Duurzaam Internationale Benadering Van Duurzaamheid, TNO

Any colour so long as it is green uitdagingen aan technologie voor duurzame mobiliteit Richard Smokers TNO Industrie & Techniek

Inhoud setting the stage doelen en uitdagingen op korte en langere termijn potentiële bijdrage van verschillende oplossingsrichtingen duurzaamheid: well-to-wheel / cradle-to-cradle economische aspecten transitie-aspecten het creëren van toegevoegde waarde: duurzame vraag en duurzaam aanbod dromen, ambities, hypes en realiteit 2

Doelen en uitdagingen duurzame mobiliteit lokale luchtkwaliteit geluid people CO2-emissies energiezekerheid bearable equitable materialen / grondstoffen sustainable planet profit kwaliteit viable bereikbaarheid veiligheid resilience betaalbaarheid

Lokale luchtkwaliteit korte- en middellange termijn EU-directive PM10: • jaargemiddelde 40 g/m3 (2005) • max 35 x overschrijding dagnorm 50 g/m3 NO2: jaargemiddelde 40 g/m3 (2010) PM2.5: • jaargemiddelde 25 g/m3 (2015) NL heeft derogatie tot 2011 (PM10) resp. 2015 (NO2) op basis van NSL plan conventionele auto is “moving target”

Conventionele auto is “moving target”

Luchtkwaliteit bron: TNO bijdrage verkeer aan lokale concentraties groot aandeel schone voertuigen nodig voor significante reductie concentraties

Luchtkwaliteit bron: gemeente Utrecht / DHV 2008

Bijdrage alternatieve aandrijvingen en energiedragers aan milieudoelen luchtkwaliteit alleen significant als we voor 2015/2020 op kritische lokaties grote aantallen alternatieve voertuigen in verkeerstroom kunnen krijgen bij verplaatsing van emissies (bijv. naar elektriciteitscentrale) rekening houden met NEC plafonds geluid CO2

Geluid lastig probleem door logaritmische impact: 3 dB(A) = factor 2 reductie in geluidsenergie 10 dB(A) = factor 10 reductie in geluidsenergie = halvering van ervaren luidheid

Geluid

Bijdrage alternatieve aandrijvingen en energiedragers aan milieudoelen luchtkwaliteit geluid vooral effect bij lage snelheden groot aandeel stille voertuigen nodig effect stille aandrijving op snelwegen en stedelijk ring (bijv. A10) & snelwegen verwaarloosbaar CO2

Broeikasgasemissies - beleid Kyoto-doel 8% (EU) cq. 6% (NL) reductie t.o.v. 1990 in periode 2008-2012 post-Kyoto – Kopenhagen 2009: EU-doel: stabilisatie op < 2ºC aan eind 21e eeuw • vergt 60 – 80% reductie

EU doelstelling: klimaatverandering < 2ºC aan eind 21e eeuw 120 T otal GHG emissions (EU-27) 100 80 Index (1990=100) 60 -60 % 40 Annual growth rate: +1.4 % / year (avg. 2000-2005) T ransport emissions -80 % 20 0 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Source: European Environment Agency grote CO2-reducties in transport onvermijdelijk!

Bijdrage van verschillende reductie- opties aan halen lange-termijn doel 160% total emissions 140% BAU baseline indicatief scenario efficiency plaatje CO2 emissions (1990 = 100%) 120% improvement 100% sustainable behaviour, energy structural 80% changes and volume 60% measures 40% 50% reduction compared to 20% 1990 0% 1990 2050

Broeikasgasemissies - beleid EU: 20/20/20 target • 20% CO2-reductie / 20% duurzame energie in 2020 • 30% bij vergaand post-Kyoto verdrag 10% duurzame energie in transport in 2020 CO2-wetgeving personen- en bestelauto’s NL: Schoon & Zuinig doelen voor 2020: 30% minder CO2 t.o.v. 1990 20% duurzame energie voor transport: reductie tot niveau 1990

CO2-norm voor personenauto’s referentie- situatie 2006 160 g/km gemiddeld doel 2012-15 130 g/km doel 2020 95 g/km

CO2-norm voor personenauto’s <CO2> = a <m> + b norm opgelegd per fabrikant op basis van EU verkoopgemiddelde typekeuringswaarden infasering tussen 2012 en 2015 fabrikanten mogen “poolen” elektriciteit en H2 tellen als nul CO2 vergelijkbare norm (<m>,130 g/km) voor bestelauto’s in voorbereiding onderzoek naar mogelijkheden norm voor HD-voertuigen

Well-to-wheel / cradle-to-grave Life Cycle Analysis (LCA) "cradle" mining of materials production of materials manufacturing Well-to-Wheel Analysis (WTW) of vehicle "well" "wheel" mining of primary fuel fuel transport use of vehicle energy carrier production distribution disposal of direct or vehicle Tank-to-Wheel indirect or Well-to-Tank (WTT) emissions "grave" (TTW) emissions recycling

Opties duurzame auto’s lange termijn relatief schaars + nog geen “winner”

Well-to-wheel broeikasgasemissies bron: Concawe/EUCAR/JRC 2007

Gevolgen voor natuur, voedsel en biodiversiteit landgebruik broeikasgasemissies bij Natuur en land-use biodiversiteit change Voedsel- Biobrandstoffen productie en bio-energie

Indirecte effecten Land Use Change VB ketens GHG zonder GHG door Totaal indirect LUC indirect LUC Biodiesel -64% tot 0% +34 tot +100% -30% tot +100% (koolz.) Biodiesel -85% tot 0% +45 tot +136% -40% tot +136% (palm) Ethanol -35% +35 tot +143% 0% tot +108% (wheat) bron: CE Delft 2008 Voorzichtige inschatting indirect landgebruik verandering 25-75% en alleen bovengrondse koolstof Indirecte effecten Land Use Change geven biobrandstoffen uit landbouw-gewassen slechte CO2-balans

Ruimtebeslag biobrandstoffen vergeleken met zonne-energie Uit: Toetsingskader voor duurzame biomassa, Platform Energietransitie, Netgekoppelde PV-systemen in NL: februari 2007 (1) Oorspronkelijk uit: Biomass for food or 2.880 GJe/ha/j fuel: Is there a dilemma? Louise O. Fresco. vermijdt 6400 GJ/ha/j fossiele energie Universiteit van Amsterdam. The Duisenberg Lecture, Singapore 19 Concentrated Solar Power in Zuid-Europa: september, 2006. (2) 45 Exojoule/jaar. 9.000 GJe/ha/j (3) 2,5 miljard ha. bespaart 20.000 GJ/ha/j fossiele energie

WtW broeikasgasemissies van elektrische voertuigen 200 op basis van nieuwe personenauto typekeuring gemiddelde mix 180 elektrisch 100 Wh/km elektrisch 150 Wh/km 130 g/km 95 g/km elektriciteits- 160 elektrisch 200 Wh/km productie NL 140 real-world bron: TNO energiegebruik / WTW CO2 [g/km] 120 indicatief plaatje CO2-emissie 100 80 elektriciteit onder 60 EU-ETS: extra 40 productie = 20 nul CO2 ? 0 aardgas kolen 2008 2015 2020

Bijdrage alternatieve aandrijvingen en energiedragers aan milieudoelen luchtkwaliteit geluid CO2 combinatie nodig van: • efficiënte voertuigtechniek • alternatieve energiedragers • duurzamere vervoerwijzen • beheersing volumegroei

Energieafhankelijkheid goedkope olie raakt op productiepiek bronnen te weinig nieuwe bronnen voorraad unconventional oil zeer groot bijv. teerzanden verdubbeling WTW-emissies brandstoffen uit aardgas en kolen met GTL/CTL processen “peak oil” kan productiecapaciteit groei van vraag bijhouden? verwachting: toenemende afhankelijkheid van instabiele regio’s hogere olieprijzen volatiliteit: sterke prijsfluctuaties

Materialen, grondstoffen en productieketens batterijen platina voor brandstofcellen nieuwe materialen voor lichtgewicht voertuigen milieu-effecten in de keten voorraden grondstoffen productiecapaciteit

Materialen, grondstoffen en productieketens

Materialen, grondstoffen en productieketens Li-batterijen: productie 20kWh batterij kost 10 gCO2/km aandeel productie- fase in LCA neemt toe als voertuigen zuiniger worden

Materialen, grondstoffen en productieketens lithium winning uit zoutmeren

Maar het gaat natuurlijk niet alleen om milieuvoordelen economische aspecten transitie-aspecten het creëren van toegevoegde waarde: over duurzame vraag en duurzaam aanbod

Economische aspecten maatschappelijk: kosteneffectief klimaatbeleid CO2-vermijdingskosten (€/ton CO2-equiv.) gebruikersperspectief total cost of ownership toegevoegde waarde

Vermijdingskosten - kostencurve bron: McKinsey 2009

Economische aspecten - gebruikersperspectief total cost of ownership investering (meerprijs) energiekosten onderhoud fiscale inbedding van voertuigen en energiedragers is belangrijke factor

Transitie-aspecten structurele systeemverandering in richting van duurzame mobiliteit nieuwe dingen mogelijk maken duurzame vraag & duurzaam aanbod belang van verschillende actoren overheid bedrijven • producenten • gebruikers consumenten

Waarom nu zoveel aandacht voor elektrisch vervoer? Peugeot 106 Electrique GM EV1 Drijfveren jaren ’90: lokale luchtkwaliteit ZEV-mandaat Californië ambitie Europese elektriciteitsbedrijven

Waarom nu zoveel aandacht voor elektrisch vervoer? bron: P. v.d. Bossche et al. 2005 tegenvaller biobrandstoffen / H2 laat op zich wachten Li-ion maakt actieradius van > 200 km mogelijk recente piek in olieprijzen klimaatverandering groeiend draagvlak bij bedrijven en burgers

Ontwikkeling van duurzame vraag vergt ontwikkeling van duurzaam aanbod Duurzame vraag = blijvende vraag, geen hype • duurzame auto is / wordt een aantrekkelijke propositie op eigen kracht, of in context van lange termijn specifiek / generiek beleid vraagt stijgt “voorspelbaar” en beheersbaar • fabrikanten kunnen investeren • voertuigen behouden (rest)waarde

Ontwikkeling van duurzame vraag vergt ontwikkeling van duurzaam aanbod Duurzaam aanbod = techniek gaat lang mee • EVs:Li-batterijen moeten zich nog bewijzen techniek is “sustainable” • materialen, energie, broeikasgassen, luchtkwaliteit, geluid • EVs: winning van lithium? / recycling? aanbod is blijvend, geen hype • solide aanbieders met ruim, groeiend aanbod • aanbieders staan garant voor techniek

Ontwikkeling van duurzame vraag vergt ontwikkeling van duurzaam aanbod aantrekkelijke propositie economische business case • kosten van voertuig, energiegebruik en onderhoud • mede bepaald door inbedding in belastingsysteem en evt. toekomstige beleidsmaatregelen: - ABvM, accijns, CO2-tax of transport in ETS • waarde van voertuig als element in energie- infrastructuur / distributiesysteem - EVs als buffer voor duurzame energie

Ontwikkeling van duurzame vraag vergt ontwikkeling van duurzaam aanbod aantrekkelijke propositie added value voor zakelijke of particuliere gebruiker: • voordelen creëren t.o.v. conventionele auto - toegang tot milieuzones, parkeerfaciliteiten - betere auto: comfort, prestaties, gebruiksmogelijkheden alternatief ontwerp voertuig

Ontwikkeling van duurzame vraag vergt ontwikkeling van duurzaam aanbod aantrekkelijke propositie added value voor zakelijke of particuliere gebruiker: • nadelen voor gebruiker beperken: - standaardisatie - actieradius - tank- cq. oplaadinfrastructuur » snelladen / batterij-lease - slimme betaalsystemen - mobiliteitsdiensten

Rol van overheden stimuleren technische & markt- ontwikkeling d.m.v.: normstelling grootschalige, goed gemonitorde praktijkproeven fiscale prikkels tijdig duidelijkheid verschaffen over langdurig stabiele fiscale inbedding o.a. accijns, CO2-differentiatie van belastingen, ABvM

Rol van bedrijven activiteiten op basis van lange termijn visie reductie kosten en creëren added value belangrijke drivers voor ontwikkeling commitment in praktijkproeven garant staan voor eigen product niet opportunistisch / subsidiegedreven / korte-termijn realistische communicatie

Rol van opleidingen ontwerpers trainen in: integraal duurzaam denken • well-to-wheel en cradle-to-grave • voertuig als onderdeel van vervoerssysteem • vervoerssysteem als onderdeel van maatschappij kritische reflectie op duurzaamheid en potentie van technische opties ontwerpen met oog op kostenreductie creatief ontwerpen t.b.v. genereren toegevoegde waarde

Dromen, ambities, hypes en realiteit ambitieuze doelen nodig om beweging te creëren start implementatie nodig om innovaties m.b.t. techniek en markt te versnellen gevaar van creëren hype expectation management helder en eerlijk communiceren commitment goede balans vinden tussen: enthousiasme van ondernemers / projecten en bestaande onzekerheden m.b.t. technische en marktrijpheid van duurzame voertuigen

Realistische doelen stellen oppervlak onder de zeer optimistische curve: 1.000.000 voertuigen marktaandeel: 50% 1 miljoen elektrische auto’s in 2020 is niet realistisch technisch potentieel marktpotentieel

Ontwikkeling van duurzame vraag vergt ontwikkeling van duurzaam aanbod S-curve voor marktpenetratie 1 0,9 0,8 0,7 0,6 niet duurzame vraag stort in, bijv. als gevolg 0,5 van teleurstellingen bij 0,4 gebruikers of afbouwen 0,3 van (in)directe subsidies 0,2 0,1 ? 0 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 artificiële, niet duurzame markt kan instorten

Conclusies (1) Duurzaam transportsysteem vereist innovaties m.b.t.: zuinige en schone voertuigen toepassing duurzaam geproduceerde energiedragers duurzame transportsystemen alternatieven voor fysiek transport Kosten moeten lager Toegevoegde waarde moet hoger!

Conclusies (2) Creëren van reële verwachtingen over: techniek voordelen voor milieu voor- en nadelen voor gebruikers marktkansen Voorlopig nog geen winnaar aan te wijzen: wedden op meerdere paarden noodzakelijk start implementatie meerdere paden

Contact Dr.ir. Richard Smokers TNO Industrie & Techniek Stieltjesweg 1 2628 CK Delft tel. 015-2697511 e-mail richard.smokers@tno.nl

Duurzaam Internationale Benadering Van Duurzaamheid, TNO

0 comments

Notes on slide 1

Favorites, Groups & Events