sou · GOB335 · 2001-01-01 00:00:00 — Eftersom avgaskrav ännu inte har definierats längre än (lätta fordon) respektive (tunga fordon) måste också en prognos över utvecklingen av de framtida avgaskraven för dessa fordon göras. En viss vägledning om tänkbara nivåer kan erhållas från de beslutade gränsvärdena federalt i (Tier 2) och () som kommer att fasas in . Liknande förslag finns även för motorer till Miljöstyrd utveckling av fordon och bränsle 71 har tagit beslut om nya skärpta krav för stadsbussar (). Förutsatt att europeiska krav till slutet av decenniet kommer att sättas till ungefär samma nivå som de nu nämnda amerikanska kraven, finns goda förutsättningar för att emissionsnivåerna för de reglerade emissionskomponenterna kan minska till samhällets miljömål. Detta betyder inte nödvändigtvis att målen kan nås eftersom omsättningen av fordonsparken är långsam. Likväl är det tydligt att nivåerna bör kunna gå att sänka till den nivå som naturen och människan tål. Trots att det finns stora tekniska möjligheter att minska emis- sionerna från fordonen behöver inte detta nödvändigtvis betyda att alla problem kommer att kunna lösas inom de närmaste två decen- nierna. Miljömålen kommer successivt att omprövas när ny kunskap finns tillgänglig. Likaså är det möjligt att emissionerna för en del emissionskomponenter som inte regleras kan komma att visa sig ligga över den acceptabla gränsen även framgent. Lokala problem kan alltid komma att finnas. Kanske kommer dessutom nya miljö- och hälsofarliga emissionskompo- nenter att upptäckas i avgaserna som kan kräva ytterligare åtgärder. De utsläpp som även kommer att ligga över miljömålen är utsläppen av klimatgaser (i huvudsak CO2). På lång sikt kommer således dessa emissioner att öka i betydelse. Den enda möjligheten att klara det långsiktiga målet (-) är att minska användningen av fossila drivmedel. Inom EU kan den tidigare nämnda frivilliga överenskommelsen om att reducera CO2-emissionerna från lätta fordon (som medeltal för alla sålda fordon) genom en minskning av bränsleförbrukningen ses som ett delmål. Förslag till svenska mål inom området kommer utformas av (M 1998:06). 1 En plan för genomförande inkluderar även nollemissionsbussar (, Zero Emission Buses) i ett alternativ (diesel fuel path) och i det andra alternativet (alternative fuel path). 72 Miljöstyrd utveckling av fordon och bränsle Trots de skärpningar av avgaskraven som beslutats och som för- väntas komma inom detta decennium, samt den pågående teknik- utveckling som beskrivits ovan finns det också en mängd faktorer som kan bidra till att öka utsläppen. har personbilarnas vikt ökat som följd av skärpta säkerhetskrav och kundernas krav på ökad kom- fort. Denna utveckling verkar i och för sig (åtminstone temporärt) ha avstannat, men otvetydigt leder en ökad fordonsvikt till högre bränsleförbrukning och emissioner (vid samma tekniknivå i båda fallen). Normalt kan den negativa inverkan av en högre fordons- vikt på emissionerna kompenseras genom att en mer avancerad teknik används i fordonen (om sådan teknik finns tillgänglig). Därmed kan det paradoxala förhållandet uppstå att ett större och tyngre fordon har lägre emissioner än ett mindre och lättare fordon. Förklaringen är dock den mer avancerade tekniken och följaktligen är också merkostnaden för att klara avgaskraven högre. I har utvecklingen lett till att en allt högre del av persontransportarbetet utförs av s.k. minibussar och/eller lätta lastbilar. Detta har medfört en ökad energianvändning och högre emissioner än om fordonsflottans sammansättning inte hade förändrats. Därför har också beslut tagits om att införa samma emissionskrav för dessa fordon som för personbilar både federalt i och i . I och övriga finns en växande marknad för s.k. chiptrimning, dvs. en förändring av datorns programmering i syfte att öka motoreffekten2. Det är troligt att emissionerna i många fall påverkas negativt av dessa förändringar. Det kan också noteras att sådana förändringar är olagliga och dessutom svåra att upptäcka. Omfattningen av denna verksamhet synes växa trots de motåtgärder som har vidtagits av fordonstillverkarna för att försvå- ra omprogrammeringen. Det är troligt att fordonstillverkarna ytterligare kommer att försvåra omprogrammeringen. 2 I vissa fall erbjuds dessutom detta alternativ via auktoriserade återför- säljare. Miljöstyrd utveckling av fordon och bränsle 73 av bl.a. OBD är ett steg i denna riktning. Avgasrening 2000 föreslog att lagstiftningen om chiptrimning skall skärpas. I sammanhanget kan också nämnas att emissionerna för vissa fordon, som resultat av tillverkarens prioritering av styrstrategin, kan vara väsentligt högre utanför det varvtals- och belastnings- område som omfattas av körcykeln. Detta förhållande kan även gälla under andra betingelser, som t.ex. under kraftiga transienter och för kallstart vid låga temperaturer. Omfattningen och inverkan på emissionerna av dessa parametrar är bristfälligt kartlagd. Forskning och utveckling av drivmedel bedrivs i mycket liten utsträckning av oljeindustrin i genom att de flesta oljebolagen har utländskt ägande och FoU-verksamheten bedrivs därför hos moderföretaget. Följaktligen utförs också forskning vid högskolor, universitet och institut i mycket ringa omfattning i . Därför har bedömningen varit att inte behandla detta område speciellt. Trots att situationen för drivmedelsutvecklingen skiljer sig mycket från motor- och fordonsutvecklingen finns ändå skäl att erinra om ett område där utvecklingen varit mycket positiv, nämligen miljöklassningen av drivmedel. 4.5.1Motiv för användning av alternativa drivmedel När det gäller användningen av alternativa drivmedel, och biodriv- medel i synnerhet, kan ett antal viktiga motiv anföras. De som är viktiga från avgassynpunkt är: ·Minskade utsläpp av växthusgaser ·Minskade emissioner av () reglerade emissioner 74 Miljöstyrd utveckling av fordon och bränsle ·Minskade emissioner av hälso- och miljöfarliga oreglerade emissioner För att biodrivmedel skall kunna minska utsläppen av klimatgaser är det nödvändigt att produktionen av biodrivmedlen sker på ett sätt som minimerar användningen av fossil energi i produktions- ledet. Sådan teknik håller på att utvecklas (bl.a. med finansiering från ) och helt klart är att det finns en potential att väsentligt minska utsläppen av växthusgaser med nya produktionsmetoder. Detta ger också ett ökat utbyte av råvaran. Med växthusgaser som perspektiv kan emellertid också satsningar på vissa drivmedel, produktionsmetoder och råvaror ifrågasättas då det nämnda kriteriet inte uppfylls. Alternativa drivmedel (både biobaserade och fossila) har i flera fall en betydande potential att minska emissionerna av reglerade emissionskomponenter. Ett sådant exempel är NOx-emissioner för alkoholdrivna fordon. Även om den nämnda potentialen ibland kan te sig stor kommer naturligtvis de absoluta minskningar som kan göras att bli mindre och mindre eftersom även motorerna för de konventionella fossila drivmedlen förbättras i detta avseende. Vidare krävs ett stort genomslag för bränslet för att effekterna på luftkvaliteten skall bli stora. Den största nyttan av alternativa drivmedel när det gäller de reglerade emissionerna erhålls om drivmedlen kan användas lokalt där miljöbelastningen är stor. Flera alternativa drivmedel har också en potential att minska vissa icke reglerade hälso- och miljöfarliga emissioner även om detta förhållande inte gäller generellt för alla drivmedel och för alla emissionskomponenter. Ett exempel där en väsentlig minsk- ning kan åstadkommas är gasdrivna lätta fordon där flera hälso- farliga emissionskomponenter kan minskas i jämförelse med ben- sin och dieselolja. Det är sannolikt att denna fördel för de alter- drivmedlen kommer att värderas högre än den potentiella minskningen av de reglerade emissionerna. På samma sätt som för de reglerade emissionerna torde fördelen i detta fall vara störst vid användning i områden där luftkvaliteten är dålig. Miljöstyrd utveckling av fordon och bränsle 75 4.5.2 EU:s mål för förnybar energi och biodrivmedel Kommissionen antog en vitbok som bl.a. behand- lade strategin för den framtida energianvändningen. Ett indikativt mål för användningen av de förnybara energiresurserna i EU sattes till . Den strategi som sattes i vitboken inneh- åller även en kampanj, Campaign for Take-Off, för att utveckla vissa nyckelsektorer. Kampanjen skall pågå (åren 1999– 2003). En av de målsättningar i kampanjen som är av intresse i detta sammanhang är målet att öka användningen av flytande biodrivmedel till . Denna användning är liten i förhållande till den totala drivmedelsförbrukningen i , men är ändå lika stor som den totala användningen av bensin till vägfordon i (ca ) i förhållande till den totala användningen av drivmedel. En introduktionsstrategi har tidigare funnits i när det gäller motoralkoholer, men denna strategi är inte längre aktuell och någon ny planeras inte heller. , som har ansvaret för energitillförsel inklusive drivmedel, har emellertid formulerat ett antal övergripande mål i sin verksamhetsplan 2000 som kan tjäna som en viss vägledning. Ett utdrag/sammanfattning av målen följer nedan. Inriktningsmålet är att bidra till utvecklingen mot ett långsiktigt hållbart energisystem genom ett långsiktigt hållbart transport- system. En förutsättning för ett långsiktigt hållbart transportsystem är att energibärarna (drivmedlen) är förnybara. 76 Miljöstyrd utveckling av fordon och bränsle Effektmålet är att introduktion av biodrivmedel påbörjas genom låginblandning i drivmedel för förbränningsmotorer, dvs. diesel- olja och bensin. På så sätt kan produktionen successivt och på byggas ut till omfattande kvantiteter. Målen är följande: ·På bör tillförseln av biobaserade drivmedel/ drivmedelskomponenter för ersättning av bensin uppgå till av den nuvarande användningen av bensin i hela landet, alternativt i vissa regioner . ·På bör tillförseln av biobaserade drivmedel/ drivmedelskomponenter för ersättning av bensin uppgå till av den nuvarande användningen av bensin i hela landet, alternativt i vissa regioner. ·På bör tillförseln av biobaserade drivmedel/driv- medelskomponenter för ersättning av dieselolja uppgå till av den nuvarande användningen av dieselolja i hela landet. ·På bör den övervägande delen av energibärarna inom transportsektorn vara förnybara. För att dessa mål ska kunna nås konstaterar att det krävs att produktionskostnaderna för biodrivmedel sänks till en sådan nivå att de kan konkurrera med de då aktuella priserna på bensin och dieselolja. Även om produktionskostnaderna för biodrivmedel med stor sannolikhet kommer att sänkas är det inte troligt att detta sker så snabbt att ovan angivna effektmål kan uppnås utan någon form av statligt stöd. Detta kan exempelvis enligt ske genom tillfälligt sänkta energiskatter för biodrivmedel. är detta enligt bara möjligt för pilotprojekt. Miljöstyrd utveckling av fordon och bränsle 77 4.5.4Användning av biodrivmedel och Alternativa drivmedel används i främst i fordons- flottor. I förhållande till de konventionella fossila drivmedlen är dock användningen av de alternativa drivmedlen fortfarande liten. Orsakerna till detta är dels de höga kostnaderna för drivmedel och fordon, dels att tillgången på alternativa drivmedel ännu är begränsad. Fordon och motorer har inte heller optimerats fullt ut för de alternativa drivmedlen, vilket medför att den fulla potentialen till en minskning av emissionerna ännu inte kunnat utnyttjas. På något bör dock även denna användning av biodrivmedel kunna byggas ut till en större omfattning. Användning av biodrivmedel i form av låginblandning har initialt en större potential än användning i speciella fordonsflottor och är i flera fall också betydligt enklare och billigare. Per definition kan emellertid ej heller låginblandning ge något större genomslag. är t.ex. inblandningen av etanol i bensin begränsad till inom EU. En gräns på maximalt för inblandning av RME i dieselolja accepteras av fordonstillverkarna i EU. används drivmedel för inrikes transporter motsvarande i energitermer (1998)3. Kapaciteten för den etanoltillverk- ning som finns (och ), samt den tillverkningen som är under uppbyggnad (), motsvarar av den totala energianvändningen i transportsektorn4. En viss kapacitet för tillverkning av rapsmetylester () och biogas finns också och skulle i båda fallen kunna byggas ut mer. Likaså diskuteras planer för pilotanläggningar för tillverkning av etanol (både spannmål och cellulosa) och eventuellt också metanol och/eller dimetyleter 3Energimyndigheten, Energiläget i siffror 1999. 4Om man förutsätter att all kapacitet används för att producera drivmedel. Detta är inte fallet utan en stor andel används till teknisk sprit och/eller etanol i form av livsmedel. En hel del import av etanol (från vin) förekommer dessutom. 78 Miljöstyrd utveckling av fordon och bränsle (DME) från cellulosaråvara. Stora osäkerheter finns dock fortfarande angående de nya tillverkningsprocesserna för drivme- del från cellulosaråvara. Likaså måste någon form av skattelättnad föreligga för att nya anläggningar skall vara av intresse . För att nå de av uppställda målen för introduktion av biodrivmedel inom den närmaste 5–10 årsperioden krävs således både beslut om nya produktions- anläggningar och ekonomiska incitament. 4.5.5Användning av biodrivmedel i ett europeiskt och internationellt perspektiv Användningen av alternativa drivmedel måste också ses i ett internationellt perspektiv. Genom den globalisering som fordons- och drivmedelssektorn genomgått finns få möjligheter för att göra några större avvikande priorite- ringar när det gäller valet av drivmedel i förhållande till resten av omvärlden. har inte alternativa drivmedel introducerats i någon större skala med undantag av (etanol) och (Liquified Petrol Gas – LPG). I det förra fallet är det fråga om ett biodrivmedel medan det senare fallet är ett fossilt drivmedel. För båda länderna innebär det att man har tre huvudbränslen (det alternativa samt bensin och dieselolja) på marknaden. Utomlands kan knappast någon tydlig trend skönjas när det gäller användningen av alternativa drivmedel. För ett tiotal år sedan verkade metanol vara av störst intresse i , medan intresset förskjutits till förmån för naturgas och i viss mån etanol. I fall bränsleceller kommer att introduceras i större skala, vilket många företrädare för bilindustrin verkar vara eniga om, kan metanol återigen vara av intresse men även vätgas diskuteras som ett tänkbart bränsle för dessa fordon. Sammanfattningsvis kan sägas att ingen entydig kandidat till ett drivmedel som kan förväntas nå ett större genomslag på den internationella marknaden kan skönjas . Miljöstyrd utveckling av fordon och bränsle 79 skulle kunna innebära en introduktion av ett flertal huvudbränslen på den internationella marknaden är inte heller trolig. Som konstaterats ovan finns endast två länder i världen som lyckats introducera tre huvudbränslen på sina marknader och i båda fallen har det skett med stora merkostnader som följd. Klart är i alla fall att inte har några möjligheter att välja en egen väg när det gäller en introduktion av alternativa drivmedel som kan få ett större genomslag. När det gäller nischdrivmedel finns helt andra möjligheter men då kommer också genomslaget att bli litet och kan således inte motiveras lika lätt. 4.5.6Inriktning på och forskningsbehov På är det som nämnts ovan av vikt att väsentligt kunna minska utsläppen av klimatgaser. De långsiktiga miljömålen inom detta område kan knappast nås utan att biobaserade drivmedel införs i större skala. Således är det troligt att de alternativa drivmedlen kan komma att spela en väsentligt större roll än . Det finns därför skäl att ge detta område en ökad prioritet, framför allt i slutet av den tioårsperiod som utredningen skall beakta. Den i särklass viktigaste frågan när det gäller introduktionen av biodrivmedel är att reducera kostnaderna för produktionen. De merkostnader som föreligger är, med dagens (uppskattade) samhällsekonomiska kostnader för emissioner och klimatgaser, alltför höga för att motsvara den minskningen av utsläppen som kan åstadkommas. Vid en begränsad introduktion kan de mycket väl accepteras (i alla fall av vissa kunder), men höga kostnader är definitivt ett hinder för en bredare användning. Ett litet genomslag innebär också att de totala effekterna på hälsa och miljö blir små. Merkostnaderna i produktionen kan därför sägas vara det största hindret för en storskalig introduktion av biodrivmedel. En annan viktig faktor för ett stort genomslag är tillgången på råvara. Visserligen binds kol i biomassa på jorden i en 80 Miljöstyrd utveckling av fordon och bränsle omfattning som vida överstiger den årliga energianvändningen, men problemet är att biomassan är spridd över stora arealer. Därför kan bara en bråkdel av denna exploateras till en rimlig kostnad. Ytterligare ett hinder är att uttaget av biomassa måste ske på ett ekologiskt hållbart sätt. Svårigheter finns därför att uppskatta den realistiska potentialen för biodrivmedel. kan ett väsentligt tillskott vara el eller vätgas som produceras från solceller. Teoretiska möjligheter finns att direkt generera vätgas från solljus. I stället för att använda vätgas som energibärare är också en tänkbar väg att binda energin i form av alkoholer. En omfattande uppbyggnad av infrastrukturen kommer också att vara nödvändig om nya drivmedel skall introduceras i större skala. Speciellt gäller detta om drivmedlen är gasformiga men vissa förändringar är också nödvändiga för flera flytande drivmedel. Infrastruktur- och systemfrågor kommer därför också att vara av stor betydelse framöver. Inte minst gäller detta kostnaderna. Andra viktiga delområden för den framtida forskningen inom området alternativa drivmedel är bl.a. karakterisering av oreglerade emissioner, undersökning av kompatibiliteten med motorerna och deras avgasreningssystem. Ett viktigt motiv för introduktion av biodrivmedel har av tradition varit strävan att minska emissionerna och en ständig uppföljning av detta syfte är en nödvändighet. En återkoppling av resultaten till utvecklingen av motorer och reningssystem är också viktig. Genom att marknaden för alternativa drivmedel är liten finns inte heller några större motiv för fordonstillverkarna att driva denna utveckling. Därför kan statligt stöd till denna verksamhet vara motiverat. Det är viktig att poängtera att något bästa alternativt drivmedel för en introduktion i större skala (vid sammanvägning av alla faktorer), trots av forskning, ännu inte har kunnat utkristalliseras. Det finns många kandidater till nya drivmedel, men gemensamt för flertalet är att de inte har potential att nå en större användning än att de generellt bör klassas som nischdrivmedel (<10 % av den totala drivmedelsmarknaden). Med ett litet genomslag blir också effekterna på miljön små. Detta förhållande kan emellertid skilja sig något lokalt där de alternativa Miljöstyrd utveckling av fordon och bränsle 81 drivmedlen kan ha en större inverkan på luftkvaliteten. I synnerhet gäller detta utsläppen av hälsofarliga avgaskomponenter. Det är dock önskvärt att på kunna välja ett drivmedel som har förutsättningar för att nå ett stort genomslag på marknaden. Arbetsmaskiner omfattar många olika maskintyper i varierande storlekar. För att driva projekt inom området krävs därför såväl bransch- och maskinkännedom som expertkunskaper inom motor-, förbrännings- och mätteknik etc. Dessutom krävs laboratorieresurser för att mäta och prova maskinerna. De är splittrade på flera olika platser. Några större möjligheter till en samlokalisering av de fysiska resurserna finns emellertid inte, utan en intensifierad samverkan får ses som den bästa möjligheten att utnyttja såväl kompetens som utrustning inom detta område. En långsiktig finansiering av FoU inom området arbetsmaskiner är nödvändig. Detta kan delvis ske inom ramen för det program som utredningen föreslår. Ett mer koordinerat samarbete mellan utförarna behövs för att stärka konkurrens- förmågan. JTI, SMP och LTU är i detta sammanhang viktiga aktörer. En viktig fråga är om verksamheten skall organiseras permanent eller om det är tillräckligt att koordineringen sker på projektnivå och i konkurrens mellan olika grupper av utförare. Organisatoriska frågor och behovet av koordinering bör tas i beaktande inom den programstruktur som föreslås för emissionsforskningsområdet. 84 Arbetsmaskiner och teknikutveckling 5.1Arbetsmaskiners hälso- och miljöpåverkan Medan vägfordonen varit utsatta för regleringar och miljöåtgärder, har däremot avgasutsläppen från arbetsmaskiner varit ett oreglerat område. Först infördes en lag om åtgärder mot buller och avgaser från mobila maskiner, föranledd av nya regler i det s.k. arbetsmaskindirektivet (97/68/EG). Det kan förefalla märkligt att kraven infördes så sent eftersom de tunga fordonens motorer har samma grundkonstruktion och några speciella hinder för rening av avgaserna från arbetsmaskiner således inte förelegat. Det kan också vara värt att notera att arbetsmaskiner (inkl. traktorer) har en betydligt längre livslängd än motorfordon, vilket gör att det kommer dröja innan bestämmelserna om avgaskrav för arbetsmaskiner kommer att få någon avgörande betydelse för luftkvalitén. Genomförda kartläggningar av utsläppen från arbetsmaskiner visar att det finns ett stort behov av åtgärder1. Man talar ibland om arbetsmaskiner som den glömda sektorn, eftersom dessa maskiner ger upphov till en avsevärd miljö- och hälsopåverkan, utan att åtgärder vidtagits för att komma till rätta med problemen. När det gäller arbetsmaskiner är det känt att ett litet antal motorer svarar för en relativt stor del av de totala utsläppen. Många av dessa maskiner används dessutom i tätorter där den lokala hälso- och miljöbelastningen är stor. () erinrar i sitt enkätsvar om att hårdare krav från myndigheter, men även från kunder kommer att ställas när det gäller miljöpåverkan från arbetsmaskiner. Avgas- emissionerna är givetvis en viktig faktor. Sannolikt behöver provningsmetoderna utvecklas för att resultaten bättre skall stämma överens med verkliga värden. Behoven av emissionsdata är också stora för livscykelanalyser och systemanalyser enligt institutet. 1 och , Kartläggning av emissioner från arbetsfordon och arbetsredskap i , IVL. Arbetsmaskiner och teknikutveckling 85 Eftersom mycket lite har gjorts för att minska utsläppen från arbetsmaskinerna, blir åtgärder inom detta område samhälls- och miljömässigt motiverade och inte minst jämförelsevis kostnadseffektiva. Motorer till dieseldrivna arbetsmaskiner över 18 kW omfattas av direktivet 97/68/EG. Liksom för motorer till tunga fordon gäller direktivet för motorn och ej för hela maskinen. Därför anges också emissionerna i g/kWh. Direktivet 97/68/EG träder i kraft för olika effektintervall. Det innehåller två steg, där steg II kommer att vara fullt 2004 (2006 om medlemsstaterna utnyttjar undantagen). De olika typerna av arbetsmaskiner som omfattas av direktivet utan att vara begränsade enbart till dessa, är följande: ·Industriella borriggar, kompressorer etc. ·Anläggningsmaskiner inbegripet hjullastare, schaktmaskiner, bandtraktorer, bandlastare, grävlastare, terränggående truckar, grävmaskiner, etc. ·Självgående jordbruksfordon (utom traktorer, se nedan ) ·Vägunderhållsmaskiner (väghyvlar, vägvältar, asfaltbelägg- ningsmaskiner) Motorer som används i fartyg, lokomotiv, flygplan, militära fordon och generatoraggregat omfattas inte av bestämmelsererna. Den enskilt största kategorin (320 000 i ) av de tyngre 86 Arbetsmaskiner och teknikutveckling arbetsmaskinerna – jordbrukstraktorerna – omfattas inte av direktivet. Motorer som uppfyller direktivets kravnivåer finns dock tillgängliga på marknaden, eftersom jordbrukstraktorer måste uppfylla denna kravnivå i . Inom EU finns ett förslag om motsvarande krav på jordbrukstraktorer som för de övriga dieseldrivna arbetsmaskinerna.