sou · GOB335 · 2001-01-01 00:00:00 — betet, inte minst när olika frågor om luftföroreningar skall drivas internationellt. KFB redovisar i rapporten ett antal frågeställningar som anses utgöra viktiga forskningsfält. Luftföroreningarnas skadliga effek- ter på människa och natur är en frågeställning; problemets omfattning och fördelning på källor en annan. Faktorer som påver- kar utsläpp och luftkvalitet är ett tredje område. Ett fjärde komplex av frågor handlar om effekter av olika åtgärder och styrmedel. Beräkningsmodeller och analysinstrument är ett annat område som kräver fortsatt bearbetning. KFB pekar också i rapporten ut åtta prioriterade FoU-områden. ·Oreglerade föroreningar som är betydelsefulla från miljö- och hälsosynpunkt ·Samhällsekonomisk värdering av luftföroreningar ·Underlag för reglering av partiklar ·Tidigare försummade områden som utsläpp från sjöfart, luftfart och arbetsmaskiner ·Körsättets betydelse för emissionerna och körsättets beroende av infrastrukturens utformning ·Skillnader i utsläpp mellan standardiserade körcykler och verklig körning, särskilt när det gäller körning utanför det reglerade området ·Kostnadseffektivitet hos olika åtgärder och styrmedel ·Metoder för uppföljning och jämförande analyser (livscykel- analyser) bör enligt KFB koncentrera sig på de forskningsområden där vi har bäst kompetens och där det finns en stor förbätt- ringspotential. KFB har i ett regeringsuppdrag också tagit fram en forskningsstrategi för transportsektorn för perioden – 2004 med utblick mot 2010. Enligt rapporten för en hållbar utveckling av transportsystemet – förnyelse av transport- systemet i ekologisk, ekonomisk och social balans skall den statligt finansierade transportforskningen stödja förnyelse och utveckling av det svenska transportsystemet så att det uppfyller 40 Emissionsforskning för renare luft ... konkurrenskraft kravet på att befinna sig i den nu nämnda balansen i en dynamisk omvärld. Strategin innehåller förslag till för hur transportforsk- ningen bör inriktas, vilka kunskapsområden som bör prioriteras och hur detta skall förverkligas. Strategin är avsedd att omfatta all statligt finansierad FUD inom transportsektorn. Nyckelord i strate- gin är kvalitet och relevans. För detta syfte ingår i strategin fyra huvuddelar. ·Principer för avvägning och prioritering inom forskningen re- spektive mellan forskning, utveckling och demonstration. ·Krav på forskningens förhållningssätt till aspekter som är cen- trala för forskningens kvalitet och relevans ·Strategier för forskningens genomförande Den tredje huvuddelen i strategin ovan innebär att 12 forsknings- områden prioriteras. Utgångspunkten för prioritetsordningen är de överväganden som gjordes i den transportpolitiska propositionen m.m. (jfr avsnitt 1.1 och 2.1.2). Nedan redovisas de områden som har betydelse för vårt uppdrag. 1.Långsiktigt hållbara transporter och samhällsekonomisk effek- tivitet 2.Transporter, ekonomisk utveckling och individuell välfärd 4.Drivkrafter och teknik för ett miljöanpassat transportsystem Rapporten tar också upp betydelsen av långsiktigt stabila forsk- ningsmiljöer. De skall fungera som motorer för forskning inriktad på de prioriterade områdena. Genom sin stabilitet skall de ha förutsättningar att arbeta systematiskt i olika internationella nät- verk i syfte att nyttiggöra resultaten i och även kunna samverka och konkurrera effektivt med internationell forskning. Emissionsforskning för renare luft ... konkurrenskraft 41 För att få en uppfattning om bl.a. angelägna forskningsbehov inom emissionsområdet riktade vi en enkät till ett stort antal verk och myndigheter, forskningsinstitutioner och företag. De som svarat på enkäten belyser skilda behov av forskning och utvecklingsarbete, liksom av organisatorisk samordning (inkl. finansiering och samar- bete över disciplin- och ämnesgränser) och fokusering. Många svar betonar behovet av flexibilitet och rörlighet för att kunna möta nya, aktuella frågeställningar. När det gäller forskningsbehov inom olika områden stämmer svaren på utredningens enkät relativt väl med resultaten i KFB:s program. Intensifierade studier av luftföroreningarnas hälso- och miljöeffekter betonas i flera svar. En annan tendens är att många stryker under betydelsen av ökad uppmärksamhet på tunga fordon och partiklar i dieselavgaser. Flera betecknar arbetsmaskiner som ett försummat område. som i sitt enkätsvar i allt väsentligt för fram samma områden som KFB som angelägna forskningsområden tar också upp uppföljningsbehov av skilda slag som ·Miljömål (metoder för analys av måluppfyllelse och uppfölj- ningsbarhet) ·Fordonskrav (kontrollmetoder, ny motor- och avgasteknik, hållbarhet) ·Effekter av olika åtgärder och styrmedel (effektivtetsstudier) Ett område som framhävs särskilt är utvecklingen av emissions- databaser och beräkningsmodeller. Bilindustrin och flera andra svarande betonar behovet av kvalificerade resurser för att mäta och bedöma luftföroreningar med sikte på att nå en samsyn på för- ändringar i utsläppens storlek. Fordonsindustrin framhåller också betydelsen av support för svensk bilindustri. Många enkätsvar stryker under att svensk forskning måste ses i ett internationellt sammanhang och arbeta för ett ökat internatio- nellt utbyte. 42 Emissionsforskning för renare luft ... konkurrenskraft 2.4Allmänna slutsatser om forskningsbehov och forskningsstruktur Som framhållits av KFB och senare betonats i flera sammanhang är området emissionsforskning mångfasetterat och mångdimen- sionellt. Ett stort antal ämnesområden och forskningsdiscipliner berörs och måste samspela för att rätt belysa problemen och ge ett bra kunskapsunderlag för berörda myndigheter och företag. Områdets mångdimensionella karaktär tar sig flera uttryck. ·insatser som sträcker sig från grundläggande, långsiktig forsk- ning till praktisk provning och testverksamhet ·ett stort antal forskningsinstitutioner med vitt skilda kompe- tensområden, inom vilka emissionsforskning i många fall utgör endast en del ·många finansiärer som, i likhet med flera genomförande FoU- institutioner, har emissionsforskning som ett delområde bland flera andra ·flera berörda myndigheter som skall agera som beställare av FoU, som mottagare av forskningsinformation och även effek- tuera åtgärder med stöd av den information som tas fram ·företag som driver egen utvecklingsverksamhet och är i behov av samspel med både forskningscentra och myndigheter ·ett starkt och växande internationellt inslag och beroende, inte minst genom EU:s ökade engagemang inom området. De intentioner för ett sammanhållet forskningsprogram som kom- mer till uttryck i våra direktiv ställer krav på långsiktighet, kraft- samling och prioritering, samordning av forskningsinsatser och samverkan mellan forskningens olika intressenter. Om detta skall kunna förverkligas måste insatserna inom emissionsforskningen ges en tydligare profil och målbeskrivning än . FoU- verksamhetens struktur och organisation måste ses över med sikte Emissionsforskning för renare luft ... konkurrenskraft 43 på att skapa större, sammanhängande block av FoU som samlas i program i samverkan mellan olika intressenter – myndigheter, forskningsorgan och industri. Dessa ambitioner för forskningen inom emissionsområdet ligger också väl i linje med regeringens förslag till mål och organisationsstruktur för forskningen under (jfr avsnitt 1.1). De lägger också grunden för att kraftsamla i finansieringsledet och därmed organisatoriskt sammanföra resurser även för emissionsforskningen. Statlig och industrifinansierad forskning inom emissionsområdet Huvudsakliga finansieringsvägar och aktörer. MTC, VTI, IVL, IMM, IVL, ITM Heldragen linje innebär huvudfinansiär, streckad linje innebär begränsad finansiering. Som ett led i arbetet att, för emissionsforskningens del, strukturera de nuvarande insatserna och diskussionen om framtida FoU-behov har utredningen valt att sortera in området i fyra olika block av FoU enligt figur 2.1 ovan. Det bör strykas under att dessa områden givetvis är starkt relaterade till varandra och därför måste betraktas närmast som delområden i ett sammanhållet långsiktigt FoU-program av det slag som efterlyses i utredningens direktiv. Det råder enighet i utredningen om att bör koncentrera sig på forskningsområden där vi har hög kompetens och sådana som är särskilt angelägna för svenska förhållanden. 44 Emissionsforskning för renare luft ... konkurrenskraft resultat från andra länder utnyttjas i större utsträckning än vad som sker . Ett exempel på resultat som emissionsforskningen leder fram till är utveckling av nya avgaskrav. Kraven styr till stor del (tillsammans med alla andra krav, som t.ex. kundkrav) utvecklingen av motor- och reningsteknik. Därmed finns också en viss koppling mellan de aktiviteter som behandlas i detta kapitel och de aktiviteter som syftar till att utveckla fordon och motorer, vilket framgår i kap. 4. 3.1Vad har svensk emissionsforskning lett till? Före en genomgång av dagens avgaskrav är det lämpligt med en kort genomgång av vad som åstadkommits med tidigare insatser inom området. Från och med årsmodell infördes de första egentliga avgas- kraven för lätta fordon i . Kravnivåerna kunde dock utan katalytisk avgasrening. föreslog i sitt slutbetänkande (SOU 1983:27) avgaskrav som i princip krävde 46 Emissionskaraktärisering och avgaskrav katalytisk avgasrening1 baserat bl.a. på mångåriga undersökningar av avgasernas hälso- och miljöeffekter. Emissionskarakteriseringar vid i (Studsvik i det följande) spelade en viktig roll i detta sammanhang. Ett annat exempel är det drygt tioåriga tätortsprojektet med början under som undersökte och sammanställde data för bilavgasernas betydelse för hälsa och miljö. pågick ett intensivt samarbete mellan ett 15-tal länder i och kring utveck- ling av avgaskrav för vägfordon. Baserat på mätningar, till största delen vid Studsvik, sedermera vid (MTC), kunde underlag till internationella och nationella avgasregler förhandlas fram. Detta kom att i hög grad påskynda utvecklingen i de enskilda länderna och i EU. införde hållbarhetskontroller på lätta fordon i ett löpande program. Utfallet av dessa kontroller är kopplat till sanktion enligt bilavgaslagen (1986:1386). De utförs av MTC. Tillsammans med andra provresultat från avgasprov med bilar i bruk har funktionsduglighets- och hållbarhetsegenskaperna hos avgasreningen kunnat uppmärksammas, inte minst i EU-arbetet. EG-kraven för lätta bilar innehåller krav på hållbarhet och regler om kontroll av hållbarhetskraven. EG-kraven för avgasrening kommer att kompletteras med krav vid kall temperatur (-) för lätta bensindrivna fordon. Dessa krav har utformats inom FN:s ekonomiska kommission för (ECE) och EU:s arbetsgrupper –1998. och samarbetade för att generera underlag till förslag om provmetod och krav vid kall temperatur. Bilar testades vid MTC och VTT i . Underlaget blev avgörande för utformningen av kraven. –1999 provade MTC ett antal lätta lastbilar vid kall temperatur. 1 Det finns egentligen inget krav på att katalysatorer används, men efter- som kraven inte kunde utan katalytisk avgasrening (bensindrivna bilar) är det i praktiken liktydigt med ett krav. Emissionskaraktärisering och avgaskrav 47 underlag för kommissionens till förslag om gränsvärden för dessa fordon. Resultat från Studsvik användes som underlag för första steget av avgaskrav på motorer till tunga fordon (till rege- ringen ). Dessa krav kom att gälla . underlag, avgasprovningar med tunga motorer, var betydelsefulla när kraven för tunga motorer utvecklades. Underlaget innefattade inte minst utveckling av en ny provmetod med transienta körförlopp, samt vidareutveckling av tidigare använd stationär provmetod. Det finns en beställning från kommissionen att utveckla meto- der för kontroller av hållbarheten också för tunga motorer. har i en pilotstudie undersökt system för sådana kontroller. Mätningar på motorer till större arbetsmaskiner genomfördes relativt tidigt i . Resultaten var i stort sett unika bortsett från de resultat som tillverkarna själva hade genererat. EU-arbetet som ledde till direktivet 97/68/EG påverkades på ett avgörande sätt av svenska data. Resultaten visade att kraven kunde ställas hårdare än vad man annars trott. (SOU:1995:31) föreslog avgaskrav för snöskotrar. De baserade sig på underlag från emissionstester på snöskotrar som utförts vid MTC och (). Några krav har emellertid ännu inte införts. 48 Emissionskaraktärisering och avgaskrav 3.1.4Miljöklassning av fordon/motorer och drivmedel Miljöklassning av fordon/motorer infördes fr.o.m.1993 års modell. Dessa nationella krav baserades på undersökningar av vad ny reningsteknik och nya drivmedel kunde åstadkomma. Svenska studier bidrog med viktigt underlag för bl.a. hållbarhetskrav. Miljözonsreglerna för trafik med tunga fordon i , och baserades dels på miljöklasstillhörighet, dels på prov med prototyper till avgasrenande utrustning (katalysatorer och partikelfilter). Genom de undersökningar av reglerade och oreglerade emis- sioner som utförts – först vid Studsvik och sedan vid MTC – kunde specifikationer för dieselolja av miljöklass 1 och 2 utveck- las (miljöklass 3 är det drivmedel som uppfyller EU:s minimi- krav). Genom de ekonomiska incitament som infördes för dessa två bränslekvaliteter kom de att få ett mycket stort genomslag. Exempelvis har miljöklass 1-olja av marknaden för dieseldrivmedel till vägfordon. Undersökningar utfördes också inför introduktionen av miljö- klassindelningen av bensin. Ett miljöklassystem med två klasser 2 och 3 infördes . förekommer i princip inte blyad bensin på denna svenska mark- naden. Underlaget enligt ovan kompletterades sedermera även för med ett miljöklassystem för oblyad bensin. Miljöklass 1-bensin infördes , först som ett resultat en överenskommelse mellan , och oljebolagen. regleras specifikationen för miljöklass 1-bensinen i (jfr prop. 1999/2000:9, bet. 1999/2000:SkU8 och 1999/2000:SkU11, rskr. 1999/2000:110). Genom direktivet 98/70/EG gäller från gemensamma minimikrav för bensin och dieselolja. Direktivet innehåller också vissa para- metrar för specifikationen till den bensin som skall gälla som minimikrav . Diskussioner om gränser för övriga parametrar, samt en vidareutveckling av specifikationen förs både nationellt och inom EU. Emissionskaraktärisering och avgaskrav 49 Fordon drivna med alternativa drivmedel och varierande teknik har undersökts. MTC har en utrustning som möjliggör omfattande prov av kompletta tunga fordon (chassidynamometerprov), vilket är av en avgörande roll vid löpande utvärdering av försök med fordonsflottor. Provningar av denna typ startade redan på 1980- talet i Studsvikslaboratoriet. Dagens generation av bl.a. alkohol- och gasbussar har genomgått successiva förändringar efter återkoppling av resultaten. Kommissionen har på svenskt initiativ föreslagit regler för miljöklassning av alkohol- och biogasdrivna tunga bilar. I detta avsnitt görs en översiktlig genomgång av de organisationer och företag som genomför emissionsmätningar, karakteriseringar av emissioner eller verksamheter som nära anknyter till dessa. Översikten gör inga anspråk på att vara heltäckande för respektive organisation, utan fokuserar i stället på de ovannämnda verksam- heterna. MTC övertog de aktiviteter som tidigare bedrivits vid Studsvik. En stor del av verksamheten som bedrivits vid MTC har reglerats i ett tioårigt avtal mellan och AB . Det löpte ut . är ett helägt dotterbolag till och har ca 50 anställda. MTC är uppdelat i fyra olika affärsområden, varav ett, , är det område som mest anknyter till utredning- ens uppdrag. MTC är det enda laboratoriet i utanför bilindustrin som kan utföra emissionstester på lätta fordon och motorer till tunga fordon enligt de europeiska avgasbestämmelserna. 50 Emissionskaraktärisering och avgaskrav ackrediterat av SWEDAC enligt den europeiska standarden EN 450001. MTC har sju olika testceller varav fem är utrustade med chassi- dynamometrar och två med motorprovbänkar. Förutom mätningar av reglerade föreningar kan även ett flertal icke reglerade föreningar mätas med instrument som FTIR (Fouriertransform infraröd spetroskopi), GC (gaskromatograf), HPLC (High Performance Liquid Cromatograph), MS (masspektrometer) och partikelmätinstrument (ELPI). Provtagning för analys av oreglerade föreningar och för biologiska tester kan också utföras. De forskningsuppgifter som () bedriver inom detta område är i huvudsak kopplade till mätningar av fordonsemissioner i verklig trafik (ombordbaserade mätsystem) samt registrering av körmönster under olika körförhållanden. Aktiviteterna vid inom detta område är bl.a. följande ·Mätning av enskilda fordons emissioner vid vägkant med fjärranalys, FEAT (Test) ·Mätning av fordonsemissioner i tunnlar via haltmätningar ·Analyser av främst icke reglerade emissioner med olika tekniker. Emissionskaraktärisering och avgaskrav 51 Bland övriga organisationer som är verksamma inom området kan speciellt , Arrheniuslaboratoriet vid och Avdelningen för kemisk miljö- teknik vid nämnas. Dessa institutioner är och innevarande år inte fullt finansierade och därför riskerar verksamheten vid dessa institutioner att försvagas. Verksamheter vid Kungl. Tekniska högskolan (KTH) – (), (), och det fristående konsultföretaget kan också nämnas som utförare inom detta område. I detta avsnitt görs en översikt av emissionskraven i och . En mer detaljerad bild av avgaskraven för vägfordon ges i bilaga 2, medan arbetsmaskiner behandlas i kapitel 5. Den avslutade utredningen 2000 (jfr SOU 2000:12) har haft till uppgift att göra en översyn av de svenska avgasbestämmelserna inför de nya europeiska avgas- kraven. I uppdraget ingick bl.a. att lägga ett förslag till ett nytt miljöklassystem för lätta fordon och för motorer till tunga fordon. En principöversikt av miljökraven för olika fordonsslag (exkl. arbetsmaskiner som beskrivs i kapitel 5) och bränslen visas i tabell 1. 52 Emissionskaraktärisering och avgaskrav Gränsvärden för avgasrening, CO, HC, NOX resp. kall temp (för hela fordon) · Hållbarhetskrav och kontroller Drift: Bensin, · Felsökning i omborddatorn · Gränsvärden för avgasrening resp. CO, HC, NOX Drift: Diesel, · Gränsvärden för avgasrening (för CO, HC och · Specifikation av: Svavel, syre, Till skillnad från övriga fordon i tabellen gäller direktiven för motorer till tunga fordon och inte för hela fordonet som i de övriga fallen i tabellen. 3.2.1Avgaskrav och miljöklasser för lätta fordon Avgaskraven för lätta fordon är utformade för mätningar på chassidynamometer. Detta innebär att hela fordonet testas och att emissionerna uttrycks i enheten g/km. De körcykler som används för lätta fordon är av transient karaktär, dvs. de innehåller snabba förändringar av hastigheten. Dock innehåller EU körcykeln inga mikrotransienter, som finns i andra körcykler. Vissa förändringar av den körcykel som används i har genomförts under årens Emissionskaraktärisering och avgaskrav 53 lopp men kan sannolikt ytterligare förändringar vara nödvändiga för att ta hänsyn till de verkliga körförhållandena på ett bättre sätt . Före årsmodell användes i avgasbestämmelser för lätta fordon som baserade sig på amerikanska bestämmelser. Genom infördes fr.o.m. årsmodell möjlig- heten att certifiera fordon även enligt de europeiska kraven. En successiv skärpning av bestämmelserna har gjorts och kommer att göras i ytterligare två steg. Det första steget inleddes och det andra inleds . En nyhet som införs är att direktivet för personbilar kompletteras med krav på emissioner av CO och HC vid kallstart (-) för nya typgodkännanden. En komplettering för lätta lastbilar och bussar är också att förvänta. Miljöklasser för lätta fordon har funnits i (årsmodell ). Dessa bestämmelser har ändrats . Fr.o.m. gäller följande nya miljöklasser för personbilar och lätta lastbilar med en referensvikt om högst (tjänstevikt ) om förslagen från Avgasrening genomförs: ·Miljöklass 2000 med samma avgaskrav som dagens miljö- klass 2 ·Miljöklass 2005 med samma avgaskrav som dagens miljö- klass 1 För övriga lätta lastbilar läggs miljöklassystemt om samma datum, men kraven blir obligatoriska ett åt . Genom att dagens miljöklass 2 för personbilar och lätta lastbilar med en referensvikt om högst (tjänstevikt ) blir obligatorisk /2001 kommer inte några ekonomiska incitament att införas för denna kategori. Enligt budgetpro- positionen (prop. 1999/2000:1) införs en befrielse från fordonsskatt med totalt . Regeringen beslutade om en lagrådsremiss med ett förslag med denna innebörd. , när kraven i dagens miljöklass 2 (alter- nativt miljöklass 2000) blir obligatoriska för alla personbilar och 54 Emissionskaraktärisering och avgaskrav lätta lastbilar, avser regeringen att föreslå att skattebefrielsen för bilar i miljöklass 1 (alternativt miljöklass 2005) skall vara . För övriga lätta fordon är tidtabellen för skattelättnadens införande senarelagd . 3.2.2Överenskommelse om utsläpp av koldioxid för lätta fordon De europeiska biltillverkarnas organisation inom EU –ACEA2. – har åtagit sig att minska nya bilars specifika koldioxidutsläpp (per fordonskilometer). Huvudinslaget i den frivilliga överenskom- melsen är att nya personbilar inte skall ha högre specifika koldioxidutsläpp (CO2) än i genomsnitt /km. Detta innebär en 25-procentig sänkning jämfört med . Kommis- sionen och ACEA är överens om att gemensamt övervaka att åta- gandet uppfylls. Kommissionen har i en rekommendation 1999/125/EG som riktar sig till ACEA lagt fast de närmare formerna för hur detta skall ske och de övriga villkor som är förknippade med detta. Liknande överenskommelser har också träffats med företrädare för japanska och koreanska biltillverkare. Dessa överenskommelser kommer att gälla . 3.2.3Avgaskrav och miljöklasser för motorer till tunga fordon Avgaskraven för motorer till tunga fordon gäller enbart för motorn och således ej för hela fordonet som för lätta fordon. Därav följer också att emissionerna för motorer till tunga fordon anges som massemissioner per avgivet arbete (g/kWh) och inte per körsträcka (g/km). Vidare baseras kraven på en körcykel som är stationär, 2 ACEA: Engelsk beteckning: eller på franska: Association des Constructeurs Européens dAutomobiles. Emissionskaraktärisering och avgaskrav 55 provning sker under belastning och varvtal för varje belastningssteg. I verklig trafik utsätts en motor för transienter3, vilket medför att emissionsnivån påverkas av detta. Det medför att emissionsnivåerna för tunga och lätta fordon inte direkt kan jämföras med varandra. De svenska avgaskraven för motorer till tunga fordon har från början, till skillnad från lätta fordon, baserats på europeiska mätmetoder och kravnivåer, dock kompletterade med hållbarhets- krav. Skärpta avgaskrav för motorer till tunga fordon har införts inom EU (jfr direktiv /96/EG). I direktivet finns också bestämmelser om en särskild frivillig norm för så kallade miljövänligare fordon (EEV). Kravnivåerna för motorer till tunga fordon framgår i bilaga 2. Miljöklasser för motorer till tunga fordon har funnits sedan 1992 års modell. Initialt motsvarade miljöklass 3 obli- gatoriska EG-krav. Emissionskraven i miljöklass 1 och 2 basera- des obligatoriska EG-krav. För miljöklass 1 tillkom ett bullerkrav baserade på bestämmelser i direktiv /97/EEG. Avgasrening 2000 har lagt ett förslag till ett nytt miljöklassystem för tunga fordon motsvarande det för lätta bilar: ·Miljöklass 2000 ·Miljöklass 2005 ·Miljöklass 2008 ·Miljöklass EEV Det tre första klasserna benämns som kraven blir obligatoriska vid nya typgodkännanden. 3 Transienter: snabba variationer av varvtal och/eller belastning 56 Emissionskaraktärisering och avgaskrav 3.3Vidareutveckling av emissionskrav och fortsatt behov av emissionsforskning Den myndighetsstyrda teknikutvecklingen och det myndighets- anknutna FOU-behovet redovisas dels i detta kapitel, dels i kapitel 4. Myndigheternas FoU utgör underlag för att utveckla de tekniska regelverken och därmed avgasrenande teknik på motorer och fordon.