Aviation Emissions Calculator
7 Ketenemissies voertuigen en infrastructuur
7.1 Bijdrage van infrastructuur en voertuigproductie op de totale levenscyclus-emissies van voertuigen
105 190325 - STREAM Goederenvervoer 2020 – Februari 2021
7 Ketenemissies voertuigen en infrastructuur
Zoals in Hoofdstuk 1 is aangegeven, richten de kentallen in de voorgaande hoofdstukken zich op de emissies die direct gerelateerd zijn aan het gebruik van het voertuig29. Emissies van infrastructuur en voertuigproductie zijn niet meegenomen. Deze emissies worden echter steeds vaker betrokken in discussies over de meest duurzame wijze van transport.
Bijvoorbeeld in vergelijkingen tussen spoor- en luchtvaartinzet wordt vaak het argument gebruikt dat spoorinfrastructuur een grote bijdrage heeft in de totale ketenemissies.
Daarnaast wordt met de opkomst van elektrische voertuigen veelvuldig gesproken over de emissies die veroorzaakt worden door de productie van de batterijen.
In dit hoofdstuk wordt aandacht besteed aan de emissies van infrastructuur en voertuig-productie en hoe deze zich verhouden tot de CO2-emissies van het energiegebruik. Er wordt specifiek aandacht besteed aan de CO2-emissies van batterijproductie vanwege de toene-mende rol van elektrische voertuigen binnen de transportsector. Zo zijn er inmiddels meerdere elektrische bestelauto’s en trucks op de markt en zijn er voor de binnenvaart een aantal elektrische schepen ontworpen die naar verwachting in de loop van 2020 in de vaart genomen zullen worden. Daarnaast is het NLR bezig met een Living Lab Electric Flight.
In Pararaaf 7.1 wordt aan de hand van literatuur inzicht gegeven in de bijdrage van infrastructuur en voertuigproductie en –onderhoud op de totale levenscyclusemissies van goederentransport. In Paragraaf 7.2 wordt dieper ingegaan op het effect van batterij-productie op de levenscyclusemissies van wegvoertuigen. In Paragraaf 7.3 worden tenslotte conclusies getrokken en aanbevelingen gedaan om voor Nederland specifieke kentallen te ontwikkelen met betrekking tot de impact van infrastructuur en voertuigproductie en -onderhoud.
7.1 Bijdrage van infrastructuur en voertuigproductie op de totale levenscyclus-emissies van voertuigen
7.1.1 Levenscyclusanalyse
Met een levenscyclusanalyse (LCA) kunnen emissies bepaald worden voor een bepaald proces of product over de hele levenscyclus. Voor de levenscyclus van een voertuig wordt gekeken naar de milieu-impact die veroorzaakt wordt vanaf het delven van de materialen tot aan de afdanking. Daartussen wordt gekeken naar het productieproces, logistieke processen tijdens de productie, het gebruik, de infrastructuur en het onderhoud. Voor mobiliteit zijn alle factoren weergegeven in Figuur 28 waarbij onderscheid wordt gemaakt tussen materieel, infrastructuur en gebruik. De emissies van de keten worden bepaald door het materiaalgebruik en het energiegebruik per onderdeel. Daar valt bijvoorbeeld ook het machinegebruik onder tijdens de productie en het onderhoud van het voertuig.
________________________________
29 Waar in dit hoofdstuk voertuig staat worden ook vaartuigen en vliegtuigen bedoeld.
106 190325 - STREAM Goederenvervoer 2020 – Februari 2021 Figuur 28 – Overzicht milieu-impact keten van transport
Om de emissies van voertuigproductie per (ton)kilometer te bepalen worden de totale productie-emissies afgeschreven over de totale (ton)kilometers gedurende de levensduur.
De emissies per (ton)kilometer die veroorzaakt worden door de productie van het voertuig hangen dus niet alleen af van het productieproces (en de aannames die ten grondslag liggen aan het productieproces), maar ook van (aannames omtrent) de levensduur van onderdelen en het voertuig als geheel.
Infrastructuur wordt door meerdere voertuigen gebruikt over meerdere jaren. Om de emissies van infrastructuur per voertuigkilometer of tonkilometer te bepalen worden de totale emissies over de jaren en gebruikers verdeeld. Voor bijvoorbeeld weginfrastructuur variëren de gebruikers van motoren tot zware vrachtauto’s. Omdat het verschillende voer-tuigen betreft, wordt met behulp van allocatiefactoren omgerekend wat de bijdrage van de infrastructuur per voertuig is. De aannames hierover kunnen per land en per bron
verschillen.
7.1.2 Emissies van voertuigproductie en infrastructuur
Bronnenonderzoek
Op het gebied van LCAs in de mobiliteit zijn diverse bronnen beschikbaar die relevant zijn voor STREAM en die zijn onderzocht voor deze analyse, zie Tabel 82. Van de onderzochte bronnen zijn er slechts twee die informatie geven over alle onderwerpen voor alle moda-liteiten in het kader van de levenscyclus van voertuigen en infrastructuur en deze ook uit-drukken per tonkilometer, namelijk Ecoinvent (2010) en Frischknecht, et al. (2016).
Ecoinvent is een database met informatie over emissies van duizenden producten, inclusief het productie- en onderhoudsproces. In Frischknecht, et al. (2016) wordt informatie uit de Ecoinventdatabase gebruikt en aangepast op basis van specifieke aannames per type
Productie Onderhoud Afdanking
Materieel Infrastructuur
Energiegebruik
Materiaalgebruik Delving Transport Verwerking Assemblage
Delving Transport Verwerking
(De)montage
Uitvoeren controles
Afval
Re- /up cycling
Gebruik
Brandstof
Slijtage-emissies
Productie
Verbranding
Ketenemissies voertuig
107 190325 - STREAM Goederenvervoer 2020 – Februari 2021
voertuig. De resultaten zijn opgenomen in een dataset met de naam Mobitool.
In vergelijking met de andere bronnen zijn de ketenemissies in Mobitool het duidelijkst gesplitst naar bijdrage van infrastructuur, voertuigproductie, -onderhoud en -gebruik.
Daarnaast komen de voertuigcategorieën grotendeels overeen met de categorieën die in STREAM gehanteerd worden en zijn er gegevens over CO2, NOx en PM beschikbaar.
Mobitool is daarmee de meest complete bron en dient als basis voor de rest van dit hoofd-stuk. De overige bronnen bevatten informatie die gedeeltelijk overlap hebben met de categorieën die in Ecoinvent (2010) en Frischknecht, et al. (2016) zijn toegepast.
In Bijlage E staat een beknopte beschrijving van de bronnen. Een exacte vergelijking tussen de bronnen is niet in alle gevallen te maken omdat de emissies niet altijd uitgedrukt zijn per tonkilometer. Ook bevatten niet alle bronnen informatie over elke stap in de keten waardoor de totale ketenemissies onbekend zijn. Om te komen tot een vergelijking zullen er aannames gemaakt moeten te worden over bijvoorbeeld het jaarkilometrage, de levens-duur van het voertuig en het vervoerde gewicht tijdens de levenslevens-duur. Daarnaast moeten de uitgangspunten van de berekeningen in de bronnen vergeleken worden. Hierbij valt te denken aan het gewicht van het voertuig, uitgangspunten over de productie van het voertuig en de allocatiefactor voor infrastructuur.
Tabel 82 – Overzicht bestudeerde bronnen STREAM 2020
Bron Modaliteit
* Deze bron gaat over personenvervoer en niet over goederenvervoer.
Tijdens de afronding van STREAM is er nog een belangrijke nieuwe studie verschenen over de levenscyclusanalyse van wegvoertuigen (Ricardo, 2020). Deze studie is in de huidige analyse niet meegenomen, maar lijkt in grote lijken in overeenstemming met de data uit Mobitool.
Emissies van voertuigproductie en infrastructuur
In Figuur 29 zijn op basis van Mobitool de CO2-emissies per proces in percentages en absolute waarden weergegeven van alle modaliteiten over de hele keten. Bij alle modali-teiten worden de meeste CO2-emissies veroorzaakt door het energiegebruik van de voertuig-aandrijving (TTW + WTT) met een minimale bijdrage van 80% in de totale levenscyclus CO2 -emissies. In absolute zin zijn de emissies van voertuigproductie, -onderhoud en infra-structuur het hoogst voor de wegvoertuigen en voor luchtvaart. Wat betreft
108 190325 - STREAM Goederenvervoer 2020 – Februari 2021
productie en -onderhoud heeft dit met name te maken met de relatief lage tonkilometer-prestatie over de levensduur van vliegtuigen en vrachtauto’s ten opzichte spoor, binnen- en zeevaart. De infrastructuuremissies van wegtransport zijn hoog vanwege de tonkilometer-prestatie, maar ook vanwege het relatief uitgebreide wegennetwerk ten opzichte van het infrastructuurnetwerk van de andere modaliteiten. Voor vliegtuigen is dit niet het geval maar vliegtuigen op kortere afstand (Europees) hebben relatief hoge CO2-emissies van infra-structuur, omdat ze relatief veel beslag leggen op de infrastructuur ten opzichte van de kilometers die ze maken. Bij langeafstandsvluchten is dit logischerwijs minder het geval.
Figuur 29 – Aandelen processen aan CO2-emissies in de keten per modaliteit (Frischknecht, et al., 2016)
Relatief gezien zijn de bijdrage van infrastructuur van spoor en binnenvaart juist hoger dan bij de andere modaliteiten, wat te danken is aan de lage CO2-emissies van energiegebruik.
Bij luchtvaart is te zien dat in relatieve zin de emissies door productie, afdanking en onderhoud te verwaarlozen zijn ten opzichte van het totaal, door de veel hogere WTW-emissies per tonkilometer. In Bijlage E zijn de resultaten voor NOx en PM opgenomen.