekend in voertuig-, zitplaats- of p]aatskilometers. Voorts speelt in de meeste gevallen het gewicht van het vervoermiddei een rol, evenals de leeftijd. In enkele gevallen is het gebruik van verschillende soorten brandstof bij de aandrijving bepalend voor het energieverbruik. Tenslotte kennen enkele vervoermiddelen unieke verbruiks-bepalende grootheden, zoals het brandstofverbruik tijdens de LTOC van vliegtuigen of de cilinderinhoud bij motorfietsen. De waarden van de verbruiksbepalende grootheden zijn gebaseerd op data uit literatuurbronnen en gesprekken met deskundigen uit de vervoeçsector. De ontwikkeling van volume-effecten (gedefinieerd als verandering in reizigerskilometers) is voor bijna alle vervoermiddelen gemodelleerd op basis van het CPB Global Shift scenario. Bij het luchtverkeer en de internationale zeevaart is gebruik gemaakt van eigen verondersteilingen, gebaseerd op literatuurbronnen. Op deze wijze zijn eveneens de structuureffecten in het model gebracht. Potentiële besparingseffecten zijn overgenomen uít de literatuur en kunnen door de gebruiker van het model naar eigen inzicht worden geïmplementeerd.
ECN-I--97-007
7
SAVE-Transpor~: Overige vervoerswijzen personenvervoer De uitkomsten van het model bestaan voor ieder vervoermiddel uit een op basis van de historische gegevens berekend energieverbruik (in P J) in de jaren 1995-2020 met intervallen van 5 jaar. Met name het vliegtuig komt in de modelberekeningen naar voren als een belangrijke energieverbruiker in de toekomst. Dit wordt veroorzaakt door de veronderstelde grote groei van het luchtverkeer, zeker ten opzichte van de vraagontwikkeling bij andere vervoermiddelen, die door de veronderstellingen van het Global Shif~ scenario niet sterk groeit en in sommige gevallen zelfs daalt. Een verlaging van het energieverbruik lijkt om deze reden het meest zinvol bij het vliegtuig, zowel in absolute zin (vermindering van volumegroei) als in relatieve zin (besparingen). Besparingen blijken in potentie bij alle vervoermiddelen een duidelijke verlaging van het energieverbruik (bij gegeven volume-effecten) teweeg te kunnen brengen, met maximale besparingen variërend van 30% (motorfiets, trolleybus) tot 65% (dieselbestelauto). De invoering van energiebesparende maatregelen dient altijd voorafgegaan te worden door een analyse van de kosten en baten die de voorgestelde maatregelen met zich mee brengen. Er kunnen meerdere aanbevelingen voor verder onderzoek worden genoemd. De belangrijkste hiervan zijn de ontwikkeling van mogelijkheden om meerdere volumescenario’s parallel in het model op te nemen, het betekenen van het energieverbruik in primaire energie in plaats van in secundaire energie, en een nader onderzoek naar de kosten van beaparingsmaatregelen zodat de penetratie van deze maatregelen op basis hiervan kan gesehieden.
8
ECN-I--97-007
1. INLEIDING Dit rapport beoogt een beschrijving te geven van het model SAVE-Transport Overig Personenvervoer en van de resultaten van de berekeningen die met dit model zijn uitgevoerd. Het model SAVE-Transport Overig Personenvervoer is opgesteld als onderdee] van de module SAVE-Transport en behoort als zodanig bij het model SAVE: Simulatie en Analyse van Verbruiksontwikkelingen in Energiescenario’s. Dit model heeft als doe~ de opzet van een model voor het beschrijven en analyseren van mogelijke toekomstige ontwikkelingen in het energieverbruik in Nederland. Binnen SAVE zijn binnen het onderdeel Transport reeds mode~]en opgeste]d van het energieverbruik van goederenvervoer en van personenvervoer met behulp van de personenauto [67]. Het energieverbruik van de andere vervoermiddelen die gebruikt worden voor personentransport is gemodelleerd in het in dit rapport besehreven model SAVE-Transport Overig Personenvervoer. In het rapport wordt allereerst in hoofdstuk 2 het model SAVE nader geïntroduceerd en wordt de opzet van het model beschreven. Ook worden de sleutelbegrippen van het model Overig Personenvervoer toegelicht. In hoofdstuk 3 wordt per vervoerswijze in detail beschreven hoe het model is opgebouwd, welke gegevens zijn ingevoerd en welke verbanden en veronderstellingen hierbij zijn gebruikt. Hoofdstuk 4 geeft per vervoerswijze de uitkomsten van de modelberekeningen en eindigt met een totaaloverzicht van de verwachte energieverbruiksontwikkelingen van de overige vervoerswijzen. In hoofdstuk 5 tenslotte, worden de conclusies die uit dit rapport getrokken kunnen worden op een rijtje gezet en worden beleidsaanbevelingen en aanbevelingen voor verder onderzoek gedaan.
ECNoI--97-007
9
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer
]. 0
ECN-I--97-007
2. SAVE-TRANSPORT 2.1 Algemene beschrijving De naam SAVE is een afkorting voor ’Simulatie en Analyse van Verbruiksontwikkelingen in Energiescenario’s’. Het doel van SAVE is het weergeven van mogelijke ontwikkelingen in het toekomstig energieverbruik in Nederland. Om deze verbruiksontwikkelingen te kunnen weergeven, worden zoveel mogelijk ontwikkelingen die een belangrijk effect hebben op het energieverbruik op middellange termijn gemodelleerd. Het gaat hierbij met nadruk om de toekomstige besparingsmogelijkheden in het energieverbruik, in nauwe samenhang met volume-ontwikkelingen en structurele veranderingen in het sociaal-economische systeem.
Hist°rische jaren ~I "~
Zichtjaren
.. 2020 Figuur 2.1 De opbouw van SA VE in historische en zichtjaren In SAVE wordt uitgegaan van een basisjaar 1990. De statistische verbruiksgegevens van dit basisjaar worden gebruikt als startpunt voor de analyse van de verdere ontwikkeling in het energieverbruik. Als ondersteunende data voor de modellering worden gegevens van de historische jaren 1985 en 1992 gebruikt. Het model genereert uitkomsten voor de zichtjaren 1995, 2000, 2005, 2010, 2015 en 2020 (zie figuur 2.1). In principe gelden de gegevens van een bepaald jaar per 31 december van dat jaar. In sommige gevallen worden echter ook gegevens van 31 augustus gebruikt. Het SAVE-model maakt onderscheid in verschillende verbruikersgroepen. Er zijn modulen voor productiebedrijven, utiliteitsbouw (diensten en overheid), huishoudens en transport. Elk van deze modulen wordt verder opgesplitst in sectoren, segmenten en functies. Bij de modulen huishoudens en transport wordt slechts één sector en één
ECN-I 97-007
11
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer segment onderscheiden. Binnen de module transport bestaan twee functies, namelijk
De SAVE-module voor transport omvat het energieverbruik van transportactiviteiten binnen Nederland, dus ook het energieverbruik van de andere modulen ten behoeve van transport van goederen of personen.
2.2 Overige vervoerswijzen De module SAVE-Transport is onderverdeeld in de functies vervoer van goederen en personen. Voor deze functies is een groot aantal vervoermidde]en beschikbaar. Omdat elk van deze vervoermiddelen specifieke bepalende grootheden voor het energieverbruik kent, is binnen het transportmodel het energieverbruik voor iedere vervoerswijze afzonderlijk gemodel]eerd. Van de functie goederenvervoer heeft de model]ering in november 1995 plaatsgevonden [67]. Van de functie personenvervoer is slechts het energieverbruik van de personenauto in november 1995 gemodelleerd, omdat de personenauto voor ongeveer 85% van het energieverbruik voor personentransport verantwoordelijk is. Het onderwerp van dit rapport is de modellering van de andere vervoermiddelen voor personentransport, samengevat onder de noemer overige vervoerswijzen. Dit betreft de volgende vervoermidde]en: bus trein elektrisch stadsvervoer (tram, metro, trol]eybus) vliegtuig bestelauto taxi motorfiets bromfiets (brommer, snorfiets) schip. De verwachte energieverbruiksontwikkelingen van elk van deze vervoerswijzen is apart gemodelleerd. Het model is opgesteld in het programma Excel 5.0, waarbij voor iedere vervoerswijze en het totaal aan besparingseffecten een afzonderlijk werkblad is gebruikt. Bij het opstellen van het model is voor iedere vervoerswijze bepaald wat de verbruiksbepalende grootheden zijn en op welke manier deze grootheden tot het energieverbruik van het betreffende vervoermiddel leiden. Vervolgens zijn de waarden van deze grootheden voor de historische jaren in het model geïmplementeerd. Op basis van deze gegevens worden de modelberekeningen uitgevoerd. Voor alle vervoerswijzen is de afstand waarover het transport plaatsvindt bepalend voor het energieverbruik. Onderlinge verschfllen bestaan wel in de manier waarop de afgelegde afstand gedefinieerd wordt. In veel gevallen is het aantal voertuigkilometers bepalend. Eén voertuigkilometer is gedefinieerd als een afstand van één kilometer, die is afgelegd door één voertuig. In sommige gevallen dienen de berekeningen echter plaats te vinden op basis van (zit)plaatskilometrage, waarbij één (zit)plaatskilometer is gedefinieerd als de verplaatsing van één (zit)plaats van een vervoermiddel over een afstand van één kilometer.
]2
ECN-I-97-007
SAVE-Transport Verder zijn bij bijna alle vervoermiddelen het gewicht en òe leeftijd van het vervoermiddel factoren die van invloed zijn op het energieverbruik. Deze grootheden zijn soms exp~iciet opgenomen, in enkele gevallen impliciet verwerkt in andere grootheden en in een aantal gegevens is bij gebrek aan geschikte data gewerkt met gemiddelden. Een aantal vervoermiddelen kan met behulp van verschillende soorten brandstof worden aangedreven. Waar dit het geval was, is onderscheid gemaakt tussen de verschillende brandstoffen. Tenslotte zijn voor enkele vervoermiddelen unieke verbruiksbepalende grootheden onderscheíden. Voorbeelden hiervan zijn het energieverbruik tijdens de LTO-cyclus van vliegtuigen en een uitsplitslng naar cilinderinhoud bij motorfietsen.
2.3 Volume-, structuur-, en besparingseffecten In SAVE wordt de toekomstige verandering van het energieverbruik bij transport toegerekend aan drie effecten: volume-, structuur- en besparingseffecten [67]. Het volume-effect is gelijk aan de verandering in vervoersprestatie, ofwel de verandering in het aantal afgelegde personenkilometers in toekomstige jaren. Dit effect woròt in het model voor overig personentransport verwerkt in de prognoses voor reizigers- of zitplaatskilometers. Voor vrijwel alle vervoermiddelen zijn deze prognoses gebaseerd op het CPB Global Shift scenario. Structuureffecten zijn voor het energiegebruik relevante veranderingen in het sociaaleconomische systeem. Bij het personentransport uit zich dit in relatieve of absolute verschuivingen tussen vervoerswijzen en vervoermiddelen ten aanzien van hun bijdrage aan de totale Nederlandse vervoersprestatie. Ook veranderingen in bezettingsgraad of verschuivingen tussen gewichts- en cilinderklassen en brandstoí:soorten behoren tot de structuureffecten. Evenals de volume-effecten zijn de structuureffeeten niet expliciet in het model voor overig personentransport opgenomen, maar reeds verwerkt in de prognoses voor voertuig- of zitplaatskilometers. Besparingseffecten zijn het gevolg van besparingsmaatregelen. Deze maatregelen hebben een lager energieverbruik per voertuigkilometer tot gevolg. Het optreden van besparingseffecten is veelal afhankelijk van beleidsmaatregelen van de overheid maar ook van de strategie van producenten van vervoermiddelen en van economische motieven van de voertuigbezitter. Om toekomstige ontwikkelingen door te kunnen rekenen is voor iedere voertuigcategorie nagegaan wat de mogelijke besparingsopties zijn. Deze zijn apart in het model opgenomen, zodat de toekomstige verbruiksontwikkelingen in verschillende scenario’s kunnen worden doorgerekend.
2.3.1 Besparingseffecten Uit de literatuur komt voor bijna alle vervoermiddelen een heel scala aan besparingsmogelijkheden naar voren. Deze mogelijkheden komen bij de beschrijving van de modellering van de afzonderlijke vervoermiddelen, in de overige paragrafen van dit hoofdstuk, aan de orde. Hier volstaat een algemene beschrijving van de manier waar-
ECN-I--97-007
13
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer op de besparingen modelmatig zijn ingevoerd. Dit is voor alle vervoermiddelen hetzelfde. Iedere besparingsmaatregel heeft een bepaalde, door de gebruiker instelbare, penetratie in het totale voertuigpark. Deze penetratie is afhankelijk van de aard van de maarregel. Indien de maatregel op alle vervoermiddelen van toepassing is, is in principe een penetratie van 100% mogelijk. Voor een maatregel die alleen aangrijpt op nieuwe vervoermiddelen, is de penetratie afhankelijk van de gemiddelde levensduur van de vervoermiddelen. De penetratie is omgekeerd evenredig met de gemiddelde levensduur: een vervoermidòel dat een levensduur heeft van één of nog minder clan één periode (vijf jaar) heeft een maximale penetratie van 100%, een vervoermiddel dat een levensduur heeft van twee perioden heeft een maximale penetratie van 50%, etc. Tevens is de penetratie uiteraard afhankelijk van de mate waarin de maatregel wordt uitgevoerd. Iedere bespadngsmaatregeI kent een, door de gebruiker in te stellen, startjaar en eindjaar. Het eindjaar is het jaar waarin de maatregel geacht wordt volledig ingevoerd te zijn voor de vervoermiddelen waarop deze maatregel aangrijpt. De maatregelen gaan van start in het etartjaar en worden vervolgens, afhankelijk van het penetratiepad, geleidelijk ingevoerd tot het eindjaar. Als startjaar wordt vaak 1990 gehanteerd, omdat in de literatuur de besparingen veelal ten opzichte van de efficiëntie in 1990 worden gegeven. Een andere reden voor het gebruik van 1990 als startjaar is dat van het jaar 1995 nog onvoldoende data beschikbaar zijn. Per besparingsmaatrege] is een voor het eindjaar maximaal haalbaar bespadngseffect vastgesteld. In de literatuur worden voor gelijksoortige maatregelen soms zeer verschillende besparingseffecten gehanteerd. De oorzaak hiervan is onbekend. Het besparingseffect wordt opgebouwd in de jaren tussen startjaar en eindjaar. Een besparingsmaatregel die in 1990 in werking is getreden, in 2000 volledig is ingevoerd en die 10% besparing oplevert (relatieve efficiëntie ten opzichte van 1990 is 0,90), heeft zo per periode een besparend effect van (1,0-~0,90).100% = 5,13% (relatieve efficiëntie ten opzichte van 1990 Ís 0,9487). Dit besparingspotentieel kan worden aangepast door de gebruiker.
Tenslotte kan de gebruiker aangeven of de maatregel wel of niet in werking treedt. Halve maatregelen worden niet genomen in het model, een maatregel wordt of volledig of helemaal niet geïmplementeerd. In de praktijk is het effect van een maatregel vaak minder groot dan het maximaal haalbare en ligt het te verwachten totale bespadngseffect daarom op een lager niveau dan het gemodelleerde maximum. Het model geeft dus binnen de scenario-aannames voor volume-effecten, de extreme waarden voor de ontwikkeling van het energieverbruik van overig personenvervoer. De gebruiker dient zelf een verwachting te maken van het effect dat in de praktijk zal optreden. Door de gegevens over penetratie, looptijd en besparingseffect per periode te combineren, kan voor ieder zichtjaar per besparingsmaatregel de relatieve efficiëntie worden berekend (zie bijlage 1). Indien meerdere besparingsmaatregelen op één vervoermiddeI werken, worden de relatieve efficiënties met elkaar vermenigvuldigd om zo de totale relatieve efficiëntie voor het betreffende vervoermiddel te betekenen (zie tabel 2.1 ). Deze efficiëntie wordt vermenigvuldigd met het brandstofverbruik per kilometer in uitgangsjaar 1990. Alle besparingen grijpen dus aan op deze parameter. 14
ECN-I--97-007
SAVE-Transport Tabel 2.1_ Voorbeeld effect implementatie besparingsmaatregelen periode lnvoer Aan/Uit Pen. Besp. Startjr. Eindjr. Vijfj. B. Totaal stadsbus Aangepast rijgedrag
1 1,00
0,10
1990
2000 0,0513
Motorrendement
1 0,33
0,10
1990
2000 0,0513
Energieterugwinning
1 0,33
0,20
1990
2000 0,1056
Gewlchtsverlaging
0 0,33
0,10
1990
2000 0,0513
Rolweerstandomlaag
1 0,33
0,10
1990
2015 0,0209
~CN-|--97 -007
15
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer
16
ECN-I--97-007
3. MODELLERING OVERIG PERSONENVERVOER 3.1 Bussen 3.1.1 Verbruiksbepalende grootheden Het busvervoer kan worden onderverdeeld in drie categorieën, te weten: - stadsbussen - streekbussen - overig busvervoer. Het overig busvervoer bestaat voornamelijk uit besloten busvervoer en toerwagenvervoer. Ook zou een verdeling gemaakt kunnen worden naar gebruikte brandstof. In 1995 reed 98 á 99 procent van alIe bussen op diese] [7,18,75]. In verband met de uitstoot van schadelijke emissies zou een verschuiving van diesel naar aardgas en LPG wenselijk zijn. Deze verschuiving is echter op korte termijn niet te verwachten, omdat meestal de kosten voor de busondernemingen te hoog zijn [7,75]. Alleen met een aanzien]ijke bijdrage van de overheid zijn de busmaatschappijen bereid te investeren in aardgas- en LPG-bussen, maar voorlopig is hier nog geen zicht op. Slechts in enkele grote steden wordt sinds enige jaren geëxperimenteerd met aardgasbussen. Overigens blijkt uit onderzoek van INRO-TNO dat er geen energetisch effect optreedt bij vervanging van diesel door aardgas [50], zodat voor het totale energieverbruik van bussen op dit moment niet of nauwelijks van belang is of de aandrijving met behulp van diese] of gas plaatsvindt. Om deze redenen is er voor gekozen om voorlopig aan te nemen dat alle voertuigkilometers gereden worden met dieseI als brandstof. Het brandstofverbruik van bussen hangt af van het aantal gereden voertuigkilometers en het gewicht van de bus, dat op haar beurt weer afhankelijk is van het aantal zitplaatsen per bus. Over het verband tussen gewicht en brandstofverbruik waren echter geen gegevens beschikbaar. Hetzelfde probleem deed zich voor bij aantal zitplaatsen, zodat gekozen is om een gemiddelde waarde te hanteren voor het brandstofverbruik per voertuigkilometer. Per categorie levert het product van het jaar]ijks aantal gereden voertuigkilometers en het gemiddelde brandstofverbruik per voertuigkilometer het totale brandstofverbruik. Sommatie van de verbruikscijfers per categorie geeft het totale brandstofverbruik van busvervoer binnen Nederland.
3.1.2 Invoergegevens Uit de literatuur konden gegevens verkmgen worden omtrent het voertuigkilometrage van het totaal aan busvervoer en het stads- en streekvervoer vnor 1985 [8,20]. Hieruit is het kilometrage van het overige busvervoer voor 1985 afgeleid. Dit kilometrage en dat van het totaal aan busvervoer bleken bekend voor 1990 [8]. Aangezien het overige busvervoer in dit jaar hetzelfde aandeel had in het totaal als in 1985, is verondersteld dat de verhouding tussen stads-, streek- en overig busvervoer ook gedurende de overige jaren dezelfde blijft. Het totale kilometrage voor busvervoer is voor 1992 in de
ECN-l--97-007
17
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer literatuur te vinden [8,24]. Voor de jaren vanaf 1995 is gebruik gemaakt van prognoses van R]VM en AVV [66]. Gezien de ontwikkeling van de kilometrages in de historische jaren, kunnen vraagtekens gezet worden bij het realiteitsgehalte van deze prognoses (zie tabel 3.1). Overigens is slechts gerekend met het aantal nuttige voer[uigkilometers, dus exclusief in- en uitrukkilometers en materiaalritten. Indien deze factoren in aanmerking zouden worden genomen, zou het aantal voertuig-kilometers nog 4 tot 8% hoger komen te liggen [35,75]. Tabel 3.1 Voertuigkilometrages bussen (miljoen km) 1985 1990 1992 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Totaal bus
588
618
620
695
773
732
692
692
692
Stadsvervoer
108
114
114
128
142
135
127
127
127
Streekvervoer
286
301
302
338
376
356
337
337
337
Overig busvervoer
194
204
205
230
255
242
229
229
229
Het brandstofverbruik per voer[uigkilometer is van stads- en streekbussen bekend voor 1985, 1990 en 1992 [7,45]. Door deze gegevens te vermenigvuldigen met het kilometrage voor de betreffende jaren, werd het jaarlijkse brandstofverbruik van deze categorieën gevonden. Tabel 3.2 Historische ontwikkeling brandstofverbruik bussen (liter per voertuigkm) 1985
1990
1992
Stadsvervoer
0,42
0,40
0,40
Streekvervoer
0,33
0,33
0,33
Overig busvervoer
0,29
0,32
0,32
Het totale brandstofverbruik is voor de jaren 1985, 1990 en 1992 bekend [21,25,10]. Door combinatie van dit gegeven en de verbruiken van stads- en streekvervoer kon het jaarlijks verbruik van het overige busvervoer bepaald worden. Uit dit verbruik en het kilometrage is het brandstofverbruik per kilometer voor deze categorie te vinden. Tabel 3.3 Historische ontwikkeling totaal brandstofverbruik bussen (miljoen liter) 1985
1990
1992
196
209
210
Stadsvervoer
45,4
45,4
45,6
Streekvervoer
94,3
99,2
99,5
Overig busvervoer
56,3
64,4
64,9
Totaal bus
Voor de zichtjaren is verondersteld dat voor iedere categorie het brandstofverbruik per kilometer gelijk is aan dat in 1990, tenzij er besparingseffecten optreden. Deze effecten worden per categorie doorberekend in het brandstofverbruik per kilometer.
]8
ECN-I--97-007
Modellering overig personenvervoer
3.1.3 Besparingseffecten In de literatuur worden vele mogelijkheden gegeven om de efficiëntie van autobussen te verhogen. Indien het technische maatregelen betreft, kunnen deze slechts worden ingevoerd voor nieuwe bussen. Omdat de gemiddelde levensduur van een bus ongeveer 15 jaar is [25], werkt de efficiëntieverbetering iedere periode slechts op één derde van het totale park door. Met andere woorden, de penetratie van technische verbeteringen is 33%. Maatregelen die een gedragsverandering bij de chauffeur bewerkstelligen, werken in principe op het gehele park. In tegenstelling tot technische maatregelen, die bij invoering een vrijwel gegarandeerd effect opleveren, is het effect van gedragsmaatregelen afhankelijk van de mate waarin de maatregelen worden nageleefd. Bovendien is het effect vaak van korte duur, waardoor herhaling van campagnes ter bevordering van naleving van de maatregel noodzakelijk kan zijn. De penetratie van gedragsmaatregelen is daarom in theorie 100%, maar in de praktijk veelal lager. Alle maatregelen worden geacht met ingang van 1990 in werking te treden. Een verlaging van de rolweerstand van nieuwe bussen Ievert volgens verschillende bronnen een besparing op. Dit varieert van 2% in 2000 [46] via 3% in 2010 [6,49] tot 22% in 2015 [50]. Gekozen is om in het model een besparing van 5% in 2015 te veronderstellen. Een verlaging van de luchtweerstand van nieuwe bussen heeft meer invloed op het brandstofverbruik naarmate de bus harder rijdt over langere afstanden. Uit de literatuur blijkt dan ook dat voor stadsbussen een verlaging van de luchtweerstand niet of nauwelijks van invIoed is op het brandstofverbruik [6,46]. Voor de streekbus en het overige busvervoer lijkt een besparing van 5% in 2010 het meest realistisch [6,49]. Andere bronnen spreken van 4% in 2000 [46] en 28% in 2015 [50]. Door gebruik van andere materialen of andere ontwerpen, kan het gemiddelde gewicht van bussen omlaag worden gebracht. Uit de literatuur blijkt dat de besparingseffecten die als gevolg hiervan optreden, tussen 3% in 2000 en 6% in 2010 liggen [6,46,49]. Voor stadsbussen wordt een getal van 5% besparing in 2010 gehanteerd [6], voor streekbussen en overig busvervoer lijkt 4% in 2010 een realistische aanname [6,49]. In diverse bronnen wordt gesteld dat het motorrendement van bussen significant verhoogd kan worden. De schattingen hieromtrent lopen uiteen van 2% in 2000 [74] via 7% in 2000 [6,46] tot 20% in 2010 [49]. In het model is gekozen voor een waarde van 10% in 2010. Een geoptimaliseerde transmissie levert via 5% besparing in het jaar 2000 [6,46] een besparing van 8% in 2010 [6] voor stadsbussen. Deze waarde is als uitgangspunt in het model gehanteerd. In het vervoer over langere afstanden (streekvervoer en overig) wordt aangenomen dat het besparingspotentieel wat kleiner is, namelijk 5% in 2010 ~6~. Als laatste technische besparingsoptie komt de terugwinning van remenergie uit de literatuur naar voren. Dit is een relatief dure maatregel, maar er zijn relatief grote besparingen mee te realiseren. De sehattingen voor het stadsbusvervoer lopen uiteen van 15% in 2000 [6,46] en 20% in 2010 [46] tot 25% in 2010 [49] of 2015 [74]. Deze
ECN-I--97-007
19
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer laatste waarde van 25% in 2015 is in het model als uitgangspunt gekozen, omdat een dergelijke kostbare maatregel slechts zeer langzaam ingevoerd zal worden. Voor de streekbus geldt, dat de bussen minder vaak stoppen per afgelegde kilometer, zodat de relatieve wìnst van de terugwinning van remenergie bij deze categorie vrij beperkt blijft. Voor de streekbus is een besparing van 15% in 2015 in het model opgenomen. Deze schatting is gebaseerd op ramingen van 5% in 2000 [6,46], 10% in 2010 [491 en 15% in 2015 [49]. Voor het overig busvervoer geldt, dat terugwinning van remenergie nog minder relevant is dan voor streekbussen. Mede gezien de kosten van de maatregel is een besparing van 3% in 2015 als uitgangspunt genomen. In de literatuur wordt, naast technische besparingsmaatregelen, ook een tweetal besparingseffecten gedefinieerd die voortkomen uit een verandering in het gebruik van de bussen. Een verandering in het rijgedrag van buschauffeurs kan een besparing van 10% in 1995 opleveren [49]. In het model is als richtliin voor de implementatie van deze verandering in rijgedrag het jaar 2000 genomen, omdat in deze bron wordt uitgegaan van een looptijd van 10 jaar (1985-1995). De maatregel wordt in SAVE echter pas in 1990 gestart, zodat als eindjaar 2000 genomen dient te worden. Dit is waarschijnlijk ook realistischer dan het eerdergenoemde 1995. Een vermindering van het stationair gebruik (bus rijdt niet, motor draait wel), leidt tot een besparing van 4% in 2000 [74] of 19% in 2015 [50]. In het model is een besparing van 10% in 2015 geïmplementeerd. Tabel 3.4 Totaal besparingseffect bij" implementatie van alle maatregelen busveruoer 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Efficiëntiestadsbus
1,000 0,890 0,771 0,690 0,610 0,526 0,471
Efficiëntie streekbus
1,000 0,897 0,786 0,714 0,642 0,564 0,521
Efficiëntie overigbusvervoer 1,000 0,905 0,804 0,744 0,683 0,614 0,584
3.2 Treinen 3.2.1 Verbruiksbepalende grootheden Het vervoer per trein vindt plaats met twee verschillende ’brandstoffen’, namelijk elektriciteit en diesel. Het verbruík in primaire energie is afhankelijk van de gebruikte brandstofsoort. Om deze reden wordt in het model een scheiding gemaakt tussen met behulp van elektriciteit afgelegde kilometers en met behulp van diesel afge]egde kilometers. Omdat de trein grote verschiIlen in samenstelling kent (aantal treinstellen, lengte en gewicht per treinstel, aantal dekken), kan voor het definiëren van het brand-stofverbruik per kilometer het beste gewerkt worden met het aantal gereden zitplaatskilometers. Deze bepalen immers grotendeels de lengte en het gewicht per trein en zijn daarmee een betere indicator voor het brandstofverbruik dan het aantal voertuigkilo-
20
ECN-I--97-007
Modellering overig personenvervoer Voor zowel diesel als elektrisch, levert het product van het jearlijks aantal afgelegde zitplaatskilometers en het gemiddelde brandstofverbruik per zitplaatskilometer het totale brandstofverbruik. Sommatie van deze verbruikscijfers geeft het totale brandstofverbruik van personenvervoer per trein binnen Nederland.
3.2.2 Invoergegevens Uit overzichten van bedrijfsgegevens van NS [51,53,54,55] konden voor de historische jaren gegevens verkregen worden omtrent het zitplaatskiIometrage van het totale vervoer van personen per trein in Nederland. Ook het aantal reizigerskilometers was hieruit af te leiden. Door deling van het aantal reizigerskilometers door het aantal zitplaatskilometers kon bovendien de gemiddelde bezettingsgraad worden bepaald (zie tabel 3.5). Opvallend in de ontwikkeling van de bezettingsgraad is de scherpe stijging in I991 (van 37,4% naar 46,6%), terwijl in de zeven jaren daarvoor slechts marginale veranderingen (maximaal 0,5%) hadden plaatsgevonden. De stijging in 1991 dient om deze reden vrijwel geheel toegeschreven te worden aan de introductie van de OV-jaarkaart voor studenten. In 1992 en 1993 daalde de bezettingsgraad weer met ongeveer 2% per jaar. Dit kan verklaard worden doordat de NS op de gestegen bezettingsgraad reageerde door meer zitplaatskilometers aan te bieden. Op basis van historische gegevens wordt verondersteld dat de bezettingsgraad stabiel blijft rond de 38% vanaf het jaar 2000. In 1995 bevindt de bezettingsgraad zich op het tussenniveau van 39%. Tabel 3.5 Bezettingsgraad treinen in Nederland (%) 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 Bezettingsgraad
37,5 37,1 37,1 37,2 36,9 37,4 46,6 43,7 41,7
Voor de jaren vanaf 1995 zijn prognoses met betrekking tot de ontwikkeling van het aantal reizigerskilometers gemaakt. Op basis van deze prognoses en de veronderstelde ontwikkeling van de bezettingsgraad wordt het aantal zitplaatskilometers berekend. Overigens moeten, gezien de ontwikkeIingen in het rei-zigersvervoer gedurende de jaren ’90, de prognoses met betrekking tot de reizigerskilometers als minder realist¤sch beschouwd worden. Voor 1995 is de prognose (11,8 miljard reizigerskilometers, ruim 20% minder dan in 1992) in ieder geval verkeerd, gezien het brandstofverbruik in dat jaar, dat bijna I0% hoger ligt dan dat in 1992 (zie tabel 3.7). Voor 1995 is daarom een extrapolatie gemaakt van het aantal reizigerskilometers in de jaren ’90-’93. Van deze extrapolatie en de prognose is een gewogen gemiddelde als uitgangspunt geno-
Tabel 3.6 Aantal reizigerskilometers en zitplaatskilometers per trein (miljard km) 1985 1990 1992 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Reizigerskilometers 9,0 11,1 15,4 14,5 12,8 13,2 13,5 13,8 14,2 Zitplaatskilometers 24,0 29,6 35,1 37,2 33,0 34,6 35,5 36,4 37,3 Het bleek niet mogelijk om uit de bedrijfsgegevens van NS op directe wijze een brandstofverbruik per zitplaatskilometer te betekenen, omdat het elektriciteits- en dieselverbruik slechts voor het totaal van goederen- en reizigersvervoer wordt bijgehouden. Ook is niet vermeld hoeveel van de zitplaatski|ometers met behulp van elk van deze
ECN-I--97-007
21
SAVE-Transport: Overi@e vervoerswijzen personenvervoer twee brandstoffen werden afgelegd. Overigens zijn deze gegevens bij de NS zelf ook pas vanaf 1995 bekend [67,56]. Om deze redenen is gewerkt met diverse aannames. Van 1995 is bekend dat van het totale elektriciteitsverbruik (1335 miljoen kWh), ongeveer 90% (1200 miljoen kWh) door het vervoer van reizigers is geconsumeerd [56]. Bij het dieselverbruik was dit 21 miljoen Iiter van in totaal 36 miljoen liter, ongeveer 58%. Volgens NS zijn deze percentages vrijwel constant in de tijd [56]. De elektrificatie van het goederenvervoer heeft echter pas later plaatsgevonden dan de elektrificatie van het reizigersvervoer [60], zodat kan worden aangenomen dat in het verleden een nog groter gedeelte van het elektriciteitsverbruik voor rekening van het reizigersvervoer kwam, en een kleiner gedeelte van het dieselverbruik. Het elektriciteitsverbruik voor reizigersvervoer wordt daarom ingevoerd als 95% van het totale elektriciteitsverbruik van treinen in 1985, oplopend tot 90% in 1995. Het dieselverbruik voor reizigersvervoer wordt ingevoerd als 55,5% van het totale dieselverbruik van treinen in 1985, oplopend tot 58% in 1995. De percentages voor 1985 berusten louter op aannames. Met behulp van bovenstaande gegevens is voor de historische jaren tot en met 1995 het elektriciteits- en dieselverbruik voor reizigersvervoer bepaald. Om tot een indicatie over het brandstofverbruik per zitplaatskilometer te komen, moet voor deze jaren nog een schatting worden gemaakt van het aantal met behulp van elektriciteit afgelegde zitplaatskilometers en met behulp van diesel afgelegde zitplaatskilometers. Hierover is slechts bekend dat in 1989 90% van het totaal aantal zitplaatskilometers met behulp van elektriciteit werd afgelegd [601. Ook is van alle historische jaren, tot en met 1992, bekend hoeveel kilometer van het totale net geëlektrificeerd was [51,53,54,52]. Op basis van deze gegevens is een aanname gemaakt over het aantal zitplaatskilometers dat met behulp van elk van beide brandstoffen is afgelegd. Als uitgangspunt is de verdeling in 1989 genomen, toen 90% van het aantal zitplaatskilometers met behulp van elektriciteit werd afgelegd en 69% van het totale net geëlektrificeerd was. Verondersteld is dat iedere procent meer geëlektrificeerd net een toename van 0,3% in het aandeel met behulp van elektriciteit afgelegde reizigerskilometers veroorzaakt. In 1985 was 65% van het net geëlektrificeerd, zodat in de jaren vóór 1989 ieder jaar 0,3% minder zitplaatskilometers ten opzichte van 1989 met behulp van elektriciteit werden afgelegd. In 1985 lag het niveau volgens deze aanname op 88,8%. In 1992 was 72% van het net geëlektrificeerd, zodat in de jaren vanaf 1989 tot 1992 ieder jaar 0,3% meer zitplaatskilometers ten opzichte van 1989 met behulp van elektriciteit werden afgelegd. In 1990 lag het niveau volgens deze aanname op 90,3%, in 1992 op 90,9%. Vanaf 1992 heeft nauwelijks meer elektrificatie plaatsgevonden. Er is daarom verondersteld dat het aandeel van de met behulp van elektriciteit afgelegde kilometers nog met 0,1% per jaer stijgt tot een stabiel niveau van 92%. Dit wordt bereikt in 2003. In 1995 is het aandeel 91,2%, in 2000 i$ het 91,7%. Ook deze verdeling bemst feitelijk slechts op aannames. Bovendien is de toekomstige ontwikkeling niet goed te voorspellen, omdat de instandhouding van met name een aantal niet geëlektrificeerde onrendabele lijnen sterk afhankelijk is van het door de overheid gevoerde concurrentiebeleid [56]. Indien de overheid besluit concurrenten op het spoor toe te laten, zou dit het einde kunnen betekenen van de onrendabele lijnen, waardoor het aandeel met behulp van elektriciteit afgelegde zitplaatskilometers zal stijgen. Door van de historische jaren voor beide brandstofsoorten het verbruik te delen door het geschatte aantal zitplaatskilometers, kan een verbruík per zitplaatskflometer worden vastgesteld (zie tabel 3.7). Voor de zichtjaren is verondersteld dat zowel bij
22
ECNq--97-007
Modellering overig personenvervoer elektrische als bij diesel-aandrijving het brandstofverbruik per kilometer gelijk is aan dat in 1990, tenzij er besparingseffecten optreden. Deze effecten worden per categorie doorberekend in het brandstofverbruik per zitplaatskilometer. Tabel 3.7 Historische ontwikkeling brandstofverbruik treinen 1985
1990
1992
1995
Totaal elektriciteitsverbruik (miljoen kWh)
903
1000
1098
1200
Totaal dieselverbruik (miljoen liter)
23
20
20
21
Elektriciteitsverbruikperzitplaatskm (kWh/km)
0,0424 0,0375 0,0344 0,0354
Dieselverbruik per zitplaatskilometer (liter/km)
0,0084 0,0068 0,0061 0,0064
3.2.3 Besparingseffecten In de literatuur wordt een aantal mogelijkheden gegeven om de efficiëntie van treinen te verhogen. Indien het technische maatregelen betreft, kunnen deze meestal slechts worden ingevoerd voor de nieuwe treinen. Omdat de gemiddelde levensduur van een trein ongeveer 30 jaar is [57], werkt de efficiëntieverbetering iedere periode slechts op één zesde deel van het totale park door. De penetratie van technische verbeteringen is dus ongeveer 17%. In enkele gevallen kunnen de technische maatregelen ook bij bestaand materieel worden ingevoerd, tijdens een retrofit van de betreffende treinstellen. Verondersteld wordt dat deze retrofit voor ieder treinstel na 15 jaar plaats vindt, waardoor de penetratie van deze maatregelen 33% is. Maatregelen die een gedragsverandering bij de machinist bewerkstelligen (actief dan wel passief), werken in principe op het gehele park. De penetratie van deze maatregelen is in theorie 100%, maar in de praktijk meestal lager (zie 3.1.3). Alle maatregelen worden geacht met ingang van 1990 in werking te treden. De besparingseffecten werken in het model echter pas op de verbruiksgegevens vanaf 2000, omdat voor 1995 de verbruikscijfers niet met behulp van het model berekend zijn, maar bepaald zijn aan de hand van gegevens in de literatuur. De maatregelen zijn onderverdeeld in drie categorieën: aIleen van toepassing op elektrische treinen, alleen van toepassing op dieseltreinen, van toepassing op elektrische en op dieseltreinen. Een maatregel die alleen van toepassing is op elektrisch aangedreven treinen, is het gebruik van choppers. Deze instalIaties verminderen de weerstandsverliezen bij het optrekken [37,59]. De schattingen van de potentiële besparingsmogelijkheden lopen uiteen van 2,5% [50] tot 20% [46,74] in 2015. In het model is een waarde van 15% in 2015 gehanteerd. Alle overige besparingsmaatregelen werken zowel op elektrische, als op dieseltreinen. Door een combinatie van meer informatie aan de machinist, meer wisselsporen en meer opleiding, kan een besparing van 20% in 2015 gerealiseerd worden [50]. Deze besparing is in het model verwerkt onder het kopje ’infrastructuurverbeteringen’.
ECN-I--97-007
23
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer
Door zuiniger op te trekken en te remmen, kan een besparing van 5% in 2015 gehaald worden [46,74]. Deze besparingsoptie is in principe van toepassing op alle treinen, omdat de uitvoering er van slechts afhankelijk is van het gedrag van de machinist. Het verlagen van gewicht en ]uchtweerstand van de trein, kan in combinatie met een aantal andere besparingsmaatregelen een totale reductie van 25% op het energieverbruik bewerkstelligen [60]. De autonome besparing ten gevolge van slechts verlaging van gewicht en ]uchtweerstand is bepaald op 12% in 2015. Tenslotte komt de terugwinning van remenergie als besparingsoptie uit de literatuur naar voren. Dit kan een besparing van 10% in 2015 opleveren [46,50,74]. Tabel 3.8 Totaal besparingseffect bij implementatie van alle maatregelen treinvewoer 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Efficiëntieelektrischetrein l,O00
0,927 0,847 0,766
Efficiëntiedieseltrein
0,937 0,871 0,805 0,742 0,681 0,650
1,000
0,687 0,614 0,564
3.3 Elektrisch stadsvervoer 3.3.1 Verbruiksbepalende grootheden Van de tram, metro en trol]eybus wordt slechts in enkele steden gebruik gemaakt. In Amsterdam en Rotterdam rijden trams en metro’s, in Den Haag en Utrecht alleen trams en de trolleybus is alleen in Amhem in gebruik. Toch blijkt met name voor trams en in mindere mate voor metro’s en trolleybussen, dat er grote verschillen bestaan tussen de gebruikte soorten materieel. Het brandstofverbruik wordt om deze reden niet zozeer bepaald door het aantal voertuigkilometers, als wel door het aantal zitplaatskilometers. Het aantal zitplaatskilometers hangt nauw samen met het aantal plaatskilometers (waarbij het aantal plaatsen gelijk is aan het totaal van zit- en staanplaatsen). Omdat in de literatuur meer data op basis van deze laatste parameter bekend zijn is er voor gekozen om in het model te werken op basis van het begrip plaatski}ometers. Voor alle drie de vervoerswijzen levert het product van het jaarlìjks aantal afgelegde plaatskilometers en het gemiddelde elektriciteitsverbruik per plaatskilometer het totale brandstofverbruik. Sommatie van deze verbruikscijfers geeft het totale elektri-citeitsverbruik van het elektrisch stadsvervoer binnen Nederland.
3.3.2 Invoergegevens Aangezien over plaatskilometrages geen directe data beschikbaar zijn, worden deze bepaald door gebruik te maken van andere gegevens. De berekeningswijze voor tram en metro verschilt licht van die voor de trolleybus, omdat voor dit laatste vervoermiddel andersoortige gegevens voorhanden zijn.
24
ECbt-I--97-O07
Modellering overig personenvervoer
Voor tram en metro zijn van 1985 en 1990 gegevens beschikbaar over het jaarkilometrage per voertuig [30,31]. Ook het aantal plaatsen per voertuig is bekend voor deze jaren en 1992 [30,31,32,33,35]. Na schatting van het jaarkilometrage per voertuig in 1992 (op basis van de ontwikkelingen in 1985-1990), levert ver-menigvuldiging van bovenstaande grootheden het jaarlijks aantal plaatskilometers per voertuig. Door combinatie van dit aantal plaatskilometers per voertuig en het totaal aantal voertuigen kan het jaarlijks totaal aantal plaatskilometers in Nederland bepaald worden. Voor het totaal aantal voertuigen is gebruik gemaakt van gegevens in het Zakboek Verkeer en Vervoer van het CBS [26], omdat deze de beste correlatie vertoonden met gegevens uit andere bronnen [8,20,22,24,25,40,411. Voor de trolleybus waren geen directe gegevens beschikbaar over het jaarkilometrage per voertuig. Daarom zijn deze afgeleid uit gegevens over het totaal aantal voertuigkilometers, dat voor 1995 bij benadering bekend is [25!. Verondersteld is dat het totaal aantal voertuigkilometers in 1992 gelijk is aan dat in 1995. Het quotiënt van totaal aantal voertuigkilometers en het aantal voertuigen [8] is het jaarkilometrage per voertuig. De verdere berekening verloopt identiek aan die voor trams en metro’s, waarbij verondersteld is dat het jaarkilometrage per voertuig in 1985 en 1990 gelijk is aan dat in 1992. Voor de jaren vanaf 1995 zijn voor tram en metro prognoses met betrekking tot de ontwikkeling van het aantal reizigerskilometers gemaakt (zie figuur 3.1) [66]. Deze prognoses hebben betrekking op het totaal aantal reizigerskilometers van tram en metro gezamenlijk. Om het aantal reizigerskilometers voor tram en metro afzonderlijk te bepalen, is een verdeling gemaakt op basis van de relatieve aandelen van tram en metro in het totaal aantal reizigerskilometers in de jaren 1985, 1990 en 1992. Hierbij is de trend, dat het aandeel van de metro in het totaal reizigerskilometrage van tram en metro steeds groter wordt, doorgetrokken. Gezien de ontwikkeling van de 2000
985 1990 "1995 2000 2005 2010 2015 2020
Jaar Totaal + Tram ~ Metro ---e-- Trolleybus
Figuur 3.1 Ontwikkeling reizigerskilometers elektrisch stadsvervoer reizigerskilometers van 1985 tot 1992 dienen de prognoses met betrekking tot de reizigerskilometers met enig voorbehoud beschouwd te worden, met name de plotselinge daling in 1995 lijkt niet erg realistisch.
ECN=I--97-007
25
SAVE-Transport: Overige vervoerswiizen personenvervoer Met betrekking tot het aantal reizigerskilometers dat met behulp van de trolleybus wordt afgelegd zijn geen prognoses beschikbaar. Om deze reden is de ontwikkeling van 1985 tot 1992 geëxtrapoleerd naar de zichtjaren. Voor de zichtjaren wordt het aantal plaatskilometers op basis van deze prognoses en de veronderstelde ontwikkeling van de bezettingsgraad berekend (zie tabel 3.9). De ontwikkeling van de bezettingsgraad is gebaseerd op extrapolatie van historische gegevens [31,32,33,35], waarbij voor de trolleybus verondersteld is dat de bezettingsgraad gelijk is aan die van een stadsbus. Tabel3.9 Aan~lplaa~kilomete~ elektrisch s~dsvewoer(mi~oen km) 1985 1990 1992 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Tram
3732 3226 2911 2015 1977 1763 1598 1470 1359
Metro
2734 5011 5287 4299 4983 4848 4650 4403 4197
Trolleybus
100 139 144 150 155 161 161 161 161
Van de trolleybus ~s voor de jaren 1985, 1990 en 1992 het elektriciteitsverbruik bij benadering bekend [8]. Met behulp van dit elektriciteits-verbruik en het aantal plaatskilometers is het elektriciteitsverbruik per plaatskilometer bere-kend. Doordat het totale elektriciteits-verbruik slechts bij zeer grove benadering bekend is (afwijking tot 10% mogelijk), vertoont het elektriciteitsverbruik per plaatskilometer grote variaties (zie figuur 3.2). Voor tram en metro zijn slechts gegevens beschikbaar over het totale gezamenlijke elektriciteitsverbruik. Uit de literatuur blijkt dat de metro een groter maximaal vermogen per plaats heeft dan de tram (verschil ongeveer 25%), terwijl de topsnelheden van beiden gelijk zijn [32]. Op basis hiervan kan verondersteld worden dat de tram een lager elektriciteits-verbruik per plaatskilometer dan de metro heeft. Anderzijds blijkt dat de metro over ongeveer 25% meer plaatsen per ton gewicht (zowel ’leeg’ als ’vol’) beschikt [32]. Omdat het elektriciteitsverbruik per plaatskilometer waarschijnlijk nauw samenhangt met het gewicht per plaats, kan verondersteld worden dat de metro een lager elektriciteitsverbruik per plaatskilometer dan de tram heeft. Omdat de beide veronderstellingen elkaar min of meer opheffen, is in het model verondersteld dat tram en metro in de historische jaren evenveel elektriciteit per plaatskilometer verbruiken.
0,060 I
o,o~oiQ 1984
1988
1992
Jaar
Figuur 3.2 Elektriciteitsverbruik per plaatskilometer trolleybus
26
ECN-I--97-007
Modellering overi~ personenvervoer Door het quotiënt van totaal elektriciteitsverbruik en aantal plaatskilometers te nemen, wordt een voor tram en metro gezamenlijk elektriciteitsverbruik per plaatskilometer bepaald. Vermenigvuldiging van dit verbruik met het aantal plaatskilometers van tram en metro afzonderlijk, levert het jaarlijkse elektriciteits-verbruik van tram en metro. Voor zowel tram, metro als trolleybus, geldt dat voor de zichtjaren is verondersteld dat het elektriciteitsverbruik per kilometer gelijk is aan dat in 1990, tenzij er besparingseffecten optreden. Deze effecten worden doorberekend in het e]ektriciteits-verbruik per plaatskilometer. Voor de zichtjaren geldt voor iedere vervoerswijze dat het product van dit elektriciteitsverbruik per plaatskilometer en het aantal p]aatskilometers het totale elektriciteitsverbruik per vervoerswijze Ievert.
3.3.3 Besparingseffecten In de literatuur wordt een aantal mogelijkheden gegeven om de efficiëntie van trams en metro’s te verhogen. Indien het technische maatregelen betreft, kunnen deze meestal slechts worden ingevoerd voor nieuwe vervoermiddelen. Omdat de gemiddelde levensduur van een tram ongeveer 25 jaar is, werkt de efficiëntie-verbetering iedere periode slechts op één vijfde deel van het totale park door. De penetratie van technische verbeteringen is dus 20%. De levensduur van een metro is 30 jaar, zodat de penetratie ongeveer ] 7% is. In enkele gevallen kunnen de technische maatregelen ook bij bestaand materieel worden ingevoerd, tijdens een retrofit van de betreffende voertuigen. Verondersteld wordt dat deze retrofit voor ieder voertuig na 7 jaar plaats vindt [28], waardoor de penetratie van deze maatregelen 71% is. Maatregelen die een gedragsverandering bij de bestuurder machinist bewerkstelligen (actief dan wel passief), werken in principe op het gehele park. In tegenstelling tot technische maatregelen, die bij invoering een vrijwel gegarandeerd effect opleveren, is het effect van gedragsmaatregelen afhankelijk van de mate waarin de maatregelen worden nageleefd. Bovendien is het effect vaak van korte duur, waardoor herhaling van campagnes ter bevordering van naleving van de maatregel noodzakelijk kan zijn. De penetratie van gedragsmaatregelen is daarom in theorie 100%, maar in de praktijk veelal lager. Voor de trolleybus zijn de relevante besparingsopties van het stadsbusvervoer overgenomen. In de literatuur wordt geen aandacht besteed aan besparingsopties bij trolleybussen. De levensduur van de troJleybus wordt eveneens gelijk verondersteld aan die van een stadsbus (1_ 5 jaar), waardoor de penetratie van technische verbeteringen 33% is. Voor zowel tram als metro wordt in de literatuur gesproken over de mogelijkheid tot niet nader omschreven energetische verbeteringen. Deze bedragen 10% in 2000 [46,74] of 25% in 2015. Deze laatste optie wordt in het model gehanteerd. Voor de tram kan door het gebruik van choppers, in combinatie met het terugwinnen van remenergie, een grote besparing worden gerealiseerd. De schattingen lopen uiteen van 20% in 2010 [6] via maximaal 24% [58] tot maximaal 30% [59]. In het model wordt een waarde van 25% in 2010 gehanteerd. Voor de metro levert de volledige invoering van de choppertechniek een minder grote besparing op, aangezien de metro minder vaak stopt en er bovendien in een aantal
ECN-l--97-007
27
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer metro’s al gebruik wordt gemaakt van deze techniek. Geschat wordt dat een combinatie van minder stoppen en gebruik maken van choppertechniek een besparing van 5,7% in 2000 kan opleveren [6]. Voor zowel tram als metro kan met behulp van verbeteringen in de infrastructuur en de railtechniek een besparing van 20% in 2015 gerealiseerd worden. Deze optie is van toepassing op alle voertuigen en kan dus, ondanks dat het feitelijk een technische maatregel betreft, een penetratiegraad van 100% halen. Voor de trolleybus worden de volgende besparingsopties gehanteerd: - verlaging rolweerstand (5% in 2010), - gewichtsverlaging (5% in 2010), - terugwinning remenergie (25% in 2015). Een uitgebreide beschrijving van deze besparingsopties kan worden gevonden bij de besparingen voor stadsbussen (paragraaf 3.1.3). Tabel 3.10 Totaal besparingseffect bij implementatie van alle maatregelen elektrisch stadsvervoer 1990
1995 2000 2005
2010 2015 2020
Efficiëntie tram
1,000
0,899 0,790 0,687
0,593 0,522 0,497
Efficiëntie metro
1,000
0,928 0,850 0,786
0,731 0,667 0,634
Efficiëntie trolleybus
1,000
0,973 0,931 0,879
0,824 0,764 0,703
3.4 Vliegtuigen 3.4.1 Verbruiksbepalende grootheden Het vervoer per vliegtuig in Nederland kan worden onderverdeeld in drie categorieën, te weten: - binnenlandse vluchten - internationale v|uchten - overlandvluchten. Binnenlandse vluchten hebben zowel vertrek als aankomst op een Nederlandse luchthaven en vinden geheel boven Nederlands grondgebied plaats. Terreinvluchten, waarbij de luchthaven van aankomst dezelfde is als die van vertrek, dienen niet voor vervoer van personen en zijn daarom niet opgenomen in het model. Ook helicopters blijven buiten beschouwing, omdat hierover vrijwel niets bekend is. Internationale vluehten zijn vluchten die ofwel vertrekken van, ofwel landen op een Nederlandse luchthaven. Omdat het niet gebruikelijk is om het energieverbruik boven 3000 feet (1 km) hoogte tot het binnenlands verbruik te rekenen, zou het brandstofverbruik tijdens de vluchtfase van internationale vluchten buiten de bere-kening kunnen blijven. Strikt genomen vindt deze vorm van personenvervoer echter ook plaats op (boven) Nederlands grondgebied. Het brandstofverbruik tijdens de LTOC van internationale vluchten hoort in ieder geval wel volledig tot het binnenlands verbruik.
28
ECN-I--97-007
Modellering overi~ personenvervoer Overlandvluchten zijn vluchten die boven Nederlands grondgebied plaatsvinden maar elders opsfijgen en landen. In veel literatuur wordt het energieverbruik van over-landvluchten niet toegerekend aan het binnenlands energieverbruik, omdat deze vluchten boven 3000 feet hoogte plaatsvinden. Ook hier geldt, dat strikt genomen deze vorm van personenvervoer pleatsvindt op (boven) Nederlands grondgebied. In het model is het energieverbruik van overlandvluchten niet meegerekend in het energleverbruik van vliegtuigen. Er is echter ook een berekening gemaakt voor het energieverbruik van vliegtuigen inclusief de overlandvluchten. Het energieverbruik van vliegtuigen vindt plaats in twee fasen. Tijdens de vlucht zelf verbruikt het toeste] brandstof om zich te verp]aatsen. Dit brandstofverbruik is evenredig met het aantal kilometers dat het vliegtuig aflegt. Aan het begin en het eind van de vlucht verbruikt het toestel daarnaast nog brandstof om op te stijgen en te landen. Het brandstofverbruik tijdens deze zogenaamde Landing and Take-Off Cy¢]e (LTOC) is een per vlucht min of meer vaststaand gegeven, waarop het aantal afgelegde vliegtuigki]ometers niet van invloed is. Het genoemde onderscheid tussen vluchtfase en LTOC is in SAVE geïmplementeerd. Als brandstof is kerosine gehanteerd. In diverse bronnen wordt dit ook wel Jet-fuel genoemd. Van andere brandstoffen, zoals Avgas, motorbenzine of diesel wordt nauwelijks tot geen gebruik gemaakt [15,ó8]. Ook het gebruik van a}ternatieve brandstoffen is voorlopig niet te verwachten. Vloeibare waterstof en vloeibaar methaan hebben voor de luchtvaart zeer voordelige eigenschappen, zoals een hoge verbrandingswaarde en een lage uitstoot van milieu-onvriendelijke gassen. Technisch is de toepassing van deze brandstoffen in de commerciële lucbtvaart echter op korte termijn niet te verwachten, doordat het ]age soortelijk gewicht met zich meebrengt dat voor eenzelfde hoeveelheid energie ruim vier keer zoveel tankvolume benodigd is dan bij kerosine als brandstof. Ook de lage temperatuur waaronder deze brandstoffen vervoerd en opgeslagen moeten worden leverl de nodige technische problemen op [34,71]. Tenslotte is een aanzienlijke verhoging van de kerosineprijs noodzakelijk om het gebruik van deze alternatieven haalbaar te maken [68].
Het brandstofverbrulk in de L TOC Het brandstofverbruik in de LTOC is recht evenredig met het aantal vluchten. Voor binnenlandse vluchten geldt dat zowel de landing als de take-off op Nederlands grondgebìed plaatsvindt. Bij elke vlucht wordt een volledlge LTOC afgelegd. Voor internationale vluchten geldt dat van iedere vlucht alleen de landing of alleen de takeooff op Nederlands grondgebied plaatsvindt. Gemiddeld wordt bij elke vlucht dus een halve LTOC afgelegd. In het model wordt om deze reden het totale brandstofverbruik tijdens de LTOC voor internationale vluchten berekend door de helft van het aantal vluchçen te vermenigvuldigen met het brandstofverbruik per LTOC. Over]andv]uchten hebben geen brandstofverbruik op Nederlands grondgebied tijdens de LTOC.
Het brandstofverbrulk in de vluchtfase Het brandstofverbruik in de vluchtfase is afhankelijk van het vervoerde gewicht en de ~fgelegde vliegefstand. Een gebruikelijke eenheid om deze twee grootheden tot uitdrukking te brengen, is tonkilometer. Het brendstofverbruik per tonkilometer is gelijk
ECN-[--97-007
29
SAVE-Transport: Overíge vervoerswijzen personenvervoer aan de hoeveelheid brandstof die nodig is om één ton goederen of paasaglers over een afstand van één kilometer te vervoeren. Het totaIe brandstofverbruik in de vluchtfase, wordt voor iedere categorie gevonden door vermenigvuldiging van het aantal tonkflometers voor personenvervoer met het brandstofverbruik per tonkilometer.
3.4.2 Invoergegevens Het aantal binnenlandse en internationale vluchten is bekend voor 1993 [15], het aantal overlandvluchten voor 1990 [78]. Daarnaast is het aantal reizìgers op binnenlandse en internationale vluchten voor 1993 bekend [15] en het aantal reizigers op internationale vluchten [11]. Door de gemiddelde afstand per vlucht te schatten, kan het aantal reizigerski~ometers worden berekend. Dit is het product van het totaa~ aantal reizigêrs en de gemiddelde afstand per vlucht (dus per reiziger). Voor binnenlandse vluchten geldt, dat de gemiddelde afstand per vlucht ongeveer 120 kilometer is. Dit hoge gemiddelde komt voort uit het feit dat de meeste binneniandse vluchten plaatsvinden tussen Schiphol enerzijds en Maastricht en Eindhoven anderzijds. Voor internationale vluchten wordt de afstand boven Nederlands grondgebied op gemiddeld 90 kilometer geschat. Voor overlandvluchten wordt aangenomen dat het gemiddelde aantal reizigers per vlucht gelijk is aan het gemiddelde aantal reizigers op internationale vluchten vanuit Nederland. Tevens wordt aangenomen dat het gemiddelde aantal reizigers per vlucht voor iedere categorie in de tijd constant is. Door dit aantal te vermenigvuldigen met het aantal overlandvluehten in 1990 wordt het aantal reizigers op overlandvluchten in 1990 berekend. De gemiddelde afstand boven Nederlands grondgebied van een ovêrlandvlucht wordt geschat op 180 kilometer. Het product van reizigersaantal en gemiddelde afstand geeft het aantal reizigerskilometers op overlandvluchten in 1990. Uit diverse bronnen komt naar voren dat voor het vliegverkeer tot 2015 een groei van ongeveer 5,5% per jaar wordt verwacht [38,68,34,78]. Deze groei uit zich in een stijgend aantal reizigers. In het model is voor het internationale vliegverkeer (inclusief overlandvluchten) een groei in reizìgersaantal van 5,5% per jaar van 1985 tot 2020 verondersteld. Overigens blijkt de werkelijke groei in 1996 ongeveer 9,5% te zijn geweest [72] en bedraagt de verwachte groei voor 1997 ongeveer 7%, zodat een schatting van 5,5% groei per jaar wellicht nog aan de behoudende kant is. Voor het binnenlands vliegverkeer ligt de groei waarschijnlijk lager. Verondersteld is dat deze groei gelijke trad houdt met de economische groei. In het model is deze constant op 2% verondersteld. Op basis van de op deze manier berekende reizigersaantallen en de geschatte gemiddelde afstand per vlucht wordt voor alle jaren het aantal reizigerskilometers in iedere categorie berekend. Het aantal vluchten in iedere categorie wordt gevonden door het quotiënt van reizigersaantallen en gemiddeld aantal reizigers per vlucht te nemen (zie tabel 3.1 1).
30
ECN-I--97-O07
Modellering overig personenvervoer Tabel 3.! 1 Aantal vluchtan en aantal reizigers in het binnenlands luchtverkeer 1985 1990 1992 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Vluchten (duizend) 12,4 13,8 14,6 15,;) 16,8 18,5 20,5 2;),6 24,9 Reizigers (duizend) 100 110 117 122 134 148 164 181 200 Op basis van de schatting dat een gemiddelde reiziger inclusief bagage 90 kg weegt [34], wordt voor iedere categorie het aantal tonkilometers aan reizigers berekend. Het product van deze grootheid met het brandstofverbruik per tonkilometer passagiersvervoer geeft het totale brandstofverbruik tijdens de vlucht voor iedere categorie. Het brandstofvêrbruik per tonkilometer passagiersvervoer is gegeven voor internationale vluchten [34]. Verondersteld wordt dat het brandstofverbruik per tonkilometer passagiersvervoer voor overlandvluchten hieraan gelijk is. Voor binnenlandse vluchten worden gemiddeld veel kleinere vliegtuigen gebruikt. Uit gegevens over de vloot van de KLM blijkt dat kleine vliegtuigen een brandstofverbruik hebben dat per passagier ongeveer 1,44 keer zo hoog ligt als het brandstofverbruik van toestellen die voor de internationale luchtvaart gebruikt worden [43]. Tabel 3. l 2 Aantal vluchten en aantal reizigers in het internationaal luchtverkeer 1985 1990 1992 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Vluchten (duizend) 183 239 281 337 440 576 752 983 1285 Reizigers (miljoen) 13,8 18,0 21,2 25,4 33,2 43,4 56,7 74,1 96,8
Het gemiddelde brandstofverbruik per LTOC is bepaald door het totale brandstofverbmik voor LTOC in 1990 [8] te delen door de helft van het aantal vliegbewegingen in 1990 [8]. Ongeveer 40% van deze vliegbewegingen is voor rekening van het internationaal vliegverkeer, ongeveer 55% voor terreinvluchten en de overige ongeveer 5% voor binnenlands vliegverkeer [15]. Deze percentages zijn grove schattingen. Uit gegevens over de vloot van de KLM blijkt dat het gemiddeld brandstofverbruik per LTOC van kleine vliegtuigen ongeveer 6 keer zo laag ligt als dat van de grote, voor internationaal luchtverkeer gebruikte toêstellen. Uit deze gegevens is een gemiddeld brandstofverbruik per LTOC voor internationale vluchten en een gemiddeld brandstofverbruik per LTOC voor binnenlandse vluchten berekend. Voor binnenlandse vluchten is het totale brandstofverbruik tijdens de LTOC het aantal vluchten vermenigvuldigd met het gemiddelde brandstofverbruik per LTOC. Voor internationale vluchten is het totale brandstofverbruik tijdens de LTOC de helft van het aantal vluchten vermenigvuldigd met het gemiddelde brandstofverbruik per LTOC. Het totale brandstofverbruik voor vliegverkeer volgt uit cumulatie van de gegevens per fase en categorie.
ECN-I--97o007
31
SAVE-Transport: Overi~Ie vervoerswijzen personenvervoer
3.4.3 Besparingseffecten In de literatuur is tamelijk veel aandacht voor besparingsopties bij vliegtúigen. Prob]eem hierbij is, dat sommige genoemde maatregelen overlap vertonen, maar niet exact gelijk ziin. Vaak ontbreekt ook een duidelijke omschriiving van de maatregelen. Technische maatregelen kunnen soms worden ingevoerd tijdens de algehele revisie van een vliegtuig, die eens in de tien jaar geschiedt, maar vaak ligt de enige mogelijkheid voor de implementatie van besparingsmaatregelen, andere dan gedragsmaatregelen, bij nieuwe vliegtuigen. V~iegtuigen hebben een gemiddelde levensduur van 25 jaar [71], zodat de penetratie van nieuwe vliegtuigen 20% is. Alle maatregelen worden geacht met ingang van ]990 in werking te treden. Zuiniger motoren wordt in diverse bronnen genoemd als belangrijke besparingsoptie. De potentiële besparing die hiermee samenhangt, varieert van 20% overall in 2015 [68] tot 25% overall in 2010 [34]. Ook een betere propu]sie (17% in 2006) [38] en het gebruik van een turbofan met warmteterugwinning (27% in 20] 5) [29] vallen in deze categorie. Enkele bronnen maken onderscheid in de potenfiële besparing dìe met een zuiniger motor tijdens de LTOC te behalen is en de besparing die tijdens de vluchtfase te behalen is. Voor de LTOC wordt een besparing van 20% in 2015 haalbaar geachi [46], voor de vluchtfase 35% in 2010 [6]. In het model is verondersteld dat zuiniger motoren tijdens de LTOC voor een besparing van 20% in 2015 zorgen en dat tijdens de vluchtfase een besparing van 25% in 2015 gerealiseerd kan worden. Daarnaast wordt vemndersteld dat deze zuiniger motoren tijdens de algehele revisie ingebouwd worden. Door gewichtsvedaging van het v]iegtuig kan een besparing van 8% in 2010 worden gerealiseerd [34]. Stratagem noemt het gebruik van nieuwe materialen als besparingsoptie van 3% in 2006 [38]. Op welke manier deze besparing tot stand komt bij het gebruik van nieuwe materia]en wordt niet duidelijk. Verondersteld wordt dat het effect zichtbaar wordt in een 9ewichtsverlaging. Volgens ECN is het gebruik van lichter materiaal en een betere stroomlijn van het vliegtuig samen goed voor een besparing van 14% in 2015 [68]. In het model wordt een besparing van 7% in 2010 ten gevolge van gewichtsverlagin9 verondersteld. Het ver]agen van de luchtweerstand kan een besparing van 20% in 2010 opleveren [34]. Het verhogen van de aemdynamica levert 6% op in 2006 [38], terwijl een betere stroomlijn in combinatie met gebruik van lichtere materialen (zie boven) 14% in 201_5 opbrengt [68]. In het model worden deze opties samengevat als vedaging van de luchtweerstand, met een potentiële besparing van !2% in 20]0. Een betere doorstroming van de propellor kan via ] 0% besparing in 2000 25% in 2015 opleveren [74]. Tenslotte is er nog de mogelijkheid om meer zitplaatsen in een toestel te bouwen. Deze verhoging van de efficiëntie levert een besparing van 4% in 2015 op [68].
32
ECN-I--g7-007
Modellering overi9 personenvervoer Tabel 3.13 Totaal besparingseffect bij implementatie van alle maatregelen vliegverkeer 1990
1995 2000 2005
2010 2015 2020
Efficiëntie vluchtfase
1,000
0,950 0,874 0,786 0,697 0,601 0,506
EfficiëntieLTOC
1,000
0,956 0,887 0,808 0,725 0,632 0,540
3.5 Bestelauto’s 3.5.1 Verbruiksbepalende grootheden Voor het vervoer per bestelauto worden verschillende soorten brandstof gebruikt, te weten diesel, benzine of LPG. Om deze reden is een verdeling van het voertuigpark van bestelauto’s voor privégebruik op basis van gebruikte brandstofsoort gemaakt. Per brandstofsoort zou voor alle voertuigen gewerkt kunnen worden met een gemiddeld brandstofverbruik per voertuigkilometer. Om de efficiëntieverbeteringen in iedere periode goed te kunnen doorberekenen is echter gekozen voor een tweede onderver. deling in leeftijdscategorieeën van vijf jaar. Er is geen maximale leeftijd gegeven, in de laatste jaargang zijn alle wagens van 15 jaar en ouder opgenomen. Het gewicht van een bestelauto is eveneens van invloed op het brandstofverbmik. Bij gebrek aan gegevens omtrent de verdeling in verschillende gewichtsklassen is deze verdeling niet aengebracht en is gewerkt met een over de verschillende gewiehts-klassen gemiddeld brandstofverbmik. De berekeningswijze is voor iedere gebruikte brandstof gelijk. Het brandstofverbruik van bestelauto’s is afhankelijk van het totaal aantal afgelegde voertuigkilometers en het brandstofverbruik per kilometer. Het aantal personen per bestelauto (de bezettingsgread) is nauwelijks van invloed op het gewicht en dus ook niet op het brandstofverbruik. Het totale brandstofverbruik per brandstofsoort wordt gevonden door sommatie van de producten van brandstofverbruik per voertuigkilometer en aantal voertuig-kilometers voor iedere jaargang.
3.5.2 Invoergegevens Het aantal voertuigen van 5 jaar of jonger (jaargang 1) is bekend voor 1985 en 1990 [47]. Tevens is het aantal voertuigen in jaargang 2 bekend voor 1990. Van de overige jaargangen (2,3 en 4 voor 1985 en 3 en 4 voor 1990) is slechts het totaal aantal voertuigen bekend. Aangenomen wordt dat in 1985 het aantal voertuigen in jeargang 2, twee maal zo groot was als het aantal in jaargang 3, en zes maal zo groot als in jaargang 4. In 1990 is met betrekking tot jaargang 3 en 4 dezelfde verhouding aangehouden. Het totaal aantal voertuigen per brandstofsoort in 1992 is eveneens gegeven. Op basis van deze data wordt een doorstromingspatroon vastgesteld: een bepaald percentage van de bestelauto’s die zich in 1985 in jaargang 1 bevinden, stroomt door naar jaargang 2 in 1990, de rest valt uit. Een zeker percentage van de voertuigen die zich in 1990 in jaargang 2 bevinden, stroomt door naar jaargang 3 in 1995, etc.
ECN-I--97-007
33
SAVE-Transport: Overige vervoerswi,izen personenvervoer Per brandstofsoort is voor de doorstrom~ng van iedere jaargang x naar jaargang ×+1 een percentage berekend op basis van de gegevens van 1985-1992. De ’overlevings’percentages worden gedurende de looptijd van het model constant verondersteld. Na invoering van het aantal nieuwe bestelauto’s in ien bepaald jaar, kan met behulp van het doorstromingspatroon het aantal wagens per jaargang worden berekend (zie tabel 3.14) en door sommatie over de verschillende jaargangen het totaal aantal voortuigen (zie tabel 3.14). Het aantal nieuwe voertuigen (jaargang 1) wordt op een andere manier bepaald. Deze staat later in deze paragraaf beschreven. Tabel 3.15 Aantal bestelauto’s (duizend) perjaargang diesel en totaal diesel, benzine, LPQ 1985 1990 1992 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Diesel, jaargang 1
22,0
15,1
17,6
12,3
12,3
14,1
14,6
!5,9 16,1
Diesel, jaargang 2
1,2
18~0
14,1
12,5
10,2
10,2
11,7
12,1
1_3,2
Diesel, jaargang 3
0,6
0,6
6,0
9,5
6,6
5,4
5,4
6,2
6,4
Diesel, jaargang 4
0,2
0,3
0,4
0,3
4,8
3,8
3,1
3,0
3,4
Totaaldiesel
24,0
34,0
38,0
34,6
33,9
33,4
34,8
37,2 39,1
Totaal benzine
31,0
43,0
50,0
45,2
45,0
46,1
47,3
48,3 47,7
5,0
7,0
8,0
7,4
7,4
7,3
7,3
Totaal LPG
7,2
6,9
Het aantal voertuigkilometers per categorie is eveneens gegeven voor 1985 en 1990 [47]. Het totaal aantal voertuigkilometers per brandstofsoort in 1992 is ook bekend. Uit aanvullende gegevens kan het aantal voertuigkilometers per categorie ook voor 1992 berekend worden [47]. Voor de jaren 1995 tot en met 2020 is gebruik gemaakt van prognoses van RIVM en AW [66]. Deze prognoses geven het totaal aantal voertuigkilometers van beste]auto’s voor privégebruik. Deze totalen zijn onde-rverdeeld in voertuigkilometrages per brandstofsoort op basis van historische gege-vens (zie tabel
3.17). Het quotiënt van voertuigkilometers en aantal voertuigen per categorie levert het gemiddelde jaarkilometrage per voertuig per categorie in de jaren 1985-1992. Voor elke jaargang voer[uigen wordt verondersteld dat het gemiddelde jaarkilometrage per voertuig iedere periode een vast percentage minder is dan de voorgaande periode. Dit percentage is per brandstofsoort op basis van de gegevens van 1985-1992 vastgesteld. Bestelauto’s die op diesel rijden worden verondersteld iedere periode 20% minder ki]ometers per voertuig per jaar af te leggen, bêstelauto’s op benzine 25% en bestelauto’s op LPG 30%. Het jaarkilometrage van nieuwe voertuigen wordt door extrapolatie uit de historische jaarkilometrages van nieuwe voertuigen verkregen (zie tabel 3. lô).
34
ECN-I--97-007
Modellering ovedg personenvervoer Tabel 3.16 Gemiddeldjaarkilometrage dieselbestelauto’s perjaargang (duizend km/ir) 1985 ]990 1992 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Jaargang ] ]3,0 16,5 ]6,2 ]7,7 ]9,4 20,4 20,8 20,8 20,8 Jaargang2 11,] 11,1 ]2,2 ]3,2 14,1 15,5 Jaargang 3 4,4 7,2 10,0 8,8 10,6 11,3 12,4 13,1 13,3 Jaargang 4
3,3
4,8
7,0
5,7
7,]
8,5 9,0
9,9 ]0,4
Het totaal aantal voertuigkilometers per jaargang per brandstofsoort wordt voor jaargang 2-5 verkregen door vermenigvuldiging van het aantal voertuigen per jaargang met het jaarkilometrage van de bewuste jaargang. Het voertuigkilometrage van nieuwe bestelauto’s is te betekenen uit het totaal aantal voertuigkilometers per brandstofsoort minus de voertuigkilometrages van jaargang 2-5 (zie tabel 3.17). Tabel 3.17 Voertuigkilometrage bestelauto’s (miljoen km) perjaargang diesel en totaal diesel, benzine, LPG 1985 1990 1992 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Diesel, jaargang 1
285
249
286
216
238
287
304
331
334
Diesel, jaargang 2
14
]99
171
]65
144
158
190
202
220
Dìesel, jaargang 3
3
5
60
84
70
61
67
81
86
Diesel, jaargang 4
1
2
3
2
34
32
28
30
35
Totaal diesel
302
454
51.9
468
486
538
590
644
675
Totaal benzine
442
650
774
686
712
788
864
943
989
68
101
117
104
1_08
120
132
144
151
Totaal LPG
Het aantal nieuwe voertuigen is het voertuigkilometrage in jaargang 1 gedeeld door het gemiddelde jaarkilometrage in jaargang 1~. Het brandstofverbruik per voertuigkilometer is slechts per brandstofsoort voor 1989 bekend [8,47]. Met behulp van verbruiksontwikkelingen is een schatting gemaakt van het brandstofverbruik per voertuigkilometer voor de verschillende jaargangen en brandstofsoorten in 1990 [47]. Het brandstofverbruik per voertuigkilometer van nieuwe voertuigen wordt gelijk verondersteld aan dat van de voorgaande periode vermenigvuldigd met de besparingen. Het brandstofverbruik per voertuigkilometer van oude jaargangen wordt in de tijd constant verondersteld, tenzij er besparings-maatregelen op werken. Slechts gedragsmaatregelen kunnen invloed uitoefenen op het brandstofverbruik v~n reeds in gebruik zijnde jaargangen! In de praktijk blijkt het gemiddelde brandstofverbruik van personenauto’s door veroudering iets hoger te worden. Waarschijnlijk doet dit verschijnsel zich ook voor bij bestelauto’s, doch hierover zijn geen kwantitatieve gegevens voorhanden. Om deze reden is dit effect niet in het model opgenomen.
ECH, |--g7-007
35
SAVE-Trans]~ort; Overige vervoerswiizen ~ersonenvervoer
3.5°3 Besparingseffecten Diverse literatuurbron~nen besteden aandacht aan besparingsopties bij bestelauto’s. De hiermee samenhangende kwantitatieve gegevens zijn echter niet altijd even betrouwbaar, omdat veelal niet duidelijk is wat een bepaalde maatregel omvat of omdat de bespadng voor het totale bestelautopark wordt gegeven, dus zonder onderscheid in brandstofsoor~ of vervoersdoel (vracht/personen). Indien het technische besparingsmaatregelen betreft, kunnen deze slechts worden ingevoerd voor nieuwe voertuigen, of wellicht in enkele bijzondere gevallen tijdens een retrofit van de voertuigen. De gemiddelde levensduur van een bestelauto is af te leiden uit de gegevens van het jaargangenmodel. Deze blijkt ongeveer 14 jaar te zijn. De efficiëntieverbetering werkt daarom bij de invoering van technische maatregelen slechts op vijf veertiende deel van het totale park door. Met andere woorden, de penetratie van technische verbeteringen is 36%. Maatregelen die een gedragsverandering bij de chauffeur bewerkstelligen, werken in principe op het gehele park. In tegenstelling tot technische maatregelen, die bij invoering een vrijwel gegarandeerd effect opleveren, is het effect van gedragsmaatregelen afhankelijk van de mate waarin de maatregelen worden nageleefd. Bovendien is het effect vaak van korte duur, waardoor herhaling van campagnes ter bevordering van naleving van de maatregel noodzakelijk kan zijn. De penetratie van gedragsmaatregelen ìs daarom in theorie 100%, maar in de praktijk veelal lager. Alle maatregelen worden geacht met ingang van 1990 in werking te treden. Een gewichtsverlaging bij de bouw van nieuwe voertuigen kan leiden tot een besparing van 5,4% in 2015 [46,50J. Een verlaging van de rolweerstand levert een besparing van 1,5% in 2010 [4i], een verlaging van de luchtweerstand bespaart 3% in 2015 [6,50]. Het verhogen van het motorrendement levert voor iedere brandstofsoort een andere besparing op. Bij bestelauto’s die op diesel rijden zou een bespadng van 41% in 2015 haalbaar zijn, benzinemotoren kunnen 13% besparen in 2015 en bestelauto’s die LPG gebruiken 12% in 2015 [50]. De hoge besparingen, met name de 41% bij diesel-motoren, doen vermoeden dat hier waarschijnlijk sprake ìs van een pakket van motorrendement verhogende maatregelen, die wellicht overlap vertonen met andere technische besparingsmaatregelen. Dit blijkt echter niet expliciet uit de literatuur-gegevens. Het terugwinnen van remenergie zou een bespadng van 13% in 2010 kunnen opleveren [49]. Het vedagen van het stationair verbruik leidt voor iedere brandstofsoort tot een andere besparing. Voor bestelauto’s met een dieselmotor is het potentieel 18% in 2015, voor bestelauto’s die op benzine of op LPQ rijden is de mogelijke besparing zelfs 23,2% in 2015 [46,50]. Het betreft hier een gedragsmaatregel, die in prindpe dus op het hele voertuigpark van toepassing is. Tenslotte kan aangepast rijgedrag volgens de literatuur een bespadng van 10% in 1995 opleveren [49]. In het model is gekozen om de looptijd van de besparingsmaatregel te vedengen tot 2000, zodat het tempo van invoering iets minder hoog ligt. Ook dit is uiteraard een optie d~e in theorie op het gehele voertuigpark van toepassing is.
36
ECH-I--97-O07
Modellering overig personenvervoer
Tabel 3.18 Totaal besparingseffect bij" implementatie van alle maatregelen bestelauto’s 1990 1995 2000 2005 20]0 2015 2020 Efficiëntie dieselbestelauto
1,000 0,850 0,698 0,590 0,492 0,403 0,341
Efficiëntie benzinebestelauto
1,000 0,885 0,768 0,695 0,623 0,552 0,515
Efficiëntie LPG-bestelauto
1,000 0,886 0,770 0,697 0,627 0,556 0,521
3.6 Taxi’s 3.6.1 Verbruiksbepalende grootheden Het vervoer per taxi wordt onderverdeeld in drie brandstofeategorieën: diesel, benzine en LPG. Het brandstofverbruik van taxi’s is slechts afhankelijk van het aantal afgelegde voertuigkilometers. Ook het gewicht is van invloed op het brandstofverbruik, maar aangenomen wordt dat het gewicht voor iedere taxi ongeveer gelijk is. Voor iedere brandstofsoort geldt dat het totale verbruik gelijk is aan het product van het aantal voertuigkilometers en het brandstofverbruik per voertuigkilometer.
3.6.2 Invoergegevens Het totaal aantal met de taxi afgelegde voertuigkilometers is bekend voor de historische jaren ~[985-1992 [8]. Voor de zíchtjaren, vanaf 1995, zijn prognoses beschikbaar van het RIVM en de AVV [66]. Het is niet bekend hoeveel voer~uigkilometers afgelegd worden met behulp van iedere brandstof. Om hiervan een schatting te kunnen maken, is door middel van een telefonisehe enquête bij 15 taxibedrijven nagegaan welke verdeling En aantal voertuigen per brandstofsoort binnen het totale taxipark bestaat. Van de onderzochte voertuigen (in totaal 524 taxi’s) bleek in ]996 ongeveer 85% op diesel te rijden en 15% op LPG [70]. Geen enkele van de 524 taxi’s reed op benzine. Voorts bleek uit het onderzoek dat langzaam een verschuiving van het gebruik van LPG naar diesel plaatsvindt. De voordelen van diese] zijn dat de motor een stuk langer meegaat en dat minder vaak getankt hoeft te worden. Bovendien beschikken niet alle pompstations over een LPGtank, waardoor bijtanken lastiger is [70]. De gevonden verdeling is in het model ingevoerd voor ]995. Met betrekking tot de verschuiving van LPG naar diese] is aangenomen dat ieder jaar een half procent van het totale voertuigpark overgaat van LPG naar diesel (zie tabel 3.19). Deze aanname is gebaseerd op de gehouden gesprekken, maar wordt (nog) niet ondersteund door statistische data.
ECN-I--97-007
37
SAVE-Trensport: Overige vervoerswiizen personenvervoer Tabel3.19 Verdelingtax~ark naarbrandstof(%) 1985 1990 1992 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Taxidiesel
80
83
84
85
88
90
93
95 98
TaxiLPG
20
18
17
15
12
10
7
5
2
Bij gebrek aan statistische gegevens is aangenomen het jaarkilometrage per voertuig ona~ankelijk is van de gebruikte brendstof. Het is aannemelijk dat in de praktijk taxi’s op LPG een hoger jaarki]ometrage hebben, omdat het gebruik van LPG goedkoper is bij grote afstanden. Aan de andere kant maakt het gebruik van LPG als brandstof een grotere tankfrequentie noodzakelijk en is kost dit gemiddeld meer tijd door de grotere schaarste aan juist geoutilleerde pompstations (zie boven). Deze factoren zouden een lager jaarkilometrage voor taxi’s op LPG doen verwachten.
IOOO 9OO 800 700
8oo 500 400
890 10g O+ 1985
1990
Totaal
1995
2000
2005
Jaar ---e-- Diesel
2010
2015
2020
--e-- Gas
Figuur 3.3 Ontwikkeling voertuigkilometrage taxipark Op basis van de aanname dat voor iedere brandstof een zelfde jaarkilometrage geldt, wordt het aantal voertuigkilometers per brandstofsoort berekend door een zelfde verdeling naar brandstofsoort aan te brengen in het totale aantal voertuigkilometers als in het totale voertuigpark (zie figuur 3.3). Het brandstofverbruik per voertuigkilometer is van iedere brandstofsoor~ bekend voor de historische jaren 1985-1992 [8]. Verondersteld wordt dat het brandstofverbruik per voertuigkilometer in de zichtjaren gelijk is aan dat van 1990 vermenigvuldigd met de eventuele besparingen.
3.6.3 Besparingseffecten Voor het brandstofverbruik van taxi’s bestaan diverse besparingsopties. Indien het technische besparingsmaatregelen betreft, kunnen deze slechts worden ingevoerd voor nieuwe voertuigen. Op basis van de telefonische enquête is aangenomen dat de gemiddelde levensduur van een taxi 10 jaar bedraagt. De efficiëntieverbetering werkt daarom bij de invoering van technische maatregelen slechts in de helft van het totale park door: de penetratie van technische verbeteringen is 50%. Maatregelen die een gedragsverandering bij de chauffeur bewerkstelligen, werken in principe op het gehele
38
ECN-I-97-O07
Modellerìng overi9 personenvervoer park. In tegenstelling tot technische maatregelen, die bU invoering een vrijwel gegarandeerd effect opleveren, is het effect van gedragsmaatregelen afhankelijk van de mate waarin de maatregelen worden nageleefd. Bovendien is het effect vaak van korte duur, waardoor herhaling van campagnes ter bevordering van naleving van de maarregel noodzakelijk kan zijn. De penetratie van gedragsmaatregelen is daarom in theorie ]00%, maar in de praktijk veelal lager. Alle maatregelen worden geacht met ingang van 1990 in werking te treden. Een verbetering van de motorteehniek leidt bij dieselmotoren tot een besparing van 2% in 2000. Indien benzine of LPG als brandstof gebruikt wordt, is de potentiële besparing 13% in 2000 [74I. Een verlaging van de rolweerstand levert een besparing van 8% in 2015, een verlaging van de luchtweerstand bespaart 16% in 2015 [74]. Een verbetering van de transmissie kan een besparing van 1% in 1995 opleveren [67,74]. In het model is gekozen voor 2000 als eindjaar, zodat de invoering iets minder snel hoeft te verlopen. De toepaasing van CVT (Continuous Variable Transmission) levert nog eens een extra besparing in de transmissie op van 10% in 2015 [46]. Het verlagen van het stationair verbruik leidt tot een bespadng van 10% in 2000 [46]. Het betreft hier een gedragsmaatregel, die in principe dus op het hele voertuigpark van toepassing is. Een snelheidsbegrenzer brengt een potentiële besparing van 4% in 2000 met zich mee [67,50]. Deze maatregel, die weliswaar technisch van aard is, kan zonder veel problemen bij het gehele voer~uigpark worden ingevoerd, zodat de penetratie naar ver~aehting 100% is. Tens]otte kan aangepast rijgedrag volgens de literatuur een besparing van 10% in 2010 opleveren [49]. Omdat dit verbeterde rijgedrag gedeeltelijk wordt opgelegd door de invoering van de snelheidsbegrenzer, ligt het theoretische maximum iets lager dan 10%. Indien de snelheidsbegrenzer wordt ingevoerd, geeft het model een maximale besparing van 6% in 2010, indien dit niet het geval is wordt het bovenstaande getal van 10% in 2010 gehanteerd. Tabel 3.20 Totaal besparlngseffect bij implementatie van alle maatregelen taxi’s 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Efficiëntie dieseltaxi
1,000
0,876 0,750 0,685
0,630 0,587 0,547
Efficiëntie benzinetaxi
1,000
0,850 0,698 0,608
0,559 0,521 0,485
Efficiëntie LPG-taxi
1,000
0,850 0,698 0,608
0,559 0,521 0,485
ECN-I--97-007
39
OAVE-Transport: O_ verige vervoerswijzen personenvervoer
3.7 Motorfietsen 3.7.1 Verbruiksbepalende grootheden Het brandstofverbruik van motorfietsen is voor een groot deel afhankelijk van de cilinderinhoud van de motor. Een zwaardere motor heeft meer brandstof per voertuigkilometer nodig en moet daarom beschikken over een grotere cilinderinhoud. In SAVE worden de motorfietsen onderverdeeld in 6 cilinderklassen: 50-125 cc 126-250 cc 251-500 cc 501-750 cc 751-1000 cc meer dan 1000 cc. Voor iedere cilinderk]asse geldt dat het brandstofverbruik rechtstreeks afhankelijk is van het aantal afgelegde voertuigki]ometers. Het totale brandstofverbruik per cilinderklasse wordt gevonden door voor iedere cilinderklasse het voer~uigkilometrage te vermenigvuldigen met het brandstofverbruik per voertuigkilometer. Door over alle cilinderklassen te sommeren wordt het totale brandstofverbruik van motorfietsen binnen Nederland bepaald.
3.7.2 Invoergegevens Uit gegevens van het CBS is per cilinderklasse het jaarlijkse voertuigkilometrage bekend voor de historische jaren 1985-~[992 [9]. Sommatie van deze data ]evert het totaal voertuigkilometrage voor motorfietsen binnen Nederland. Gegevens van het RIVM en de AVV met betrekking tot het totaal voertuigkilometrage voor motorfietsen binnen Nederland [66] blijken nogal sterk (10-30%) af te wijken van de gegevens van het CBS (zie tabel 3.21). De verklaring voor deze omissies is tweeledig. De gegevens van het RIV~4 en AVV zijn afgeleid van CBS-gegevens die slechts betrekking hebben op het voertuigkilometrage van Nederlandse voertuigen binnen Nederland. Bij het Nederlands voertuigkilometrage behoort echter ook het voertuigkilometrage van buitenlandse voertuigen binnen Nederland. De CBS-gegevens per cilinderklasse geven het jaarlijkse voertuigki]ometrage van Nederlandse voertuigen in binnen- en buitenland. Het aantal voertuigki]ometers dat in het buitenland wordt afgelegd door Nederlandse voertuigen, telt echter niet mee voor het Nederlandse voertuigkilometrage. Deze fout wordt gedeeltelijk gecompenseerd door de voertuigkilometers van buitenlandse voertuigen binnen Nederland, die het CBS (net als RIVM en AVV) in dit geval niet had meegete]d. Het werkelijke kilometrage ligt om deze redenen hoger dan de cijfers van het RIVM en AVV, maar lager dan de cijfers van het CBS. Het CBS heeft wel de beschikking over de juiste gegevens met betrekking tot het totale voertuigkilometrage van alle motoren, maar niet opgesplitst naar cilinderklasse [24] (zie tabel 3.21). Op basis van de aanname dat per cilinderklasse relatief evenveel voertuigkilometers in het buitenland worden gereden, wordt het totale voertuigkilometrage zoals gegeven in de CBS statistieken [24] onderverdeeld naar cilinderklasse volgens dezelfde relatieve aandelen als de CBS-gegevens per cilinderklasse weergeven.
40
ECN-I--97-007
Modellering overig personenvervoer
__
Het aantal voertuigkilometers vanaf 1995 wordt verondersteld relatief dezelfde ontwikkeling te volgen als voorspeld door RIV.M en AW (zie tabel 3.21 ). Tabel 3.21 Totaal voertuigkilometrage motorfietsen volgens diverse bronnen (miljoen km) 1985 1990 1992 1995 2000 2005 2010 2015 2020 CBS[8],AW[66]1 CBS[9]2
642
820 1012 1025 1230 1230 1230 1230 1230
910
923 1207
CBS [24]~
700
880 ]020 1034 ~240 1240 ~240 1240 1240
Van de jaren 1985-1995 zijn gegevens beschikbaar over het aantal motorfietsen per cilinderklasse in Nederland [15,16,17,18,65]. Het quotiënt van het voertuig-kilometrage en het aantal levert voor iedere cilinderklasse een gemiddeld jaarkilo-metrage per voertuig op. Het voertuigkilometrage per cilinderklasse in 1995 is berekend door het aandeel in het totaal voertuigki]ometrage te bepalen op grond van het relatieve aantal motoren in de bedoelde cilinderklasse en het relatieve jaarkilometrage per voertuig in 1992. Voor de overige zichtjaren is een verdeling van het totaal aantal voertuigkilometers in de verschillende cilinderklassen gemaakt op basis van historische gegevens (zie figuur 3.4).
1200
lOOO 800 ~
1985
1990
1995
2000
¯ -=~’--To~al moto~etsen ---0---50-125cc ~-1~--50~-750cc ---e~751-1000cc
2005
2010
----&~126-250~,0 ---x-- >lO00cc
2015
2020
---e---251-500cc
Figuur 3.4 Voertuigkilometrage motorfietsen, per eilinderklasse en totaal
1 Voertuigki]ometers van buitenlandse voertuigen binnen Nederland niet meegerekend. 2 Voertuigkilometers van Nederlandse voertuigen buiten Nederland wel meegerekend, voertuigkilometers van buitenlandse voertuigen binnen Nederland niet meegerekend. 3 Correcte gegevens voor 1985-1992, zichtjaren geëxtrapoleerd volgens het patroon van RIVM en AVV
ECb/-I--gT-O07
4]
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer Het brandstofverbruik per voe~tuigkilometer is per cilinderklasse bekend voor de historische jaren 1985-1992 [9]. Hierbij valt op dat een vijftal verbruikscijfers zich niet volgens een bepaald patroon ontwikkelt, maar met pieken en dalen. Verondersteld wordt dat het brandstofverbruik per voertuigki]ometer in de zlchtjaren gelijk is aan dat van 1990 vermenigvuldlgd met de eventuele besparingen, tenzij er sprake is van een trendbreuk in de historische jaren, zoals eerder in deze alinea beschreven. In dat geval wordt verondersteld dat het brandstofverbruik per voer~uigkilometer in de zichtjaren gelijk is aan het gemiddelde van het verbruik in 1990 en 1992, vermenigvuldigd met de eventuele besparingen. In tabel 3.22 is een voorbeeld weergegeven. Tabel 3.22 Ontwikkeling brandstofverbruik per voertuigkilometer motoren >lO00cc (I/km) met implementatie van alle besparingsmaatregelen 1985 1990 1992 1995 Verbruik 1995 op basis van 1990
0,0725 0,0735 0,0667 0,0710
Verbruik 1995 op basis van gemiddelde 1990-1992 0,0725 0,0735 0,0667 0,0677
3.7.3 Besparingseffecten Over besparingsmaatregelen bij motorfietsen wordt nauwelijks gesproken in de lìteratuur. Volgens INNAS [77] valt met betrekking tot het specifieke brandstof-verbruik van nieuwe motorfietsen ’geen spectaculaire toe- of afname’ te verwachten. Andere bronnen spreken van ’technische verbeteringen’, die een besparing van 20% in 2010 [49] of, via een besparìng van 15% in 2000, 30% besparing in 2015 kunnen opleveren [741. In het model is, rekening houdend met de informatie van INNAS, een besparing van 20% in 2015 als maximum verondersteld. Een onderscheid in cilinderklassen wordt in geen enkele literatuurbron gemaakt. De besparing van 20% werkt daarom in even grote mate op het brandstofverbruik van iedere cilinderklasse. Uit cijfers van de Nederlandse Vereniging de Rijwiel en Automobielindustrie (RA[) blijkt dat ongeveer 35% van alle motorfietsen in een historisch jaar in de voorafgaande periode geproduceerd waren [65]. Dit cijfer van 35% wordt daarom als penetratie-graad voor technische besparingsmaatregelen gehanteerd, gezien het feit dat deze in de meeste gevallen alleen bij nieuw geproduceerde voertuigen kunnen worden geÏmp]ementeerd. Tabel 3.23 Totaal besparingseffect bij Implementatie van de maatregel motorfietsen 1990 I995 2000 2005 2010 2015 2020 Effici~ntie motorfiets
42
1,000 0,966 0,916 0,862 0,807 0,753 0,700
ECN-I--97-007
Modellering overig personenvervoer
3.8 Bromfietsen 3.8.1 Verbruiksbepalende grootheden Het bromfietspark kan worden ingedeeld in drie categorieën. Allereerst dient onderscheid gemaakt te worden tussen brommers en snorfietsen. Een brommer is te herkennen aan een geel plaatje op het voorspatbord. Voor brommers geldt dat de berijder en eventuele passagiers een helm dienen te dragen. Een snorfiets is te herkennen aan een oranje plaatje op het voorspatbord. Voor snorfietsers geldt geen helmplicht. Het brommerpark wordt verdeeld in ’lichte’ brommers (automatische koppeling) en ’zware’ brommers (2 of meer versnellingen). Voor iedere categorie geldt dat het brandstofverbruik rechtstreeks afhankelijk is van het aantal afgelegde voertuigkilometers. Het totale brandstofverbruik per categorie wordt gevonden door voor iedere cilinderklasse het voertuigkilometrage te vermenigvuldigen met het brandstofverbruik per voertuigkilometer. Het totale brandstofverbruik van bromfietsen binnen Nederland wordt bepaald door te sommeren over de drie categorieën.
3.8.2 lnvoergegevens Het aantal voertuigkilometers voor het volledige bromfietspark is voor de historische jaren bekend [8]. Ook het aantal voertuigkilometers van snorfietsen is bekend voor deze jaren [11. Voor de zichtjaren zijn prognoses beschikbaar met betrekking tot het voertuigkilometrage van het volledige bromfietspark [66]. Het totaal aantal bromfietsen is bekend voor de historische jaren [8,16,17] en 1995 [18]. Ook de omvang van het snorfietspark is bekend of eenvoudig te berekenen voor deze jaren [25,65,1,64]. De opbouw van het brommerpark met betrekking tot de aandelen van lichte en zware brommers in het totale park is bekend voor 1989, 1990 en 1992. Deze gegevens zijn geëxtrapoleerd naar 1985 en de zichtjaren. Het aantal bromfietsen is sterk gedaald tussen 1985 en 1993 (zie tabel 3.24). Na 1993 is het bromfietspark weer snel gegroeid, onder andere door een explosieve toename in de verkoop van snorfietsen. Voor de zichtjaren wordt aangenomen dat de stijging van het aantal snorfietsen zal doorzetten, echter steeds minder snel. Aangenomen is dat het snorfietspark in 2000 anderhalf keer zo groot is als in 1995. Deze groei van 50% in 5 jaar vlakt in de loop der jaren af tot een groei van 2% vanaf 2010. Deze 2% is gebaseerd op de verwachte economische groei (zie tabel 3.24). Tabel 3.24 Ontwikkeling bromfietspark (aantallen in duizend stuks) 1985 1990 1992 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Totaal bromfiets
534
488
440
538
581
613
631
644
657
Lichte bremmer
423
387
337
382
360
333
328
335
342
Zware brommer
106
43
23
16
11
7
3
3
3
5
58
80
140
210
273
300
306
312
Snorfiets
ECN-I--97-007
43
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer Ook voor het totale bromfietspark wordt een afgevlakte groei verondersteld. Voor 2000 wordt een groei in het aantal bromfietsen van 8% ten opzichte van 1995 verondersteld. Dit percentage neemt af tot een groei van 2% vanaf 2015. Op basis van het voertuigkilometrage en de omvang van het park kan voor de snorfiets en de gemiddelde bromfiets een gemiddeld jaarkilometrage per voertuig worden vastgesteld. Omdat van het brommerpark geen aparte gegevens omtrent voertuigkilometrage bekend zijn, kan slechts voor het brommerpark als geheel een gemiddeld jaarkilometrage bepaald worden. Op basis van dit gemiddelde en gegevens van de Adviesdienst Verkeer en Vervoer is een gemiddeld jaarkilometrage voor lichte brommers en zware brommers afzonderlijk berekend (zie bijlage 2). Voor de zichtjaren wordt het gemiddeld jaarkilometrage van de snor~ïets constant verondersteld.
1.800
1.800 1.400 1.200 1.000 800 600 400 200 1985
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
Jaar --=--- Totaal
~ Lichte brommer
--&--- Zware brommer
--e-- Snoffiets
Figuur 3.5 Ontwikkeling voertuigkilometrage bromfletsen Het totaal voertuigki]ometrage van lichte en zware brommers in alle jaren en dat van de snorfiets in de zichtjaren wordt berekend door het product van gemidde]d jaarkilometrage en aantal voertuigen te nemen (zie figuur 3.5). In de ontwikkeling van het voertuigkilometrage valt met name de scherpe daling van het voertuigkilometrage van lichte brommers in 1992 op. Deze wordt veroorzaakt door de plotseling daiende en daarna weer scherp stijgende verkoop van deze categorie brommers. Hiervoor is geen s]uitende verk]aring voorhanden. Het brandstofverbruik per voertuig-ki]ometer is van alle categorieën bekend voor 1984 [2], 1987 [3], 1992 [4] en 1994 [5]. Op basis van deze gegevens zijn de verbruikscijfers voor 1985 tot en met 1995 berekend. Veronderste]d wordt dat het brandstofverbruik per voertuigkilometer in de zichtjaren gelijk is aan dat van 1995 vermenigvuldigd met de eventuele besparingen.
3.8.3 Besparingseffecten Over besparingsmaatregelen bij bromfietsen wordt nauwelijks gesproken in de literatuur. Slechts een tweetal bronnen maakt melding van een potentiële besparing bij brommers van 20% in 20 ] 0 door ’technische verbeteringen’ [49,77].
44
ECN-~--97-007
Modellerin9 overig personenvervoer Omdat het brandstofverbruik per voertuigkilometer voor 1994 bekend is (en gelijk aan dat van 1990), wordt de maatregel geacht vanaf 1995 in werking te treden. Er wordt geen onderscheid gemaakt in lichte of zware brommers. De besparing van 20% is in het model daarom op het volledige brommerpark van toepaasing. Voor snorfietsen zijn geen besparingsmogelijkheden gevonden. Verondersteld wordt dat de besparingsopties voor brommers ook toepasbaar zijn bij snorfietsen, zodat door technische maatregelen een besparing van 20% kan worden gerealiseerd. Tabel 3.25 Totaal besparlngseffect bij implementatie van de maatregel, bmmfietsen 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Efficiëntie brommer
1,000 1,000 0,949 0,887 0,825 0,800 0,800
3.9 Schepen 3.9.1 Verbruiksbepalende grootheden Het vervoer per schip wordt onderverdeeld in twee categorieën, namelijk het passagiersvervoer over binnenwateren en het internationale passagiersvervoer over zee. Van deze laatste categorie wordt alleen de brandstof die op Nederlands territorium verbruikt wordt, meegete/d bij het bepalen van het brandstofverbruik van scheepveart binnen Nederland. Tot het Nederlands territorium worden, naast het landoppervlak en de binnenwateren, ook de Nederlandse territoriale wateren gerekend. Tot het brandstofverbruik voor het internationale passagiersvervoer over zee wordt ook het brandstofverbruik gerekend dat nodig is om vanuit de Nederlandse vertrekhaven naar open zee te komen, en vice versa. Het passagiersvervoer over binnenwateren vindt plaats met drie duidelijk van elkaar te onderscheiden doeleinden: recreatievaart, passagiersvervoer over een vastgesteld traject (veerponten) en passagiersvervoer op basis van individuele behoeften. Voor elk van deze doeleinden wordt een apart type vaartuig gebruikt, en de vaartuigkilometrages per categorie zijn nauwelijks aan elkaar gelieerd. Toch is er binnen SAVE voor gekozen om het passagiersvervoer over binnenwateren in één categorie te vangen, omdat de literatuurgegevens een opsp[ítsing niet mogelijk maken. Het internationale passagiersvervoer over zee is met name gericht op het Verenigd Koninkrijk. Andere bestemmingen zijn de Seandinavisehe landen, maar het aantal vaarten met deze bestemmingen is vrijwel verwaarloosbaar ten opzichte van het aantal vaarten naar het Verenigd Koninkrijk. Dit kan eveneens gesteld worden voor cruises. In SAVE: wordt slechts het brandstofverbruik van vaar~en van en naar het Verenigd Koninkrijk bepaald. Het brandstofverbruik van schepen is afhankelijk van vele factoren. Het brandstofverbruik is recht evenredi9 met het aantal 9evaren kilometers, waarbij het wel een versehil maakt ol: deze kilometer$ stroomopwaart of stroomaí~vaar~s worden a~:gelegd. In het model is bij gebrek aan gegevens hierover een gemiddeld brandstofverbruik per kilometer gehanteerd. Ook het gewicht en het type vaartuig speelt een rol bij de
ECN-I--97-007
45
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer bepaling van het brandstofverbruik. Over het gewicht en het type vaartuig bleken echter geen data beschikbaar, waardoor zowel voor de binnenvaart als voor zeeschepen met een gemiddeld brandstofverbruik per vaartuigkilometer word~ gewerkt. Voor iedere brandstofsoort geldt dat het totale verbruik gelijk is aan het product van het aantal vaartuigkilometers en het brandstofverbruik per vaa~tuigkilometer.
3.9.2 Invoergegevens Voor de binnenvaart zijn gegevens bekend over het aantal vaartuigkilometers in de historische jaren [8]. Voor de zichtjaren, vanaf 1995, zijn prognoses beschikbaar van het RIVM en de AVV [66] (zie tabel 3.26). Tabel3.26 Ontwikkeling vaa~uOkilometrage binnenvaartpe~onenvemoer (mihoen km) ]985 1990 1992 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Binnenschepen
1,8 2,4
2,7 3,0 2,8 2,7
2,7 2,7
Het brandstofverbruik voor passagiersvervoer in de binnenvaart is eveneens bekend voor de zichtjaren [8,11,12]. In combinatie met de gegevens over vaar~uigkilometers in deze jaren kan het gemiddelde brandstofverbruik per vaartuigkilometer worden bepaald. Het brandstofverbruik per vaartuigki]ometer in de zichtjaren is verondersteld gelijk te zijn aan dat van 1990, vermenigvuldigd met de eventuele besparingseffecten. De literatuur geeft een daling van het vaartuigkilometrage van 2,4 miljoen vaartuigkilometers in 1990 naar 1,7 miljoen vaartuigkilometers in 1992 [8]. In hetzelfde jaar vond echter een stijging van het brandstofverbruik plaats van 70 tot 78 miljoen kilogram gasolie [8,11,12] (zie tabel 3.27). Deze gegevens zijn moeilijk met elkaar te in overeenstemming te brengen, ook al omdat in 1995 volgens de prognose het aantal vaartuigki]ometers op 2,7 miljoen zou liggen [66] (zie tabel 3.28). Om deze reden is aangenomen dat het vaartuigkilometrage in 1992 een gewogen gemiddelde is van het kilometrage in 1990 en dat in 1995. Het brandstofverbrûik per vaartuigkilometer stijgt op basis van deze gegevens nog steeds ten opzichte van 1990, hetgeen als onwaarschijn[ijk beoordeeld dient te worden, echter betere gegevens zijn niet bekend. Tabel 3.27 Historische ontwikkeling brandstofverbruik binnenvaart personenvervoer 1985 ] 990 1992 Brandstofverbruik per vaaguigkilometer (kg/km) Totaal brandstofverbruik (miljoen kg)
33,3 60
70
78
Het totale gasolieverbruik voor passagiersvervoer via de binnenwateren is bekend voor de historische jaren [8,1 I, 12] en te bereken voor de zichtjaren door het aantal vaartuigkilometers te vermenigvuldigen met het brandstofverbruik per vaar~uig-kilometer. Voor de zeevaart zijn geen gegevens bekend over het vaartuigkilometrage. Omdat de schepen volgens een vaste route varan, blijft het aantal vaartuigkilometers per overtocht in de loop der tijd gelijk. Het aantal vaartuigkilometers is derhalve afhankelijk
46
ECN-[--97-007
Modellering overig personenvervoer van het aantal overtochten. Indien verondersteld wordt dat de bezettings-graad van de schepen eveneens gelijk blijft, is het aantal overtochten recht evenredig met het aantal passagiers. Bij deze aannames is het aantal passagiers een indicator voor het aantal vaartuigkilometers en derhalve voor het brandstofverbruik van de internationale vaart voor passagiersvervoer. Het aantal passagiers dat vanuit Nederland per schip naar het Verenigd Koninkrijk is vertrokken en vanuit het Verenigd Koninkrijk in Nederland is gearriveerd, is bekend voor de zichtjaren en ] 995 [26,11 ]. Op basis van de historische trend en het feit dat concurrerende vervoermiddelen als de trein en het vliegtuig steeds populairder worden, is verondersteld dat het aantal personen dat per schip de overtocht maakt, iedere vijf jaar met 10% daalt. Tabel 3.28 Ontwikkeling passagiersaantal Engelandvaart (miljoen passagiers) 1985 1990 1992 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2,7 2,6 2,6 2,0 Op basis van gegevens van Stena Line BV is een ruwe schatting gemaakt van het brandstofverbruik per passagier binnen de Nederlandse wateren in 1995 [69]. Verondersteld is dat in 1990 het brandstofverbruik per passagier gelijk was aan dat in 1995, gedeeld door de eventuele besparingseffecten tussen 1990 en 1995. Voor 1985 is verondersteld dat het brandstofverbruik per passagier gelijk was aan dat in 1990, gedeeld door 25% van de eventuele besparingseffecten in 1990. Voor 1992 is het gewogen gemiddelde genomen van het brandstofverbruik van 1990 en 1995. Voor de zichtjaren vanaf 2000 is verondersteld dat het brandstofverbruik per passagier gelijk is aan dat in 1990, vermenigvuldigd met de eventuele besparingseffecten. Overigens worden per overtocht twee soonten brandstof gebruikt (lichte stookolie of gasolie, en zware stookolie), die per passagier worden doorberekend. Het product van brandstofverbruik per passagier en het aantal passagiers levert voor beide brandstoffen het totale brandstofverbruik voor het internationale passagiersvervoer over zee binnen Nederland.
3.9.3 Besparingseffecten In de literatuur worden diverse mogelijkheden gegeven om het brandstofverbruik van schepen terug te dringen. In enkele bronnen wordt gemeld dat het hierbij, met name wat betreft technische maatregelen, vaak in eerste instantie gaat om besparingsopties voor zeeschepen. Veelal wordt hierbij echter direct opgemerkt dat deze opties naar verwachting een grote spin-off zullen hebben naar de binnenvaart. Om deze reden is in het model geen onderscheid gemaakt tussen besparingsopties voor binnenvaart. schepen of voor zeeschepen. Technische besparingsmaatregelen kunnen meestal slechts worden ingevoerd voor nieuwe schepen. Aangenomen is dat de gemiddelde ]evensduur van een schip 30 jaar bedraagt. De efficiëntieverbetering werkt daarom bij de invoering van technische maatregelen slechts op één zesde deel van het totale park door: de penetratie van technische verbeteringen is 16,7%. Maatregelen die een gedragsverandering bij de schipper bewerkstelligen, werken in principe op het gehele park. In tegenstelling tot
ECN-[--97~007
47
SAVE-Transport: Overige vervoerswiizen personenvervoer technische maatregelen, die bij invoering een vrijwel gegarandeerd effect opleveren, is het effect van gedragsmaatregelen afhankelijk van de mate waarin de maatregelen worden nageleefd. Bovendien is het effect vaak van korte duur, waardoor herhaling van campagnes ter bevordering van naleving van de maatregel noodzakelijk kan zijn. De penetratie van gedragsmaatregelen is daarom in theorie 100%, maar in de praktijk veelal lager. Alle maatregelen worden geacht met ingang van 1990 in werking te treden. Een verbetering van de scheepsvorm kan tot een maximale besparing van 1.0% in 2010 leiden [6]. In andere literatuur wordt gesproken van ’marginale reducties’ [73]. In het model is gekozen voor maximaal 8% in 201. 0. Weerstandsverlagende verf levert een besparing van 8% in 2015 op [74]. Deze technische maatregel kan voor alle schepen worden ingevoerd, met uitzondering van boten die gemaakt zijn van polyester. De penetratie wordt om deze reden op 80% verondersteld. Een zuiniger motor bespaart 10% in 201_0 [6]. Ook een verbetering van het schroef-rendement kan een dergelijke besparing opleveren [6]. Een verandering in de gebruiksnormen voor vaartuigen kan in theorie leiden tot een besparing van 10% in 2000 met een penetratie van 100% [74]. Andere bronnen noemen een dergelijke mogelijkheid wel, maar kwantificeren de gevolgen ervan niet [6,73]. Een belangrijk aspect in de verandering van de gebruiksnormen, zou het verlagen van de vaarsnelheid zijn. In diverse bronnen wordt opgemerkt dat de haalbaarheid hiervan niet erg hoog is [6,73]. Tabel 3.29 Totaal besparingseffect bij implementatie van alle maatregelen schepen 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 Efficiëntie schip
48
1,000 0,925 0,845 0,806 0,764 0,705 0,659
ECN-I--97-O07
4. RESULTATEN Het model kan van ieder vervoermiddel na invoer van de besparingsscenario’s het brandstof- of elektriciteitsverbruik, en daarmee samenhangend het energieverbruik, tot het jaar 2020 betekenen. Het brandstofverbruik wordt met behulp van de verbrandingswaarde van de betreffende brandstof omgerekend naar het energie-verbruik in PJ. Het elektriciteitsverbruik wordt omgerekend naar PJ door te stellen dat lkWh gelijk is aan 3,6 MJ. Omdat bij gebruik van elektriciteit rekening moet worden gehouden met een opwekkingsrendement van iets onder de 50%, zal het werkelijke verbruik van primaire energie nog ongeveer een factor 2 hoger liggen. Dit is echter niet in het model geïmplementeerd, omdat ook de andere brandstoffen een zeker opwekkingsrendement hebben dat niet verwerkt is in de berekening. Zoals in hoofdstuk twee en drie beschreven is, zijn de prognoses van de ontwikkelingen van de volume-effecten voor bijna alle vervoerswijzen gebaseerd op het CPB Globa] Shift scenario. De uitkomsten van het model dienen om deze reden met enige voorzichtigheid bekeken te worden. Het Global Shift scenario is gebaseerd op toekomstverwachtingen die binnen het SAVE-Transport model wellicht niet altijd haalbaar zullen blijken. De door het model geschetste ontwikkelingen met betrekking tot volume-effecten zullen daarom veelal de te verwachten ondergrens van het energieverbruik voor overige vervoerswijzen aangeven. Bij gebruik van prognoses die gebaseerd worden op het CPB European Renaissance scenario liggen de verwachte verbruiksontwikkelingen iets hoger, bij gebruik van het CPB Business as Usual scenario liggen de verwachte verbruiksontwikkelingen fors hoger. De uitkomsten van dit laatste scenario worden in het algemeen beschouwd als bovengrens voor de te verwachten verbruiksontwikkelingen. Voor ieder vervoermiddel geldt dat het energieverbruik op een aantal manieren aanzienlijk verlaagd zou kunnen worden. Deze manieren zijn voor bijna alle vervoermiddelen globaal dezelfde. Het gebruik van een bepaald vervoermiddel kan op verschillende manieren ontmoedigd of niet actief gestimuleerd worden. Het doel hiervan is de vraag naar vervoer met behulp van dit vervoermiddel om]aag te brengen, waardoor bij gelijk blijvende bezettingsgraad het aanbod van voertuigkilometers evenredig zal dalen. Een daling van de vraag naar vervoer kan het gevolg zijn van een daling in de vervoersbehoefte. Een dergelijke daling kan onder andere veroorzaakt worden door een betere afstemming van woonplaats op werkplek waardoor de verplaatsingsafstand gereduceerd wordt (verlaging woon-werk verkeer), een verbetering van de telecommunicatiemogelijkheden, waardoor het zakelijk verkeer afneemt of een verandering in economische activiteiten, leefpatroon en/of gedrag. Andere effecten die een daling van de vervoersvraag met een bepaald vervoermiddel met zich meebrengen, hebben vaak een neveneffect in de vorm van substitutie. Hierop wordt later in deze paragraaf dieper ingegaan. Voor vervoermiddelen waarvan de vraag een relatief hoge prijselasticiteit kent, is een verhoging van de vervoerskosten een uitstekende manier om tot een daling van de vraag te komen. Met name collectieve vervoermiddelen, zoals het openbaar vervoer
ECN-1--97 007
49
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer
en het v]iegverkeer, kennen een hoge prijselasticiteit. Voor individuele vervoer-middelen werkt een kostenverhogende maatregel beduidend minder sterk door in de ontwikkeling van de vraag. Voor de vraag naar openbaar vervoermiddelen speelt ook de betrouwbaarheid van de dienstregeling een rol van betekenis: grote vertragingen leiden op den duur tot een daling van de vraag naar openbaar vervoer. Een daling van de vraag naar individuele vervoermiddelen, zoals bestelauto en motorfiets, kan voortkomen uit een voor de reiziger onacceptabele verhoging van de reistijd, bijvoorbeeld door het volraken van het wegennet (fi~es) of een sterke prioriteit voor de vlotte doorstroming van het openbaar vervoer (bepaalde wegen slechts toeganke]ijk voor openbaar vervoermiddeien). In 1996 heeft de overheid strengere eisen voor het rijden op zware motoren geformu]eerd. Er zijn twee soorten motorrijbewljzen ingevoerd, één voor de ]ichtere categorieën en één voor de zware categorieën. Het examen voor de zwaardere motoren kan pas worden afgelegd na het behalen van het djbewijs voor lichte motoren. Een dergelijke maatregel kan eveneens een verlaging van de vraag naar vervoer per motorfiets tot gevolg hebben. De invoering van het brommerexamen kan een vergelijkbaar effect hebben op de vraag naar het vervoer per brommer. De daling van de vraag naar een bepaald vervoermiddel en de daarmee samenhangende vermindering van het aantal voertuigkilometers zal een verlaging van het energieverbruik van het betreffende vervoermiddel tot gevolg hebben. Of deze verlaging leidt tot een absolute daling van het totale energieverbruik voor personen-transport binnen Nederland, is afl~ankelijk van de mate waarin substitutie plaatsvindt en de energie-efficiëntie van de substituten. Voor vrijwel alle vervoermidde]en geldt dat de da]ende vraag naar reizigerski]ometers gedeeltelijk gecompenseerd zal worden door een stijgende vraag naar vervoer met behulp van a]tematieve vervoermidde]en: het gebruik van substituten zal toenemen. De energie-efficiëntie van deze substituten bepaalt of het totale energieverbruik van het personentransport binnen Nederland toe- of afneemt. Indien de verhoging van het energieverbruik ten gevolge van de stijging van de vraag naar reizigerski]ometers bij de substituten groter is dan de ver]aging van het energieverbruik ten gevo]ge van de da]ende vraag naar reizigerskilometers met het vervoermiddel in kwestie, neemt ook het totale energieverbruik van het personentransport binnen Nederland toe. Het openbaar vervoer heeft in het algemeen een hogere energie-efficiëntie per reizigerskilometer dan het individueel vervoer. Bovendien vindt bij een verlaging van de vraag naar openbaar vervoer een grote mate van substitutie plaats. Bij een daling van de vraag naar openbaar vervoer, dÌent daarom rekening te worden gehouden met een stijging van het totale energieverbruik voor personentranspor~ binnen Nederland ten gevolge van substitutie. Omgekeerd leidt een daling van de vraag naar individueel vervoer waarschijnlijk tot een absolute daling van het totale energieverbruik voor personentransport binnen Nederland. Een absolute daling van het aantal voertuigkilometers met een bepaald vervoermiddel kan, bij gelijk blijvende vraag, gerealiseerd worden door een stijging van de bezettingsgraad. Deze stijging kan ontstaan als gevolg van carpoolen of toename van de vraag naar openbaar vervoer. Indien deze toename van de vraag niet gepaard gaat met een evenredige stijging van het aanbod van voertuig- of zitplaatskilometers, vindt een stijging van de bezettingsgraad plaats.
50
ECN-I--97-007
l~esultaten
De verlaging van het aantal reizigerskilometers valt in SAVE onder de volume-effecten. Het optreden van substitutie en een verhoging van de bezettingsgraad zijn structuureffecten. Zowel volume- als structuureffecten zijn in het model voor overig personenvervoer niet expliciet gemodelleêrd. Wel is voor ieder vervoermiddel een verwachte ontwikkeling in het aantal reizigerskilometers gemode]]eerd, maar deze ontwikkeling kan niet door middel van de invoering van bepaalde maatregelen gewijzigd worden. Het zelfde geldt voor de structuureffecten. Tenslotte kan, bij ge[ijkblijvend voertuig- of zitplaatskilometrage, het energieverbruik voor ieder vervoermiddel aanzienlijk worden verlaagd door het gebruik van besparingsmaatregelen. Dit wordt het besparingseffect genoemd. Besparingsmaatregelen verlagen het brandstofverbruik per voertuig-, reizigers- of (zit)plaatskilometer, hetgeen bij gelijkblijvend kilometrage resulteert in een verlaging van het totale energìeverbruik voor het betreffende vervoermiddel.
4.1 Bussen Het busvervoer blijkt met een verbruik van net boven de 200 miljoen liter diese] begin jaren ’90 (zie figuur 4.1 ), verantwoordelijk voor ruim 3% van het energiegebruik voor personenvervoer in Nederland. Het busvervoer nam begin jaren ~90 ruim 22% van het energieverbruik van het personentransport met behulp van andere vervoermiddelen dan de personenauto (overige vervoermiddelen) voor haar rekening. Hiermee had de bus het hoogste energieverbruik van de overige vervoermiddelen. 300
250 2OO 150 10oi
1985
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
Jaar --e-- Stadsvervoer ~ Streekve.rvoer ~ Overlg busvervoer .-e,-- Totaal busvervoer Figuur 4.1 Ontwikkeling brandstofverbruik busvervoer zonder implementatie van bsparingsmaatregelen Een gedetailleerde cijferreeks van de verwachte verbruiksontwikkelingen voor het busvervoer staat in bijlage 3.
ECN-I--97-007
5]
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer Door gebruik van besparingsmaatregelen kan het brandstofverbruik per kilometer aanzienlijk worden verminderd. Voor het stadsbusvervoer is een besparing van meer dan 50% in 2020 haalbaar, terwijl voor het streekvervoer en het overige busvervoer de maatregelen tussen de 40% en 50% besparing kunnen opleveren (zie tabel 3.4). Dit zijn de absolute maxima. De door het model gegenereerde ontwikkelingen van het energieverbruik van bussen is weergegeven in figuur 4.2.
5,0 4,0 1985
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
Jaar ~ Totaal busvervoar zonder implementatie bespadngen (volume-effect) --e--Totaal busvervoar met implementatie beaparingen (besparingseffect)
Figuur 4.2 Ontwikkeling energieverbruik busvervoer ten gevolge van volume- en besparingseffecten
52
ECN-I--97-007
Resultaten
4.2 Treinen Het personenvervoer per trein blijkt met een verbruik van bijna 5 PJ begin jaren ’90 (zie figuur 4.3), verantwoordelijk voor ongeveer 2% van het energiegebruik voor personenvervoer in NederIand. Het aandeel van het treinvervoer in het energie-verbruik van de overige vervoermiddelen bedraagt ongeveer 13%. 6
5
¯ 4I
2
1985
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
- - - m- - - Elektriciteit zonder besparingen . ¯. e-. - Elektriciteit met bespafingen - -~- - Diesel zonder besparingen - --e- - Diesel met besparingen + Totaal energieverbruik zonder besparingen ~ Totaal ene~ieverbruik met besparingen
Figuur 4.3 Ontwikkeling en energieverbruik treinvervoer ten gevolge van volume- en besparingseffecten, en de verdeling van dit verbruik over dieseltreinen en elektrische treinen Door gebruik van besparingsmaatregelen kan het energieverbruik per kilometer fors worden verminderd. Voor dieseltreinen is een besparing van 35% in 2020 haalbaar, terwijl voor e]ektrische treinen door de extra besparing met behulp van de choppertechniek zelfs een besparing van ruim 40% binnen de theoretische mogelijk-heden ligt (zie tabel 3.8 en figuur 4.3).
4.3 Elektrisch stadsvervoer Het vervoer van personen per tram blijkt met een verbruik van ongeveer 70 miljoen kWh (0,3 P J) begin jaren ’90, verantwoordelijk voor 0,1% van het energieverbruik voor personenvervoer in Nederland en voor nog niet 1% van het energieverbruik van de overige vervoermidde]en. Er lijkt sprake te zijn van een structurele daling van het energieverbruik van trams (zie figuur 4.4). Dit kan worden verk]aard door het optreden van volume-, structuur- en besparingseffecten. Door het gebruik van besparingsmaatregelen is een verlaging in het energieverbruik per plaatskilometer van bijna 50% in 2020 (zie tabel 3.10). Uit figuur 4.4 blijkt dat een deel van de daling van het energieverbruik van het elektrisch stadsvervoer kan worden verklaard door volume-effecten en structuureffecten. Naast de eerder beschreven besparingseffecten kunnen ook
ECN-(--97-007
53
SAVE-Transport: Overige vervoerswiizen personenvervoer bijkomende volume- en structuureffecten een nog grotere daling in het energieverbruik van trams veroorzaken (zie begin hoofdstuk 4). 0,7 0,6_ 0,5
9.9 ’ ï :,,,.:... ""-..
..:::
-.|...... :.._.:_...~-- .......... ¯ .....
1985
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
Jaar - - -B- - - Tram zonder bespadngen . - -e-.. Tram met besparingen - -~- - Metro zonder bespar~ngen - --e- - Metro met bespadngen ..... x--~ Trolleybus zonder bespadngen ..... Trolleybus met bespadngen -----I--- Elektrisch stadsvervoer zonder bespadngen + Elektrisch stadsvervoer met besparingen
Figuur 4.4 Ontwikkeling energieverbruik elektrisch stadsvervoer met en zonder implementatie besparingsmaatregelen De metro had met een verbruik van ongeveer 115 miljoen kWh (0,4 P J) een aandeel van 0,2% in het energieverbruik voor personenvervoer in Nederland begin jaren ’90. Het aandeel van de metro in het energieverbruik van de overige vervoermiddelen lag op ongeveer 1,5%. Sinds het einde van de jaren ’80 is de metro de tram voorbijgestreefd met betrekking tot elektriciteitsverbruik (zie figuur 4.4). Veranderingen in het jaarlijks energieverbruik van metro’s kunnen verklaard worden door volume-, structuur- en besparingseffecten (zie begin hoofdstuk 4 en figuur 4.4). Besparingseffecten maken een verlaging van het verbruik met 35 á 40% in 2020 mogelijk (zie tabel 3.10). Uit figuur 4.4 blijkt dat de veronderstelling omtrent de volume-ontwikkeling van het aantal reizigerskilometers in 1995 voor tram en metro een opvallende ’knik’ in de verwachte ontwikkeling van het energieverbruik van deze vervoermiddelen oplevert. Een aanpassing naar boven van de genoemde prognose lijkt daarom noodzakelijk. Het personenvervoer per trolleybus veroorzaakt een vrijwel te verwaarlozen energieverbruik van 0,02 P J, ongeveer één honderdste procent van het totale energieverbruik voor personenvervoer in [Xlederland begin jaren ’90. Ook voor dit vervoermiddel liggen de mogelijkheden voor verlaging van het energieverbruik in volume-, structuur- en besparingseffecten. Het gebruik van besparingsmaatregelen kan in 2020 een afname in het energieverbruik van meer dan 40% tot gevolg hebben.
54
ECt~-l--97-O07
Resultaten
4.4 Vliegtuigen Het model kan, na invoer van de besparingsscenario’s, het brandstofverbruik van vliegtuigen tot het jaar 2020 betekenen. Er wordt onderscheid gemaakt tussen het brandstofverbruik tijdens de vlucht en tijdens de LTOC. Het totaal brandstofverbruik wordt berekend inclusief en exclusief de overlandvluchten, die ongeveer 1~ van het totaal brandstofverbruik inclusief overlandvluchten voor hun rekening nemen. Tot op heden behoren de overlandvluchten niet tot het binnenlands verbruik, aangezien de maximale hoogte waarop het energieverbruik van vliegtuigen tot binnenlands verbruik wordt gerekend op 3000 feet ligt, een grens waar overlandvluchten altijd boven zitten. Het personenvervoer door de lucht was met een verbruik van rond de 200 miljoen liter kerosine begin jaren ’90 (zie figuur 4.5) verantwoordelijk voor ongeveer 3% van het energiegebruik voor personenvervoer in Nederland. Het aandeel van vliegtuigen in het energieverbruik van de overige vervoermiddelen is gestegen van 19% in 1990 tot ruim 23% in I995, waardoor het luehtverkeer na de personenauto de belangrijkste energieverbruiker binnen de personentransportsector is geworden. De ontwikkeling van het vliegverkeer heeft de laatste jaren letterlijk een enorme vlucht genomen en de verwachting is dat deze trend voorlopig nog zal doorzetten. De aanleg van een vijfde landingsbaan op Schiphol maakt een verdere groei van het aantal reizigers mogelijk. De grens van 44 miljoen reizigers per jaar die de overheid aan de capaciteit van Schiphol heeft gesteld, wordt volgens de laatste prognoses rond 2004 bereikt. In het model wordt dit reizigersaantal in 2006 bereikt (zie tabel 3.11 en 3.12). Vooralsnog is er niet van uit gegaan dat met het bereiken van deze grens ook daadwerkelijk een einde zal komen aan de groei van het aantal vliegtuigreizigers per jaar. Een verdere uitbreiding van Schiphol, aanleg van een tweede nationale luchthaven of uitbreiding van bestaande (regionale) luchthavens zoals Rotterdam Airport of Maastricht-Aaken Airport zal naar verwachting aan de vraag voldoen.
ECN-I--97-007
55
SAVE-Transport: Overige vervoerswUzen personenvervoer
1000 T
IOO~i~ ...... ..~-
- ~ -- Blnnenlands, LTOC (x100)
--. -- - Internationaal, LTOC
~ Overland, vluchtfase ~ Totaal ex. ovedandvluchten
Figuur 4.5 Ontwikkeling brandstofverbruik vliegverkeer zonder implementatie besparingsmaatregelen. Ondanks een besparingspotentieel van bijna 507/o in 2020 valt een absolute daling van het energieverbruik van vliegtuigen niet te verwachten (zie figuur 4.6). Deze verwachting is gebaseerd op de aanname dat het vIiegverkeer de komende decennia stabiel met 5,5% zal blijven groeien (zie paragraaf 3.4). Het maximaal haalbare lijkt, gezien figuur 4.6, het afremmen van de groei in energieverbruik van exponentieel richting lineair. De verwachte reizigersgroei overtreft het besparingspotentieel vele malen. Deze groei kan worden beperkt door ontmoediging van het gebruik van vliegtuig, bijvoorbeeld door een accijnsverhoging op kerosine waardoor het v]iegverkeer te maken krijgt met prijsstijgingen, hetgeen kan leiden tot volume-effecten en substitutie. Onder deze laatste categorie valt het overstappen op altematieve vervoermiddelen a~s de hogesnelheidstrein. Bovenstaande volume- en structuureffecten worden echter in de nabije toekomst niet verwacht.
56
ECN-I--97-007
Resultaten
35 30 25
2O
~o
1985
1990
1995
2000
2005
20t0
2015
2020
Jaar zonder implementatie van besparingen--e-- met implementatie van besparingen
Figuur 4.6 Ontwikkelingenergieverbruikvliegverkeervoorpersonenvervoer (exclusief overlandvluchten) met en zonder implementatie van besparingsmaatregelen
4.5 Bestelauto’s Het vervoer van personen met behulp van beste]auto’s bleek met een verbruik van ongeveer 40 miljoen liter diesel, ô0 miljoen liter benzine en 12 miljoen liter LPG begin jaren ’90 (totale energie-inhoud bijna 4 P J), verantwoordelijk voor 1,4% van het energiegebruik voor personenvervoer in Nederland. Dit was iets meer dan 10% van het totale energieverbruik van de overige vervoermidde]en. Door de inzet van besparingsmaatregelen kan het brandstofverbruik per voertuigkilometer aanzienlijk worden verminderd. Voor bestelauto’s die op diesel rijden is volgens de modelberekeningen een besparing van meer dan 65% in 2020 haalbaar, terwijl voor bestelauto’s op benzine of LPG de maatregelen bijna 50% besparing kunnen opleveren. Zoals uit figuur 4.7 blijkt, zou door de invoering van alle besparingsmaatregelen het energieverbruik van alle bestelauto’s vanaf 2015 lager liggen dan het energieverbruik van alleen de bestelauto’s die op diesel rijden zonder implementatie van besparingsmaatregelen. Ook zou in dat geval in 2015 hetzelfde niveau gehaald worden als in 1985, ondanks een voertuigkilometrage dat in die periode met 113% gestegen is.
ECN-I--97-O07
57
SAV~-Transport: Overige vervoerswiizen personenvervoer
6,0 5,0
4,0 3,0 2,0
0,0 1985
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
Jaar - -m- - Diesel zonder besparingen ¯ - -=- - - Benzine zonder besparingen - - I- - LPG zonder bespa~ingen ~ Totaal bestelwagen zonder besparingen
- --e- - Diesel met besparingen - - -e- - - Benzine met besparingen -. e- - LPG met bespadngen ---e----- Totaal bestelwagen met besparingen
Figuur 4.7 Ontwikkeilng energieverbruik bestelauto’s zonder en met implementatie van besparingsmaatregelen
4.6 Taxi’s Het vervoer van personen met behulp van taxi’s vroeg begin jaren ’90 een brandstofverbruik van ongeveer 60 miljoen liter diesel en 17 miljoen liter LPG (totaal energieverbruik 2,4 P J). Hiermee had het energieverbruik van de taxi een aandeel van 1,0% in het totale energiegebruik voor personenvervoer in Nederland. 3,5
2,0
1,0
1985
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
Jaar -..m- *. DJesel zonder besparingen - -m- - Gas zonder besparingen ¯ - - $- - - Diesel met bespa~ingen - --e- - Gas met besparingen
~ Totaal zonder besparlngen --e~ Totaal met bespadngen
Figuur 4.8 Ontwikkeling in het nerg everbru k van tax~ s ten gevolge van volumeen bespar~ngseffecten
58
ECN-I--97-007
Resultaten Door gebruik van besparingsmaatregelen kan het brandstofverbruik per kilometer beduidend worden verminderd. Voor taxi’s die op diesel rijden is volgens het model een besparing van 45% in 2020 haalbaar, terwij~ voor taxïs op benzine of LPG de maatregelen ruim 50% besparing kunnen opleveren (zie figuur 4.8).
4.7 Motorfietsen Het personenvervoer per motorfiets kende begin jaren ’90 een verbruik van ongeveer 60 miljoen liter benzine, hetgeen een energieverbruik van bijna 2 PJ betekent. Dit energieverbruik is ongeveer 0,8% van het totaal energiegebruik voor personenvervoer in Nederland, en ruim 5% van het energieverbruik van de overige vervoermiddelen. De toenemende populariteit van de motor zal er, zoals blijkt uit figuur 4.9, toe leiden dat het energieverbruik in de toekomst nog zal toenemen, tenzij er nog andere volume-, structuur- of besparingseffecten optreden (zie begin hoofdstuk 4 en figuur 4.9). Het brandstofverbruik per kilometer kan door technische verbeteringen maximaal met ongeveer 20% worden verminderd, zodat het energieverbruik in 2020 ongeveer op hetzelfde niveau zou uitkomen als het verbruik in het begin van de jaren ’90. Overigens blijken met name de drie zwaarste cilinderklassen de stijging in het energieverbruik te veroorzaken (figuur 4.9). Deze verwachting is gebaseerd op een stijging in de verkoop van zware motorfietsen. 3,0
1985
1090
1995
2000
2005
2010
2015
2020
Jaar ..... e-~-- 2S1-500 cc zonder besparingen - -4- - 501-750 cc zonder besparingen -- -A- - - 751 -t000 cc zonder besparingen ......---- >1000 cc zonder besparlngen ~ Totaal motortìeta zonder besparlngen ~ Totaal motorfiets met bespadn9en
Figuur 4.9
Ontwikkeling van het energieverbruik bU motoren ten gevolge van volume- en besparingseffecten
4.8 Bromfietsen Het personenvervoer per bromfiets blijkt met een verbruik dat als minimum bijna 30 miljoen liter benzine (1,3 P J) in 1992 heeft, ongeveer 0,5% van het energieverbruik voor personenvervoer in Nederland te consumeren. De bromfiets lijkt een vervoermiddel dat zich uitstekend leent voor ontmoedigingsbeleid. Naast de bekende veiligheidsaspecten, zal de bromfiets in het geval van substi-
ECN-I--97-007
59
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer tutie naar verwachting in veel gevallen gesubstitueerd worden door de fiets of door het openbaar vervoer. Omdat de fiets geen brandstof verbruikt en het openbaar vervoer relatief efficiënt is, is de verwachting dat het energieverbruik voor personentransport binnen Nederland door substitutie van de bromfiets zal dalen, gerechtvaardigd. Wel dient hierbij te worden aangetekend dat het verbruikscijfer van bromfietsen in verhouding natuurlijk zeer laag is, zelfs van het energieverbruik van de overige vervoermiddelen neemt de bromfiets met haar 1,3 PJ slechts een kleine 4% voor haar rekening. Een beleid gericht op andere vervoermiddelen, met name personenauto’s en vliegtuigen, is om deze reden in absolute cijfers waarschijnlijk effectiever, ook al is de relatieve winst lager (zie verder paragraaf 4.10). Het brandstofverbruik per kilometer kan voor bromfietsen door technische verbeteringen met zo’n 20% worden verminderd. Bij gelijkblijvend voertuigkilometrage komt ook het totale brandstofverbruik van bromfietsen daardoor 20% lager te liggen. De ontwikkeling van het energieverbruik is, zoals in hoofdstuk 3 beschreven, sterk afhankelijk van de ontwikkeling van het voertuigkilometrage. Dit verklaar~ de ’knik’ in het energieverbruik in 1995 (zie figuur 4.10 en figuur 3.5).
o,6 T
1985
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
Jaar
Figuur 4.10 Ontwikkeling van het energieverbruik van bromf!etsen ten gevolge van volume- en besparingseffecten
4.9 Schepen Het vervoer van personen met behulp van vaartuigen bleek een verbruik van ongeveer 80 miljoen liter gasolie en 60 miljoen liter zware stookolie begin jaren ’90 te kennen. Deze hoeveelheden brandstof hebben een gezamenlijke energie-inhoud van 6 PJ [44], ruim 2% van het energiegebruik voor personenvervoer in Nederland en bijna 17% van het totale energieverbruik door de overige vervoermiddelen. Door gebruik van besparingsmaatregelen kan het brandstofverbruik per vaartuigkilometer of per passagier aanzienlijk worden verminderd. Een besparing van bijna 35% in 2020 is maximaal haalbaar. Bij gelijkblijvend vaartuigkilometrage wordt een
60
ECN-I--97-007
Resultaten evenredige besparing in het energieverbruik behaald. Ook het optreden van volumeen structuureffecten, zoals beschreven aan het begin van dit hoofdstuk, kan het energieverbruik omlaag brengen. Zoals gezegd zijn deze niet expliciet gemode]leerd in het model voor overige vervoerswijzen, echter één belangrijk potentieel structuureffect dient hier zeker genoemd te worden. 6,0 ¯
2,0 ~
1985
e
1990
1995
2000
2005
2010
2015
2020
Jaar + Zeevaar~ zonder besparingen --I-- Totaal zonder bespadngen
--&-- Binnenvaart zonder besparingen ---e-- Totaal met bespa~ingen
Figuur 4.11 Ontwikkeling in energieverbruik van zeevaart en binnenvaart ten gevolge van volume-effecten en ontwikkeling in energieverbruik van totaal personenvewoer over water ten gevolge van volume- en besparingseffecten In de huidige situatie kan gesteld worden dat van de meest gebruikelijke substituten voor personenvervoer per schipt, de trein en het vliegtuig, de trein een hogere en het vliegtuig een lagere energie-efficiëntie per reizigerskilometer heeft dan het schip. Afhankelijk van de vorm waarin de substitutie optreedt, vindt dus een verlaging of een verhoging van het totale energieverbruik van het personentransport binnen Nederland plaats. Om de stijgende concurrentie het hoofd te kunnen bieden, wordt met name in de internationale scheepvaart hard gewerkt aan een verlaging van de gemiddelde reistijd door het ontwerp van sne]lere schepen [39]. Verwacht mag worden dat deze schepen een lagere energie-efficiëntie hebben dan de huidige vaartuigen (immers, verlaging van de vaarsnelheid was juist een besparingsoptie). Hierdoor kan het optreden van substitutie van schepen door andere vervoermiddelen vanuit het oogpunt van energieverbruik een betere ontwikkeling zijn dan het op dit moment lijkt.
4.10 Totaal overige vervoer Het energieverbruik van overige vervoermiddelen bedroeg in 1990 33,1 P J, hetgeen 13,6% van het totaal energieverbruik voor personenvervoer binnen Nederland was. In 2020 blijkt het v]iegtuig door haar exponentiële groei ruim 50% van het energieverbruik van alle overige vervoermidde]en in te nemen (zie tabel 4.1 ).
ECN-I--97-007
61
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer Tabel 4. I
Eenergieverbruik van overige vervoerswijzen personenvewoer in 1990 en 2020, percentage van dit energieverbruik in het energieverbruik van alle overige vervoerswijzen en in het totale energieverbruik voor personentransport binnen Nederland, zonder implementatie van besparingsmaatregelen ~990
vervoermiddel
2020
energie (P J)
% overig
% totaal
energie (P J)
% overig
bus
7,5
22,7
3,1
8,4
13,1
vliegtuig
6,3
19,1
2,6
33,6
52,3
schip
5,3
16,1
2,2
4,4
6,9
trein
4,3
13,0
1,8
5,4
8,4
besteJauto
3,5
10,4
1,4
5,2
8,1
taxi
2,4
7,3
1,0
2,8
4,4
motorfiets
1,8
5,4
0,7
2,6
4,0
bromfiets
1,3
3,9
0,5
1,1
~,7
elektrisch svv
0,7
2,1
0,3
0,5
0,8
33,1
100,0
13,6
64,2
100,0
TOTAAL OVERIG
De verwachte ontwikkeling van het energieverbruik van de overige vervoermidde]en (zonder besparingseffecten) is weergegeven in figuur 4.12. In deze figuur valt met name de gigantische stijging van het energieverbruik van vliegtuigen op. 35
~_-~~..~....~.. ~._~.~..~~.+ ............, ............, 1985
1990
~ Bromflets ~ Taxi ¯ - - A- - - Trein
1995
2000 ---~--- Motoníets ¯ Bus ~ Schip
2005
2010
2015
2020
+ Bestelauto
Figuur 4.12 Ontwikkeling van het energieverbruik van overige vervoermiddelen ten gevolge van volume- en structuureffecten
62
ECN-I--97-007
Resu~taten De discrepantie tussen de veranderíng van het energieverbruik van vliegtuigen en het energieverbruik van de andere vervoermiddelen kan gedeeltelijk verklaard worden door het feit dat voor de ontwikkeling van de volume-effecten met betrekMng tot v}iegverkeer niet het Global Shift scenario als basis heeft gediend, maar minder gematigde veronderste]lingen uit verschillende literatuurbronnen. De rest van het verschil in ontwikkeling van energieverbruik tussen vfiegtuig en de andere vervoermiddelen komt voort uit een re]atief grote autonome sti]ging van de vraag naar vervoer per vliegtuig (eveneens een volume-effect). De ontwikkeling van het energieverbruik van de andere vervoermiddelen is nogmaals weergegeven in figuur 4.13. Uit deze figuur blijkt dat in de periode 1985-2020 de ontwikkeling van het energieverbruik van de overige vervoerswijzen (uitgezonderd het vliegtuig) naar verwachting relatief stabiel is. Gemiddeld is sprake van een stijging van het energieverbruik, maar deze is niet spectaculair en zelfs de onderlinge verhoudingen blijven min of meer hetzelfde. IOT
Jaar ~ Bromfiets ¯ Taxi - A.. - Trein
Figuur 4.13
---<,- - - Motoníets ~- Bus o~ Schip
~ Bestelauto -.. =--- TramJMetrotTr~lleybus
Ontwikkeling van het energieverbruik van overige vervoermiddelen, uitgezonderd het vliegtuig, ten gevolge van volume- en structuureffecten
De implementatie van alle besparingsmaatregelen verandert hier niet veel aan: in plaats van een lichte stijging in het energieverbruik vindt een redelijk grote daling in het energieverbruik plaats, echter de onderlinge verhoudingen veranderen nog altijd niet veel (zie figuur 4.14). Zonder implementatie van besparingsmaatregelen stijgt het totale energieverbmik van alle overige vervoermiddelen van 33 PJ in 1990 tot 64 PJ in
ECN-I--97-007
63
SAVE-Transport: Overige vervoerswi~zen personenvervoer 2020. Door implementatie van alle besparingsmaatregelen stijgt dit verbruik slechts met 2 PJ tot 35 PJ in 2020, hetzelfde verbruiksniveau als in 1992. De maximale totale efficiëntieverbetering ten gevolge van besparingseffecten bedraagt ongeveer 45% in 2020 ten opzichte van 1990.
"-
~ .................
-~ 2I~ :’"’~’~. ...... ""~...."’*’"~~’~’~~~~~! -.- i ... ..... O~ 1985
1990
~ ~ ....
~
~
÷
1995
2000
2005
--~ ..... -t~* ......... ....-I’i~
2010
~
~
2015
2020
Jaar ~ Bromfiets ~ Taxi -- -i... Trein
Figuur 4.14
64
-- -~- - - Motoníets --,~ Bus -- ~ Schip
+ -- Bestelauto
Ontwikkeling van het energieverbrulk van overige vervoermiddelen, ~itgezonderd het vliegtuig, ten gevolge van volulme-, structuur- en besparingseffecten
ECN-I--97-007
5. CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN Conclusies Het model SAVE-Transport Overig Personenvervoer berekent het jaar]ijks energieverbruik van de overige vervoermidde]en voor personentransport, van 1985 tot 2020. Met overige vervoermiddelen worden bedoeld alle vervoermidde]en die bestemd zijn voor personenvervoer met uitzondering van de personenauto. De ontwikkeling van het energieverbruik van deze vervoermiddelen wordt bepaald door de ontwikkelingen in volume-, structuur- en besparingseffecten. Voor de verwachte ontwikkeling van de volume-effecten is voor alle vervoerswijzen, uitgezonderd het luchtverkeer en de internationale zeevaart, gebruik gemaakt van prognoses op basis van het CPB-GS scenario. De berekende ontwikkeling in het energieverbruik hangt daarom sterk samen met de verwachtingen waarop het GSscenario is gebaseerd. Dit scenario zal voor veel vervoerswijzen wellicht te optimistisch blijken, gezien de ontwikkelingen in de periode 1985-1995. Voor het luchtverkeer en de internationale zeevaart is gebruik gemaakt van respectievelijk diverse literatuurbronnen en eigen veronderstellingen. Een aantal structuur-effecten is in het model opgenomen door extrapolatie van historische gegevens en eigen veronderstellingen omtrent bepaalde structurele ontwikkelingen. Niet alle structuureffecten zijn echter expliciet in het model verwerkt. Met name het optreden van substitutie is niet expliciet in het model opgenomen, omdat veranderingen in het transportvolume vaak impliciet het gevolg zijn van substitutie. In de praktijk blijken veranderingen in het transportvolume ten gevolge van enerzijds volume-effecten en anderzijds substitutie-effecten moeilijk van elkaar te onderscheiden. Het model geeft de gebruiker de mogelijkheid naar eigen inzicht besparingseffecten te modelleren. Het model geeft op de vakliteratuur gebaseerde maximaal geachte besparingsmogelijkheden. Met volledige implementatie van alle besparingsopties (hoogst mogelijke efficiëntieverbetering) betekent het model de ontwikkelingen met betrekking tot het laagst haalbare energieverbruik voor overig personentransport. De efficientieverbetering door besparingen blijkt voor het totaal overig personenvervoer in 2020 een potentieel van ongeveer 45% te hebben. De gebmiker kan naar eigen inzicht en verwachtingspatroon variaties aanbrengen in penetratie-omvang en penetratiesnelheid van de verschillende besparingsmaatrege]en. Gezien de betrouwbaarheid van de beschikbare historische data, kan gesteld worden dat het model met name voor het personenvervoer per trein, bus, tram, metro en taxi betrouwbare uitkomsten levert voor de energieverbruiksontwikkelingen op basis van het GS-scenario. Over het vervoer per schip en trol]eybus waren weinig geschikte historische data beschikbaar, waardoor de uitkomsten van de modelberekeningen voor deze vervoerswijzen geïnterpreteerd kunnen worden als ’best guess’. Voor de modelberekeningen van het energieverbmik van vliegtuig, bestelauto, motor en bromfiets is over het algemeen gebruik gemaakt van goede historische gegevens, die echter hier en daar gaten vertoonden. De uitkomsten voor deze vervoerswijzen zullen
ECN-I--97-007
65
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer daarom in de praktijk in grote lijnen meestal betrouwbaar zijn, echter op sommige punten kunnen de cijfers belangrijke afwijkingen vertonen van het werkelijke verbruik.
5.2 Aanbevelingen 5.2.1 Beleidsaanbevelingen Uit het model blijkt dat het vliegtuig in de toekomst naar verwachting veruit het grootste deel van het energieverbruik van de overige vervoermiddelen voor personentransport voor haar rekening zal nemen ten gevolge van de veronderstelde enorme groei van het luchtverkeer. Indien de overheid een zo laag mogelijk energieverbruik voor de transportsector nastreeft, dient zij haar beleid daarom met name te richten op vermindering van (de groei van) het luchtverkeer. Deze vermindering moet vooral gezocht ,~orden in de volume-effecten. Indien substitutie optreedt van het vliegtuig door andere vervoermiddelen behoort een stijging van het totale energieverbruik zelfs tot de mogelijkheden, omdat voor de lange afstanden (internationaal vervoer) het vliegtuig efficienter is dan een groot aantal andere vervoermiddelen. Onder andere door het verhogen van de accijns op kerosine, waardoor de tarieven stijgen, kan de groei van het Iuchtverkeer worden beperkt. Deze maatregel dient vergezeld te worden door een pakket van hiermee samenhangende maatregelen om het gebruik van efficiëntere vervoermiddelen of het vervoer over kortere afstanden te stimu~eren, omdat de daling van het energieverbruik ten gevolge van het afnemen van het luchtverkeer anders waarschijnlijk grotendeels of geheel gecompenseerd wordt door een stijging van het energieverbmik ten gevolge van het toenemen van het gebruik van subsituten. In het algemeen kan verder gesteld worden dat beleid dat gericht is op volume-effecten met name plaats dient te vinden voor vervoermiddelen met een hoog energieverbruik per personenkilometer, waarbij echter de kosten en opbrengsten niet uit het oog moeten worden verloren. Een zeer kleine vermindering van het transportvolume van een vervoermiddel met een relatief hoog energieverbruik per personenkilometer levert tegen dezelfde kosten misschien een minder grote energiebesparing op dan een grote vermindering van het transportvolume van een vervoermiddel met een relatief laag energieverbruik per personenkilometer. Uit het model blijkt dat bij maximale invoering van besparingsmaatregelen, ongeveer 45% bespaard kan worden op het energieverbruik van overige vervoerswijzen. Daarom is een beleid dat gericht is op het vergroten van de invloed van besparingseffecten wenselijk te noemen. Uiteraard kan hierbij een gelijksoortige redenering worden gevolgd als bij beleid dat gericht is op volume-effecten, namelijk dat bij implementatie en stimulering van besparingsmaatregelen immer een zorgvul-dige kosten-baten afweging dient plaats te vinden. Ook voor beleid dat gericht is op structuureffecten geldt deze uitspraak.
66
ECN-I--97-007
Conclusies en aanbevelingen
5.2.2 Aanbevelingen voor verder onderzoek Op een aantal punten kan het model sterk verbeterd worden door nader onderzoek. De belangrijkste aanbevelingen zijn de volgende: ® Het model berekent slechts verbruiksontwikkelingen op basis van het - nogal optimistische - CPB Global Shift scenario. In de huidige vorm dient voor invoering van een ander volume-scenario een groot deel van de modelinput veranderd te worden. Een gebruikersvriendelijke interface, waarbij de mogelijkheid wordt geboden een aantal scenario’s met betrekking tot de ontwikkelingen in volume- en structuureffecten (bijvoorbeeld CPB Business As Usual en CPB European Renaissance) als het ware ’naast elkaar te leggen’ zou daarom een belangrijke verbetering ¯
Het model berekent het verbruik van secundaire energie. Een volledig juiste en complete vergelijking van het energieverbruik van de verschillende vervoer-middelen is echter pas mogelijk bij vergelijking van het verbruik van primaire energie. ¯ Voor een aantal vervoerswijzen is gebruik gemaakt van incomplete of onbetrouwbare gegevens. In sommige gevallen waren gewenste data helemaal niet voorhanden, zodat op basis van gemiddelden of andere hypothesen gewerkt is. Meer onderzoek naar betrouwbare data is voor bijna alle vervoermiddelen wenselijk. Enige relativering dient hierbij wel plaats te vinden, omdat een relatief grote afwijking bij een vervoermiddel met een relatief laag energieverbruik, voor het totale energieverbruik slechts een kleine afwijking oplevert en de ’winst’ van meer gedetaflleerde of betere informatie in dat geval derhalve gering is. ¯ Een rekeninterval van 5 jaar levert te weinig consistente historische data om vergaande toekomstige ontwikkelingen goed mee te kunnen berekenem Een rekeninterval van I jaar maakt het model weliswaar erg groot, maar maakt inter-pretatie en extrapolatie van historische gegevens ook beter mogelijk. De kosten van de verschillende besparingsmaatregelen spelen waarschijnlijk een rol bij de implementatie ervan. Meer onderzoek naar deze kosten lijkt daarom noodzakelijk om tot betrouwbare voorspellingen omtrent de invoering van besparingsmaatregelen te kunnen komen. In samenhang hiermee dient wellicht onderzocht te worden wat de oorzaak is van het feit dat binnen de Nederlandse transportsector zelfs energiebesparingsmaatregelen die op de middellange termijn kostendekkend of zelfs kostenbesparend zijn, nauwelijks worden ingevoerd.
ECN-I--97-007
67
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer
68
ECN-I--97-007
REFERENTIES [1]
Adviesdienst Verkeer en Vervoer: De mobiliteit van de brom- en snorfietser in Nederland, Den Haag. AW en Ministerie van Verkeer en Waterstaat, januari 1994. [2] ANWB Technische Leden Service: Kostenvoorcalculatie Brornfiets 1984. ANWB, 1984. [31 ANWB Technische Leden Service: Kostenvoorcalculatie Bromfiets 198Z ANWB, 1987. ANWB: Kostenvoorcalculatie Bromfiets 1992. ANWB, 1992. [4] [5] ANWB Tweewielers: Kostenvoorcalculaties Tweewielers 1994. ANWB, 1994. [Ô] Bureau Goudappel Coffeng BV: Energiebehoefte in de transportsector- fase 2a: het jaar 2010. Kenmerk PEO/131/09/Bn, Deventer, BGC, december 1986. [7] G. van Wel: Persoonlijke mededeling van een medewerker. CAB Groep NV, Petten, 13 november 1996. [8] Centraal Bureau voor de Statistiek: DATA - personenvervoer ten behoeve van SAVE. Heerlen, CBS, februari 1994. [9] Centraal Bureau voor de Statistiek: Fax: data aangaande ’bezit en gebruik van motorfietsen’ in Nederland 1984, 1988, 1992. Heerlen, CBS, juni 1994. [10] Centraal Bureau voor de Statistiek: Luchtverontreiniging ernlssies door wegverkeer 1980-1990. Den Haag, Sdu/uitgeverij/CBS-publikaties, 1992. [111 Centraal Bureau voor de Statistiek: Maand.statistiek verkeer en vemoerjanuari 1996. Voorburg/Heerlen, CBS, januari 1996. [ 12] Centraal Bureau voor de Statistiek: Nederlandse Energiehuishouding 1994. Voorburg/Heerlen, CBS, 1994. [13] Centraal Bureau voor de Statistiek: Statistiek van de luchtvaart ]992. Voorburg/Heerlen, CBS, 1993. [14] Centraal Bureau voor de Statistiek: Statistiek van de luchtvaart ]993. Voorburg/Heerlen, CBS, 1994. [15] Centraal Bureau voor de Statistiek: Statistiek van de motorvoertuigen 1 augustus 1985. Voorburg/Heerlen, CBS, 1985. [16] Centraal Bureau voor de Statistiek: Statistiek van de motowoertuigen 1 augustus 1991. Voorburg/Heerlen, CBS, 1991. [17] Centraal Bureau voor de Statistiek: Statistiek van de motorvoertuigen I augustus 1994. Voorburg/Heerlen, CBS, 1994. [18] Centraal Bureau voor de Statlstiek: Statistiek van de motowoertuigen 1 augustus ]995. Voorburg/Heerlen, CBS, 1995. [19] Centraal Bureau voor de Statistiek: Statistiek van de motowoertuigen 1 augustus ]996. Voorburg/Heerlen, CBS, 1996. [20] CentraalBureauvoordeStatistiek: Statistiekvanhetpersonenvewoer1985. Voorburg/Heerlen, CBS, 1986. [21] Centraa] Bureau voor de Statistiek: Statistiek van het personenvervoer1988. Voorburg/Heerlen, CBS, 1989. [22] Centraa] Bureau voor de Statistiek: ôtatistiek van het personenvervoer ]990. Voorburg/Heerlen, CBS, 1991. [23] Centraal Bureau voor de Statistiek: Statistiek van heí personenvervoer1991. Voorburg/Heerlen, CBS, 1992. [24] Centraa] Bureau voor de Statistiek: Statistiek van het personenvervoer ]992. Voorburg/Heerlen, CBS, 1993.
ECM-I- 97-007
69
SAVE-Transport: Overige vervoerswiizen personenvervoer [251 Centraal Bureau voor de Statistiek: Statistiek van hetpersonenvewoer 1994. Voorburg/Heerlen, CBS, 1995. [26] Centraal Bureau voor de Statistiek: Zakboek Verkeer en Vervoer 1995. Den Haag, Sdu/uitgeverij/CBS-publikaties, 1995. [27] Witsen, Commissie Lange Termijn Milieubeleid: Het Milieu: denkbeelden voor de 21e eeuw. Zeist, Kerckebosch BV, 1990. [28] Kroon, Schol, Römer, ECN: interne memo op basis van gegevens van CBS. [29] Energy Technology Support Unit (ETSU): Appraisal of UK Energy Research, Development, Demonstration and Dissemination, volume ZTransport Londen, HMSO, 1994. [30] Gemeentevervoerbedrijf Amsterdam: Bedrijfsgegevens 1985. Amsterdam, GVBA, mei 1985. [31] Gemeentevervoerbedrijf Amsterdam: Bedrijfsgegevens 1990. Amsterdam, GVBA, mei 1990. [32] Gemeentevervoerbedrijf Amsterdam: Bedrijfsgegevens 1993. Amsterdam, GVBA, mei 1993 [33] Gemeentevervoerbedrijf Amsterdam: Jaarverslag 1992. Amsterdam, GVBA, 1993 [34] Hoogenstrijd: Luchtvaart grenzeloos? Groningen, IVEM, oktober 1993. [35] HTM afd. Vervoersontwikkeling: Vewoersstatistiek 198Z Den Haag, HTM, 1988. [36] Huygen, e.a.: Uitbreiding van de luchthaven Schiphol, luchtverontreinigingsaspecten. TNO, december 1990. [37] Ingenieurskrant maart 1989: Choppertechniek. 9 maart 1989. [38] Jonker, Van de Heul, Veldman: De invloed van vliegtuigtechnologie op luchthavencapaciteit. Den Haag, STRATAGEM, juli 1996. [39] Ekkelboom: Zie ginds komt de skiboot. Kijk december 1996. [401 Koninklijk Nederlands Vervoer: Kemcijfers Personenvewoer 1990. Den Haag, KNV, 1990. [411 Koninklijk Nederlands Vêrvoer: Kerncijfers Personenvervoer1993. Den Haag, KNV, 1993. [42] Koninklijk Nederlands Vervoer: Kerncijfers Personenvervoer1995. Den Haag, KNV, 1995. [43] Koninklijke Luchtvaart Maatschappij nv: Jaarverslag 1993/94. Amstelveen, KLM, 1994. [44] Koninklijke PBNA: Poly-energie zakboekje. Arnhem, Koninklijke PBNA bv, 1986. [45] Kroon, ECN-Beleidsstudies: ESOWerkrapport. ESC-WR-89-22, Petten, december 1989. [46] Kroon, ECN-Beleidsstudies: interne notitie Technische besparingsopties in personenvewoer voor het project SA VE. Petten, september 1994. [471 Kroon/CBS: Overzicht data bestelauto privépark, interne notitie, ECN, Petten, 1993. [481 Ministerie van Verkeer en Waterstaat: Jaarbericht VewoerendNederland 1992. Zutphen, Thieme, ISSN 0923-5612, 1993. [49] Ministerie van VROM; Ministerie van V&W; Ministerie van EZ: Verkeer en Klimaatverandering - Studierapport van de taakgroep Verkeer en Klimaatuerandering. Den Haag, september 1991. [50] Mulders, Tanja, Rijkeboer, Ter Brugge: Energiebesparingspotentiëlen in het verkeer en vervoer tot 2015. Delft INRO-TNO, april 1990. [51] NS: AlgemeneBedrijfsgegevens 1985. Utrecht, juni 1986. [52] NS: AlgemeneBedrijfsgegevens 1989. Utrecht, juni 1990. {531 NS: Algemene Bedr~jfsgegevens 1990. Utrecht, juni 1991.
70
ECN-I--97-007
Referenties [54] NS: AlgemeneBedrijfsgegevens 1992. Utrecht, juni 1993. [551 NS: Algemene Bedrijfsgegevens 1993. Utrecht, mei 1994. [56] Fiechter, NS: persoonlijke mededeling van een medewerker. Petten, 3 december 1996. [57] NS: persoonlijke mededeling van een medewerker. Petten, 12 december 1996. [58! Hoogerwaard: Haagse tram in choppertechniek. PT 1 Elektrotechniek/Elektronica 1983 nr. 5, mei 1983. [59] Frielink: Zeventig jaar elektrische treinen in Nederland. PT I Elektrotechniek/Elektronica 1990 nr. 6, juni 1990. [60] PT Aktuee129/30: Zelfs de NS maakt zich druk om eigen milieuvervuiling, 19 juli 1989. [61] RAI: Jaarverslag 1990. Amsterdam, 1991. [62] RAI: Jaarverslag 1991. Amsterdam, 1992. [63] RAI: Jaarverslag 1992. Amsterdam, 1993. [64] RAI: Jaarverslag 1993. Amsterdam, 1994. [65] RAI: Tweewielers in cijfers 1993. Amsterdam, 1993. [661 RIVM, Adviesdienst Verkeer en Vervoer: Verkeer en Vervoer in de Nationale Milieuverkenning 3 en de SVV-verkenning 1993. RIVM-rapport nr. 251701014, Bilthoven/Rotterdam, december 1993. [67] Schol, Kroon, Smokers, ECN-Beleidsstudies: SAVE-MODULE TRANSPORT- De modellering van energieverbruiksontwikkelingen. Petten, november 1995. Slanina, Kroon, Scheeren, de Wild, Wyers, ECN: De effecten van [68] vliegtuig- emissies op de atmosfeer. Petten, 1996. [69] Brouwer, Stena Line BV: Fax gegevens brandstofverbruik Stena Line I995 Vlissingen. November 1996. [701 ECN:telefonisch onderzoek bij 15 taxibedrijven in Utrecht, Amersfoort, Rotterdam, Almere, Den Haag, Eindhoven, Arnhem. Petten, November 1996. [71] Spee, Wittenberg: LuchWaart en energiegebruik. Tijdschrift voor vervoerswetenschap, jaargang 14 (1978) nr. 3. [72] Trouw: Recordaantal passagiers op Schiphol. 8 Januari 1997. [73] Tweede Kamer der Staten-Generaal: Milieubeleidsplan voor de scheepvaart 1991-1994. Den Haag, SDU ~itgeveri[, ISSN 0921-7371, 1991. [74] Universiteit Utrecht, Vakgroep Natuurwetenschap en Samenleving: Database ICARUS 3. Utrecht, 1995. [75] C. van Brunschot, Verenigd Streekvervoer Nederland (VSN Groep): persoonlijke mededeling. Utrecht, 8 november 1996. [76] Vereniging Nederlandse Vervoersoverleg (NVO): Nederlands vervoer in cijfers 1993. Rotterdam, NVO, 1993. [77] Walwijk: Energiverbruik en emissies door brom- en motorfietsen Nederland, 1990. Breda, INNAS, augustus 1991. [78] Williams:Anassessmentoftheimpactsofpossibledevelopmentsof5chiphol Airport, Amsterdam, on emissions of gasses involved in regional acidification and the greenhouse effect. ISBN 0 85624 6£,3 2, Stevenage, Watten Spring Laboratory, januari 1991.
ECN -1~ -97 -007
BIJLAGE 1. MODELVERGELIJKINGEN BESPARINGEN lrlvoer Aan/Uit
Pen,
Besparing Startjaar Eindjaar
Als de maatregel niet in werking wordt gezet in het model, moet een ’0’ gekozen worden. Een ’]’ (of andere invoer ongelijk aan ’0’) stelt de maatregel in werking. De penetratie geeft aan in hoeverre de maatregel doordringt in het voertuigpark. Voor maatregelen die in principe werken op het gehele park, zoals gedragsmaatregelen, kan maximaal 1,00 (100%) gekozen worden. Voor maatregelen die alleen op nieuwe vervoermiddelen werken, zoals technische ontwikkelingen, dient rekening gehouden te worden met de gemiddelde levensduur van het vervoermiddel. Zo heeft een bus een levensduur van 15 jaar, hetgeen 3 perioden in het model is. De penetratie van technische maatregelen op het totale bussenpark is dus maximaal 0,33 (33%). De maximale besparing aan het eind van de looptijd. Het jaar waarin de besparingsmaatregel in werking treedt. Dit is op zijn vroegst in 1990. Het jaar waarin de besparing volledig is bereikt voor het nieuwe wagenpark.
Qitvoer Vij fj. B.
De gemiddelde te verwachten besparing per periode van vijf jaar. Deze wordt als volgt berekend:
Efficiëntie Voor ieder zichtjaar, van 1995 tot en met 2020, wordt de efficiëntie ten opzichte van 1990 berekend. Dit gebeurt eerst voor iedere maatregel afzonderlijk. Om de efficiëntie per voertuigcategorie te berekenen worden de efficiënties per maatregel vermenigvuldigd. De berekening per maatregel is onderverdeeld in diverse stappen. Allereerst wordt gekeken of de maatregel ’Aan’ staat. Indien dit niet het geval is, wordt de efficiëntie op I gesteld. Als de maatregel ’Aan’ staat, wordt gekeken of deze in het betreffende jaar al in werking is getreden. Als dit niet zo is, wordt de efficiëntie op ] gesteld. Als in het betreffende jaar de maatregel wel in werking is (geweest), wordt gekeken of de maatregel al uitgewerkt is, met andere woorden, of het eindjaar al voorbij is. Als dit niet zo is, wordt de volgende berekening uitgevoerd:
Efficiëntie = (1-Penetratie) . Eflìciëntieo~«_~) + Penetratie ¯ (1-Vijfi.B.)\
ECN-l--97-007
73
SAVE-Transport: Overige vervoerswiizen personenvervoer Deze berekening is opgebouwd uit twee delen. In het eerste deel wordt een gedeelte van het voertuigpark afgeschreven en vervangen door nieuwe vervoermiddelen (’Penetratie’). De aanname hierbij is dat de vervanging gelijkmatig over het gehele park plaatsvindt. In de praktijk is dit uiteraard niet zo, maar worden de oudste en waarschijnlijk minst efficiënte vervoermiddelen het eerst vervangen. Mathematisch gezien is dit echter bijzonder lastig in het model te implementeren. Om dit te implementeren zouden verschillende ]aargangen ge’fntroduceerd moeten worden. In het tweede deel van de berekening wordt het nieuwe voertuigpark, met een hogere efficiëntie, ingevoerd. Als het eindjaar van de maatregel verleden tijd is, zodat de maatregel is uitgewerkt, wordt gekeken of deze al volledig gepenetreerd is. Bij een penetratie kleiner dan 1, zal in de periode na het eindjaar van de maatregel, nog een deel van het voertuigpark met lage efficiëntie, vervangen worden vervoermiddelen met een hogere efficiëntie. Als de maatregel volledig is gepenetreerd, wordt de efficiëntie gelijk gesteld aan de efficiëntie van 1990 minus de besparing. Als dit niet zo is, wordt de efficiëntie berekend volgens: Ef~tciëntie
[ 1- (" jr-eindjr]
.
[ ~ +- ~ ) penetratie) " Efficiëntie~~,_~ ÷
(3)
penetratie ’ 1.~]’r- ’ dj’r
Evenals in de voorgaande berekening, wordt in het eerste deel van de berekening een gedeelte van het voertuigpark met oude efficiëntie vervangen, terwijl in het tweede deel voor ditzelfde gedeelte de nieuwe efficiëntie wordt ingevoerd.
74
ECN-I- -97-007
BIJLAGE 2. GEMIDDELD KILOMETRAGE BROMMERS Het gemiddelde jaarkilometrage van het totale brommerpark, is in feite een gewogen gemiddelde van het gemiddelde jaarkilometrage van lichte brommers en dat van zware brommers. Uit deze twee jaarkilometrages is uiteraard ook een ongewogen gemiddelde te betekenen. Uit gegevens van de AVV blijkt, dat het jaarkilometrage van zware brommers ongeveer 20% boven dit ongewogen gemiddelde Iigt, en dat van lichte brommers ongeveer 20% er onder. Schematisch gezien is de situatie met betrekking tot de jaarkilometrages als volgt:
100%
80% Gem I.
Gew. Gem.
Ongew. Gem.
120% Gem z.
Van de vier bovenstaande grootheden, is het gewogen gemiddelde de enige die bekend is. De andere drie dienen hieruit te worden afgeleid. Deze afleiding verloopt als volgt:
ECN-I--9%007
75
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer Aantal lichte brommers Aantal zware brommers Gem. lichte brommers Gem. zware brommers Gewogen gemiddelde Ongewogen gemiddelde
= A1 = Az = G1 -- Gz =G =M
GI = 0,8’M
Gz = 1,2"M
M = (O>Oz) _ o-(o-00 + o+(Oz-O) 2
2
M = O + -(G-GO + (Gz-G) 2 1-Az~ "(Oz-O) Al) M=G+ 2
Al
Al ]
- ~.(Oz-O) ÷ G+
2
(1-Az)’(1,2"M-G) G + ~ Al~ 2
--~---~-1 .G
0,8’AI+I,2’AZ.M = AI+Az.o Al Al M=
AI+Az 0,8"Al+ 1,2’Az
Door middel van deze laatste vergelijking kan het ongewogen gemiddelde bepaald worden uít het gemiddelde. Uit het ongewogen gemiddelde zijn eenvoudig de gemiddelde jaarki!ometrages van lichte en zware brommers te bepalen (eerste twee vergelijingen).
76
ECN-I-o97-007
BIJLAGE 3: ONTWIKKELING VERBRUIKSCIJFERS BUSSEN implementatie Tabel B3.1 Ontwikkeling verbruikscijfers stadsbussen, zonder en met van alle bespafingsmaatregelen 1985 1990 1992 1995 2000 2005 20102015 2020 bvb(I/km),zonder1 0,42 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,400,40 0,40 bvb (l/km), meta
0,42 0,40 0,40 0,36 0,31 0,28 0,240,21
0,19
bvb (mln liter), zonder3 bvb (mln liter), met4
45
45
46
51
57
54
51
51
45
45
45
46
45
44
37
31
27
21
Energievb (P J), zonder5 Energievb (P J), met6
1,6
1,6
1,6
1,8
2,0
1,9
1,8
1,8
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,3
1,1
1,0
0,8
Tabel B3.2 Ontwikkeling verbruikscijfers streekbussen, zonder en met implementatie van alle besparingsmaatregelen 1985 1990 1992 1995 2000 2005 2010 2015 2020 bvb(1/km),zonder~ bvb (l/km), met2
0,33
0,33 0,33 0,33 0,33 0,33 0,33 0,33 0,33
0,33 0,33 0,33 0,30 0,26 0,24 0,21 0,19 0,17
bvb (min liter), zonder3 bvb (mln liter), zonder4
94
99
99
112
124
118
111
111
99
94
99
99
100
97
84
71
63
52
Energievb (P J), zonder5 Energievb (P J), zonder6
3,4
3,6
3,6
4,0
4,4
4,2
4,0
4,0
3,6
3,4
3,6
3,6
3,6
3,5
3,0
2,6
2,2
1,9
Tabel B3.3 Ontwikkeling verbruikscijfers overig busvervoer, zonder en met implementatie van alle besparingsmaatregelen 1985 1990 1992 1995 2000 2005 2010 2015 2020 bvb (I/km), zonder1 bvb(l/km),zonder~ bvb (min liter), zonder~ bvb (min liter), zondera
0,29
0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32
0,29 0,32 0,32 0,29 0,25 0,23 0,22 0,19 0,18 56
64
65
72
81
76
72
72
64
56
64
65
66
65
57
49
44
38
Energievb (P J), zonder5 2,0 Energievb (P J), zonder6 2,0
2,3
2,3
2,6
2,9
2,7
2,6
2,6
2,3
2,3
2,3
2,4
2,3
2,0
1,8
1,6
1,4
Brandstofverbruik per voertuigkilometer zonder besparingen (liter/km). Brandstofverbruik per voertu[gkilometer met besparingen (liter/km). Totaal brandstofverbruik zonder besparingen (miljoen liter diesel). Totaal brandstofverbmik met besparingen (miljoen liter diesel). Totaal energieverbruik zonder besparingen (P J). Totaal energieverbruIk met besparingen (P J).
ECN-I--97-007
77
SAVE-Transport: Overige vervoerswUzen personenvervoer Tabel B3.4 Ontwikkeling verbruiksclj[ers totaal busvervoer, zonder en met implementatie van alle besparingsmaatregelen 1985 1990 199;) 1995 ;)000 2005 2010 2015 ;)020 bvb (min liter), zonder3 196 ;)09 210 23-5 261 248 ::)34 234 209 bvb {min liter), zonder4 196 ;)09 210 211 206 178 152 134 I 11 Energievb (P J), zonder~ Energievb (P J), zonder~
78
7,0
7,5
7,5
8,4
9,4
8,9
8,4
8,4
7,5
7,0
7,5
7,5
7,6
7,4
6,4
.5,4
4,8
4,0
ECN-I--97-007
BIJLAGE 4. L|TERATUURGEGEVENS BESPARINGSPOTENTII~LEN Tabel B4.1 Literatuurgegevens besparingspotentiëlen Maatregel Vervoermiddel
ECbM--97-007
Eindjaar
Max. Bron besparing
technische verbeteringen
bromfiets
2010
20% 49, 77
technische verbeteringen
motorfiets
2010
20%
49
technische verbeteringen
motorfiets
2000
15%
74
technische verbeteringen
motorfiets
2015
30%
74
technische verbeteringen
motoffiets
2015
0%
77
gewicht
bestelauto
2015
5,4% 46, 50
verlagen roiweerstand
bestelauto
2010
1,5%
49
verlagen luchtweerstand
bestelauto
2015
3%
6, 50
rendementsverhoging
bestelauto (bnz)
2015
13%
5O
rendementsverhoging
2015
41%
50
rendementsverhoging
bestelauto (dsl) bestelauto (Ipg)
2015
12%
5O
terugwinnen remenergie
bestelauto
2010
13%
49
verlagen stationair gebruik
bestelauto (-/-dsl)
20]5
18% 46, 50
verlagen stationair gebruik
bestelauto (dsl)
20]5
23,2% 46, 50
aangepast rijgedrag
bestelauto
1995
10%
49
verbetering motortechniek
taxi (benzine)
2000
13%
74
verbetering motortechniek
taxi (diesel)
2000
2%
74
verbetering motortechniek
taxi (LPG)
2000
13%
74
transmissie optimalisatie
taxi
1995
1% 67, 74
luchtweerstand verlagen
taxi
2000
6%
74
luchtweerstand verIagen
taxi
2015
16%
74
rolweerstand verlagen
taxi
2015
8%
74
verjagen stationair gebruik
taxi
2000
10%
46
toepassen CVT
taxi
2015
10%
46
snelheidsbegrenzer
taxi
2000
4%
6?
verandering rijgedrag
taxi
2010
10%
49
rolweerstand veHagen
bus
2000
2%
6, 46
rolweerstand verlagen
bus
2010
3%
6
rolweerstand verlagen
bus
2010
3%
49
rolweerstand verlagen
bus
2015
22%
50
79
SAVE-Transport: Overige vervoerswijzen personenvervoer
Maatregel
Vervoermiddel
Eindjaar
Max. Bron besparing
luchtweerstand verlagen
stadsbus
2000
0%
6, 46
luchtweerstand verlagen
stadsbus
2010
0%
6
luchtweerstand verlagen
streekbus
2000
4%
6, 46
luchtweerstand verlagen
streekbus
2010
5%
luchtweerstand verlagen
bus
2010
5%
49
luchtweerstand verlagen
bus
2015
28%
50
gewicht
bus
2000
3%
6, 46
gewicht
bus
2010
6%
49
gewicht
stadsbus
20 l 0
5%
6
gewicht
streekbus
2010
3%
6
motorrendement
bus
2000
7%
6, 46
motorrendement
bus
2000
7%
6, 46
motorrendement
bus
2000
2%
74
motorrendement
bus
2010
20%
49
technische verbeteringen
bus bus bus bus stadsbus stadsbus
2000 2015
15%
74
30%
74
19%
50
technische verbeteringen stationair verbruik omlaag stationair verbruik omlaag geoptimaliseerde transmissie geoptimaliseerde transmissie geoptimaliseerde transmissie geoptimaliseerde transmissie terugwinnmg remenerg~e terugwlnnlng remenerg~e terugwmnlng remenergle terugwmmng remenergie terugw~nmng remenergie terugwlnn~ng remenergie terugwlnnmg remenergie terugw~nmng remenergie aangepast rijgedrag verbeteringen railtechniek energetische verbeteringen energetische verbeteringen energetische verbeteringen
streekbus streekbus stadsbus stadsbus stadsbus stadsbus streekbus streekbus streekbus streekbus bus tram/metro tram/metro tram/metro tram/metro
2015 2000 2000 2010 2000 2010 2000 2010 2010 2015 2000 2010 2010 2015 1995 2015 2000 2000 201,5
4% 74 5%
6, 46
8%
6
4%
6, 46
5%
6
15%
6,46
20%
6
25%
49
25%
74
5%
6, 46
0%
6
10%
49
15%
49
10%
49
20%
50
10%
46
10%
74
25%
74 + vervol~
80
ECN-I--97-007
Biilage 4
Maatregei
Vervoermidde|
Eindjaar
Max. Bron besparing
minder stoppen, choppers
tram
2010
20%
minder stoppen, choppers
tram
2015
24%
58
minder stoppen, choppers
tram
2015
30%
59
minder stoppen, choppers
metro
2000
5,7%
infrastructuur verbeteringen
trein
2015
20%
50
luchtweerstand & gewicht lager
trein
2015
12,5%
60
energie terugwinning
trein
2015
10%
50
energie terugwinning
trein
2015
10%
46
terugwinnen remenergie
trein
2015
10%
74
chopper gebruik
trein
2015
2,5%
50
chopper gebruik
trein
2015
20%
46
chopper gebruik
trein
2015
20%
74
remmen en optrekken
trein
2015
5%
46
verbeteren gebruik
trein
2015
5%
74
verbetering seheepsvorm
schip
2010
10%
6
weerstandsverlagende verf
schip
2015
8%
74
zuiniger motor
schip
2010
10%
6
verbetering schroefrendement
schip
2010
10%
6
beter gebruik
schip
2000
10%
74
verandering gebruiksnormen
schip
betere doorstroming propellor
vliegtuig
2000
10%
74
betere doorstroming propellor
vliegtuig
2015
25%
74
zuiniger motoren (per km)
vliegtuig
2010
35%
6
zuiniger motoren
v~iegtuig
2015
20%
68
zuiniger motoren
vliegtuig
2010
25%
34
luchtweerstand verlagen
vliegtuig
2010
20%
34
aerodynamica
vliegtuig
2006
6%
38
betere stroomlijn, lichter materiaal vliegtuig
2015
14%
68
nieuwe materiaIen
vliegtu~g
2006
3%
38
gewichtsverlaging
vliegtuig
2010
8%
34
betere propulsie
vliegtuig
2006
17%
38
turbofan met warmteterugwinning vliegtuig
2015
27%
29
meer zitplaatsen per toestel
vliegtmg
2015
4%
68
zuiniger LTO (LTO)
vliegtui!
2015
20%
46
ECN-I--97-007
6
81
