Er is een alternatief voor de dieselmotor – Joeri Van Mierlo Auteur: Joeri Van Mierlo

ma 12/10/2015 - 15:41 Joeri Van Mierlo We hebben het geweten bij MOBI, de onderzoeksgroep van de Vrije Universiteit Brussel die werkt rond duurzame mobiliteit en logistiek. In volle dieselgate werden we de afgelopen weken overspoeld door vragen over elektrisch rijden. Tijd om heel wat onduidelijkheid weg te werken.

Prof. Dr. Ir. Joeri Van Mierlo is hoogleraar aan de Vrije Universiteit Brussel en directeur van de onderzoeksgroep MOBI.

Betekent dieselgate het einde van de dieselmotor? Rijden we binnenkort allemaal elektrisch?

Het zou mooi zijn, moesten we morgen allen wakker worden en er reden nog enkel elektrische wagens rond. Heerlijke frisse gezonde lucht, geen lawaaihinder in de steden en dorpen. Echter de realiteit is dat men een wagenpark niet van vandaag op morgen vervangt. Een wagen heeft een gemiddelde levensduur van meer dan 14 jaar. Als men vandaag bijvoorbeeld een dieselwagen koopt, dan zal die tegen 2030 nog steeds op onze wegen rondrijden.

Maar we zitten wel heel duidelijk op een kantelmoment. Vroeger waren er enkel een paar kleine elektrische stadswagens beschikbaar maar met de komst van Tesla werd een elektrische wagen ook door een ander publiek gesmaakt. Elke constructeur zet ondertussen elektrische wagens op de markt. Dus er beweegt wat.

Onze modellen voorspellen dat tegen 2020 zo’n 5 a 10% van de nieuw verkochte wagens elektrische wagens zullen zijn. Echter dit hangt ook sterk af van de politieke wil en de beleidsincentives voor elektrische wagens. Zo is de meest verkochte wagen in Noorwegen geen benzine of dieselwagen meer, maar een elektrische, dankzij het gunstig fiscaal klimaat in Noorwegen voor elektrische wagens.

Is elektrisch rijden echt de beste oplossing voor het milieu?

Het antwoord is ja. Het is natuurlijk belangrijk de hele levenscyclus van een voertuig in rekening te nemen om vragen over de milieu-impact correct te beantwoorden. Daarvoor hebben we gedetailleerde computermodellen ontwikkeld, zodat we naast de emissies uit de uitlaatpijp van een voertuig, ook rekening kunnen houden met de milieu-impact van de batterijen en van de productie van elektriciteit.

Over de volledige levensduurte stoten elektrische voertuigen 3 tot 4 keer minder CO2 uit dan een dieselwagen. En dit rekening houdend met hoe we elektriciteit vandaag in België opwekken. Als ze op groene stroom zouden rijden, spreken we van 15 keer minder CO2 uitstoot. Op “well-to-wheel” basis stoten ze 4 keer minder fijn stof en 20 keer minder stikstofoxides (NOx) uit. Belangrijk is wel te onderstrepen dat bij de ontginging van grondstoffen in Zuid-America of China er nog een grote milieuverbetering nodig is en dat recyclage van materialen de milieu-impact nog verder kan reduceren.

De autoconstructeurs hebben grote inspanningen geleverd om vele emissies naar beneden te krijgen, maar de NOx emissies blijft een grote uitdaging voor dieselwagens.
Dieselgate is in Europa eigenlijk een probleem van de NEDC cyclus waarvan we al decennia lang weten dat deze snelheidscyclus niet representatief is voor reëel verkeer en dat er hierdoor tot Euro 5 geen NOx reductie was bij dieselvoertuigen. Gelukkig wordt er nu werk gemaakt van een meer representatieve snelheidscyclus en van emissiemetingen in reëel verkeer en zijn er constructeurs die dieselwagens met lagere NOX emissies op de markt brengen.

Biobrandstoffen hebben 40% tot 60% minder broeikasgassen, maar dan weer geen drastische verbetering naar luchtkwaliteit toe. En dan hebben we nog enkele andere alternatieven zoals aardgas en LPG voertuigen. Deze scoren beter voor de luchtkwaliteit, dus voor onze gezondheid. Anderzijds zijn aardgasvoertuigen en LPG voertuigen geen echte oplossing voor ons klimaatprobleem.

Het is dus niet zo eenvoudig om verschillende alternatieven met elkaar te vergelijken. Maar gelukkig bestaan er wetenschappelijke methodes, namelijk levenscyclus analyses (LCA) die toelaten al deze aspecten met elkaar te vergelijken. Als men rekening houdt met zowel klimaatsverandering als luchtkwaliteit dan scoren benzine, diesel, LPG en aardgasvoertuigen niet zoveel verschillend. Bij hybride en zeker plug-in hybride voertuigen zien we een score die tot een factor 2 beter kan zijn en elektrische voertuigen hebben een milieu-impact die tot 5 keer kleiner kan zijn dan de conventionele brandstoffen.

Er wordt ook over waterstof gesproken als de echt ‘zero emission’ oplossing. Maar ook waterstof moet opgewekt worden. Waterstof dat men met aardgas produceert heeft geen voordeel wat betreft broeikasgassen. Je moet het waterstofgas dus met hernieuwbare energiebronnen opwekken, via wind- of zonne-energie of via waterkracht. Het probleem is dat men drie keer zoveel windturbines nodig heeft om een waterstofgaswagen te laten rijden dan wanneer men die elektriciteit voor een batterij-elektrische auto zou gebruiken.

Hoe ver kan je rijden met een moderne elektrische wagen?

Met een wagen zoals Tesla kom je al een heel eind, namelijk zo’n 400km maar gemiddeld mogen we spreken van een autonomie van 150km. Het rijbereik is ook gerelateerd aan de rijstijl, de weersomstandigheden, het soort traject en het gewenste comfort. Zet je de verwarming op 22°C in putje winter dan vergt dit veel meer van de batterij.

Maar wat we in vakjargon ‘range anxiety’ noemen is inderdaad een belangrijke factor voor de consument. Meer dan 95% van onze dagelijkse verplaatsingen zijn korter dan 100km. 30% van alle voertuigen rijden nooit meer dan 100 km per dag. Het zou al een goed begin zijn indien deze 30% elektrisch zouden zijn. Maar consumenten hebben de neiging een auto te kopen op maat van hun occasionele verre verplaatsingen.

Er wordt ook hard gewerkt aan nieuwe generaties batterijen. Binnen 5 jaar zal de batterij 2 keer zoveel energie kunnen opslaan en de kostprijs van de batterij zal tegen 2020 gehalveerd zijn.

Hebben we voldoende stroom?

Stel dat 10% van ons wagenpark elektrisch zou zijn, dan zou men slechts 1,4% meer elektriciteit moeten opwekken.

Belangrijk is wel te onderstrepen dat er ook een hele andere evolutie bezig is. Namelijk die van de introductie van hernieuwbare energiebronnen zoals zon- en windenergie. Hun aandeel in de productie van elektriciteit zal sterk stijgen. Echter dit geeft ook uitdagingen. Wat als er geen wind is en geen zon? Dan zullen andere centrales moeten draaien om stroom te voorzien ofwel zal men meer en meer moeten werken met energie-opslag. De batterijen van de elektrische wagens zijn hier een potentiële kandidaat voor. Maar om dit mogelijk te maken heeft men heel veel elektrische wagens nodig en zoals reeds geschetst zullen die pas langzaam de markt binnenkomen. In afwachting van deze marktintroductie van elektrische voertuigen, zal men dus ons elektriciteitssysteem grondig moeten herzien als men de hernieuwbare energiebronnen hun rol willen laten spelen.

Zijn er voldoende laadpalen en hoe worden die eigenlijk beheerd?

Er zijn naar schatting een duizendtal laadpalen in ons land. De noodzaak voor publieke laadinfrastructuur is sterk afhankelijk van de beschikbaarheid van gezinnen aan een eigen garage. Zeker in stedelijke omgevingen is dit een probleem. Zo beschikken minder dan 12% van de Brusselse gezinnen over een eigen garage. Verder zullen naast de laadpalen in steden ook snelladers een rol gaan spelen. Deze snelladers laten toe op 15 à 25 minuten een batterij terug vol te laden.

Zijn de geplande incentives van de overheid voldoende om de consument over de streep te trekken?

Vandaag is de aankoopkost van een elektrische wagen tot tweemaal zoveel als een conventionele wagen. Enkel naar de aankoopkost kijken is misleidend wanneer je weet dat elektrisch rijden tot 3 maal goedkoper is dan tanken aan de pomp. We ontwikkelden een mathematisch model dat alle kosten in rekening brengt die gepaard gaan met het hebben van een wagen (TCO). Hieruit blijkt dat voor de meeste elektrische wagens de komende jaren er nog een overheidssteun nodig is om de prille markt te ondersteunen.

Welk effect heeft elektrificatie van vervoer op onze economie?

Studies spreken dat de elektrificatie zo’n 1 miljoen extra jobs in 2030 en 2 miljoen in 2050 kunnen bewerkstelligen in Europa. Deze jobs hebben te maken met de ontwikkeling en productie van componenten voor elektrische voertuigen, maar ook met de nieuwe diensten die geboden zullen worden op het vlak van laadinfrastructuur bijvoorbeeld. Sowieso is het een goede zaak want een andere zeer belangrijke parameter is de olie-afhankelijkheid. We jagen dagelijks 1 miljard euro uit onze Europese economie om olie te importeren. Door deze middelen in onze eigen economie te steken kan men heel wat extra tewerkstelling genereren.

Er wordt wel eens geopperd dat het verlies van inkomsten uit accijnzen op diesel een negatieve impact heeft op het overheidsbudget. Maar dit houdt dan geen rekening met de verbeterde luchtkwaliteit. We ontlopen dan niet alleen boetes die Europa oplegt. Er zullen door de verbeterde luchtkwaliteit minder overheidsuitgaven nodig zijn voor ziekenzorg, het schoonmaken van gebouwen en monumenten enz. Dit zijn overigens geen veronderstellingen, we ontwikkelden een ‘External Cost Calculator’ die dergelijke kosten in rekening kan brengen en overheden kan ondersteunen in het nemen van gefundeerde beleidsmaatregelen.