80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens...

49
Studie uitgevoerd in opdracht van het Kabinet van Minister K. Van Brempt en de Mobiliteitscel 2005/IMS/R/252 VITO Oktober 2005 (Contract 051662) 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelijke screening van het effect op de uitstoot van CO 2 en schadelijke emissies Eindrapport I. De Vlieger, L. Schrooten, L. Pelkmans en L. Int Panis

Transcript of 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens...

Page 1: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

Studie uitgevoerd in opdracht van het Kabinet van Minister K. Van Brempten de Mobiliteitscel

2005/IMS/R/252

VITO

Oktober 2005

(Contract 051662)

80 km/h maatregel voor vrachtwagensWetenschappelijke screening van het effect op de uitstoot van

CO2 en schadelijke emissies

Eindrapport

I. De Vlieger, L. Schrooten, L. Pelkmans en L. Int Panis

Page 2: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte
Page 3: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

INHOUDSTABEL

1 Situering______________________________________________________________ 1

2 Vraagstelling __________________________________________________________ 1

3 Aanpak_______________________________________________________________ 2

3.1 Scenario 1 en 2: effect van snelheidsverlaging _____________________________ 23.1.1 Macroscopisch model TEMAT ___________________________________ 23.1.2 Microsimulatiemodel VeTESS ___________________________________ 33.1.3 Bevraging motor/vrachtwagen fabrikanten __________________________ 6

3.2 Scenario 3: (neven)effecten van inhaalverbod en implicatie op CO2 ____________ 7

4 Veronderstellingen _____________________________________________________ 7

4.1 Macroscopisch model TEMAT__________________________________________ 7

4.2 Microsimulatiemodel VeTESS __________________________________________ 8

5 Bespreking van resultaten _______________________________________________ 9

5.1 Macroscopisch model TEMAT__________________________________________ 95.1.1 Aandeel van de verschillende gewichtsklassen in de totale emissies door

vrachtwagens in Vlaanderen _____________________________________ 95.1.2 Scenario 1: effect van een snelheidsverlaging van 90 km/h naar 80 km/h _ 105.1.3 Scenario 2: effect van een snelheidsverlaging van 100 km/h naar 90 en 80

km/h _______________________________________________________ 14

5.2 VeTESS doorrekeningen _____________________________________________ 175.2.1 Effect op CO2, NOx en PM _____________________________________ 175.2.2 Gevoeligheid voor schakelgedrag ________________________________ 19

5.3 Input motor/vrachtwagen fabrikanten ___________________________________ 225.3.1 Volvo Powertrain Corporation (S)________________________________ 225.3.2 Expert group meeting ACEA____________________________________ 23

5.4 Effect van veralgemening van het inhaalverbod voor vrachtwagens ___________ 23

6 Besluiten_____________________________________________________________ 25

6.1 Scenario 1: het effect van een snelheidsverlaging van 90 km/h naar 80 km/h voorvrachtwagens op autosnelwegen _______________________________________ 25

6.2 Scenario 2: het effect van een snelheidsverlaging van 100 km/h naar 90 en 80 km/hbij lichte vrachtwagens (< 12 ton)______________________________________ 25

6.3 Scenario 3: (neven)effecten van inhaalverbod voor vrachtwagens op autosnelwegenen implicatie op CO2 ________________________________________________ 25

Page 4: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

Bijlagen

Bijlage A: emissiemodel TEMAT – validatieBijlage B: VeTESSBijlage C: figuren uit het Handbook for Emission Factors (HBEF, 2004) en het

ontwerp eindrapport COST 346Bijlage D: antwoorden expert group meeting ACEA

Page 5: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

Lijst met figuren

Figuur 1: snelheidsprofiel voor een vrachtwagen op de autosnelheid met max. toegelatensnelheid 90 km/h_________________________________________________ 5

Figuur 2: snelheidsprofiel voor een vrachtwagen op de autosnelheid met max. toegelatensnelheid 80 km/h_________________________________________________ 5

Figuur 3: snelheidsprofiel voor een lichte vrachtwagen op de autosnelheid bij max.110 km/h _______________________________________________________ 6

Figuur 4: verdeling van emissies over de verschillende gewichtsklassen voor Vlaanderen 9Figuur 5: verschil in CO2-vlootemissiefactor voor zware vrachtwagens bij 80 km/h ten

opzichte van 90 km/h ____________________________________________ 11Figuur 6: verschil in NOx- vlootemissiefactor voor zware vrachtwagens bij 80 km/h ten

opzichte van 90 km/h ____________________________________________ 11Figuur 7: verschil in PM-vlootemissiefactor voor zware vrachtwagens bij 80 km/h ten

opzichte van 90 km/h ____________________________________________ 12Figuur 8: verschil in CO2-vlootemissiefactor voor vrachtwagens kleiner dan 16 ton

(t.o.v. 100 km/h) ________________________________________________ 15Figuur 9: verschil in NOx-vlootemissiefactor voor vrachtwagens kleiner dan 16 ton

(t.o.v. 100 km/h) ________________________________________________ 16Figuur 10: verschil in PM-vlootemissiefactor voor vrachtwagens kleiner dan 16 ton

(t.o.v. 100 km/h) ________________________________________________ 16Figuur 11: impact van maximale snelheid op CO2 emissies van vrachtwagens_________ 18Figuur 12: impact van maximale snelheid op NOx emissies van vrachtwagens ________ 18Figuur 13: impact van maximale snelheid op PM emissies van vrachtwagens _________ 19Figuur 14: spreiding van effect op CO2 emissies (berekend bij constante snelheid) _____ 20Figuur 15: spreiding van effect op NOx emissies (berekend bij constante snelheid) _____ 21Figuur 16: spreiding van effect op PM emissies (berekend bij constante snelheid)______ 21

Page 6: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

Lijst met tabellen

Tabel 1: procentuele uitstoot bij 80 km/h ten opzichte van 90 km/h voor vrachtwagensvoor theoretische en reële snelheden_________________________________ 10

Tabel 2: gemiddeld milieuvoordeel (externe kosten) door snelheidsverlaging van 90 km/hnaar 80 km/h voor zware vrachtwagens ______________________________ 13

Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte vangrootste snelheid = 100 %) ________________________________________ 14

Tabel 4: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte van grootstesnelheid = 100 %) _______________________________________________ 19

Tabel 5: gemiddelde afwijking en waargenomen spreiding per voertuig en polluent___ 21

Page 7: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

1

1 SITUERING

In juni 2005 lanceerde Minister Van Brempt het idee om een snelheidsverlaging van90 km/h naar 80 km/h in te voeren voor vrachtwagens op autosnelwegen in Vlaanderen. Ditvoorstel resulteerde in een golf van kritiek op vele vlakken (tijdsverlies, economisch verlies,twijfel rond milieuwinst, …).

Voor ieder positief effect van de maatregel, vond een tegenstander wel één of meernegatieve effecten. Discussies hieromtrent steunden veelal op niet of weinig onderbouwdefeiten.

Voor het luik brandstofverbruik en emissies heeft de VITO voor de Minister eenwetenschappelijk onderbouwde screening uitgevoerd om het effect van eensnelheidsverlaging voor vrachtwagens op de Vlaamse autosnelwegen na te gaan. Inonderhavig rapport lichten we de resultaten toe.

2 VRAAGSTELLING

Het Kabinet van Minister Van Brempt vroeg om drie scenario’s te evalueren naar hun effectop brandstofverbruik en emissies:

� Scenario 1: een snelheidsverlaging van 90 km/h naar 80 km/h voor vrachtwagens opautosnelwegen.

� Scenario 2: vrachtwagens onder de 12 ton1 worden niet standaard begrensd opmaximaal 90 km/h. Bijgevolg kunnen deze voertuigen snelheden halen hoger dan90 km/h. Vandaar de vraag om het effect in te schatten van een snelheidsverlagingvan 110, 120 en 130 km/h naar 90 of 80 km/h voor vrachtwagens uit degewichtklasse 3,5 tot 12 ton.Daar er onvoldoende wetenschappelijk materiaal beschikbaar is over hetbrandstofbruik en de emissies van vrachtwagens met snelheden boven de 110 km/h,hebben we de vraag geheroriënteerd. Wat is het effect van een snelheidsverlagingvan 110 km/h of 100 km/h naar 90 km/h en 80 km/h voor vrachtwagens onder de 12ton op autosnelwegen.

� Scenario 3: effect van een veralgemening van het inhaalverbod voor vrachtwagensop autosnelwegen (enkel op verbruik/CO2).

1 Het betreft hier het maximale gewicht van het voertuig bij maximaal toegelaten belading.

Page 8: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

2

3 AANPAK

Het betreft hier geen uitgebreide studie, maar een wetenschappelijk onderbouwde screeningvan het effect van het invoeren van de 80 km/h maatregel voor vrachtwagens in Vlaanderenop het brandstofverbruik en de uitstoot van drie knelpuntpolluenten voor de transportsector,met name CO2 NOx en PM [1,2].

3.1 Scenario 1 en 2: effect van snelheidsverlaging

We gebruikten drie invalshoeken voor de evaluatie van het effect van een snelheidsverlagingvoor vrachtwagens op de autosnelwegen:

� Het macroscopisch emissiemodel TEMAT;� Het microsimulatiemodel voor voertuigen VeTESS;� Een bevraging van motor/vrachtwagen fabrikanten.

We lichten hier de verschillende invalshoeken één voor één toe.

3.1.1 Macroscopisch model TEMAT

We hebben vlootemissiefactoren in gram per kilometer bepaald met behulp van hetmacroscopisch model TEMAT (VITO’s Transport Emission Model to Analyse (non-)Technological measures). Meer uitleg over TEMAT vindt u in Bijlage A.

We hebben vlootemissiefactoren voor Vlaanderen gegenereerd voor:

� De drie knelpuntpolluenten: CO2, NOx en PM;� Drie kalenderjaren 2005, 2010 en 2020;� Vier gewichtsklassen: 3,5-7,5 ton, 7,5-16 ton, 16-32 ton en 32-40 ton.

De gewichtsklasse 7,5-16 ton binnen TEMAT kunnen we niet opsplitsen naar 7,5-12 ton en12-16 ton. Daarom berekenen we voor scenario 2 emissiefactoren binnen TEMAT voor degewichtsklassen 3,5-7,5 ton en 7,5-16 ton. In de analyse met TEMAT nemen we dus ook deiets zwaardere dan 12 ton mee. Met het VeTESS model hebben we berekeningen uitgevoerdvoor een vrachtwagen van 12 ton.

Het TEMAT model gebruikt als basis de COPERT III emissiefuncties. Deze hebben webijgesteld met inzichten uit het ARTEMIS2-project voor wat betreft de NOx en PM emissies.Dit leidt vooral tot een stijging in de NOx uitstoot omdat in voorgaande Europese studies deemissiefactoren voor Euro 2 (vooral) en latere generaties (Euro 3 tot 5)3 werden onderschat.

2 ARTEMIS: Assessment Realiability of Transport Emission Models and Inventory Systems, Europees projectin het 5 kaderprogramma.3 Euro x: milieugerelateerde voertuiggeneratie volgens de Europese normen. Pre-Euro 1 is de oudste, Euro 2voor zware voertuigen is van kracht sinds 01/10/1996, …, Euro 5 wordt op 01/10/2009 van kracht.

Page 9: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

3

De COPERT-emissiefuncties voor zware voertuigen gelden slechts voor gemiddeldesnelheden tot 100 km/h, bijgevolg hebben we de invulling van scenario 2 met het TEMATmodel bijgesteld:

� Snelheidsverlaging van 100 km/h naar respectievelijk 90km/h en 80 km/h.� Naast bovenstaande theoretische snelheden (lees maximaal toegelaten snelheid),

hebben we tevens gewerkt met een inschatting voor de werkelijk gereden snelheden(reëel verkeer). Deze liggen in TEMAT gemiddeld gezien 3 tot 6 % lager dan detheoretische snelheden.

We hebben tevens het Emission Factor Handbook 2004 en het draft eindrapport vanCOST 346 geraadpleegd.

3.1.2 Microsimulatiemodel VeTESS

Het microsimulatiemodel VeTESS (Vehicle Transient Emission Simulation Software)berekent brandstofverbruik en uitlaatgasemissies van een individueel voertuig, op basis vaneen opgelegd snelheidsprofiel. VeTESS vertrekt aan de hand van de karakteristieken van eenvoertuig (afmetingen, gewicht, motorkenvelden, overbrengingsverhoudingen), en eentypisch schakelgedrag van de chauffeur.

Wat betreft vrachtwagens zijn gegevens voor de volgende voertuigen beschikbaar binnenVeTESS:

- IVECO EuroCargo 120E18/FP distributie-vrachtwagen, met 130 kW Fiat dieselmotor, en6 versnellingen (manueel). Deze vrachtwagenwordt typisch gebruikt voor iets kortere afstand,met een typisch gewicht tussen 7,5 en 12 ton.Maximum snelheid van deze vrachtwagen is110 km/h. In de simulaties hebben we voordeze vrachtwagen zowel de doorrekeninggedaan voor 7,5 ton als voor 12 ton.

Page 10: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

4

- MAN 19403 truck, met 297 kW MAN motor en16 versnellingen (manueel). Deze vrachtwagenwordt typisch gebruikt voor lange-afstandstransport, met een typisch gewicht van30 ton. Deze vrachtwagen is begrensd tot90 km/h.

- SCANIA 400 truck, met 290 kW Scania motoren 12 versnellingen (manueel). Dezevrachtwagen wordt typisch gebruikt voor lange-afstandstransport, met een typisch gewicht van30 ton. Deze vrachtwagen is begrensd tot90 km/h.

Alle drie de motoren zijn Euro 2 gehomologeerd (periode 1996-2000).

Voor de doorrekeningen zijn we uitgegaan van opgemeten snelheidsprofielen. Deze heeftVITO in de periode april-mei 2004 met een vrachtwagen en een bestelwagen geregistreerdop de autosnelweg E313 tussen Antwerpen en Geel.Bij deze metingen was geen sprake van files, dus het effect van de verlaging van 90 naar80 km/h is hierbij het duidelijkst.

Volgende figuur is een compilatie van verschillende metingen op een vrachtwagen (metmaximum snelheid 90 km/h). Gemiddelde snelheid bedraagt hierbij 86 à 87 km/h, wat zeertypisch is voor vrachtwagens op de autosnelweg (buiten file). Er zijn typischesnelheidsvariaties tussen 85 en 90 km/h, soms zelfs iets lager, wat veelal toe te schrijven isaan de aanwezigheid van andere vrachtwagens of ander verkeer.

Page 11: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

5

Snelheidsvariatie op E313 (richting Luik),gemeten met Mercedes Atego (April 2005)

0

20

40

60

80

100

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Tijd (s)

Sn

elh

eid

(km

/h)

Figuur 1: snelheidsprofiel voor een vrachtwagen op de autosnelheid metmax. toegelaten snelheid 90 km/h

Dit profiel hebben we geconverteerd naar een maximum snelheid van 80 km/h, waarbij wetypische opgemeten snelheidsvariaties behouden hebben. Gemiddelde snelheid bedraagthierbij 77 à 78 km/h.

Snelheidsvariatie op E313 (richting Luik),gemeten met Mercedes Atego (April 2005), correctie voor max 80km/h

0

20

40

60

80

100

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Tijd (s)

Sn

elh

eid

(km

/h)

Figuur 2: snelheidsprofiel voor een vrachtwagen op de autosnelheid metmax. toegelaten snelheid 80 km/h

Voor de vergelijking met hogere snelheden, maken we gebruik van verscheidene registratiesop dezelfde autosnelweg E313, met een (geladen) Ford Transit bestelwagen, met eenmaximum snelheid in de buurt van 110 km/h. We nemen aan dat dit snelheidsprofiel ookrepresentatief is voor lichte vrachtwagens (tot 12 ton), in geval deze de toegestane max.90 km/h overschrijden.

Page 12: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

6

Snelheidsvariatie op E313 (richting Luik),gemeten met Ford Transit (mei 2005)

0

20

40

60

80

100

120

140

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Tijd (s)

Sn

elh

eid

(km

/h)

Figuur 3: snelheidsprofiel voor een lichte vrachtwagen op de autosnelheidbij max. 110 km/h

Figuur 3 toont duidelijk een veel grilliger patroon dan opgemeten met de vrachtwagen, metvariaties tussen 90 en 110 km/h. Dit heeft te maken met het andere verkeer, en dan vooralmet andere vrachtwagens die wel begrensd zijn tot 90 km/h (en dus frequent ingehaalddienen te worden). De gemiddelde snelheid ligt iets boven 100 km/h.

De drie voorgaande figuren zijn gebruikt voor de simulaties van de verschillende scenario’s:

� standaard situatie met max. 90 km/h toegelaten voor alle vrachtwagens;� max. 80 km/h toegestaan voor alle vrachtwagens;� 110 km/h gereden door lichtere vrachtwagens.

3.1.3 Bevraging motor/vrachtwagen fabrikanten

Via een beperkte vragenlijst aan motor/vrachtwagen fabrikanten trachten we duidelijkheid tebrengen inzake de optimale afstelling van vrachtwagens voor brandstofverbruik (~ CO2).We hebben zeven fabrikanten aangeschreven: DAF TRUCKS, DAIMLER CHRYSLER,IVECO, MAN, RENAULT VI POWERTRAIN, SCANIA en VOLVO POWERTRAIN.

De vragen die VITO opstelde, zijn:

- Worden vrachtwagens (> 7,5 ton), i.e. hun motor en transmissie, zodanig afgesteld datze een optimale brandstofefficiëntie hebben bij een bepaalde snelheid bv. 90 km/h?- Indien ja, is dat ook het geval voor oudere vrachtwagens?- Wat voor de toekomstige modellen?Gelieve een indicatie te geven van de snelheid, en indien relevant en mogelijk eenopsplitsing te geven per gewichtsklasse.

Page 13: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

7

- Zijn er verschillen in afstelling in Europa of is er een en dezelfde afstelling voor alleEuropese landen?

- Zijn er verschillen in afstelling bij de verschillende motormerken?

- Wat voor vrachtwagens uit de gewichtsklasse 3,5-7,5 ton?

3.2 Scenario 3: (neven)effecten van inhaalverbod en implicatie op CO2

In Taak 3 zouden we initieel een kwalitatieve inschattingen maken van de implicaties van deneveneffecten van een veralgemening van het inhaalverbod van vrachtwagens op hetbrandstofverbruik (~CO2). Er is evenwel weinig internationaal onderbouwdwetenschappelijk materiaal beschikbaar, vandaar dat we enkel aangeven wat we globaalkunnen verwachten.

4 VERONDERSTELLINGEN

We bespreken hier de veronderstellingen die we binnen het macroscopisch emissiemodelTEMAT aangenomen hebben om de verschillende scenario’s van snelheidsverlaging door terekenen voor de jaren 2005, 2010 en 2020. Voor het microsimulatiemodel voor voertuigenVeTESS verwijzen we naar andere delen in het rapport.

4.1 Macroscopisch model TEMAT

In het macroscopisch model TEMAT berekenen we telkens emissies, kilometers,emissiefactoren, … voor een bepaalde vloot. In dit document bedoelen we met vloot dezware vrachtwagens die op diesel rijden tijdens normaal verkeer op autosnelwegen.

Voor we het model TEMAT konden laten draaien, moesten we eerst voorspellingen makenvoor de vloot rond totale mobiliteit, jaarkilometrages, brandstofverdeling, aantal nieuwevrachtwagens en overlevingskansen van de zware vrachtwagens. Volgende aannameshebben we meegenomen bij de verdere berekeningen:

� Voor het totaal aantal kilometers afgelegd in Vlaanderen hebben we voor 2010 hetgemiddelde genomen tussen het trend- en duurzaam ontwikkeling (DO) scenario uithet Ontwerp Mobiliteitsplan Vlaanderen [3]. Voor de jaren 2005-2009 hebben wegeïnterpoleerd tussen het aantal afgelegde kilometers in 2004 en het gemiddelde vantrend en DO scenario, dit naar analogie met een recent studie uitgevoerd voorAminal [4]. Voor 2020 hebben we de trend in de totale mobiliteit van de laatste 5jaren (2000-2004) doorgetrokken tot het jaar 2020, dit naar analogie met wat wegedaan hebben in [4, 5].

Page 14: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

8

� jaarkilometrages van de vrachtwagens voor de toekomst gelijk genomen aan dejaarkilometrage in 2004;

� geen introductie van nieuwe zware vrachtwagens die op LPG rijden, enkelintroductie van nieuwe zware vrachtwagens die op diesel rijden;

� verdeling van aantal voertuigen over de subcategorieën op basis van totale mobiliteit,jaarkilometrages en volgende aannames:- 32-40 ton:

tegen 2012 66% (logaritmisch verloop, op basis van de evolutie het voorbijedecenium)2013-2020 constant op 66,67%

- 3,5–7,5 ton, 7,5-16 ton en 16-32 ton:2005-2020 volgens de onderlinge verdeling in 2004.

Voor het berekenen van de emissies uit het verleden maken we in TEMAT onder anderegebruik van de Vlaamse vloot en kilometers gereden op de Vlaamse wegen (niet enkelkilometers afgelegd door Vlaamse vloot). De technologie van de Vlaamse zwarevrachtwagens is minder oud dan de gemiddelde technologie van de Europese vloot. Voor hetheden maken we dus eigenlijk een (kleine) onderschatting van de emissies op Vlaamsebodem. Voorspellingen naar de toekomst toe zijn gebaseerd op deze activiteitsgegevens.Voor de toekomst (2020) zal de gemiddelde Europese vloot hoogstwaarschijnlijk goedovereenkomen met de Vlaamse vloot.

We hebben berekeningen gedaan met:

� theoretische snelheden: de snelheidslimieten;� reële snelheden: inschatting van de werkelijk gereden snelheden, 3 à 6 % lager

ingeschat (afhankelijk van tonklasse) dan de snelheidslimieten.

We bespreken enkel milieuaspecten en houden geen rekening met andere beïnvloedendefactoren. Voor de milieuaspecten brengen we enkel de drie knelpuntpolluenten in rekening,namelijk CO2, NOx en PM.

4.2 Microsimulatiemodel VeTESS

Hier verwijzen we naar paragraaf 3.1.2 en Bijlage B.

Page 15: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

9

5 BESPREKING VAN RESULTATEN

Hieronder bespreken we uitvoerig de resultaten van de snelheidsbeperkingen die we hebbendoorgerekend met het macroscopisch model TEMAT en het microsimulatiemodel VeTESS.Verder rapporteren we de stand van zaken van de bevraging van motor/vrachtwagenfabrikanten. Vervolgens bespreken we kort onze verwachtingen voor de implicaties van deneveneffecten van een veralgemening van het inhaalverbod van vrachtwagens op hetbrandstofverbruik (~CO2).

5.1 Macroscopisch model TEMAT

We geven hier eerst voor de drie knelpuntpolluenten CO2, NOx en PM de onderlingebijdrage van de verschillende gewichtsklassen bij zware vrachtwagens. Vervolgensbespreken we de resultaten van de doorrekeningen van scenario 1 en 2. We geven telkensaan of het naar beneden halen van de snelheidslimiet voor zware vrachtwagens al dan nieteen milieuvoordeel oplevert.

5.1.1 Aandeel van de verschillende gewichtsklassen in de totale emissies doorvrachtwagens in Vlaanderen

In Figuur 4 vatten we voor de hoger gedefinieerde vloot, de onderlinge bijdrage samen vande verschillende gewichtsklassen voor de polluenten CO2, NOx en PM en dit voor de jaren2005, 2010 en 2020.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

2005 2010 2020 2005 2010 2020 2005 2010 2020

CO2 NOx PM

32t-40t 16t-32t 07.5t-16t 03.5t-07.5t

Figuur 4: verdeling van emissies over de verschillende gewichtsklassen voor Vlaanderen

Page 16: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

10

De zwaarste gewichtsklasse van vrachtwagens (32-40 ton) is de grootste emittor van de drieknelpuntpolluenten. Hun aandeel in de totale uitstoot door zware vrachtwagens bedraagtvoor elke polluent meer dan 65 %. Deze 32-40 ton vrachtwagens leggen immers de meestekilometers af op autosnelwegen in Vlaanderen.

5.1.2 Scenario 1: effect van een snelheidsverlaging van 90 km/h naar 80 km/h

In scenario 1 hebben we bekeken wat de milieu-impact is door de snelheidslimiet voorzware vrachtwagens te verlagen van 90 km/h naar 80 km/h. We hebben dit voor de viergewichtsklassen (3,5-7,5 ton, 7,5-16 ton, 16-32 ton en 32-40 ton) afzonderlijk berekend enook voor de totale vloot (zware vrachtwagens die op diesel rijden tijdens normaal verkeerop autosnelwegen).

In Tabel 1 geven we de procentuele hoeveelheid uitstoot weer bij overschakeling van90 km/h naar 80 km/h als snelheidslimiet.

Tabel 1: procentuele uitstoot bij 80 km/h ten opzichte van 90 km/h voor vrachtwagensvoor theoretische en reële snelheden

theoretisch reëel 2005 2010 2020 2005 2010 2020

3,5t-7,5 ton 86% 86% 86% 86% 86% 86% 7,5-16 ton 86% 86% 86% 89% 89% 89% 16-32 ton 92% 92% 92% 95% 95% 95% 32-40 ton 91% 91% 91% 94% 94% 94%

CO2

Vlootgemiddelde 91% 91% 91% 94% 94% 94% 3,5t-7,5 ton 84% 84% 84% 84% 84% 84% 7,5-16 ton 89% 89% 89% 93% 93% 93% 16-32 ton 94% 94% 94% 97% 97% 97% 32-40 ton 105% 105% 105% 105% 105% 105%

NOX

Vlootgemiddelde 102% 102% 103% 103% 103% 103% 3,5t-7,5 ton 97% 97% 97% 98% 98% 97% 7,5-16 ton 102% 102% 102% 103% 103% 102% 16-32 ton 97% 97% 98% 98% 98% 98% 32-40 ton 106% 106% 106% 105% 105% 106%

PM

Vlootgemiddelde 103% 104% 104% 103% 104% 104%

Indien we naar de totale vloot kijken zien we dus een daling van de CO2-vlootemissiefactor(of verbruik) met 5 à 10 %, een stijging van de NOx-vlootemissiefactor met 2 à 3 % en eenstijging van de PM-vlootemissiefactor met 3 à 4 %.

Figuur 5, Figuur 6 en Figuur 7 tonen de absolute waarden van de vermeerdering ofvermindering van de vlootemissie per afgelegde kilometer (= vlootemissiefactoren).

Page 17: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

11

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

2005 2010 2020 2005 2010 2020

theoretisch reëel

gC

O2/

km

32-40 ton 16-32 ton 7,5-16 ton 3,5t-7,5 ton Vlootgemiddelde

Figuur 5: verschil in CO2-vlootemissiefactor voor zware vrachtwagensbij 80 km/h ten opzichte van 90 km/h

De vlootemissiefactoren van CO2 dalen voor alle gewichtsklassen van zware vrachtwagens.Er is niet veel verschil waar te nemen tussen de verschillende jaren, maar wel tussen deverschillende gewichtsklassen en of we al dan niet met een reële snelheid hebben gerekend.Deze laatste heeft vooral een invloed op de zwaarste gewichtsklasse, waardoor deemissiefactor van de vloot sterk verschillend is bij gebruik van theoretische of reëlesnelheden.

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

2005 2010 2020 2005 2010 2020

theoretisch reëel

gN

OX/k

m

32-40 ton 16-32 ton 7,5-16 ton 3,5t-7,5 ton Vlootgemiddelde

Figuur 6: verschil in NOx- vlootemissiefactor voor zware vrachtwagensbij 80 km/h ten opzichte van 90 km/h

Page 18: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

12

De vlootemissiefactoren van NOx dalen voor alle gewichtsklassen van zware vrachtwagens,uitgezonderd de zwaarste categorie 32-40 ton. Deze daling is wel minder naar de toekomst.Er is niet veel verschil waar te nemen tussen de resultaten van de berekening met enerzijdsde theoretische en anderzijds reële snelheden. De NOx-emissiefactor van de totale vlootstijgt echter met de snelheidsverlaging, de zwaarste gewichtsklasse heeft hier zoals verwacht(Figuur 4) de grootste invloed op de vloot.

-0,015

-0,01

-0,005

0

0,005

0,01

0,015

0,02

2005 2010 2020 2005 2010 2020

theoretisch reëel

gP

M/k

m

32-40 ton 16-32 ton 7,5-16 ton 3,5t-7,5 ton Vlootgemiddelde

Figuur 7: verschil in PM-vlootemissiefactor voor zware vrachtwagensbij 80 km/h ten opzichte van 90 km/h

De vlootemissiefactoren van PM dalen voor de gewichtsklassen 3,5-7,5 en 16-32 ton enstijgen voor de gewichtsklassen 7,5-16 ton en 32-40 ton. Zowel de toename als afname(afhankelijk van gewichtsklasse) vermindert in de loop van de jaren. Er is niet veel verschilwaar te nemen tussen de resultaten van de berekening met enerzijds de theoretische enanderzijds reële snelheden. De PM-emissiefactor van de totale vloot stijgt echter met devermindering van de snelheidslimiet, de zwaarste gewichtsklasse heeft hier ook zoalsverwacht de grootste invloed op de vloot. Ondanks de hoge R2 die werd gerapporteerd voorde emissiefuncties (PM) vermoeden we dat ze op een kleine steekproef zijn gebaseerd. Hetniet consistent reageren van de verschillende gewichtscategorieën wijst volgens VITO opeen grote onzekerheid.

We zien dus duidelijk dat de maatregel om de snelheidslimiet voor zware vrachtwagens van90 km/h naar 80 km/h te brengen zowel positieve als negatieve effecten heeft. Deze effectenkunnen ook verschillen voor de verschillende gewichtsklassen.

Om na te gaan welke effecten nu de grootste invloed hebben naar milieu toe, hebben wegebruik gemaakt van de ExternE methodologie. Via deze methodologie kunnen we deimpact van deze emissies ten opzichte van elkaar afwegen door er de externe kosten van te

Page 19: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

13

berekenen. Die externe kosten geven aan hoeveel schade (door de maatschappij gedragen)de uitstoot van een bepaalde polluent aanricht. Het betreft vooral effecten op devolksgezondheid (bv. van NOx die wordt omgezet in NH4 en NO3 en zo bijdraagt aan degezondheidsimpacts van secundaire fijn stof), maar ook de relatief beperkte kost vanimpacts op landbouw en materialen is meegenomen. De door de EU naar voor geschovenmethodologie wordt ook in Vlaanderen frequent gebruikt voor het evalueren vanbeleidsmaatregelen met tegenstrijdige effecten [6]. We hebben de externe kosten bepaaldvoor de berekeningen met de reële snelheden aangezien deze een beter beeld geven van dewerkelijke situatie.

Tegelijkertijd hebben we een beperkte onzekerheidsanalyse [7] uitgevoerd (Monte Carlosimulatie). Uit dit onderzoek mogen we besluiten dat voor het heden de kans groter is dat desnelheidsbeperking van 90 km/h naar 80 km/h voor zware vrachtwagens een milieuvoordeelheeft dan een milieunadeel. Voor de toekomst is de kans aanzienlijk groter dat desnelheidsbeperking een milieuvoordeel heeft. De gemiddelde geschatte maatschappelijkeopbrengst (lees gemiddeld als meeste kans) van deze maatregel geven we voor deverschillende jaren weer in Tabel 2.

Tabel 2: gemiddeld milieuvoordeel (externe kosten) door snelheidsverlaging van 90 km/hnaar 80 km/h voor zware vrachtwagens

Miljoen Euro 2005 ~6 2010 ~8 2020 ~10

Uit de Monte Carlo simulatie kunnen we ook halen welke factoren verantwoordelijk zijnvoor de grote onzekerheden. In onze berekening bleek de externe kost van CO2 de grootsteonzekerheidsparameter te zijn.

Naslagwerk in het Handbook for Emission Factors (HBEF, 2004) en ontwerp rapport vanCOST 346 leert [8, 9]:

� HBEF: 90 naar 80 km/h resulteert in een daling van verbruik, maar stijging van NOx

en PM;� COST 346: zelfs eerder status-quo inzake verbruik, NOx en PM stijgen.

In Bijlage C staan de figuren die het verbruik en de NOx en PM emissies weergeven infunctie van de snelheid zoals gerapporteerd door HBEF en COST 346.

Beide bronnen wijzen evenwel op de grote onzekerheid, enerzijds qua rijpatroon, maar invele grotere mate qua de vlootsamenstelling.

We wensen hier ook melding te maken van de resultaten van een recente studie uitgevoerddoor het International Energy Agency [10]. In deze studie werden onze scenario’s,waaronder snelheidsverlaging tot 80 km/h op autosnelwegen voor zware vrachtwagens, nietgeëvalueerd. Wel geeft de studie aan dat voor ieder voertuigtype snelheden boven de

Page 20: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

14

100 km/h resulteren in hogere verbruiken en dat snelheidsverlagingen tot 90 km/h en80 km/h resulteren in een brandstofbesparing. Verder rapporteert de IEA dat het globalebrandstofverbruik door het wegtransport met ongeveer 5 % kan gereduceerd worden viadoorgedreven snelheidsverlagingen voor wegvoertuigen.

5.1.3 Scenario 2: effect van een snelheidsverlaging van 100 km/h naar 90 en 80 km/h

Aangezien vrachtwagens zwaarder dan 12 ton niet sneller dan 90 km/h kunnen rijden,bespreken we hier enkel de categorie 3,5-12 ton. Zoals reeds eerder vermeld doen we dit aande hand van de volgende twee categorieën uit TEMAT:

� 3,5-7,5 ton� 7,5-16 ton (7,5-12 ton)

Het is echter niet mogelijk om in TEMAT voor de categorie 3,5-12 ton een vlootgemiddeldete maken, waardoor we de twee categorieën uit TEMAT afzonderlijk beschouwen enbespreken.

In Tabel 3 geven we de procentuele hoeveelheid uitstoot weer bij overschakeling van100 km/h naar respectievelijk 90 km/h en 80 km/h als limiet voor vrachtwagens lichter dan12 ton.

Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte vangrootste snelheid = 100 %)

theoretisch reëel 2005 2010 2020 2005 2010 2020

100 km/h → 90 km/h

3.5-7.5 ton 84% 84% 84% 84% 84% 84% CO2 7.5-16 ton 84% 84% 84% 87% 87% 87% 3.5-7.5 ton 82% 82% 82% 82% 82% 82% NOX 7.5-16 ton 85% 85% 85% 88% 88% 88% 3.5-7.5 ton 93% 93% 94% 97% 97% 97%

PM 7.5-16 ton 101% 101% 100% 102% 102% 102%

100 km/h → 80 km/h

3.5-7.5 ton 72% 72% 72% 73% 73% 73% CO2 7.5-16 ton 73% 73% 73% 77% 77% 77% 3.5-7.5 ton 69% 69% 69% 69% 69% 69% NOX 7.5-16 ton 76% 76% 76% 82% 82% 82% 3.5-7.5 ton 91% 91% 91% 92% 93% 93%

PM 7.5-16 ton 103% 103% 102% 104% 104% 105%

Er is enkel een stijging van 0 à 5 % voor de PM-emissiefactor van de gewichtsklasse 7,5-16 ton. De PM-emissiefactor voor de gewichtsklasse 3,5-7,5 ton daalt met 3 à 9 %. Voorbeide gewichtsklassen dalen de CO2- en NOX-emissiefactoren, respectievelijk met 13 à 28 %en 12 à 31 %.

Page 21: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

15

Figuur 8, Figuur 9 en Figuur 10 geven de absolute waarden weer van de stijging of dalingvan de emissie per afgelegde kilometer (= emissiefactor).

-250

-200

-150

-100

-50

0

2005 2010 2020 2005 2010 2020 2005 2010 2020 2005 2010 2020

theoretisch reëel theoretisch reëel

100 km/h → 90km/h 100 km/h → 80km/h

gC

O2/

km3,5-7,5 ton 7,5-16 ton

Figuur 8: verschil in CO2-vlootemissiefactor voor vrachtwagens kleiner dan 16 ton(t.o.v. 100 km/h)

De vlootemissiefactoren van CO2 dalen voor alle gewichtsklassen, de daling is sterker bijeen grotere snelheidsverlaging. Er is niet veel verschil waar te nemen tussen deverschillende jaren, en slechts een klein verschil of we al dan niet met een reële snelheidhebben gerekend.

Page 22: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

16

-1,4

-1,2

-1,0

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0,0

2005 2010 2020 2005 2010 2020 2005 2010 2020 2005 2010 2020

theoretisch reëel theoretisch reëel

100 km/h → 90km/h 100 km/h → 80km/h

gN

OX/k

m

3,5-7,5 ton 7,5-16 ton

Figuur 9: verschil in NOx-vlootemissiefactor voor vrachtwagens kleiner dan 16 ton(t.o.v. 100 km/h)

De vlootemissiefactoren van NOx dalen voor alle gewichtsklassen. De daling is sterker bijeen grotere snelheidsverlaging, maar echter minder naar de toekomst toe. Er is niet veelverschil waar te nemen tussen de resultaten van de berekening met enerzijds de theoretischeen anderzijds reële snelheden.

-0,02

-0,015

-0,01

-0,005

0

0,005

0,01

0,015

2005 2010 2020 2005 2010 2020 2005 2010 2020 2005 2010 2020

theoretisch reëel theoretisch reëel

100 km/h → 90km/h 100 km/h → 80km/h

gP

M/k

m

3,5-7,5 ton 7,5-16 ton

Figuur 10: verschil in PM-vlootemissiefactor voor vrachtwagens kleiner dan 16 ton(t.o.v. 100 km/h)

Page 23: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

17

De vlootemissiefactoren van PM daalt voor de gewichtsklassen 3,5-7,5 ton en stijgt voor degewichtsklassen 7,5-16 ton. Zowel de toename als afname (afhankelijk van gewichtsklasse)vermeerdert bij een grotere snelheidsverlaging, maar vermindert in de loop van de jaren.Deze verschillen zijn in absolute waarde zeer klein en ze hebben bovendien een beperktebetrouwbaarheid. Er is niet veel verschil waar te nemen tussen de resultaten van deberekening met enerzijds de theoretische en anderzijds reële snelheden.

We zien dus dat de snelheid naar beneden halen van vrachtwagens lichter dan 12 ton veelpositieve effecten, maar ook een negatief effect heeft, namelijk de PM emissies voor degewichtsklasse 7,5-16 ton stijgen.

Net zoals in scenario 1 hebben we de ExternE methodologie gebruikt om na te gaan welkeeffecten nu de grootste invloed hebben naar milieu toe. Het resultaat van dit onderzoek is dateen snelheidsverlaging voor vrachtwagens onder 12 ton van 100 km/h naar 90 km/h en80 km/h een milieuvoordeel heeft. Het milieuvoordeel is groter naarmate desnelheidsverlaging groter is.

Een Monte Carlo simulatie (onzekerheidsanalyse) hebben we voor dit scenario nietuitgevoerd aangezien de resultaten van de ExternE methodologie in dit scenario veelduidelijker waren dan in scenario 1.

5.2 VeTESS doorrekeningen

In deze paragraaf lichten we de resultaten met het microsimulatiemodel VeTESS toe voordrie beschikbare voertuigmodellen. Tevens geven we een indicatie van de onzekerheidomwille van het schakelgedrag van de bestuurder.

5.2.1 Effect op CO2, NOx en PM

Figuur 11, Figuur 12 en Figuur 13 geven een overzicht van de resultaten naar CO2, NOx enPM. De resultaten voor brandstofverbruik zijn gelijklopend met deze van CO2.

Tabel 4 geeft een overzicht van de relatieve verschillen (uitgedrukt t.o.v. de standaardsituatie, met max 90km/h).

Page 24: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

18

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Eurocargo 7.5 Ton Eurocargo 12 Ton MAN 30 Ton SCANIA 30 Ton

CO

2em

issi

es(g

/km

)80 km/h

90 km/h

110 km/h

Figuur 11: impact van maximale snelheid op CO2 emissies van vrachtwagens

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Eurocargo 7.5 Ton Eurocargo 12 Ton MAN 30 Ton SCANIA 30 Ton

NO

xem

issi

es(g

/km

)

80 km/h

90 km/h

110 km/h

Figuur 12: impact van maximale snelheid op NOx emissies van vrachtwagens

Page 25: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

19

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

Eurocargo 7.5 Ton Eurocargo 12 Ton MAN 30 Ton

PM

emis

sies

(g/k

m)

80 km/h

90 km/h

110 km/h

Figuur 13: impact van maximale snelheid op PM emissies van vrachtwagens

Tabel 4: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte vangrootste snelheid = 100 %)

CO2 NOX PM 90 km/h → 80 km/hIVECO Eurocargo 7500 kg 84% 71% 84% IVECO Eurocargo 12000 kg 86% 72% 100% MAN 30.000 kg 91% 89% 103% Scania 30000 kg 90% 85% n.a.

110 km/h → 90 km/hIVECO Eurocargo 7500 kg 73% 85% 71% IVECO Eurocargo 12000 kg 80% 88% 67%

Voor alle voertuigen is er een duidelijk voordeel voor CO2 en NOx emissies bij de verlagingvan de maximumsnelheid van 90 naar 80km/h. Bij de lichte vrachtwagen is de daling hetmeest uitgesproken. Voor PM emissies kan geen duidelijke uitspraak gedaan worden.

Wat betreft de beperking van 110 naar 90 km/h (enkel gesimuleerd voor de lichtevrachtwagen) is het voordeel voor alle emissies zeer duidelijk.

5.2.2 Gevoeligheid voor schakelgedrag

Voorgaande simulaties gingen uit van één vast schakelgedrag (met name opschakelen bijsnelheid > 80% van max. toerental; terugschakelen bij snelheid van < 40% van max.toerental).

Het schakelgedrag is echter afhankelijk van chauffeur, dus er zit zeker een onzekerheid opdeze resultaten.

Page 26: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

20

Om deze onzekerheid te onderzoeken hebben we de emissies en het verbruik bekeken bijconstante snelheid en vergeleken wat het effect is van een verlaging van de snelheid met 10km/h tussen 90 en 60 km/h (kan dus van 90 naar 80, of van 80 naar 70 of van 70 naar 60zijn). Figuur 14, Figuur 15 en Figuur 16 geven een beeld van de emissies in functie van debeginsnelheid. De spreiding die we hier bekomen veronderstellen we ook indicatief voor despreiding veroorzaakt door een ander schakelgedrag.

Tabel 5 geeft per voertuig en polluent de gemiddelde afwijking, maar tevens dewaargenomen spreiding.

Samengevat:

� Voor CO2 emissies vinden we doorgaans steeds een verlaging, die gemiddeldschommelt rond 8%;

� Voor NOx emissies zijn de cijfers minder duidelijk. Gemiddeld blijken deze wel tedalen tussen 7 en 15%, maar er is een grote spreiding afhankelijk van welkebeginsnelheid we vertrekken;

� PM emissies blijken gemiddeld zeer licht te stijgen, maar ook hier is er een zeergrote spreiding. Voor PM emissies kunnen we bijgevolg geen significante uitspraakdoen.

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

70-60 75-65 80-70 85-75 90-80

Snelheidsverlaging (km/h)

Eff

ect

op

CO

2em

issi

es(%

)

Eurocargo

MAN

SCANIA

Figuur 14: spreiding van effect op CO2 emissies (berekend bij constante snelheid)

Page 27: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

21

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

70-60 75-65 80-70 85-75 90-80

Snelheidsverlaging (km/h)

Eff

ect

op

NO

xem

issi

es(%

)Eurocargo

MAN

SCANIA

Figuur 15: spreiding van effect op NOx emissies (berekend bij constante snelheid)

0%

50%

100%

150%

200%

70-60 75-65 80-70 85-75 90-80

Snelheidsverlaging (km/h)

Eff

ect

op

PM

emis

sies

(%)

Eurocargo

MAN

Figuur 16: spreiding van effect op PM emissies (berekend bij constante snelheid)

Tabel 5: gemiddelde afwijking en waargenomen spreiding per voertuig en polluent

CO2 NOx PMGemiddeld Spreiding Gemiddeld Spreiding Gemiddeld Spreiding

IVECO Eurocargo7500 kg 89 % 81 – 101% 86 % 69 – 111% 105 % 54 – 189 %MAN 30.000 kg 92 % 91 – 95 % 92 % 71 – 126 % 101 % 87 – 115 %Scania 30000 kg 92 % 87 – 98 % 93 % 81 – 111 % n.a. n.a.

Page 28: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

22

5.3 Input motor/vrachtwagen fabrikanten

Slechts een individuele motorfabrikant (Volvo Powertrain Corporation) bezorgde ons zijnantwoorden. Een tweede (DAF Trucks) stelde voor om de vragen te laten behandelen doorde Europese overkoepelende automobielorganisatie, zijnde ACEA (European AutomotiveManufacturers Association). VITO heeft hun voorstel gevolgd en de vragen overgemaaktaan ACEA.In volgende paragrafen geven we eerst de antwoorden van Volvo Powertrain Corporation(Zweden) en vervolgens deze van ACEA.

5.3.1 Volvo Powertrain Corporation (S)

- Algemeen

Volvo Powertrain Corporation wijst op de complexiteit van vragen inzakebrandstofverbruik, omdat dit laatste van heel veel factoren afhangt.

Een snelheidsverlaging van 90 naar 80 km/h zal doorgaans resulteren in een verlagingvan het brandstofverbruik. Hoeveel is echter afhankelijk van de aërodynamischeweerstand, de belasting, het wegprofiel, de gevoeligheid van het specifieke verbruik vande motor (engine BSFC4 map) voor veranderingen qua motorsnelheden, enz.

Bij lange-afstandsvoertuigen wordt de drijflijn zodanig gedimensioneerd, dat de motorvooral draait in zijn optimale BSFC gebied. Dit is bij een toerental nabij het maximalekoppel. Indien een vrachtwagenbestuurder aan hogere snelheden rijdt, zal hij meerbrandstof verbruiken dan nodig.

In de huidige elektronisch gecontroleerde motoren zijn er meer mogelijkheden om tekomen tot meer geoptimaliseerde BSFC kaarten in vergelijking met de oudere“mechanisch gecontroleerde” motoren.

- Volvo heeft normaliter een vaste afstelling voor gans Europa voor een motor met eenzeker emissieniveau (euro-norm) en vermogeninstelling. Als een klant een vrachtwagenkoopt, is het belangrijk dat hij voor zijn specifieke toepassing kiest voor de besteafstemming van motorvermogen en overbrengingsverhoudingen in de transmissie. Opdie manier is het mogelijk om zo veel mogelijk in het beste BSFC gebied van de motorte blijven. Dit zal in de toekomst zo blijven, hoewel hybride voertuigen een aantal vandeze problemen (buiten optimaal gebied) kunnen ondervangen.

- Volvo produceert geen 3,5-7,5 ton vrachtwagens meer. Over het algemeen isbrandstofverbruik voor deze kleinere vrachtwagens minder van belang, maar eerder degoede rijeigenschappen, hanteerbaarheid en andere aspecten.

4 BSFC = Brake Specific Fuel Consumption (specifiek brandstofverbruik, uitgedrukt in g/kWh)

Page 29: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

23

5.3.2 Expert group meeting ACEA

Onze vragen werden door ACEA aan Europese experts overgemaakt. Deze experts hebbenonze vragen op de expert group meeting van 26 en 27 september 2005 behandeld.

De antwoorden van de expert group meeting sluiten nauw aan bij deze rechtstreeksontvangen van Volvo Powertrain Corporation. Een interessante aanvulling is dat deaandrijflijn voor internationaal en nationaal langeafstandstransport zo ontworpen is om hetmeest brandstofefficiënt te zijn bij snelheden tussen de 80 en 85 km/h. VITO leidt hieruit afdat een snelheidsverlaging van 90 km/h naar 80 km/h zal resulteren in een verlaging inbrandstofverbruik en dus ook CO2.

De antwoorden zoals geformuleerd door ACEA vindt u in Bijlage D.

5.4 Effect van veralgemening van het inhaalverbod voor vrachtwagens

In België is op verschillende plaatsen reeds een inhaalverbod voor vrachtwagens van kracht.Op snelwegen met drie of meer rijstroken mogen vrachtwagens niet op de linkse rijstrookrijden tenzij om voor te sorteren. Bovendien is het vrachtwagens op relatief lange snelwegtrajecten met 2x2 rijstroken nu reeds verboden in te halen tijdens de ochtend en avondspits.Verkeersborden leggen deze verboden op. Tenslotte verbiedt de wegcode vrachtwagens in tehalen bij regen. Dat maakt dat het inhaal gedrag van vrachtwagens reeds gedeeltelijk aanbanden is gelegd.

In de literatuur hebben weinig wetenschappelijk onderbouwde informatie gevonden overimplicaties op brandstofverbruik (CO2) van de (neven)effecten van inhaalverbod voorvrachtwagens. Vandaar dat we hier enkel aangeven welke effect (op verbruik en milieu) weglobaal kunnen verwachten van een veralgemening van het inhaalverbod.

Bij de beoordeling van de effecten gaan we er van uit dat de chauffeurs de geldendeverkeersregels respecteren en dat het invoeren van de maatregel niet leidt tot meer of minderovertredingen. Tevens beoordelen we enkel effecten van de eerste orde. Effecten van de 2de

of hogere orde (dwz gevolgen van gevolgen) hebben we in deze ruwe benadering nietkunnen beoordelen; deze kunnen zowel positief als negatief zijn.

De beoordeling van de effecten hangt sterk af van de onderliggende assumptie dat er geenverschil is in het handhavings-/nalevingsniveau van de huidige als de nieuwe wegcode.

Algemeen verwachten wij dat:

� bij een veralgemening van het inhaalverbod voor vrachtwagens een verlaging tot eenneutraal effect op brandstofverbruik en CO2 emissies waarschijnlijk is. Debelangrijkste uitzondering betreft de hogere gemiddelde snelheid op de linkerrijstrook (personenwagens) die ondanks de lagere dynamiek tot hogere emissies leidtindien niet gecontroleerd.

� van een verbeterde handhaving van het bestaande inhaalverbod verwachten we eengelijkaardig effect als van de veralgemening van het inhaalverbod.

Page 30: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

24

� indien deze maatregel wordt genomen als flankerende maatregel bij een verlagingvan de toegelaten max. snelheid van 90 naar 80 km/h, blijven de vermoedelijkemilieu-effecten dezelfde hoewel de grootte van het effect kan verschillen.

� voor NOx en PM emissies zijn de verwachte effecten minder uitgesproken en zijnzelfs negatieve effecten mogelijk. Deze zijn echter sterk afhankelijk van hetschakelgedrag.

� De belangrijkste negatieve effecten op NOx en PM uitstoot zijn te verwachten vanhogere snelheden op het linker rijstrook.

Page 31: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

25

6 BESLUITEN

6.1 Scenario 1: het effect van een snelheidsverlaging van 90 km/h naar80 km/h voor vrachtwagens op autosnelwegen

1. Alle bronnen geven aan dat een snelheidsverlaging van 90 naar 80 km/h voorvrachtwagens op autosnelwegen zal resulteren in een daling van het brandstofverbruik,dus ook CO2 emissie.

2. Voor NOx en PM is er volgens de verschillende bronnen geen eenduidig verband. Dekans is echter groter dat de snelheidsbeperking van 90 km/h naar 80 km/h voor zwarevrachtwagens een globaal milieuvoordeel heeft dan een milieunadeel.

3. Voor de toekomst is de kans aanzienlijk groter dat deze snelheidsbeperking eenmilieuvoordeel heeft.

4. De grootte van het milieuvoordeel is erg onzeker maar ligt in de grootte orde vanenkele miljoenen Euro/jaar.

6.2 Scenario 2: het effect van een snelheidsverlaging van 100 km/h naar90 en 80 km/h bij lichte vrachtwagens (< 12 ton)

Deze maatregel heeft duidelijk positieve milieueffecten waarvan de absolute grootte echterveel kleiner is dan de effecten van Scenario 1. Dit omwille van het kleine aandeel kilometersafgelegd in Vlaanderen met vrachtwagens onder de 12 ton (zie Figuur 4).

6.3 Scenario 3: (neven)effecten van inhaalverbod voor vrachtwagens opautosnelwegen en implicatie op CO2

We verwachten dat een veralgemening van het inhaalverbod voor vrachtwagens opautosnelwegen leidt tot een verlaging of een neutraal effect op brandstofverbruik en CO2

emissies.

Page 32: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

26

REFERENTIES

1 Milieu- en Natuurrapport Vlaanderen (2004) www.milieurapport.be

2 De Vlieger et al. (2005) Sustainability assessment of technologies and modes in thetransport sector in Belgium (SUSATRANS), in opdracht van FederaalWetenschapsbeleid, Brussel.

3 OMV (2001) Eindrapport ‘Ontwerp Beleidsplan Duurzame Mobiliteit Vlaanderen’,opdracht uitgevoerd voor rekening van en in samenwerking met het Ministerie van hetVlaams Gewest – Departement leefmilieu en Infrastructuur, Leden van het consortium:KULeuven – Research & development (I.S.R., BWK, GFG, CES), TNO, UFSIA,Langzaam Verkeer, KRI. Leuven.

4 Jan Duerinck, Katleen Briffaerts, An Vercalsteren, Wouter Nijs, Erwin Cornelis en InaDe Vlieger (2005) Energie- en broeikasgasscenario’s voor het Vlaamse gewest (BAU),Business as usual scenario tot en met 2030, in opdracht van Aminal, Mol.

5 FOD Mobiliteit (2005) Algemene verkeerstellingen, Ministerie van Verkeer enInfrastructuur, Brussel.

6 L. Int Panis, A. Rabl, L. De Nocker, R. Torfs, 2002. DIESEL OR PETROL? ANENVIRONMENTAL COMPARISON HAMPERED BY UNCERTAINTY Proceedingsof 11th International Symp. Transport and Air Pollution. Mitteilungen Institut fürVerbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik. Ed. P. Sturm, Technische UniversitätGraz, Austria. Heft 81, Vol 1, p 48-54.

7 L. Int Panis, L. De Nocker, E. Cornelis, R. Torfs, 2004. An uncertainty analysis of airpollution externalities from road transport in Belgium in 2010. Science of the TotalEnvironment 334-335, pp287-298.

8 R. Pischinger et al. (2002) Update of the Emission Functions for Heavy Duty Vehicles inthe Handbook emission Factors for Road Traffic”, TU Graz, December 2002.

9 COST 346 (2005) Emisison and Fuel Consumption from Heavy Duty Vehicles, DraftFinal Report, August 2005).

10 IEA (2005) Saving oil in a hurry, OECD/IEA report , ISBN 92-64-109414

Page 33: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

BIJLAGE A: EMISSIEMODEL TEMAT – VALIDATIE

In deze bijlage geven we wat toelichting bij het TEMAT model. Vervolgens tonen we deresultaten van de validatie oefening van TEMAT.

A.1 Het TEMAT model

A.1.1 TEMAT 2000

In 2000 ontwikkelde VITO het emissiemodel TEMAT (Transport Emission Model toAnalyse (non-) Technological measures) [I, II]. TEMAT is verwant aan de COPERTemissiemodellering [III]. De basisformule voor het bepalen van emissies door transportbestaat uit drie hoofdparameters:

Emissie/jaar = aantal voertuigen x emissiefactor x activiteit/voertuig/jaar

[aantal] [g/km] [km/(voertuig*jaar)]

TEMAT bevat zowel historische als toekomstige voertuigenvloten. De vervanging van devoertuigenvloot gebeurt op basis van de historische vloot, overlevingscurven enjaarkilometrage per voertuigtype, en de toekomstige mobiliteitsvraag.

De combinatie van gedetailleerde gegevens over de voertuigenvloot, jaarkilometrages,verkeerssituatie en specifiek brandstofverbruik en emissiefactoren resulteren in een totaleenergieverbruik en emissies. De gegevens kunnen eenvoudig verwerkt worden, om tevoldoen aan specifieke vragen

Snelheidsafhankelijke emissiefuncties worden aangewend, zoals gerapporteerd in MEET enCOPERT III [III, IV]. De uiteindelijke emissiefactoren verschillen naargelang hetkalenderjaar, brandstoftype, voertuigcategorie, leeftijd van het voertuig, emissienorm,wegtype, verkeerssituatie, en cilinderinhoud, grootteklasse of tonklasse.

We onderscheiden vijf hoofdklassen van voertuigen: personenwagens (inclusiefminibussen), lichte vrachtwagens (Light Duty Freight), bussen, zware vrachtwagens engemotoriseerde tweewielers. Naast de klassieke brandstoffen (benzine, diesel en LPG(Liquefied Natural Gas)), bevatte TEMAT 2000 enkele alternatieve brandstoffen i.e.: CNG(compressed natural gas), elektrische, hybride, brandstof methanol, waterstof en biodiesel.

TEMAT 2000 berekent de emissies voor CO (koolstofmonoxide), CO2 (koolstofdioxide),NOx (stikstofoxides), VOC (vluchtige organische stoffen), PM (particulate matter, deeltjes),SO2 (zwaveldioxide) en Pb (lood). Drie wegtypes worden onderscheiden: stedelijk, landelijke,n autosnelweg. Verder is er een onderscheid tussen vloot en gestremd (druk) verkeer. Aldeze parameters kunnen uitgebreid worden naargelang de noden.

Page 34: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

TEMAT kan gebruikt worden voor het berekenen van jaarlijkse emissies door transport opregionale en nationale schaal. Het is tevens een databank die input en output gegevens opgedetailleerde of synthetische wijze kan weergeven.

A.1.2 TEMAT 2004

In het kader van het SUSATRANS –project heeft VITO haar emissiemodel voorwegtransport uitgebreid, geactualiseerd en gevalideerd. Dit heeft geresulteerd inTEMAT 2004 met een tijdshorizon tot en met 2020 [V]. Uitbreiding van de voertuigenvloot:

- kleine diesel wagens (cc < 1,4 liter);- herverdeling van de zware vrachtwagens over de verschillende gewichtsklassen.

VITO heeft dit gedaan op basis van nationale verkeerstellingen en eigenverkeerstellingen [VI, VII];

- bijstellingen inzake alternatieve motorbrandstoffen en –technologieën (cfr. tabel 12en tabel 13 in het SUSATRANS eindrapport).

Nieuwe polluenten:

- broeikasgassen: methaan (CH4) en distikstofoxide of lachgas (N2O) [VIII];- PM voor niet-diesel voertuigen [IX, X, XI, V] ;- afzonderlijke NMVOC (niet-methaan VOC) componenten voor benzine, diesel en

LPG [VIII].

Actualisatie van voertuigenvloot:

- historische vloot van 2000 tot en met 2003 [XII];- de mogelijkheid om de introductie van alternatieve motorbrandstoffen (cfr. tabel 12

en tabel 13 in het SUSATRANS eindrapport).

Actualisatie van activiteitsgegevens:

- 1990-2003 gegevens inzake totale activiteit en verdeling over de verschillendevoertuigcategorieën [XIII];

- afstemming van jaarkilometrages met de laatst beschikbare statistieken [XIV].

Bijstelling van emissiefuncties/factoren:

- NOx en PM klassieke brandstoffen[XV];- emissiefactoren voor alternatieve motorvoertuigen [V]; - emissies tijdens de productie van brandstoffen [V].

Page 35: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

A.2 Validatie

Hier geven we weer hoe de validatie is gebeurd. Het was een tweeledige validatie:- Afstemming van het aantal voertuigkilometers met FOD Mobiliteit en Verkeer;- Toetsing van het verberekende verbruik aan de nationale verkoopscijfersWe voerden een grondige validatie oefening uit voor België en verifieerde voor Vlaanderen.

A.2.1 Voertuigkilometers

In 2004 was er overleg eerst tussen VITO en het Vlaamse Gewest en vervolgens met de driegewesten over de kwaliteit en de bruikbaarheid van de emissieresultaten uit TEMAT. Ditoverleg heeft geresulteerd in de gemeenschappelijke beslissing om voor het aantalvoertuigkilometers de cijfers van de FOD Mobiliteit en Verkeer over te nemen in hetTEMAT-model.

Figuur A-1 toont het verloop van het totaal aantal gereden voertuigkilometer in België zoalsgerapporteerd door de FOD Mobiliteit (zie lijn) voor de jaren 1990 t.e.m. 2003. Tevensworden het aantal voertuigkilometers weergeven zoals gebruikt binnen het SUSATRANSproject en aangeduid met BAU2004BE (zie “staven” in Figuur 1). De voertuigkilometersgebruikt door VITO in PODO I worden aangeduid met BAU2000BE (zie “vlakken” inFiguur 1).

0E+00

2E+10

4E+10

6E+10

8E+10

1E+11

1E+11

1E+11

2E+11

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

Kilo

met

er

Car LD Persons LD Freight HD FreightHD Persons Car LD Freight HD FreightHD Persons Moto FOD Mobiliteit

Vlakken: BAU2000BEStaven: BAU2004BE

Figuur A-1: evolutie van het totaal aantal gereden voertuigkilometer in Belgiëvolgens verschillende bronnen

Figuur A-1 toont dat voor de historische jaren 1990-2003 de totale voertuigkilometers inSUSATRANS (TEMAT_BAU2004BE) overeenstemmen met de cijfers van de FOD

Page 36: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

Mobiliteit [XIII]. Deze cijfers liggen lager dan de voertuigkilometers gebruikt in PODO I(TEMAT_BAU2000BE).

A.2.2 Toetsing van het brandstofverbruik

Figuur A-2 vergelijkt het berekend brandstofverbruik in het VITO “baseline” scenario(TEMAT_BAU2004BE, “staven” in Figuur A-2) met de officiële verkoopscijfers van deFOD Economie, K.M.O., Middenstand en Energie(“vlakken” in Figuur 2).

Vaststellingen uit Figuur A-2:- Het totale brandstofverbruik per jaar onder het VITO “baseline” scenario (TEMAT_

BAU2004BE) ligt gemiddeld gezien 2 à 3 % hoger dan deze van FOD Economie,K.M.O., Middenstand en Energie;

- TEMAT geeft lagere cijfers voor benzine, maar wel een min of meer constanteverhouding;

- TEMAT resulteert in opmerkelijk meer dieselverbruik;- Het verschil voor diesel tussen TEMAT en FOD Economie, K.M.O., Middenstand en

Energie wordt na 1999 kleiner en dit is nog meer uitgesproken voor 2003.

0

50 000

100 000

150 000

200 000

250 000

300 000

350 000

400 000

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

TJ

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Benzine Diesel LPG Aardgas

Benzine Diesel LPG Afwijking

Vlakken: FOD EnergieStaven: BAU2004BE

Figuur A-2: vergelijking berekend brandstofverbruik door wegverkeer metde officiële verkoopscijfers [3]

Deze bevindingen werden overgemaakt aan FOD Economie, K.M.O., Middenstand enEnergie (hier afgekort als FOD Energie). Die samen met VITO de verschillen als volgt teverklaren:- TEMAT meer diesel dan FOD Energie: tanken in Luxemburg en Nederland;- Afzwakking van het verschil vanaf 2000: Fapetro doet controles in verband met de

kwaliteit van de brandstoffen aan de pomp. Sinds 1/9/2002 is Fapetro begonnen metcontroles aan pompen voor privé gebruik: oa. busmaatschappijen. Fapetro gaat die

Page 37: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

controles nog uitbreiden en werkt aan een databank met deze privé gebruikers. In detoekomst zullen de cijfers van TEMAT en FOD Energie nog verder naar elkaar groeien;

- TEMAT minder benzine dan FOD Energie: voornamelijk tankers uit Noord Frankrijk enNederland. Ook klein deel 'off road' (zoals grasmaaiers). Verder bevatten de cijfers vanFOD Energie de verbruiken door militaire mobiele werktuigen.

Referentie Bijlage A

I De Keukeleere D., Cornu K., De Vlieger I. en Van Poppel M. (2001) Evaluatie reductiepotentieel vanmogelijke aanvullende maatregelen rond milieuvriendelijke motorvoertuigen en –brandstoffen, Studieuitgevoerd in opdracht van de Vlaamse Gemeenschap, AMINAL, Vito-rapport 2001/ETE/R/041, mei2001.

II De Vlieger I., Berloznik R., Colles A., Cornu K., Duerinck J., Mensink C., Van Aerschot W., VanPoppel M. and Verbeiren S., (2001) Measures in transport to reduce CO2 and tropospheric ozone. Finalreport 2001/IMS/R/139, under contract of the Belgian Science Policy.

III EEA (2000) Copert III, Computer programme to calculate emission from road transport, methodologyand emission factors (Version 2.1).

IV MEET Methodology for calculating transport emissions and energy consumption, Transport research,Fourth Framework Programme, Strategic Research, DG VII, ISBN 92-828-6785-4, 1999.

V De Vlieger et al. (2005) Sustainability assessment of technologies and modes in the transport sector inBelgium (SUSATRANS), in opdracht van Federaal Wetenschapsbeleid, Brussel.

VI FOD Mobiliteit (2001) Algemene verkeerstellingen 2000, Nr. 18, Ministerie van Verkeer enInfrastructuur, Brussel.

VII Cornelis E. and De Vlieger I. (2003) Segmentation of HDV – data from Belgium, Uncertainties,COST 346, Heidelberg, October 2003.

VIII EEA (2000) Copert III, Computer programme to calculate emission from road transport, methodologyand emission factors (Version 2.1).

IX Dorland C., Jansen H.M.A. (1997) ExternE Transport- the Netherlands “Dutch case studies on transportexternalities”, IVM, Amsterdam December 1997.

X http://www.mep.tno.nl/emissions (2001) CEPMEIP database particulate matter 1995, TNO-MEP, theNetherlands July 2001.

XI Mamakos T. (2004) EU Particulates project, Characterisation of exhaust particulate emissions from roadvehicles, Results of light Duty vehicles, Presentation on the COST-Transport conference, Newdevelopments in emission estimation from transport. Workshop on the results of COST 346 andassociated FP5 projects ARTEMIS and PRTICULATES, Antwerp24th May 2004.

XII DIV (2004) Belgisch voertuigenpark (zonder transitplaten), Directoraat Inschrijvingen Voertuigen,Brussel.

XIII FOD Mobiliteit (2004) Algemene verkeerstellingen, Ministerie van Verkeer en Infrastructuur, Brussel.

XIV FOD Mobiliteit (2003) Opmeting van de jaarlijkse afgelegde kilometers 2002, Ministerie van Verkeeren Infrastructuur, Brussel.

XV INFRAS et al. (2004) Handbook emission factors for road transport; Version 2.1, Vienna 2004.

Page 38: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte
Page 39: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

BIJLAGE B: VETESS

Het emissiesimulatiemodel VeTESS werd ontwikkeld binnen het Europese projectDECADE, binnen het 5e Kaderprogramma van de Europese Commissie. Project partnerswaren MIRA (UK), CLE (D), IDIADA (Sp) en VITO. Volgend overzicht is genomen uit eenwetenschappelijke artikel (gepubliceerd door SAE) over het project.

B.1 Het VeTESS Model

VeTESS berekent de emissies en het brandstofverbruik van een specifiek voertuig op eenspecifieke ‘ritcyclus’. De ritcyclus is een voorstelling van een route die door het voertuiggereden wordt. Het bevat gegevens over de snelheid van het voertuig (i.f.v. de tijd) enhellingsgraad over de complete afgelegde afstand. De ritcyclus kan opgenomen zijn uit eenwerkelijke rit, berekend via verkeersstroommodellen, of samengesteld zijn op basis van dekennis van typische snelheidsprofielen.VeTESS gebruikt relatief eenvoudige wiskundige berekeningen, metoverbrengingsverhoudingen en typische rendementen om de belasting van de motor teberekenen op basis van de weerstanden uitgeoefend op het voertuig. De totale weerstand diehet voertuig moet overwinnen, wordt berekend met de ‘bewegingsvergelijking’, namelijk:totale weerstand = acceleratieweerstand + hellingsweerstand + rolweerstand + luchtweerstand.

De verbrandingsmotor levert de kracht die nodig is om de bewegingsweerstand teoverwinnen. Deze kracht wordt door de motor geleverd onder de vorm van een koppel, bijeen bepaald toerental. De voertuigdrijflijn, die in volgende figuur wordt voorgesteld, bevatverscheidene componenten, die alle enig energieverlies kennen. De som van deze verliezenmoet ook meegerekend worden wanneer teruggerekend wordt vanuit de kracht op de wielentot de motor.

Figuur B-1: overzicht van een voertuigdrijflijn

Regels voor het schakelgedrag (die door de gebruiker kunnen aangepast worden) wordenbinnen VeTESS gebruikt om de schakelpunten van het voertuig te bepalen. Het is belangrijkte weten dat deze schakelpunten in het model een benadering zijn van werkelijkeschakelpunten (gezien in werkelijk verkeer de chauffeur niet altijd op dezelfde manierschakelt). Indien de gegevens voor handen zijn (bv. opgemeten), kan de gekozen versnellingook in de data van de ritcyclus geïntegreerd worden.

De vermogenvraag aan het vliegwiel van de motor dient als input voor de verscheideneemissiekenvelden die in het model voor die bepaalde motor aanwezig zijn, en daarmee

Page 40: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

worden de emissies en het brandstofverbruik bij elke stap bepaald. De berekening in hetmodel gebeurt stapsgewijze doorheen de ritcyclus. Typische tijdsstap is 1 seconde of lager.De volgende figuur toont een typische gebruikersinterface van VeTESS.

Figuur B-2: voorbeeld van VeTESS gebruikersinterface

B.2 Nauwkeurigheid van het model

Een groot aantal metingen zijn uitgevoerd (op rollenbank en in reëel verkeer) om de laatsteVeTESS versie 1.18b te valideren, en de nauwkeurigheid te bepalen van het simulatiemodelvoor controlevoertuigen (waarvoor ook dynamische voertuigdata zijn opgemeten), en niet-controlevoertuigen (waarvoor we enkel stationaire data hebben).

B.3 Controlevoertuigen

De volgende 3 voertuigen werden zeer uitgebreid bemeten, en worden daarom‘controlevoertuigen’ genoemd. Emissiekenvelden (zowel stationaire als dynamische)werden op motortestbank opgemeten op de uitgebouwde motor.- Euro 4 benzinewagen (VW Polo 1.4 16V, zelfde platform als Skoda Fabia of Seat Ibiza),- Euro 3 middenklasse dieselwagen (Skoda Octavia 1.9TDi, 90pk, zelfde platform als VW

Golf, Audi A3 en Seat Toledo),- Euro 2 lichte bestelwagen (Citroen Jumper 2.5D, zelfde platform als Peugeot Boxer en

Fiat Ducato).

VeTESS simulaties voor brandstofverbruik en CO2 emissies hebben een hogenauwkeurigheid (globaal binnen de 5%) voor de 3 controlevoertuigtechnologieën. Het is welbelangrijk om het schakelgedrag zeer goed te benaderen. Tot 20% afwijkingen zijngenoteerd wanneer het gesimuleerde schakelgedrag duidelijk afweek van het werkelijkeschakelgedrag. Windsnelheid en hellingsgraad zijn parameters die niet altijd bekend zijn, enook deze kunnen een duidelijk effect hebben op het lokale brandstofverbruik en emissies.De introductie van correcties voor dynamische motorgedrag, verhoogt het brandstofverbruikmet ongeveer 6% voor dieselwagens, vergeleken met 10% voor de benzinewagen.

Page 41: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

VW Polo: VeTESS validation (real traffic)Fuel consumption

0

5

10

15

0 5 10 15

Measured fuel consumption (l/100km)

Sim

ula

ted

fuel

con

sum

pti

on

(l/1

00km

)

Total

Steady Statemaps only

Figuur B-3: gesimuleerd t.o.v. gemeten brandstofverbruik voor VW Polo benzinewagen (ookvergelijking tussen dynamische benadering t.o.v. stationaire benadering)

Voor emissies verschillen de resultaten sterk, afhankelijk van de technologie.

De beste resultaten worden behaald voor de dieselwagens. De simulatie van NOx enroetdeeltjes heeft in het algemeen een aanvaardbare nauwkeurigheid (tussen 10 en 20%).Specifieke controlestrategieën van de motor of bepaalde gebeurtenissen kunnen echter eenbelangrijke impact hebben op de werkelijke emissies op de weg (totaal wordt vaak bepaalddoor occasionele emissiepieken).

De introductie van correcties voor dynamisch motorgedrag verhoogt de emissie vanroetdeeltjes van dieselwagens met ongeveer 15%. Op NOx emissies van dieselwagens heefthet transiënt gedrag weinig invloed.De invloed van transiënte correcties op CO en HC emissies ligt tussen 20 en 200% voor dedieselwagens. Beide voertuigen waren uitgerust met een oxidatiekatalysator, wat resulteerdein extreem lage CO en HC emissies (<0.05 g/km)

Page 42: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

Citroen Jumper: VeTESS validation (real traffic)emissions

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0

Measured emissions (g/km)

Sim

ula

ted

emis

sio

ns

(g/k

m)

NOx

CO

HC

PM

Figuur B-4: vergelijking tussen gesimuleerde en gemeten emissies in reëel verkeer voor eenCitroen Jumper bestelwagen (diesel)

B.4 Niet-controlevoertuigen

Voor zware dieselvoertuigen (bussen en vrachtwagens) zonder uitlaatgasnabehandeling,geven simulaties gebaseerd op stationaire voertuigdata zeer aanvaardbare resultaten, in hetbijzonder voor brandstofverbruik, CO2 en NOx emissies, waarvan geweten is dat ze mindergevoelig zijn voor dynamisch motorgedrag.De resultaten variëren voor CO en HC emissies, ten dele door de lage nauwkeurigheid vande beschikbare emissiekenvelden, ten dele door het ontbreken van transiënte data. Dehoogste nauwkeurigheid is behaald wanneer de emissiekenvelden gemeten zijn op dezelfdemotor als die in het voertuig aanwezig is. Dit wordt geïllustreerd in de volgende figurenvoor een Van Hool stadsbus 160 kW DAF Euro 2 motor, waarvoor voldoende nauwkeurigeemissiekenvelden beschikbaar waren. De meetresultaten en motordata voor dit voertuig zijnopgemeten in 1999 in het kader van een IEA-AMF project (Pelkmans et al., 2001).

Page 43: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

Bus VanHool A600: VeTESS validation (real traffic)fuel consumption

30

40

50

60

70

80

30 40 50 60 70 80

Measured fuel consumption (l/100km)

Sim

ula

ted

fuel

con

sum

pti

on

(l/1

00km

)

Figuur B-5: vergelijking tussen gesimuleerd en gemeten brandstofverbruik in reëel verkeervoor een Van Hool A600 diesel bus (DAF Euro 2 motor)

Bus Van Hool A600: VeTESS validation (real traffic)Emissions

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20

Measured emissions (g/km)

Sim

ula

ted

emis

sio

ns

(g/k

m)

CO

NOx

HC

Figuur B-6: vergelijking tussen gesimuleerde en gemeten emissies in reëel verkeer voor eenVan Hool A600 diesel bus (DAF Euro 2 motor)

Page 44: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte
Page 45: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

BIJLAGE C: FIGUREN UIT HET HANDBOOK FOR EMISSIONFACTORS (HBEF, 2004) EN HET ONTWERP RAPPORT VANCOST 346.

In deze bijlage geven we ter informatie de figuren weer die we gevonden hebben in hetHBEF handboek en het draft rapport van de COST 346 actie.

C.1 HBEF (2004)

In Figuur C-1 kan men een eventuele stijging van het verbruik afleiden bij eensnelheidsverlaging van 90 km/h naar 80 km/h voor vrachtwagens. Runs met het HBEF-model geven evenwel een daling in het verbruik.

Engine load, fuelconsumption, emissions

Engine map

Driving resistancese &transmission losses

Gear-shift

model

Transient Correction

Cold Start ToolCold Start Tool

0.00.2

0.40.6

0.81.0

n_norm

-0.20.0

0.20.4

0.60.8

1.0

Pe/P_rated

50

100

150

200

250

FC

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Average cycle speed [km/h]

[g/k

m]

PRE EURO 1EURO 1EURO 2EURO 3EURO 4EURO 5

Fuel consumption

Figuur C-1: schema van het PHEM model(links) en gesimuleerde brandstofverbruik van“semi trailers 34-40 ton”, halfgeladen, weggradiënt 0% (rechts)

In Figuur C-2 worden de emissiefactoren voor NOx en fijne deeltjes weergegeven in functievan de gemiddelde snelheid. Bij het evalueren van het effect van een snelheidsverlaging opde uitstoot, moet men naast de gemiddelde gereden snelheid ook rekening houden met deverkeerssituatie. Uit de figuur afleiden dat een snelheidsverlaging van 90 km/h naar 80 km/hleidt tot een stijging in uitstoot, is bijgevolg voorbarig.

Page 46: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Average cycle speed [km/h]

[g/k

m]

PRE EURO 1EURO 1EURO 2EURO 3EURO 4EURO 5

NOx

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Average cycle speed [km/h]

[g/k

m]

PRE EURO 1EURO 1EURO 2EURO 3EURO 4EURO 5

PM

Figuur C-2: gesimuleerde emissiefactoren voor NOx en fijne deeltjes voor een “semitrailers 34-40 ton”, 50 beladen, weggradiënt 0%

C.2 COST 346

Bij COST 346 heeft men met hetzelfde voertuigemissiemodel gewerkt als in het HBEFhandboek. Dezelfde opmerkingen gelden hier dus: er kan uit de figuren niet zomaar afgeleidworden welk effect een snelheidverlaging voor zware voertuigen op autosnelwegen van90 km/h naar 80 km/h zal hebben op het verbruik en de emissies.

Fuel consumption of a >34-40 t HDV (TT/AT)

Figuur C-3: Brandstofverbruik volgens het PHEM voertuigemissiemodel (TechnischeUniversiteit Graz) voor een 34-40 ton vrachtwagen (Truck+Trailer/Articulated Truck),

Euro 3 technoçlogie onder verschillende verkeerssituaties

Page 47: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

0

5

10

15

20

25

30

35

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

average cycle speed [km/h]

[g/k

m]

PRE EURO 1EURO 1EURO 2EURO 3EURO 4EURO 5

NOx emissions

Figuur C-4: gesimuleerde NOx-emissiefactoren voor 34-40 ton vrachtwagens,50% beladen,weggradiënt 0%

Page 48: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte
Page 49: 80 km/h maatregel voor vrachtwagens Wetenschappelij ke ... · naar 80 km/h voor zware vrachtwagens _____ 13 Tabel 3: procentuele verandering van de uitstoot (telkens ten opzichte

BIJLAGE D: ANTWOORDEN EXPERT GROUP MEETING ACEA

In deze bijlage geven we u de originele antwoorden die de expert group meeting van ACEAformuleerde op onze vragen betreffende afstelling van motoren en drijflijnen van zwarevrachtwagens.

Are the trucks (> 7.5 tons) i.e. their engines and transmissions laid out to have a bestefficiency at a given speed e.g. 90 km/h? If so, has this also been the case for older trucks?What for new and upcoming models? Please give an indication of the speed, if relevant orpossible per weight class.

Long haul international and national transport is designed for best specific fuel consumptionat speeds between 80 and 85 km/h. This is done by selecting the drive line for best sfcengine rpm in high gear. This has been, and will in the future be the case, since fuel is thesecond cost item after the driver's salary. However, manoeuvring capability has to be takeninto account. Therefore, and also considering the fact that fuel cost is less of an issue, citytrucks are more designed for specific city conditions like acceleration and manoeuvrebility.

Is there a difference in tuning within Europe or is there only one setting for all Europeancountries?

Since in most countries the speed limit is the same, i.e. 80 km/h, there is no generaldifference in design for the various EU-countries. However, the customer chooses thespecific driveline for his specific operation.

Is there a difference in tuning by the different engine brands?

As stated above, the customer interest is the priority, and all brands have the same boundaryconditions to specify their drivelines to the best interest of the customer.

What for trucks from 3.5 to 7.5 ton?

As stated above, these trucks operate mostly in urban and city drving conditions. Theaverage speed is much lower in these cases, and stop-and go traffic has a much biggerinfluence on fuel consumption than the driveline, which in these cases is designed foracceleration and manoeuvrebility.