Effecten van milieuzone vrachtverkeer en schone bussen in Utrecht

Transcriptie

1 Stieltjesweg 1 Postbus AD Delft TNO-rapport MON-RPT-033-DTS Effecten van milieuzone vrachtverkeer en schone bussen in Utrecht T F info-ient@tno.nl Datum 11 maart 2010 Auteur(s) Opdrachtgever Gemeente Utrecht Stadsontwikkeling Ravellaan 96 Postbus RK Utrecht Projectnummer Rubricering rapport Ongerubriceerd Aantal pagina's 43 (incl. bijlagen) Aantal bijlagen 5 Alle rechten voorbehouden. Niets uit dit rapport mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van TNO. Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor onderzoeksopdrachten aan TNO, dan wel de betreffende terzake tussen de partijen gesloten overeenkomst. Het ter inzage geven van het TNO-rapport aan direct belanghebbenden is toegestaan TNO

2 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 Samenvatting Na derogatie moet ook de gemeente Utrecht in 2015 voldoen aan de Europese grenswaarde voor de jaargemiddelde NO 2 concentratie. Voor de berekeningen met versie 7 van het CAR II model heeft de gemeente Utrecht de grenswaarde voor de jaargemiddelde NO 2 concentratie op 36,8 µg/m 3 gesteld. Dit in verband met de onzekerheden in de luchtkwaliteitsberekeningen. In een aantal knelpuntstraten in Utrecht levert het buswagenpark een belangrijke bijdrage aan de NO 2 concentratie. Daarbij is de vraag of, en hoe, de inzet van schone bussen kan bijdragen aan het voldoen aan de NO 2 luchtkwaliteitsnorm in De gemeente Utrecht heeft TNO gevraagd om een aantal concrete vragen te onderzoeken, gerelateerd aan het effect van de milieuzone vrachtverkeer en de inzet van schone bussen. Schalingsfactoren milieuzone vrachtverkeer voor reductie NO x, NO 2 en PM 10 emissies Begin 2007 zijn de effecten op de luchtkwaliteit berekend van een milieuzone voor het vrachtverkeer in de binnenstad. Gezien de snelle ontwikkeling in inzichten op het gebied van de uitstoot van vrachtverkeer en de effecten van een milieuzone is het effect van de milieuzone vrachtverkeer opnieuw berekend. Het effect is uitgedrukt als schalingsfactor waarmee wordt aangegeven hoeveel de NO x, NO 2 1 en fijnstof emissie van het vrachtverkeer vermindert ten gevolge van de invoering van een milieuzone. Zo kan het effect meegenomen worden in de luchtkwaliteitberekeningen. Schalingsfactoren zijn voor zowel CAR II versie 7 als voor CAR II versie 8 berekend, waarbij zoveel mogelijk dezelfde methodiek en uitgangspunten zijn aangehouden. De schalingsfactoren berekend voor CAR II versie 8 zijn identiek aan de voor het Ministerie van VROM berekende schalingsfactoren en zijn door VROM gepubliceerd. Voor CAR II versie 7 zijn geen schalingsfactoren gepubliceerd. De schalingsfactoren laten zien dat de milieuzone ook in 2015 een positief effect heeft op de luchtkwaliteit, maar voor de straten met veel busverkeer is deze onvoldoende om in 2015 de door de gemeente Utrecht gestelde normen te halen. Lage emissies toekomstige buswagenpark en aanvullende eis NO x en NO 2 nodig Om in de toekomst aan de jaargemiddelde NO 2 norm voor luchtkwaliteit te voldoen is op basis van het CAR II model versie 7 onderzocht welke NO x en NO 2 emissies de toekomstige bussen mogen hebben. In overleg met de gemeente Utrecht is de Nobelstraat als maatgevende straat aangehouden. De berekeningen laten zien dat er strenge eisen gesteld moeten worden aan de praktijkemissies van de bussen om daarmee in 2015 de door de gemeente Utrecht gestelde grenswaarde te halen. Op basis van het rekeninstrument schone bussen bij het CAR II model, blijkt dat de nog te vervangen bussen vervangen kunnen worden door bussen van het type: - EEV CNG (stoichiometrisch, bestaand) - Dieselbussen met lage praktijkemissies, zoals Euro VI diesel bussen (in ontwikkeling) 1 Tijdens de verbranding van fossiele brandstof wordt in meer of mindere mate NO x geëmitteerd, dat bestaat uit NO en NO 2. Voor voertuigen zijn eisen gesteld aan de NO x emissies middels de Europese emissiewetgeving (Euro-normen). Het NO 2 deel uit de NO x draagt direct bij aan de NO 2 concentratie in de buitenlucht. Ook de NO wordt omgezet naar NO 2. Aangezien de omzetting van NO naar NO 2 enige tijd in beslag neemt, draagt NO minder direct bij dan de directe NO 2 emissie.

3 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 Ook EEV dieselbussen met een lage NO x en een, in absolute termen, lage directe NO 2 uitstoot en Euro V bussen met SCR technologie komen in aanmerking. Euro V bussen zijn wellicht niet wenselijk omdat deze over het algemeen niet voorzien zijn van een gesloten roetfilter en dus in de praktijk een relatief hoge fijn stof uitstoot hebben. Hierbij is uitgegaan van de situatie dat de emissies van de recent aangeschafte EEV bussen in overeenstemming zijn met het rekeninstrument schone bussen. Opgemerkt moet worden dat de situatie doorgerekend is voor bussen met de snelheid van normaal stadsverkeer met enige stagnatie (20 %). Na het beschikbaar komen van CAR II versie 8 zijn de berekeningen geactualiseerd. Hierbij is, op verzoek van de gemeente Utrecht, een grenswaarde van 40,5 µg/m 3 aangehouden. Dit levert dezelfde bevindingen op. Omdat in de gereglementeerde testen alleen een limietwaarde wordt toegekend aan de NO x emissie bestaat het risico dat er een groot deel van de NO x emissie als directe NO 2 wordt geëmitteerd, met een hogere NO 2 concentratie in de lucht tot gevolg. Om dit risico te verkleinen is een aanvullende eis nodig waarbij zowel de NO x en de NO 2 expliciet worden meegenomen. Deze eis gaat uit van een limietwaarde aan de NO x en de NO 2 emissies waarbij de emissie bepaald wordt onder omstandigheden die representatief zijn voor het praktijkgebruik in de stad. Vervolgonderzoek naar een aanvullende eis is inmiddels uitgevoerd. Mogelijkheid om NO 2 fractie van VDL EEV bussen te reduceren tot 20% Uit een TNO onderzoek uit 2007 blijkt dat de recent aangeschafte VDL Ambassador bus (die voldoet aan de EEV emissie-eis) een hoge directe fractie NO 2 van 40 % in het uitlaatgas heeft. Dit is gemeten op een rollenbank in een laboratorium. Uit overleg met VDL blijkt dat, indien er in de praktijk inderdaad sprake is van een hoge directe NO 2 fractie van 40 %, er potentieel mogelijkheden zijn om deze fractie te verlagen. Bij deze bussen is als nabehandelingtechnologie een combinatie van een SCR en een CRT gebruikt. Een hoog percentage directe NO 2 uit de uitlaat is een aanwijzing dat de oxidatiekatalysator van de CRT ruim bemeten is en verkleind zou kunnen worden. Deze is relatief eenvoudig te vervangen. Te weinig NO 2 kan de werking van het roetfilter op termijn echter ongunstig beïnvloeden en uiteindelijk kan zelfs motorschade ontstaan. Daarom moet een dergelijke aanpassing gepaard gaan met een meting vooraf om het probleem vast te stellen en monitoring achteraf. Effecten op de NO x en de fijnstof uitstoot zijn bij een dergelijke aanpassing niet te verwachten. NO 2 fractie 21 % volgens indicatieve metingen NO 2 concentratie EEV bussen Of de hoge directe fractie NO 2 van 40 % voor de VDL EEV bussen ook in Utrecht plaatsvindt, is afhankelijk van hoe de bussen in de praktijk ingezet worden. In een meetcampagne aan de Lange Janstraat zijn metingen van de NO x en NO 2 concentratie gedaan bij passages van zowel reguliere bussen als recent aangeschafte VDL EEV bussen. Uit de metingen blijkt dat de uitstoot van de directe fractie NO 2 voor de EEV bussen met ca. 21% inderdaad hoger is dan voor de overige bussen (ca. 16%), maar minder hoog dan de 40 % volgens eerdere emissiemetingen. De spreiding in de metingen is echter erg groot, waardoor de metingen alleen als indicatie gebruikt kunnen worden. Nader onderzoek is echter gewenst om deze conclusie betrouwbaarder te onderbouwen, waarbij de emissies van de bus direct aan de uitlaat gemeten worden onder omstandigheden die representatief zijn voor de praktijk. Dit onderzoek is inmiddels uitgevoerd.

4 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 Hogere NO x en NO 2 emissies voor gelede en dubbelgelede bussen In de gemeente Utrecht is een substantieel deel van de bussen een gelede of dubbelgelede bus. Ten opzichte van ongelede bussen hebben gelede en dubbelgelede bussen een hogere massa en daardoor ook een hogere uitstoot in gram per kilometer. Voor de NO x emissie van gelede en dubbelgelede bussen is een inschatting gemaakt met behulp van het VERSIT+ HD model waaruit blijkt dat: - een gelede bus per kilometer ongeveer 21 % meer NO x uitstoot dan een soortgelijke ongelede bus. - een dubbelgelede bus per kilometer ongeveer 56 % meer NO x emitteert dan een soortgelijke ongelede bus. Dezelfde verhouding zal gelden voor de NO 2 emissie. Hierbij zijn de nabehandelingsystemen van moderne bussen niet expliciet meegenomen. Daarom moeten bovenstaande resultaten als een indicatie worden gezien. Uitgaande van een gesloten roetfilter, is de verwachting dat de fijnstof uitstoot door verbranding nog steeds erg laag zal zijn. De fijnstof emissie wordt daardoor gedomineerd door de slijtage van banden, remmen en wegdek. Door de extra assen, zal deze enigszins kunnen toenemen voor gelede en dubbelgelede bussen. Emissie-effecten voor hybride bussen positief maar lopen sterk uiteen: testen nodig Ter verbetering van de luchtkwaliteit heeft de Bestuurs Regio Utrecht (BRU) de intentie om Hybride bussen in te zetten. Daarom heeft TNO middels een literatuurstudie onderzocht wat er bekend is over de emissie-effecten van hybride bussen. Amerikaanse studies laten zien dat door hybridisatie in het meest gunstige geval ongeveer 20 % vermindering van de NO x emissie verwacht mag worden voor een moderne bus. Ondanks het ontbreken van gegevens over de effecten op moderne motoren met nabehandelingtechnologie ligt het in de verwachting dat voor bussen hybridisatie geen negatief effect zal hebben op het functioneren van de huidige nabehandelingsystemen. Daarnaast wordt er in Europa op dit moment aan verschillende innovatieve hybride bussen gewerkt waarbij grote reducties van de schadelijke uitstoot en het brandstofverbruik worden geclaimd. Deze concepten bieden potentie, zeker als ze in staat zijn om op trajecten geheel elektrisch te rijden waarbij geen verbrandingsemissies vrijkomen. Het gaat hier echter nog om concepten, die verder ontwikkeld en getest moeten worden. Informatie over de emissie prestaties onder praktijkomstandigheden zijn nog niet beschikbaar. Een vermindering van de fijnstof emissie is bij hybridisatie niet waarschijnlijk ten opzichte van moderne conventionele Europese bussen, aangenomen dat deze al grotendeels voorzien zijn van een gesloten roetfilter. Hierdoor is de fijnstof uitstoot ten gevolge van de verbranding al laag. Op basis van bovenstaande kan worden gesteld dat hybridisatie een positief effect heeft op de schadelijke emissies (met name NO x, NO 2, en CO 2 ) en het brandstofverbruik. De gevonden resultaten lopen echter uiteen, afhankelijk van het gekozen concept, en hebben daardoor een indicatief karakter. De meeste hybride busconcepten moeten zich nog in de praktijk bewijzen. Emissiemetingen onder representatieve omstandigheden zullen bepalen of er belangrijke voordelen voor luchtkwaliteit zijn. De standaard testprocedure voor motoren voorziet hierin niet en praktijktesten zijn daarom nodig.

5 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 Inhoudsopgave Samenvatting Inleiding Methodiek & uitgangspunten Berekening emissie-effecten milieuzone vrachtverkeer Berekening maximaal toegestane NO x en NO 2 emissies bussenvloot Inleiding NO x en NO 2 emissies bussenpark Invulling bussenpark Aanvullende eis voor NO en NO 2 emissies Indicatieve metingen aan bussen in de Lange Janstraat Doelstelling en onderzoeksaanpak Resultaten Conclusies Emissiefactoren gelede, dubbel gelede en hybride bussen Introductie Effecten gelede en dubbel gelede bussen Effecten hybride bussen Discussie, conclusies en aanbevelingen Discussie Conclusies en aanbevelingen Referenties Ondertekening Bijlage(n) A Schalingsfactoren milieuzone vrachtverkeer, zoals berekend voor Saneringstool versie 3.0 B Achtergrond luchtkwaliteitberekeningen schone bussen C Maximale toegestane emissies van de bussenvloot op basis van CAR II, versie 8 D Overzicht metingen in Lange Janstraat E Inschatting additionele CO 2 emissies voor gelede en dubbelgelede bussen

6 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 1 Inleiding Na derogatie moet ook de gemeente Utrecht in 2015 voldoen aan de Europese luchtkwaliteitsnormen voor de NO 2 concentratie. In een aantal straten in Utrecht wordt een belangrijke bijdrage aan de NO 2 concentratie geleverd door het bussenpark. Daarbij is de vraag of en hoe de inzet van schone bussen kan bijdragen aan het voldoen aan de NO 2 luchtkwaliteitsnormen in De gemeente Utrecht heeft TNO gevraagd om een aantal concrete vragen te onderzoeken en te beantwoorden. Deze vragen zijn gerelateerd aan de inzet van met name schone bussen en zijn hieronder uitgewerkt: 1. Begin 2007 zijn de effecten op de luchtkwaliteit berekend van een milieuzone voor het vrachtverkeer in de binnenstad. Gezien de snelle ontwikkeling in inzichten op het gebied van de uitstoot van vrachtverkeer en de effecten van een milieuzone vrachtverkeer heeft de gemeente Utrecht aan TNO gevraagd om aan te geven wat het verwachte effect is op de NO x en PM 10 emissies van een milieuzone vrachtverkeer. 2. Om in de toekomst aan de jaargemiddelde NO 2 norm voor luchtkwaliteit te voldoen, wil de gemeente Utrecht het volgende graag weten: a. welke emissies mogen de toekomstige schone bussen hebben en b. is het nodig om additionele eisen te stellen aan de directe NO 2 uitstoot van stadsbussen. Hierbij is gekeken naar welke aanvullende eisen nodig zijn, rekening houdend met de praktische haalbaarheid. De emissies van schone bussen zijn in eerste instantie gebaseerd op het rekeninstrument schone bussen van het CAR II model. 3. De hoge directe NO 2 uitstoot van de VDL Ambassador bus die voldoet aan de EEV 3 norm is gebaseerd op emissiemetingen in een laboratorium. Of deze hoge directe NO 2 uitstoot ook in Utrecht plaatsvindt, is afhankelijk van hoe de bussen in de praktijk ingezet worden. Met behulp van indicatieve metingen langs de kant van de weg, wordt inzicht verkregen in de NO 2 emissies van deze bussen terwijl die in Utrecht rondrijden. 4. Indien de VDL Ambassador bussen ook in de praktijk een hoge direct NO 2 uitstoot hebben, is het dan mogelijk om de directe NO 2 uitstoot te reduceren van de al in Utrecht rondrijdende bussen? En indien dit mogelijk is, welke NO x, NO 2 en PM 10 emissies mogen dan worden verwacht? 5. Ter verbetering van de luchtkwaliteit heeft de Bestuurs Regio Utrecht (BRU) de intentie om Hybride bussen in te zetten. Tevens rijden in de gemeente Utrecht veel gelede- en dubbelgelede bussen rond. TNO is door de gemeente Utrecht gevraagd om een inschatting te maken van de NO x, NO 2 en PM 10 emissies van hybride bussen en van gelede- en dubbelgelede bussen. 2 Er moet worden opgemerkt dat de gemeente Utrecht niet zelf de bussen aanschaft. De Bestuurs Regio Utrecht (BRU) is concessieverlener en is verantwoordelijk voor de eisen bij de aanschaf van schone bussen. De gemeente Utrecht maakt deel uit van de BRU. 3 EEV staat voor Enhanced Environmentally friendly Vehicles, een vrijwillige emissie standaard die in 1999 van kracht werd voor voertuigen met extra lage emissies. Deze standaard is grotendeels gelijk aan de Euro V norm (dieselnet.com., 2008).

7 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 Op basis van deze vragen is voor de gemeente Utrecht onderzocht of en hoe de inzet van schone bussen, eventueel in combinatie met de milieuzone vrachtverkeer kan leiden tot een zodanige verbetering van de luchtkwaliteit dat de NO 2 norm in 2015 wordt gehaald. In het rapport is de volgende structuur aangehouden: In hoofdstuk 2 is kort de gehanteerde methodiek met de uitgangspunten beschreven. Daarna volgt in hoofdstuk 3 de berekening van de verwachte effecten van de milieuzone vrachtverkeer op de emissie van het wegverkeer. In hoofdstuk 4 is voor een maatgevende straat berekend wat de maximale uitstoot van de bussenvloot mag zijn, rekening houdend met de milieuzone vrachtverkeer om op die locatie in 2015 aan de door de gemeente Utrecht gestelde jaargemiddelde NO 2 grenswaarde te voldoen. Tevens is op basis van de resultaten van de gewenste samenstelling van de bussenvloot in 2015 bepaald. Hierbij is gebruik gemaakt van het rekeninstrument schone bussen. In hoofdstuk 5 volgen de resultaten van de indicatieve metingen langs de Lange Janstraat. Dit is een van de straten in Utrecht waarbij de verkeersgerelateerde emissies worden gedomineerd door de bussen. In hoofdstuk 6 volgt een inschatting van de emissies van gelede, dubbelgelede en hybride bussen. Tot slot volgen in hoofdstuk 7 de discussie, de conclusies en de aanbevelingen.

8 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 2 Methodiek & uitgangspunten Om de eerste twee vragen te kunnen beantwoorden zijn berekeningen gedaan op basis van het CAR II model, versie 7 4. Er is gekeken naar de situatie voor zichtjaar 2015, omdat met de verkregen derogatie, uiterlijk in 2015 aan de Europese normen voor de NO 2 concentraties moet worden voldaan. De jaargemiddelde grenswaarde voor de NO 2 concentratie waarmee wordt gerekend is normaal gesproken 40,5 µg/m 3. In het CAR II model wordt voor deze berekeningen echter uitgegaan van gemiddelde meteorologische omstandigheden. Omdat de gemeente Utrecht bij de beoordeling van (met CAR II, versie 7) berekende concentraties rekening houdt met ongunstige meteorologische omstandigheden ligt de bovengrens voor de NO 2 concentraties op 36,8 µg/m 3. De gevolgde methodiek voor het beantwoorden van de eerste twee vragen bestaat uit de volgende stappen: - Berekening emissie-effecten milieuzone vrachtverkeer: Allereerst is een berekening gemaakt van het effect van de milieuzone vrachtverkeer op de emissies van middelzwaar en zwaar verkeer. Hierbij zijn de effecten voor de NO x, de NO 2 en de PM 10 uitstoot meegenomen. - Berekening maximaal toegestane NO x en NO 2 emissies bussenvloot: Met behulp van het CAR II model, versie 7, is de referentiesituatie voor 2015 doorgerekend voor een maatgevende straat (de Nobelstraat). Daarna is berekend welke gemiddelde uitstoot van het bussenpark maximaal toelaatbaar is om voor de Nobelstraat aan de gestelde NO 2 luchtkwaliteitseisen te voldoen. - Mogelijke invulling bussenpark: Als laatste stap is onderzocht welke mogelijkheden er zijn om in 2015 een bussenpark te hebben waarmee de gemiddelde uitstoot wordt gehaald. Hiervoor zijn verschillende scenario s uitgewerkt en onderzocht. Hieronder is de gevolgde methodiek in meer detail uitgewerkt. 4 Tijdens de studie was CAR II versie 7 de meest recente gepubliceerde versie van het CAR model. Tegen het einde van het onderzoek kwam CAR II versie 8 beschikbaar met nieuwe emissiefactoren en een update van de achtergrond concentraties. Om de effecten op basis van de nieuwe CAR versie inzichtelijk te maken zijn in diverse bijlages ook de resultaten van de CAR II v8.0 berekeningen toegevoegd.

9 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 3 Berekening emissie-effecten milieuzone vrachtverkeer De invoering van een milieuzone voor vrachtverkeer heeft tot gevolg dat het grootste deel van de oudere voertuigen niet meer in het milieuzone gebied mogen rijden. Hierdoor ontstaat er binnen de milieuzone een wagenpark dat moderner is dan het gemiddelde wagenpark, met een afname van de emissies tot gevolg. In het CAR II model worden emissiefactoren gebruikt die uitgaan van een gemiddelde wagenparksamenstelling zoals uit de ramingen van het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) volgt. Deze emissiefactoren worden jaarlijks geactualiseerd en gepubliceerd door het Ministerie van VROM. Omdat voor de berekening van deze emissiefactoren uitgegaan wordt van een gemiddeld wagenpark, zijn deze standaard emissiefactoren niet representatief voor de emissies van het vrachtverkeer binnen de milieuzone. Om het effect van de milieuzone in luchtkwaliteitberekeningen te kunnen kwantificeren, zijn schalingsfactoren berekend die toepasbaar zijn op de met het CAR II model uitgerekende emissies voor middelzwaar en zwaar verkeer. Schalingsfactoren zijn berekend voor de emissiecomponenten NO x 5, directe NO 2 en PM 10. Hierbij is rekening gehouden met de gestelde eisen, maar ook met het vervangingsgedrag en met ontheffingen. Eisen - Voor de berekening van de schalingsfactoren is uitgegaan van een milieuzone voor het vrachtverkeer die is ingericht conform het Convenant Stimulering schone vrachtauto s en milieuzonering. In dit convenant is overeengekomen dat in een milieuzone geen vrachtauto s worden toegelaten waarbij: - In de Milieuzone vanaf 1 april 2007 vrachtauto s worden toegelaten waarvan de motor minimaal voldoet aan Euronorm II dan wel Euronorm III. In het geval van Euronorm II en Euronorm III steeds in combinatie met een roetfilter. - In de Milieuzone vanaf 1 januari 2010 vrachtwagens worden toegelaten waarvan de motor minimaal voldoet aan de Euronorm IV, met dien verstande dat vanaf 1 januari 2010 tot 1 juli 2013 in de Milieuzone ook vrachtauto s worden toegelaten waarvan de motor minimaal voldoet aan Euronorm III in combinatie met een roetfilter. - In 2015 zal sprake zijn van het toelaten van vrachtauto s met Euronorm IV of schoner. Vervangingsgedrag - Door het weren van vieze vrachtauto s wordt een versnelde aanschaf van nieuwe vrachtauto s in de regio verondersteld. Richtlijn hierbij is o.a. de eindrapportage Een jaar milieuzones vrachtverkeer effectstudie van DHV. Analoog aan de methode die voor de saneringstool is gehanteerd, wordt ervan uitgegaan dat de groep geweerde voertuigen wordt vervangen door een groep voertuigen die dezelfde verdeling heeft als de oorspronkelijke niet geweerde groep voertuigen. 5 Tijdens de verbranding van fossiele brandstof wordt in meer of mindere mate NO x geëmitteerd, dat bestaat uit NO en NO 2. Voor voertuigen zijn eisen gesteld aan de NO x emissies middels de Europese emissiewetgeving (Euro-normen). Het NO 2 deel uit de NO x draagt direct bij aan de NO2 concentratie in de buitenlucht. Maar ook de NO wordt onder invloed van een aantal factoren omgezet naar NO 2 en draagt daardoor bij aan de NO 2 concentratie. Aangezien de omzetting van NO naar NO 2 enige tijd in beslag neemt, draagt NO minder direct bij dan de directe NO 2 emissie. Om deze reden worden in deze rapportage zowel de termen NO x, NO en NO 2 gebruikt.

10 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 Deze aanname levert een zogenaamd status-quo scenario op. Een cijfermatige onderbouwing uit de praktijk ontbreekt echter bij dit scenario, maar het levert wel een scenario op dat realistischer verondersteld mag worden dan vervanging van de oudste toegestane door de nieuwste voertuigen. Ontheffing en handhaving - Voor milieuzones is een tijdelijke ontheffing mogelijk. Er moet rekening gehouden worden met 3 typen ontheffingen: - Landelijke ontheffingen voor bijzondere voertuigen (is ongeveer 3 % van het totale wagenpark en zal naar verwachting na 2010 verder afnemen tot ongeveer 1,5 %). - Landelijke ontheffingen i.v.m. roetfilters: De verwachting is dat voor 95 % van de voertuigen die verplicht zijn een roetfilter te hebben (Euro II tot 2010 en Euro III tot 2013) een roetfilter beschikbaar is. Hooguit 5% van de Euro II en Euro III voertuigen zal tot 2013 voor deze ontheffing in aanmerking komen. - Lokale ontheffingen voor incidentele bezoekers en voor voertuigeigenaren die in ernstige financiële problemen dreigen te raken door invoering van de milieuzone. Gemiddeld is een percentage van 2,5 % voor 2010 en van 1,5 % na 2015 voor het totale wagenpark geschat. Voor de berekening is uitgegaan van 100 % handhaving, waarbij het aandeel overtreders is verwaarloosd. Daarnaast wordt het percentage ontheffingen gebaseerd op de bovenstaande schattingen ook gebruik in de saneringstool. Deze schattingen zijn weergegeven in Tabel 1. Tabel 1 - percentage ontheffingen voor de verschillende zichtjaren Zichtjaar Landelijke ontheffing bijzondere voertuigen 3 % 1,5 % 1,5 % Landelijke ontheffing Euro II & Euro III 5 % 5 % 5 % Lokale ontheffing 2,5 % 1,5 % 1,5 % Hierbij moet worden opgemerkt dat de landelijke ontheffing bijzondere voertuigen en de lokale ontheffing evenredig naar de oorspronkelijke voertuigvloot worden verdeeld over de groep geweerde voertuigen. De landelijke ontheffing voor Euro II en Euro II voertuigen wordt uiteraard alleen toegepast op de oorspronkelijke groep Euro II en Euro III voertuigen zonder roetfilter. Voor het autonome wagenpark is uitgegaan van de landelijk gemiddelde wagenparksamenstelling voor de stad in 2015 zoals deze is vastgesteld in het BGE beleidscenario dat ook als basis voor de emissiefactoren voor versie 7 van CAR II is gebruikt. Effectberekening - Tabel 2 laat de schalingsfactoren voor NO x, NO 2 en PM 10 zien voor middelzwaar en zwaar wegverkeer voor de verschillende snelheidsklassen in de stad. Aanbevolen wordt om (voor PM 10 ) met de schalingsfactoren van het slechtste scenario voor de verschillende snelheidsklassen te rekenen.

11 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 Tabel 2 - Schalingsfactoren voor NO x, NO 2 en PM 10 emissies voor milieuzone middelzwaar en zwaar verkeer voor 2010, 2011 en 2015 voor CAR II, versie NOx NO2 PM10 Vd Vc Ve Vd Vc Ve Vd Vc Ve Middelzwaar 60.1% 60.1% 60.1% 59.6% 59.6% 59.6% 48.1% 56.6% 64.7% Zwaar 82.9% 82.9% 82.9% 82.9% 82.9% 82.9% 73.1% 80.2% 86.0% 2011 NOx NO2 PM10 Vd Vc Ve Vd Vc Ve Vd Vc Ve Middelzwaar 58.6% 58.6% 58.6% 58.0% 58.0% 58.0% 48.3% 57.0% 65.2% Zwaar 83.0% 83.0% 83.0% 83.0% 83.0% 83.0% 75.4% 82.2% 87.5% 2015 NOx NO2 PM10 Vd Vc Ve Vd Vc Ve Vd Vc Ve Middelzwaar 51.2% 51.2% 51.2% 50.4% 50.4% 50.4% 48.3% 58.6% 67.5% Zwaar 91.8% 91.8% 91.8% 91.8% 91.8% 91.8% 90.8% 93.7% 95.8% Vd = stad stagnerend, Vc = stad normaal, Ve = stad doorstromend Merk op dat vernieuwing van het wagenpark, bijvoorbeeld door de invoering van de milieuzone, kan leiden tot een verhoogde directe NO 2 emissie. In 2009 was er nog onvoldoende eenduidige kennis met betrekking tot dit effect voor het vrachtverkeer. Daarom is de verhoogde directe NO 2 emissie niet in de emissiefactoren verwerkt van CAR II, versie 7. Dit komt daarom ook niet tot uiting in de schalingsfactoren voor milieuzone vrachtverkeer. Ook is deze verhoging in de volgende versie van het CAR II model nog niet meegenomen. De hierboven beschreven methode is analoog aan de methode zoals die is gebruikt voor in de saneringstool versie 3.0. Hierbij is de berekening van de schalingsfactoren echter gedaan op basis van het CAR II model versie 8. In een later stadium is voor de saneringstool echter besloten om te rekenen met een percentage overtreders van 10 %. Omdat tijdens dit onderzoek de overgang van CAR II versie 7 naar CAR II versie 8 heeft plaatsgevonden, zijn de resultaten voor deze berekening op basis van CAR II versie 8 zijn gerapporteerd in appendix A. Hierbij moet worden opgemerkt dat de schalingsfactoren voor het CAR II model versie 7, niet officieel door het Ministerie van VROM zijn geaccordeerd. Indien de schalingsfactoren in luchtkwaliteitberekeningen worden toegepast met een officieel karakter, wordt aanbevolen om dit vooraf met het Ministerie van VROM te bespreken. De schalingsfactoren voor gebruik in het CAR II model, versie 8 zijn wel door het Ministerie van VROM gepubliceerd (VROM, 2009). Deze zijn ook geïmplementeerd in de Saneringstool versie 3.0.

12 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 4 Berekening maximaal toegestane NO x en NO 2 emissies bussenvloot 4.1 Inleiding Er is aanvankelijk voor een maatgevende straat in de gemeente Utrecht (met CAR II versie 7) berekend welke maximale NO x en NO 2 emissies voor een gemiddelde bussenvloot mogelijk zijn, zodanig dat in 2015 de NO 2 concentratie maximaal 36,8 µg/m 3 is. In een later stadium is deze berekening met CAR II versie 8 geactualiseerd, zodanig dat in 2015 de NO 2 concentratie maximaal 40,5 µg/m³ is. Dit leverde ongeveer dezelfde bevindingen op. De Nobelstraat is door de gemeente Utrecht geselecteerd als maatgevende straat voor de emissies van bussen. De Nobelstraat heeft in 2015 een verwachte verkeersintensiteit van circa 5000 voertuigen per etmaal met additioneel 1500 bussen per etmaal. Van de circa 5000 voertuigen is 95 % lichtwegverkeer, 4 % middelzwaar vrachtverkeer en 1 % zwaar vrachtverkeer. Daarnaast ligt de Nobelstraat in een milieuzone vrachtverkeer, waardoor relatief oud vrachtverkeer geen toegang tot deze straat heeft. De benodigde invoergegevens, zoals aantallen voertuigen en de mate van stagnatie, zijn door de gemeente Utrecht verstrekt. Er is een scenario uitgewerkt waarbij de effecten van de milieuzone, met behulp van bovenstaande schalingsfactoren zijn meegenomen. Daarnaast is ook een scenario uitgewerkt waarbij de effecten van de milieuzone niet zijn meegenomen. Voor de bussenvloot zijn verschillende scenario s doorgerekend. Hierbij is ervan uitgegaan dat: - 40 % van de bussen recent is vernieuwd. Deze groep voldoet aan de EEV emissienormen en het is niet waarschijnlijk dat deze bussen voor 2015 worden vervangen. - de resterende 60 % van de bussen vervangen wordt rond NO x en NO 2 emissies bussenpark De resultaten van de luchtkwaliteitberekeningen met het CAR II model zijn te zien in Figuur 1(met milieuzone vrachtverkeer) en Figuur 2 (zonder milieuzone vrachtverkeer).

13 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 Figuur 1 Resultaten maximaal toegestane NO x en NO 2 emissies Utrechtse buswagenpark met milieuzone vrachtverkeer. In Figuur 1 zijn de randvoorwaarden voor de NO x en NO 2 emissie voor de bussenvloot berekend, die een jaargemiddelde NO 2 concentratie opleveren die lager is dan 36,8 µg/m 3. De rode lijn is de limiet waaraan de gemiddelde NO x en NO 2 emissie van het totale bussenpark moet voldoen. De gestippelde zwarte lijnen geven de maximaal toegestane emissies van de NO x en de directe NO 2 emissie weer voor het te vervangen deel van de bussenvloot, uitgaande van: - 40 % recent vernieuwde EEV bussen met een directe NO 2 uitstoot die 40 % is van de NO x uitstoot (f NO2 = 0.4). Dit is gebaseerd op het TNO rapport van het aanschafte type EEV bus waarin een directe fractie van 40 % is gerapporteerd. - De 40 % recent vernieuwde EEV bussen met directe NO 2 uitstoot die 20 % is van de NO x uitstoot (f NO2 = 0.2). Dit is gebaseerd op een inschatting van de mogelijke directe NO 2 uitstoot na aanpassing van de bestaande vloot, zoals aangegeven door VDL (VDL, 2009) en in overeenstemming met de emissies zoals gehanteerd in het rekeninstrument schone bussen. Het blauwe kruis markeert de emissies van een EEV diesel bus volgens het rekeninstrument schone bussen behorend bij het CAR II model. Dit punt ligt onder de lijnen voor alle bussen hetzelfde en voor f NO2 = 0.2. Dat betekent dat er geen sprake is van normoverschrijding in die twee situaties. In het milieuzone scenario is voor de milieuzone vrachtverkeer een correctie uitgevoerd voor de emissie van het middelzwaar en zwaar vrachtverkeer. Voor de milieuzone in 2015 zijn de schalingsfactoren gebruikt zoals weergegeven in Tabel 3. Tabel 3 Gebruikte schalingsfactoren voor de milieuzone vrachtverkeer voor 2015 Schalingsfactor emissiecomponent Voertuigcategorie NO x NO 2 Middelzwaar wegverkeer 0,51 0,50 Zwaar wegverkeer 0,92 0,92

14 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 In Figuur 2 zijn de resultaten voor dezelfde berekening weergegeven, waarbij het effect van de milieuzone niet is meegenomen. Figuur 2 Toegestane maximale NO x en NO 2 emissies bussenvloot zonder milieuzone vrachtverkeer De details van de berekening zijn opgenomen in appendix B. De figuren die in een later stadium zijn berekend met CAR II versie 8, zijn te vinden in appendix C. 4.3 Invulling bussenpark Op basis van bovenstaande figuren kan worden geconcludeerd dat er verschillende mogelijkheden zijn om het bussenpark zodanig in te vullen dat in 2015 voldaan wordt aan de NO 2 luchtkwaliteitsnorm van 36,8 µg/m 3. Met behulp van het rekeninstrument schone bussen dat hoort bij het CAR II model kan worden bepaald dat er diverse buscategorieën zijn, waarmee aan de gewenste gemiddelde emissies kunnen worden voldaan. Uitgaande van de aanname dat voor de recente aangeschafte EEV bussen de emissies in overeenstemming zijn met de lijn behorend bij een directe fractie van 20 %, kan de bussenvloot vervangen worden door: - Euro V met SCR technologie - EEV voor zowel diesel als CNG - Euro VI diesel Een invulling van het bussenwagenpark met Euro V bussen is wellicht niet wenselijk omdat deze niet voorzien zijn van een gesloten roetfilter. Indien de invulling gebeurd met EEV dieselbussen, dan wordt de luchtkwaliteitsnorm alleen gehaald als dit samengaat met een milieuzone vrachtverkeer of indien ook voor deze bussen een lage directe NO 2 emissie kan worden gegarandeerd. Voor de andere categorieën geldt dat de grenswaarde ook gehaald zou kunnen worden zonder de milieuzone vrachtverkeer. Dit is echter afhankelijk van de precieze invulling van het bussenpark.

15 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 Als blijkt dat de recent aangeschafte EEV bussen inderdaad emissies hebben in overeenstemming met de lijn behorend bij een directe fractie NO 2 van 40 %, en dit niet gereduceerd kan worden, moeten er extra strenge eisen worden gesteld aan de overige bussen 6. Volgens het rekeninstrument schone bussen kan dan alleen worden voldaan aan de NO 2 limiet met de volgende categorieën bussen: - EEV CNG (stoichiometrisch) - Euro VI diesel Hierbij moet worden opgemerkt dat: - De praktijkemissies voor Euro VI bussen zijn geschat op basis van huidige kennis over de technologie en de normstelling. Er zijn op dit moment nog geen praktijkemissies bekend van Euro VI bussen, omdat deze nog niet op de markt zijn. De verwachting is dat bussen die voldoen aan de Euro VI eis na 2012 op de markt zullen komen. - Er een categorie dieselbussen in ontwikkeling is die naar verwachting ongeveer dezelfde emissies hebben als de categorie EEV CNG (Stoichiometrisch) (VDL, 2009). Deze EEV dieselbussen met een lage NO x en een lage directe NO 2 uitstoot zouden kunnen voldoen. Het is waarschijnlijk dat deze bussen wel op de markt zijn, maar er is nog weinig bekend over de NO 2 emissie in de praktijk van de diverse EEV bussen. - In het rekeninstrument schone bussen uitgegaan is van een representatieve gemiddelde emissiefactor voor de praktijkemissies van de bus categorie. Hierdoor is dus extra aandacht vereist om voor het totale bussenpark daadwerkelijk op een gemiddelde emissie uit te komen. - De situatie doorgerekend is voor bussen met de snelheid van normaal stadsverkeer (CAR snelheidstype Vc) met enige stagnatie (20%). Uit de berekeningen blijkt dat er: Op basis van het CAR II model, versie 7 beperkte mogelijkheden zijn om door een goede invulling van het bussenpark te voldoen aan de NO 2 jaargemiddelde concentratie van 36,8 µg/m 3. De verwachting is echter dat er naast het beperkt aantal technologieën waarmee nu voldaan kan worden, op relatief korte termijn ook andere technologieën beschikbaar zullen zijn met voldoende lage emissies. Dit komt ook naar voren bij de berekeningen op basis van het CARII model versie 8, waarbij op verzoek van de gemeente Utrecht gerekend is met een limietwaarde van 40,5 µg/m 3. De resultaten hiervan zijn toegevoegd in Appendix C. - Ten opzichte van de huidige Euro V of EEV eis aanvullende eisen nodig zijn om in 2015 een bussenpark te hebben dat voldoet aan de gewenste gemiddelde emissies voor NO x en NO 2 volgens Figuur 1 en Figuur 2 (op basis van CAR II versie 7) en de figuren in Appendix C (op basis van CAR II versie 8). Dit betreft voornamelijk een aanvullende eis waarin de NO emissie en de directe NO 2 emissie allebei afzonderlijk zijn meegenomen. Deze wordt hierna verder uitgewerkt. 4.4 Aanvullende eis voor NO en NO 2 emissies Een nadere invulling van de aanvullende eisen en de invulling van de bussenvloot is afhankelijk van de mogelijkheid of de directe NO 2 uitstoot van recent aangeschafte EEV bussen kan worden gereduceerd. 6 Dit is tevens de situatie die in overeenstemming is met het rekeninstrument schone bussen bij het CAR II model.

16 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 Uit overleg met VDL is gebleken dat indien er in de praktijk inderdaad sprake is van een hoge directe NO 2 uitstoot van 40 %, er potentieel mogelijkheden zijn om dat bij de recent aangeschafte EEV bussen van VDL te verlagen. Bij deze bussen is als nabehandelingstechnologie een combinatie van SCR en een CRT gebruikt. Het SCR systeem wordt gebruikt om de NO x emissie te reduceren. Het CRT systeem wordt gebruikt om de fijnstof emissie te reduceren. Onderdeel van de CRT is een oxidatiekatalysator die NO x omzet in NO 2. Dit is nodig voor een goede werking van de CRT. De grootte van de oxidatiekatalysator bepaalt voor een groot deel hoeveel NO x wordt omgezet naar NO 2. Indien er een hoog percentage directe NO 2 uit de uitlaat komt is dit een aanwijzing dat de oxidatiekatalysator te ruim bemeten is en verkleind zou kunnen worden. Omdat deze katalysator als apart onderdeel is gemonteerd, kan deze relatief eenvoudig worden vervangen door een kleiner exemplaar. Echter te weinig NO 2 kan ervoor zorgen dat het fijnstof zich ophoopt in het roetfilter omdat er niet meer voldoende regeneratie is. Hierdoor zou uiteindelijk zelfs motorschade kunnen ontstaan. Daarom moeten vooraf metingen plaatsvinden om de precieze NO 2 uitstoot van de bussen in de praktijk in kaart te brengen. Aan de hand daarvan kan worden besloten om de oxidatiekatalysator te verkleinen. Na de aanpassing is monitoring vereist om ongewenste effecten te voorkomen. Effecten op de NO x en de fijnstof uitstoot zijn bij een dergelijke aanpassing niet te verwachten. De emissies worden voor de typegoedkeuring van zware voertuigen, dus ook voor bussen) gemeten op een motorproefstand. Hierbij wordt alleen de motor met eventuele bijbehorende nabehandeling getest en niet de bus als geheel en wordt gecontroleerd of de emissies voldoen aan de gestelde emissie-eisen (Euronorm). In deze norm worden eisen gesteld aan de uitstoot van onverbrande koolwaterstoffen (HC), koolmonoxide (CO), stikstofoxide (NO x ) en fijnstof (PM 10 ). NO x (het totaal van stikstofmonoxide NO en stikstofdioxide NO 2 ) en PM 10 zijn tegenwoordig voor luchtkwaliteit de meest relevante emissies. In een groot deel van de aanbesteding wordt verwezen naar een dergelijke norm, waarbij bijvoorbeeld als eis wordt gesteld dat de bus minimaal moet voldoen aan de Euro V of de EEV. Deze motortest is echter door de toegepaste testcyclus meer geschikt voor vrachtwagens die relatief veel tijd op de snelweg doorbrengen. Voor bussen die veel in de stad rijden en veel stops maken is deze test minder geschikt, waardoor er een relatief grote afwijking kan ontstaan tussen de emissies in de type goedkeuringstest en de emissies onder praktijkomstandigheden. Daarnaast wordt bij deze test de emissies van schadelijke stoffen gerelateerd aan de geleverde energie met als eenheid [g / kwh]. Op de weg is het echter relevant hoeveel emissies er per gereden kilometer [g / km] worden uitgestoten. Dit wordt ook gebruikt in luchtkwaliteitberekeningen. De emissies in [g / km] kunnen worden getest in een test die representatief is voor de praktijk. Hiervoor is geen officiële test voor bussen. Wel zijn er een aantal testen die in Europa regelmatig worden uitgevoerd en als standaard worden beschouwd. Dit betreft bijvoorbeeld de Braunschweig ritcyclus en de Dutch Urban Bus Drive Cycle.

17 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 Voor het fijnstof (PM 10 ) geldt de eis volgens de Europese EEV norm. Deze norm voor PM 10 wordt tegenwoordig ook gehaald door EEV dieselbussen zonder roetfilter die in de praktijk echter een hogere fijnstof emissie hebben dan de dieselbussen die voorzien zijn van een gesloten roetfilter. Met het oog op gezondheidseffecten blijft daarom een gesloten roetfilter gewenst om de fijnstof uitstoot te minimaliseren. Het stellen van alleen een eis aan de totale NO x uitstoot (zoals bij de EEV norm gebeurd) heeft als risico dat veel van de NO x als NO 2 uitgestoten wordt. Dit is onwenselijk omdat de NO 2 een directere bijdrage levert aan de verhoging van de NO 2 concentratie in de lucht. Daarom is het raadzaam om naast de gangbare eis voor NO x een aanvullende eis te stellen waarin zowel de NO als de NO 2 uitstoot meegenomen wordt. Vanwege de directere bijdrage aan de NO 2 concentratie, moet de NO 2 zwaarder worden meegewogen. Op basis van voorgaande berekeningen op basis van CARII versie 7 kan de volgende formule worden opgesteld voor de maximale NO x en NO 2 emissie van de gemiddelde bus: NO 2 1,7 0,2 * NO x (of NO x + 5*NO 2 8,5) [g/km] Op basis van CAR II versie 8 (zie Appendix C voor de resultaten), bij een grenswaarde van 40,5 µg/m 3 voor de jaargemiddelde NO 2 concentratie, kan de volgende formule voor de NO x en de NO 2 emissie worden opgesteld: NO 2 2,05 0,18* NO x (of NO x + 5,6*NO 2 11) [g/km] Op basis van bovenstaande formules kan een aanvullende eis voor de NO x en de NO 2 emissie worden opgesteld. Opgemerkt moet worden dat in bovenstaande formules de NO x emissie wordt uitgedrukt in NO 2 equivalenten, zoals gangbaar is. Indien voor de nieuwe bussen aan een dergelijke aanvullende eis wordt voldaan, kan op basis van berekeningen met het CAR II model aan de gewenste limietwaarde worden voldaan (bij versie 7 aan 36,8 µg/m³ en bij versie 8 aan 40,5 µg/m³). Hierbij is er vanuit gegaan dat: - de recent aangeschafte VDL EEV bussen die een gemiddelde NO x uitstoot hebben gerelateerd aan de praktijkemissies volgens het rekeninstrument schone bussen. - een directe NO 2 uitstoot hebben die gemiddeld 20 % van de NO x uitstoot bedraagt 7. - de milieuzone vrachtverkeer ook geïmplementeerd is. Hierbij moet er rekening mee worden gehouden dat verschillende versies van het CAR II model (met verschillende invoergegevens) tot andere resultaten kunnen leiden. 7 Uit emissiemetingen aan de EEV dieselbussen in Utrecht is gebleken dat de directe NO 2 uitstoot gemiddeld ongeveer 40 % is, maar dat onder praktijkomstandigheden de NO x uitstoot belangrijk minder is dan gebruikt in het rekeninstrument schone bussen (Vermeulen et al., 2010). Daarom is in dit geval toch uitgegaan van emissies conform het rekeninstrument schone bussen en is de lijn met een directe fractie NO 2 van 20 % als basis genomen voor het formuleren van de aanvullende eis.

18 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 Uit het rekeninstrument schone bussen blijkt dat deze aanvullende eis haalbaar lijkt voor Euro V bussen, Euro VI en aardgas bussen. Hierbij moet worden opgemerkt dat het rekeninstrument schone bussen een gemiddelde per voertuigcategorie weergeeft. Opgemerkt moet worden dat deze eis uitdagend maar haalbaar is voor standaard stadsbussen. Hierbij moet worden opgemerkt dat gelede en dubbelgelede bussen zwaarder zijn dan de standaard stadsbus en daardoor ook een hogere NO x emissie zullen hebben. Daarom zou voor deze categorie bussen de voorgestelde eis geschaald kunnen worden op basis van de verhouding van het aantal toegestane passagiers ten opzichte van de standaard buscategorie.

19 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 5 Indicatieve metingen aan bussen in de Lange Janstraat 5.1 Doelstelling en onderzoeksaanpak Het doel van het onderzoek is het geven van inzicht in de verschillen van de emissie van NO x /NO 2 door de zogenaamde VDL EEV bussen versus die van de reguliere bussen. Omdat het in dit stadium gaat om oriënterende metingen is vanwege de eenvoud gekozen om de metingen uit te voeren aan bussen onder bedrijfscondities. De metingen zijn uitgevoerd in de Lange Janstraat. Dat was destijds de maatgevende straat. Nadat het plaatselijke verkeerslicht is uitgeschakeld, is de Nobelstraat maatgevend. De verschillen tussen deze in elkaars verlengde liggende straten zijn gering. De metingen zijn verricht met behulp van een continu registrerende NO x -monitor van het fabrikaat Eco Physics, model CLD 700 AL. Het instrument werkt volgens het principe van de chemiluminescente reactie van NO (stikstofmonoxide) met O 3 (ozon). NO 2 (stikstofdioxide) wordt na omzetten met behulp van een converter gemeten als NO, samen met het al aanwezige NO (NO x ). De NO 2 -concentratie volgt uit het verschil tussen gemeten NO x en NO concentraties. Voor het vaststellen van een verhoging van de NO 2 -concentratie boven de achtergrond NO 2 -concentratie na passage van een bus is een snelle reactie van de monitor op concentratiewisselingen van belang. Daarom is speciaal voor de metingen aan de verschillende bussen in de Lange Janstraat het intern ruisfilter in de monitor uitgezet. Dit gaf als resultaat een monitor met een responstijd (van 0 naar 95% van de eindwaarde) van 2 seconden. De monitor is vervolgens onder deze omstandigheden gekalibreerd. Deze monitor samen met een snel (1 Hz) dataloggingsysteem voor digitalisering van de signalen en een meeschrijvende recorder zijn in een meetwagen naast de beide rijbanen geplaatst. Op deze wijze is de concentratiebijdrage als gevolg van de langsrijdende bussen, zowel aan de kant rijdend waar de meetwagen was opgesteld als die van de tegenovergelegen rijbaan, gemeten. Identificatie van de verschillende bussen is gedaan op basis van de kleur waarbij is verondersteld dat de gele bussen VDL EEV bussen zijn en de blauwe bussen de reguliere bussen. Op de recorder werd in de meetwagen de passage van de bussen geregistreerd en de kleur van de bus vermeld, samen met het daarbij behorend tijdstip. Buspassages verstoord door andere voertuigen of bussen die tegelijkertijd de meetauto passeerden zijn bij het onderzoek niet meegenomen. In de data is op de betreffende tijdstippen de buspassage gelokaliseerd door de piek te zoeken die boven de achtergrondconcentratie uitsteekt. Vervolgens is het oppervlak van de piek bepaald. Deze piekoppervlakken zijn met elkaar vergeleken.

20 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 In de data analyse is er verder vanuit gegaan dat vergelijking van de gemiddelde NO x /NO 2 pieken voor VDL EEV en reguliere bussen een maat is voor de uitstoot van deze bussen (nagenoeg gelijke grootschalige meteorologische condities over de meetperiode en daardoor dus een gelijke verdunning). De gemeten waarden kunnen niet worden vertaald naar emissiefactoren voor NO 2 en NO x van bussen, dit doordat de uiteindelijke verdunning van de emissies - tijdens transport vanuit de uitlaat naar de meetwagen niet is vastgesteld. Het beschreven onderzoek geeft dus alleen een relatieve vergelijking voor de NO 2 fractie tussen beide bustypen. 5.2 Resultaten De metingen zijn verricht in de Lange Janstraat te Utrecht op 24 februari 2009 van ca. 11:00h 15:00h. Tijdens de metingen was de grootschalige windrichting met een windsnelheid van 2,1 m/s (overgenomen van Cabauw). De metingen zijn verricht met behulp van een continue registrerende monitor. Van deze monitor zijn de signalen van zowel de concentratie NO x als die van NO en NO 2 gelogd. In Figuur 3 is de locatie van de meetwagen weergegeven. Figuur 3 - Locatie in de Lange Janstraat straat te Utrecht met in blauw de grootschalige windrichting en in rood de plaats van de meetauto Tijdens de meting is bijgehouden op welk tijdstip welk type bus de meetwagen passeerden door een marker te plaatsen als het NO x signaal een niveau bereikte van minimaal drie maal de achtergrondconcentratie. Verder is bijgehouden op basis van de kleur van de bus (blauw regulier en geel VDL exemplaar) welke type het was en op welke rijbaan de bus passeerden. Figuur 4 is een voorbeeld van het gemeten NO x signaal. Buspassages verstoord door andere voertuigen of bussen die tegelijkertijd de meetauto passeerden zijn bij het onderzoek niet meegenomen.

21 TNO-rapport MON-RPT-033-DTS / 36 NOx meting Lange Janstraat drempel piekmarker NOx-signaal 600 ppb :00:00 11:01:28 11:02:48 11:04:20 11:06:10 11:07:10 11:08:10 11:09:21 11:10:48 11:11:48 11:13:51 11:14:54 11:16:10 11:17:14 11:19:12 11:22:54 11:24:06 11:25:19 11:26:26 11:29:58 11:31:23 11:32:26 11:33:29 11:34:29 11:35:52 11:37:06 11:38:06 11:39:24 11:40:43 11:43:43 11:44:43 11:45:43 11:48:22 11:49:42 11:52:36 11:53:36 11:54:56 11:56:15 11:58:06 11:59:06 Figuur 4 - Gemeten NO x -signaal in de Lange Janstraat te Utrecht In totaal zijn er tijdens de meetperiode 84 bruikbare pieken (niet verstoord door andere voertuigen of bussen) in het NO x signaal gevonden waarvan 46 van de reguliere bussen en 38 door de VDL EEV bussen. Van deze pieken is het oppervlak berekend door het gemiddelde te nemen van het signaal van 3 maal de responstijd van de monitor (6 seconden) voor het maximum van de piek tot 3 maal de responstijd van de monitor na het maximum van de piek (totaal 12 waarnemingen). In tabel 3.1 staan de gemiddelde waarde van de voor de achtergrond gecorrigeerde bijdrage aan NO x en NO 2 voor de verschillende type bussen, het percentage directe NO 2 en de rijbaan waarover de bus gereden heeft. Rijbaan 1 is direct naast de meetwagen en 2 is de rijbaan aan de overzijde van de weg. De achtergrondconcentratie tijdens de metingen, waarvoor gecorrigeerd is, is bepaald door het gemiddelde te nemen van de 500 laagste metingen. Dit leverde een correctie op voor NO x van 24,5 parts per billion (ppb) en NO 2 12,5 ppb. Tabel 4 - Gemiddelde gemeten concentratie NO x en NO 2 in de Lange Janstraat met de berekende direct NO 2 percentage Aantal gemeten bussen NO x (ppb) NO 2 (ppb) Direct NO 2 (%) Spreiding VDL EEV dieselbussen ,9 ±11 Overige bussen ,4 ±14 Tabel 4 laat zien dat de uitstoot van direct fractie NO 2 door de reguliere bussen ca. 16% (+/- 14) is en door de VDL EEV bussen ca. 21% (+/- 11). Hoewel de spreiding erg groot is, circa 50 tot 100% tussen dezelfde type bussen, lijkt het of gemiddeld gezien de reguliere bussen een iets hogere uitstoot aan NO x hebben (circa 24 %). Dit heeft tot resultaat dat het hogere direct uitgestoten percentage NO 2 (fractie van NO x ) van VDL EEV bussen wordt gecompenseerd door de lagere NO x emissies van deze bussen. Met andere woorden, de bijdrage aan de NO 2 concentratie lijkt ongeveer hetzelfde voor de reguliere en de VDL EEV bussen.