Wist u dat? Vervoer

1. Koude start zorgt voor extra slijtage en uitstoot van schadelijke stoffen
2. Totaal Energieverbruik auto bestaat ca. een derde uit input voor productie
3. Kleine auto niet bepalend voor verbruik, maar gewicht, stroomlijn en motorvermogen
4. Moderne diesel i.p.v. benzine auto
5. Een oudere auto is niet per definitie slecht voor het milieu
6. Randvoorwaarden voor transport kosten veel energie
7. Ca. 20% ruwe olie is reeds verbruikt voor winning, raffinage en transport
8. Brommers en scooters zeer milieuvervuilend in een gevoelige omgeving
9. Op lange afstanden is vliegen qua direct energieverbruik niet per definitie slechter dan de auto
10. Trein of auto?
11. Waarom heeft de elektrische auto de toekomst?
12. Welke type accu’s zijn er en wat zijn de ontwikkelingen?
13. Hybride auto’s milieutechnisch vooralsnog van beperkt nut?
14. Biodiesel of elektrische zonnecellen?
15. U heeft 5% kans om nat te regenen op de fiets
16. Opbrengst zonnepaneel vergeleken met aantal liter benzine


1. Koude start zorgt voor extra slijtage en uitstoot van schadelijke stoffen
Een koude start geeft een vergelijkbare slijtage aan de motor als ca. 300 km rijden met een opgewarmde motor. Ook geeft de motor meer uitstoot van schadelijke stoffen, omdat er extra brandstof nodig is om de koude motor soepel te laten draaien. Tevens is de katalysator nog niet op temperatuur om zijn reinigende werking goed te doen. In feite is de verbrandingsmotor niet echt geschikt voor kortdurend gebruik.


2. Totaal energieverbruik auto bestaat ca. 1/3 uit input voor productie
Op basis van een levenscyclus bepaling van auto’s zijn een aantal opvallende aspecten aan te geven. Er is een voorbeeld berekening gemaakt bij een gemiddelde kilometerpercentage van ca. 14.000 km/jaar en totale gemiddelde levensduur van de auto van 195.000 km: Het energieverbruik tijdens de totale levensduur is omgerekend naar liter ruwe olieverbruik voor direct energieverbruik (incl. winning, raffinage en transport) en indirect energieverbruik voor productie, onderhoud en gebruik infrastructuur.

Autotype

L/100 km ruwe olie direct verbruik

L/100 km ruwe olie indirect verbruik

Totaal liters ruwe olie bij gem. 13549 km/jaar en 194787 km voor totale levensduur

Aardgas equivalent in m3

citroen C1 1,4 hdi

5,1

1,8

13.440

16.952

 

citroen C1 1,4 i

7,1

2,1

17.920

22.602

Mercedes benz S 320 CDI

9,6

3,5

25.517

 

32.184

 

Mercedes benz S350

13,4

3,6

33.114

 

41.765

 

Bron:

Kimmo Klemola, D.Sc. (Chem. Eng)
Laboratory of Industrial Chemistry, Department of Chemical Engineering,
Lappeenranta University of Technology, Finland
February 14th 2006

 



3. Kleine auto niet bepalend voor verbruik, maar gewicht, stroomlijn en motorvermogen
Op basis van de cijfers in bovenstaande tabel is enerzijds op te merken dat door een ‘kleinere’ auto het nodige valt te besparen op het primaire energieverbruik. Anderzijds is het verschil minder groot tussen de C1 diesel en Mercedes S320 CDI dan wellicht verwacht. Het verschil zal in de praktijk nog wat kleiner kunnen worden, omdat men er vanuit kan gaan dat de mercedes in de praktijk meer kilometers zal afleggen tijdens de totale levensduur, waardoor de hogere energie-input voor productie over meer kilometers kan worden gespreid. Het gaat niet zozeer om de keuze voor een kleine auto, maar om een licht en gestroomlijnd model. Dit kan in de praktijk een relatief lange auto zijn, omdat dit bijdraagt aan een betere stroomlijn. De huidige kleine auto's zijn wel lichter, maar qua stroomlijn zijn ze niet of nauwelijks beter dan de luxere modellen. Het vergt een nieuwe insteek t.a.v. autodesign, waarbij een gewicht van 500 kg weer de norm wordt en een lage CW waarde weer het hoofddoel wordt in het ontwerp i.p.v. ‘mode’ aspecten. Daarmee is niet gezegd dat een hogere opbouw niet functioneel kan zijn, maar het lijkt een kleine concessie om dit in te leveren tegen veel betere performance op het gebied van brandstofverbruik en wegligging (lager zwaartepunt). Kijk eens op (Loremo) voor een voorbeeld van een auto in ontwikkeling die op basis van genoemde uitgangspunten is ontworpen.
Door het hoge gewicht van de hedendaagse auto is er een hoog motorvermogen noodzakelijk om tot een acceptabele acceleratie te komen. Belangrijkste nadeel is dat de motor hierdoor op kruissnelheid in deellast draait met een onnodig laag rendement. De hybride auto biedt hiervoor enigzins een oplossing door elektrisch het benodigde vermogen te leveren. Niettemin geldt dat in de basis het gewicht bepalend is. Ook zou een wat tragere acceleratie geaccepteerd kunnen worden om het rendement van de motor op kruissnelheid te verhogen.

4. Moderne diesel i.p.v. benzine auto
Benzine auto’s scoren in verhouding tot de primaire energiebron ruwe olie beduidend slechter dan een dieselauto. Dit wordt veroorzaakt door het energetisch slechter presteren van een benzine motor t.o.v. een dieselmotor. Een keuze voor een moderne dieselauto (met gesloten roetfilter) is een betere optie dan een benzine auto. Beter nog is om te kiezen voor lpg zoals aangegeven bij de besparingstips in de rubriek vervoer. Echter de huidige raffinaderijen zijn ontworpen op een bepaalde marktvraag en aanbod van bepaalde type ruwe olie. Alleen d.m.v. nabehandelingen zijn zwaardere olie's (langere ketens) om te zetten in lichtere ketens. Dat gaat niet zonder energieverlies. Allemaal op diesel rijden is geen optie, omdat hiervoor simpelweg andere raffinaderijen nodig zijn dan nu het geval is.

5. Een oudere auto is niet per definitie slecht voor het milieu
Vanuit overheidswegen wordt vaak gestimuleerd om auto’s ouder dan 10 of 15 jaar zo snel mogelijk te slopen. Vanuit lokale emissies (m.n. bij oude diesels) is dit een begrijpelijk redenering, omdat auto’s normaal gesproken veel schoner zijn geworden in de afgelopen 10 a 15 jaar. T.a.v. de CO2 uitstoot is dit echter geen verdedigbaar beleid, omdat juist het oprekken van de levensduur de totale CO2 uitstoot verlaagt. Auto’s zijn namelijk door gewichtstoename en het loslaten van het zo aerodynamisch mogelijk ontwerpen niet of nauwelijks zuiniger geworden. De vraag is dan ook of je het vervangen van het bestaande wagenpark moet stimuleren door te subsidiëren. Ook zijn de benzine auto’s van 10 jaar geleden met katalysator (mits goed onderhouden) niet veel slechter dan moderne varianten.
Beter is om:
  • te zorgen dat sterk vervuilende auto’s niet meer worden goedgekeurd (b.v. oude diesels). Er is vaak ook geen economisch argument voor een gebruiker om in een dergelijke auto te blijven rijden.
  • alle auto’s en vrachtauto’s binnen en van buiten de stad alleen toe te laten als ze voldoen aan een bepaalde norm.
  • stadsbewoners krijgen een overgangsregeling (b.v. vijf jaar om over te stappen), maar mogen met een auto die niet voldoet aan de norm alleen de stad in- en uit (dus geen boodschappen doen).
  • gebruikers stimuleren om over te stappen op auto’s die echt een verschil maken in de totale CO2 uitstoot c.q. brandstofverbruik. Het gaat dan om besparingen van 50% of meer t.o.v. de huidige gemiddelden.
6. Randvoorwaarden voor transport kosten veel energie
Een groot deel van de energie om te kunnen autorijden en vliegen gaat zitten in de productie en het bouwen en onderhouden van wegen, luchthavens, auto’s, vliegtuigen enz. Dit is globaal 30% van het energieverbruik. Voor vliegen zal dit vermoedelijk gunstiger liggen dan voor autoverkeer omgerekend naar kilometerprijs. Vanuit die optiek is het eveneens van belang om het aantal gereden kilometers te beperken.

7. Ca. 20% ruwe olie is reeds verbruikt voor winning, raffinage en transport
Om een liter benzine of diesel bij de pomp te krijgen is er reeds globaal 20% van de ruwe olie verbruikt t.b.v. winning, raffinage en vervoer. Het betekent dat elke liter die minder wordt verbruikt in werkelijkheid ca. 1,2 liter heeft bespaart.

8. Brommers en scooters zeer milieuvervuilend in een gevoelige omgeving
Brommers en scooters zijn extreem milieuvervuilend (dit geldt m.n. voor de veelgebruikte 2 takt, de 4 takt doet het in ieder geval een stuk beter op het punt van fijnstof). Dit ligt zelfs hoger als bij een vrachtauto. Daarbij rijden de brommers juist op die plekken waar ook veel fietsers zich bevinden en door de extra luchtinname door het fietsen leidt dit tot extra overlast. Deze categorie weggebruikers is dus onterecht ontzien in de doelstellingen om uitstoot van vervuilende stoffen terug te dringen. Bovendien leent de scooter en brommer zich goed om over te schakelen op elektrisch rijden. De snelheid is relatief laag, waardoor de benodigde energie beperkt is en al snel een redelijke afstand is af te leggen. Alternatieven zijn al op de markt voor een concurrerende prijs, waarbij de kosten per kilometer zeer aantrekkelijk zijn door lagere brandstof- en onderhoudskosten.

9. Op lange afstanden is vliegen qua direct energieverbruik niet per definitie slechter dan de auto
Per 100 reiskilometers per vliegtuig wordt er ca. 3,4 liter kerosine (gemiddeld verbruik van de grote maatschappijen op basis van cijfer 2005/2006) per passagier verbruikt. Het daadwerkelijke verbruik is verder afhankelijk van de grote van het toestel en de duur van de vlucht. Het spreekt voor zich dat een groot toestel (met een goede bezettingsgraad) per persoon efficiënter is en dat bij korte vluchten het verbruik een stuk hoger ligt door de initiële brandstofpiek bij de start. De verbrandingswaarde van kerosine ligt iets hoger dan die van benzine, maar om zuiver te vergelijken zal ook het raffinage proces in ogenschouw genomen moeten worden. Voor een grove vergelijking wordt hier volstaan met de verbruikte brandstof per kilometer.

Op een reis van 1000 kilometer voor twee personen wordt ca. 68 liter kerosine verstookt. Met de auto (benzine 1 op 13) zou dit ca. 77 liter hebben bedragen. De milieu impact is in beide gevallen dus sterk vergelijkbaar als er alleen vanuit het brandstofverbruik wordt geredeneerd. Eerder is aangegeven dat kostprijs een belangrijke graadmeter is voor het energieverbruik. In dat geval zal vliegen negatiever uitpakken. Dit ook met de wetenschap dat er nauwelijks accijns wordt geheven op kerosine. Niettemin is het verschil minder groot dan veel mensen denken en kan de solistische reiziger uitgaande van het directe energieverbruik op langere afstanden net zo min het vliegtuig nemen.

10. Trein of auto?
De CO2 uitstoot van het directe energieverbruik van een zuinige auto ligt rond de 130 gram per kilometer. Voor de trein is dit volgens diverse bronnen ca. 40 tot 100 gram per reizigerskilometer. Het betekent dat de trein in beginsel duidelijk de beste milieuprestatie heeft, maar dat dit verschil bij een auto op de korte afstand met 2 en op de langere afstanden met 3 of 4 inzittende niet meer aanwezig is. Daarbij dient wel opgemerkt te worden dat de meeste treinkilometers plaatsvinden met elektrische treinen en daardoor eenvoudiger met groene energieproducten zijn uit te voeren. Ook zijn centrales beter te managen op vervuilende gassen dan individuele auto’s. De NS koopt op dit moment (rapportage over 2008)ca. 5% van het totale elektriciteitsverbruik groen in.

11. Waarom heeft de elektrische auto de toekomst?
Elektrische motoren gaan veel efficiënter om met energie, omdat een elektromotor in tegenstelling tot een verbrandingsmotor vanaf stilstand het maximale koppel levert. Daarbij is een belangrijk voordeel dat een elektromotor eenvoudig de ‘remenergie’ kan terugwinnen in elektriciteit. Het piekvermogen kan dus veel minder hoog zijn om toch tot een acceptabele acceleratie te komen. De topsnelheid zal beduidend lager liggen bij een relatief klein topvermogen (b.v. 20 kW), maar voor dagelijks verkeer voldoende zijn. Een hogere topsnelheid is natuurlijk mogelijk door zwaardere motoren te plaatsen overigens zonder dat dit direct in grote mate ten kosten gaat van de efficiency. Dit in tegenstelling bij verbrandingsmotoren. Niettemin gelden natuurlijk de basis natuurwetten dat met het toenemen van de snelheid de benodigde energie om op snelheid te blijven (de wrijvingsverliezen zijn hierbij weggelaten, omdat deze boven de 80 km/uur een relatief kleine bijdrage hebben), tot de derde macht toeneemt.
Om echt een sprong te maken naar energiezuinige auto’s zal de functionaliteit van de elektrische auto niet 1 op 1 vergeleken moeten worden met de huidige auto’s (dus niet slechts de verbrandingsmotor vervangen). Er zal lichter geconstrueerd moeten worden en genoegen genomen moeten worden met een lagere maximum snelheid, zodat er een grotere acceradius ontstaat en daardoor uiteindelijk weer een beter totaal rendement. De elektrische auto kan een succes worden mits gebruikers niet vasthouden aan de huidige functionele specificaties van een auto, zoals een hoog topvermogen en zware, grote en hoge (slechte aerodynamica) constructies (m.n. ontstaan door ‘mode’ aspecten). Overigens kan ook een lichte constructie zeer veilig zijn, kijk maar eens naar een crash van een formule 1 auto. Het stelt alleen nieuwe eisen aan het huidige gangbare ontwerp van een auto. Kleine auto’s scoren al geregeld vijf sterren bij crashtests.

Er liggen veel kansen voor de elektrische auto de volgende punten kunnen genoemd worden:
  • Een elektromotor is ongeveer 4x zo efficiënt als een benzinemotor en 3x als een dieselmotor. Voor een verbrandingsmotor geldt dat ca. 80% van de primaire energie in de vorm van benzine of diesel in de tank komt. Voor een elektrische auto is dit ca. 40% (45% rendement elektriciteitscentrale en daarover 5% aftrek transportverliezen) . Voor een elektrische auto geldt dat deze vergeleken met een benzine auto energetisch ca. een factor 2 beter is. Vergeleken met een dieselmotor is elektrisch rijden ca. 1/3 efficiënter. In de praktijk zal dit nog een stuk gunstiger uitpakken, omdat een auto alleen al gemiddeld 15% brandstof verbruikt tijdens wachtmomenten in het verkeer. Ook kan een elektrische auto eenvoudig remenergie terugwinnen door het ‘gas’ tijdig los te laten.
  • Achilleshiel van de elektrische auto blijft op dit moment de accu. Op dit moment zijn deze nog erg kostbaar en vergt productie veel energie (en dus milieutechnisch niet gewenst). Niettemin geldt dat in combinatie met een veel lichtere constructie en een beperkte aantal kilometers per dag (bijvoorbeeld 150 km) het reeds een interessant alternatief kan vormen.
  • Ten opzichte van een dieselmotor rijdt u met een elektromotor aangedreven auto qua brandstofkosten minimaal 2 x zo voordelig. Dit uitgaande van een kWh prijs van 0,23 cent en een dieselprijs van 1 euro per liter. Uitgaande van nachtstroom tarief zal de kostenbesparing nog eens 20% gunstiger zijn. De onderhoudskosten zullen bij een elektrische auto eveneens veel lager zijn. In vergelijking met een benzinemotor is een elektra auto qua brandstofkosten bijna een factor 4 voordeliger. Voor de duidelijkheid van de berekening zijn zaken als wegenbelasting, BPM en dergelijk buiten beschouwing gelaten. De kans is echter groot dat de overheid in eerste instantie dergelijke belastingen op een relatief laag niveau laat staan voor elektrisch rijden, waarmee de vaste kosten voor elektrisch rijden t.o.v. diesel of benzine een stuk gunstiger zal zijn. Er wordt zelfs gesproken over 0 % bijtelling voor de eerste 2 jaar.
  • Je kunt locale emmisies vermijden, waardoor een betere luchtkwaliteit ontstaat in onze directe leefomgeving. Deze zijn bij de grote energiecentrales veel beter onder controle te houden.
  • Het opwekken van elektriciteit kan ook duurzaam gebeuren door wind- en zonne-energie. Elektrische auto’s bieden dus meer kansen om het besparingspotentieel op primaire energie en daarmee CO2 uitstoot verder te vergroten.
  • Het opwekken van elektriciteit kan ook decentraal gebeuren, waardoor de transportverliezen zijn terug te dringen en het totaal rendement van de elektrische auto verder om hoog kan.


12. Welke type accu's zijn er en wat zijn de ontwikkelingen?
Lithium batterijen zijn begin jaren 90 geïntroduceerd en zijn op dit moment commercieel gezien de batterij met de beste capaciteit/ gewicht verhouding (ca. 150-200 Wh/kg). De opslagcapaciteit van de lithium batterijen zijn de afgelopen 10 jaar verdubbeld in capaciteit per kg en de prijs is met een factor 6 (per kg) gedaald.
De batterij is ook nog niet uitontwikkeld. M.n. in mobiele elektronica is lithium de standaard geworden. Kostentechnisch is de batterij nog steeds te duur voor grootschalige toepassingen (b.v. elektrische auto)en zijn er nog problemen met de stabiliteit van de chemicaliën, waardoor klassieke batterijtypen zoals de loodaccu (ca.30-45 Wh/kg; zeer betrouwbaar, chemisch stabiel en relatief goedkoop), de Nickel Cadmium batterij (ca. 60-110 Wh/kg, relatief hoge capaciteit, duidelijk goedkoper dan lithium echter mindere prestaties en hogere zelfontlading) nog veel worden toegepast.
Op dit moment is de NiCd batterij om deze reden nog grotendeels de standaard voor elektrisch transport zoals ook in hybride auto’s. Echter ook de huidige lithium batterijen schieten op dit moment nog te kort (naast de hoge kosten) voor de transportsector t.a.v. vermogen, levensduur en capaciteit. Met b.v. nanotechnologie, maar mogelijk ook andere technologieŽn probeert me nu te voldoen aan de eisen om mobiliteit daadwerkelijk op grote schaal te kunnen verelektrificeren. Er zijn al fabrikanten die claimen vergevorderd te zijn op dit terrein. In ieder geval is de stimulans om betere herlaadbare batterijen te ontwikkelen groter dan ooit en dat is alvast een goed uitgangspunt voor het benodigde investeringskapitaal voor verdere research en verbeterde productietechnieken.

13. Hybride auto’s vooralsnog milieutechnisch van beperkt nut?
Hybride auto’s zijn in stedelijk gebied een redelijk alternatief, maar scoren in milieutechnisch oogpunt vaak niet (veel) beter dan een auto van vergelijkbare grote, omdat de productiekosten hoog zijn, de kosten van de accu’s en daarmee ook energiekosten hoog zijn. Daarbij zorgt het dubbele motorprincipe voor een hoog basisgewicht. Positief is dat het technologisch een goede tussenfase vormt en het voor fabrikanten nu makkelijker wordt om over te schakelen op een volledig elektrische auto. Vanuit die optiek is een overheidssubsidie (vrijwaring BPM) op de aanschaf begrijpelijk. Doorontwikkeling aan hybride auto’s laat zien dat deze energetisch steeds interessanter worden.

14. Biodiesel of elektrische zonnecellen?
Om biodiesel of alcohol te produceren is er ca. 50 x meer landoppervlak noodzakelijk dan bij het oogsten van dezelfde energie met zonnepanelen conform de huidige stand der techniek. In zijn algemeenheid is men het er over eens dat zogenoemde 1e generatie biodiesel of alcohol geen oplossing biedt o.a. door de competitie met voedselproductie. Daar in tegen biedt de 2e generatie biodiesel of alcohol meer kansen om een goede bijdrage te leveren aan de energiebehoefte doordat houtafval of landbouwresten omgezet worden in bruikbare brandstoffen.

15. U heeft 5% kans om nat te regenen op de fiets
Wist u dat uitgaande van een gemiddelde enkele reistijd van ca. 45 minuten de kans om echt nat te regenen op de fiets of (elektrische) scooter in Nederland slechts 5% bedraagt. Bovendien is deze tegenwoordig met de buienradar informatie goed voorspelbaar, waardoor u uw vervoerstype of kleding kunt aanpassen. De kans bij het dagelijks fietsen om nat te regenen zonder vooraf het weer te beoordelen is dus globaal 1x per twee weken.

16. Opbrengst zonnepaneel vergeleken met aantal liter benzine
Met één zonnepaneel wekt u jaarlijks ongeveer net zo veel energie op als de energie-inhoud van 10 liter benzine. Om echter dezelfde hoeveelheid kWh te krijgen zou je kunnen stellen dat hiervoor ca. 25 liter benzine nodig is. Door minder en zuiniger te rijden is het dus veel eenvoudiger om energie te besparen dan met zonnepanelen. Dit geldt helemaal als naar de gehele levenscylus wordt gekeken van een zonnepaneel t.a.v. de benodigde energie voor m.n. productie en recycling.

Disclaimer

Alle informatie op deze site is met zorg samengesteld op basis van de laatste inzichten op het gebied van energie en milieu. Aan eventuele fouten kunnen geen rechten worden ontleend.