EMISSIES DOOR NIET VOOR DE WEG BESTEMDE MOBIELE MACHINES IN HET KADER VAN INTERNATIONALE RAPPORTERING rapport in opdracht van: Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap Departement Leefmilieu en Infrastructuur Administratie Milieu-, Natuur- en Waterbeheer (AMINAL) Adeling Algemeen Milieu- en Natuurbeleid (AMINABEL) Sectie Lucht Phoenixgebouw, 9 de verdieping Koning Albert II-laan 19 1210 Brussel Eindrapport 1 juli 2005 TRANSPORT & MOBILITY LEUVEN VITAL DECOSTERSTRAAT 67A BUS 0001 3000 LEUVEN BELGIË TEL +32 (16) 31.77.30 FAX +32 (16) 31.77.39 http:\\www.tmleuven.be auteurs: Bruno Van Zeebroeck (TML) Filip Vanhove (TML) Jan Hulskotte (TNO-MEP) Robin Vermeulen (TNO-WT)
Inhoud INHOUD... 2 LIJST VAN FIGUREN... 4 LIJST VAN TABELLEN... 5 LEESWIJZER... 6 1 BELEIDSSAMENVATTING... 7 2 PROBLEEMSTELLING EN KADER VAN DE STUDIE...12 3 VERKENNING EN AFBAKENING VAN DE SECTOR...14 3.1 AFBAKENING VAN DE SECTOR...14 3.2 KEUZE VOOR EEN VERDERE INDELING VAN MOBIELE MACHINES...15 4 MODELBESCHRIJVING...19 4.1 INLEIDING...19 4.2 MODELKEUZE...19 4.3 METHODE...21 4.4 STRUCTUUR VAN HET EMISSIEMODEL...23 4.5 BESCHRIJVING VAN DE VARIABELEN...23 4.6 PROGNOSES...26 5 MODELINPUT... 27 5.1 INDUSTRIE MATERIAL HANDLING EQUIPMENT...27 5.2 BOUW CONSTRUCTION AND MINING...28 5.3 LANDBOUW...31 5.4 BOSBOUW...32 5.5 HUISHOUDENS EN GROENVOORZIENING...34 5.6 ONTBREKENDE CATEGORIEËN LIGHT INDUSTRIAL, LOGGING, RECREATIONAL...35 5.7 EMISSIEFACTOREN...36 5.8 TAF FAKTOREN...40 6 ENKELE RESULTATEN...41 6.1 BESPREKING PER STOF PER SECTOR...41 6.2 BESPREKING PER STOF PER EURO-NORM...46 6.3 BESPREKING PER STOF PER GEWEST...48 6.4 ENERGIEVERBUIK PER SECTOR EN PER GEWEST...50 7 VALIDATIE VAN HET MODEL...51 7.1 WORKSHOP...51 7.2 RAINS...52 7.3 DE VLAAMSE ENERGIEBALANS...53 7.4 ANDERE BEMERKINGEN...54 8 TECHNOLOGISCHE MAATREGELEN VOOR EMISSIEREDUCTIE... 55 INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 2
8.1 EU EMISSIEWETGEVING VOOR NIET VOOR DE WEG BESTEMDE MOBIELE MACHINES...55 8.2 TECHNISCHE MAATREGELEN VOOR DE REDUCTIE VAN DE UITLAATGASEMISSIES VAN NIET VOOR DE WEG BESTEMDE MOBIELE MACHINES...56 9 CONCLUSIES... 65 LITERATUUR... 67 WEBSITES... 68 BIJLAGE A INVENTARISATIE VAN GEGEVENSBRONNEN EN GEGEVENS... 69 A.1 STRUCTUUR VAN DEZE BIJLAGE - CLASSIFICATIE VAN DE GEGEVENS EN...69 A.2 OVERZICHT GECONTACTEERDE INSTANTIES...71 A.4 GEBRUIKSCIJFERS (UREN PER JAAR), MEDIANE LEVENSDUUR,...75 A.5 IMPORT/EXPORTCIJFERS EN PRODCOM-GEGEVENS...76 A.6 WAGENPARKCIJFERS...77 A.7 ENERGIEBALANSEN...78 A.8 EMISSIEGEGEVENS: VMM...80 A.9 CONCLUSIE...82 BIJLAGE B EMISSIENORMERING VOOR MOBIELE NIET VOOR DE WEG BESTEMDE MACHINES... 83 BIJLAGE C WAARDEN VOOR EEN AANTAL INPUTVARIABELEN IN HET MODEL... 85 BIJLAGE D EMISSIEFACTOREN IN KTON/PJ... 86 BIJLAGE E DEELNEMERS AAN DE WORKSHOP... 88 BIJLAGE F MOGELIJKE INHOUD VAN EEN TOEKOMSTIGE STUDIE (VERTROUWELIJK)...ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 3
Lijst van figuren Figuur 1 Het verloop van de NO x emissies in de tijd... 8 Figuur 2 NO x en VOS emissies per gewest in 2005... 9 Figuur 3 Schematische voorstelling van het model...21 Figuur 4 Schematische voorstelling van de input van het model...23 Figuur 5 Het verloop van de uitvalfunctie...24 Figuur 6 Aktief aantal industriële heftrucks voor 2000-2020, afgeleid door het model op basis van het aantal nieuwe machines per jaar...27 Figuur 7 Aktief aantal machines in de bouwsector voor 2000-2020, afgeleid door het model op basis van het aantal nieuwe machines per jaar...29 Figuur 8 Actief aantal landbouwmachines voor 2000-2020, afgeleid door het model op basis van het aantal nieuwe machines per jaar...31 Figuur 9 Geschatte aantal aktieve machines bij huishoudens voor 2000-2020...35 Figuur 10 Het verloop van de NO x emissies in de tijd...41 Figuur 11 Het verloop van de PM emissies in de tijd...42 Figuur 12 Het verloop van de SO 2 emissies in de tijd...43 Figuur 13 Het verloop van de VOS emissies in de tijd...44 Figuur 14 Het verloop van de CO emissies in de tijd...45 Figuur 15 Het verloop van de CO 2 emissies in de tijd...45 Figuur 16 Het verloop van de NO x emissies in de tijd als functie van de invoering van de euronormen...46 Figuur 17 Het verloop van de PM emissies in de tijd als functie van de invoering van de euronormen...47 Figuur 18 NO x en VOS emissies per gewest in 2005...48 Figuur 19 CO 2, PM en SO 2 emissies per gewest in 2005...49 Figuur 20 Haalbare absolute emissieniveaus van enkele technologieën zoals toepasbaar in het wegtransport (heavy-duty)...61 INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 4
Lijst van tabellen Tabel 1 Emissies van mobiele machines tov emissies van wegtransport in 2000... 7 Tabel 2 Voorgestelde indeling...15 Tabel 3 Motorcategorieën...18 Tabel 4 Gebruikte toewijzing van SIGMA-machinetypes aan de types beschouwd in deze studie (Machine_Cat_Id: zie Tabel 2 blz. 15)...30 Tabel 5 Toewijzing vermogensklassen uit landbouwtelling aan vermogensklassen uit het model (zie Tabel 3 blz. 18)...32 Tabel 6 Ingeschreven machines landbouwtelling 2003 (stuks)...32 Tabel 7 Kengetallen energiegebruik in de bosbouw (liter/m 3 hout)...32 Tabel 8 Schatting van het brandstofgebruik in de Belgische bosbouw...33 Tabel 9 Emissieschatting voor de bosbouw in ton voor het jaar 2000 en bijhorende emissiefactoren...33 Tabel 10 Emissieschatting voor de bosbouw voor de jaren 2000, 2005, 2010, 2015 en 2020 in ton...34 Tabel 11 Emissiefaktoren van dieselmotoren in g/kwh...36 Tabel 12 Emissiefaktoren van benzinemotoren in g/kwh...37 Tabel 13 Emissiefaktoren per hoeveelheid brandstof voor zwaveldioxide...38 Tabel 14 Emissiefaktoren per hoeveelheid brandstof voor benzine...38 Tabel 15 Emissiefaktoren per hoeveelheid brandstof voor diesel...39 Tabel 16 Brandstofeigenschappen in het model...39 Tabel 17 TAF-faktoren per TAF-groep...40 Tabel 18 Toewijzing van de machinetypes aan de verschillende TAF-groepen...40 Tabel 19 Energieverbruik per sector en per brandstof in PJ per jaar...50 Tabel 20 Energieverbruik per gewest en per sector in PJ per jaar...50 Tabel 21 Vergelijking van energieverbruik en emissies tussen Rains en het model uit deze studie...52 Tabel 22 Indicatieve waarden voor emissiereducerende maatregelen voor het wegtransport...60 Tabel 23 Indicatieve waarden voor emissiereducerende maatregelen voor conventionele 2-takt en 4-takt vonkontstekingsmotoren...64 Tabel 24 Opdeling van de gegevenstypes gehanteerd in deze bijlage...70 Tabel 25 Overzicht gecontacteerde instanties en beschikbare informatie...71 Tabel 26 Overzicht gecontacteerde instanties en beschikbare informatie (vervolg)...72 Tabel 27 Voertuigtypes in NIS-gegevens (op basis van DIV)...73 Tabel 28 Overzicht beschikbare gegevens voor het emissiemodel...82 Tabel 29 EU Stage I / II limieten, Stage I geldig tot 2001, Stage II van kracht in 2001 2004...83 Tabel 30 Stage IIIA limieten, geleidelijke invoering van 2006-2013...83 Tabel 31 Stage IIIB limieten, geleidelijke invoering van 2006-2013...83 Tabel 32 Stage IV limieten, ingang 2014...83 Tabel 33 Stage I en II voor hand held en non-hand held en Stage I voor de pleziervaart...84 Tabel 34 Waarden voor de verschillende inputvariabelen in het model...85 Tabel 35 Emissiefaktoren van dieselmotoren in kton/pj...86 Tabel 36 Emissiefaktoren van benzinemotoren in kton/pj...87 Tabel 37 Deelnemers aan de workshop...88 INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 5
Leeswijzer De beleidssamenvatting die de essentiële punten van de studie samenvat vormt het eerste hoofdstuk. In het tweede hoofdstuk wordt summier het kader en de probleemstelling van de studie geschetst. Het derde hoofdstuk definieert mobiele machines en stelt een classificatie voor deze machines voor. Deze classificatie wordt ook verder gebruikt voor het organiseren van de data input in het model. Het vierde hoofdstuk legt uit hoe het model theoretisch is opgebouwd. De gebruikte variabelen en de berekeningswijze van de emissies worden aangegeven. Het vijfde hoofdstuk geeft aan welke gegevens en gegevensbronnen gebruikt zijn om de variabelen in het model op te vullen. De regionale opsplitsing van gegevens komt hier ook aan bod. Ook de categorieën waarvoor nog geen gegevens gevonden werden worden hier aangeduid. Om het rapport vlot leesbaar te houden behandelt hoofdstuk 5 geen exhaustieve opsomming van alle gegevensbronnen. Deze exhaustieve opsomming wordt in bijlage gegeven. Bijlage A geeft een exhaustieve opsomming van de verschillende gegevensbronnen die geraadpleegd werden in het kader van deze studie. Bijlage B geeft de emissienormen vastgelegd in Europese normen. Bijlage C geeft de input van het model voor de verschillende modelvariabelen en voor elk machinetype. Het zesde hoofdstuk geeft enkele resultaten van de emissie- en energieberekening uit het model. Het zevende hoofdstuk zet uiteen hoe de resultaten werden gevalideerd en gecheckt. De workshop georganiseerd met experts van de sector en een vergelijking met de huidige Belgische Rains input komt aan bod. In hoofdstuk acht wordt aandacht besteed aan de mogelijkheden om emissies te reduceren. Dit gebeurt voor zowel dieselmotoren als benzinemotoren. De conclusie besluit het rapport. De belangrijkste resultaten en punten waar verder onderzoek nodig is worden nog eens in de verf gezet. INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 6
1 Beleidssamenvatting Het hoofddoel van deze studie uitgevoerd in opdracht van Aminal is het in kaart brengen van de huidige en toekomstige emissies van mobiele machines in België en in Vlaanderen. De emissies van mobiele machines waren tot op heden één van de weinige vormen van emissies waarvoor nog geen gedetailleerde emissieschatting voorhanden was. Wegens de steeds verdere regulering van andere sectoren werd het ook belangrijk om een beter beeld te krijgen van deze sector. Ook voor het voldoen aan de Europese emissierapportage is het belangrijk betrouwbare cijfers te hebben met betrekking tot de emissies van deze sector. Emissies van mobiele machines Globaal kan gezegd worden dat mobiele machines een aanzienlijke hoeveelheid emissies veroorzaken. Indien emissies van het wegtransport en mobiele machines samengeteld worden, dan vertegenwoordigen de mobiele machines daar een belangrijk deel van. Onderstaande tabel geeft het relatieve belang van de mobiele machines ten opzichte van wegtransport in België aan voor een aantal belangrijke polluenten. De cijfers voor het wegtransport zijn de officiële Belgische cijfers. De kolom relatief in de tabel geeft het percentage aan dat de emissies van mobiele machines uitmaken van het geheel van emissies van wegverkeer en mobiele machines samen. Tabel 1 Emissies van mobiele machines tov emissies van wegtransport in 2000 emissies kton polluent mobiele machines wegverkeer relatief CO2 1333272 24094000 0.05 Nox 18.8 156.1 0.11 PM 1.13 9.36 0.11 SO2 0.85 3.19 0.21 VOS 10.4 64.61 0.14 De landbouw sector en de bouw en industrie zijn de belangrijkste sectoren wat betreft emissies van mobiele machines. De emissies in de landbouw worden hoofdzakelijk veroorzaakt door landbouwtractoren. Voor de industrie worden enkel heftrucks in rekening gebracht. In de bouw gaat het hoofdzakelijk om kranen en graafmachines. De emissies van bouw en industrie zijn iets belangrijker dan die van de landbouwsector. Wat betreft VOS is dit verschil zeer uitgesproken. De afwezigheid van benzine motoren in de landbouw is hier de reden voor. Voor VOS emissies zijn ook de huishoudens en de sector groenvoorziening voor een groot deel verantwoordelijk door het gebruik van grasmaaiers, kettingzagen, bladblazers,... INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 7
Onderstaande figuur illustreert dit bijvoorbeeld voor NO x. De enorme impact van de Europese regelgeving komt ook duidelijk uit de figuur naar voor. Ondanks een stijgend energieverbruik dalen de emissies drastisch. Dit is het geval voor alle belangrijke gereguleerde polluenten. 20000 18000 16000 ton/jaar 14000 12000 10000 8000 6000 Landbouw NOx Industrie en Bouw NOx Huishoudens en groenvoorziening NOx 4000 2000 0 2000 2005 2010 2020 Figuur 1 Het verloop van de NO x emissies in de tijd Sterk vereenvoudigd kan gesteld worden dat emissieverdeling over de gewesten proportioneel is aan de bevolking van het gewest. Ter illustratie worden hier gewestelijke emissies voor het jaar 2005 voor NO x en VOS gegeven. INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 8
NOX en VOS-emisie per gewest 20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 Wallonië Vlaanderen Brussel 6000 4000 2000 0 NOx (ton) VOS (ton) Figuur 2 NO x en VOS emissies per gewest in 2005 Een nieuw model Om tot deze output te komen bouwde TNO een volledig nieuw model op dat de positieve punten van een aantal bestaande modellen combineert. Uit het Duitse Tremod model werden de meeste principes overgenomen. De methodiek komt neer op een bottom-up berekening van de hoeveelheid arbeid die geleverd wordt door mobiele machines. Vervolgens worden via emissiefactoren hiervan emissies berekend. Een voordeel van deze methode is dat de hoeveelheid brandstof niet als invoerparameter wordt gebruikt maar als uitkomst van een berekening wordt geproduceerd. De gebruikte emissiefactor sluit ook naadloos aan bij de vorm van de emissienormering. Verder gaat het model uit van een maximale levensduur voor elke machine en sluit op deze wijze oude machines die nagenoeg niet meer gebruikt worden maar officieel nog wel deel uitmaken van het machinepark uit. INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 9
De input voor het model Er zijn slechts 6 verschillende variabelen nodig per gemodelleerde machinesoort. Het gaat om: Aantal machines = het aantal machines van een bepaald bouwjaar Uren = het aantal uren dat men dit machinetype gemiddeld gebruikt per jaar (uur) Lastfaktor = het gedeelte van het gemiddelde volle vermogen van dit machinetype dat gemiddeld gebruikt wordt Vermogen = het gemiddelde vermogen van dit machinetype (kw) Emissiefaktor = de gemiddelde emissiefactor behorend bij het bouwjaar (emissienorm) (g/kwh) TAF-faktor = aanpassingsfactor op de gemiddelde emissiefactor in verband met de afwijking van de gemiddelde gebruikstoepassing van dit machinetype als gevolg van wisselende vermogensvraag Wat betreft aantal machines en vermogen werden inputgegevens verkregen bij de beroepsfederaties en bij de dienst inschrijving voertuigen (DIV) via het NIS. Een aantal van deze gegevens was onvolledig. Een aantal assumpties en extrapolaties werden gedaan om de ontbrekende data aan te vullen (verderop in het rapport wordt hier in detail op ingegaan). Voor het aantal gebruiksuren, de lastfactor en de TAF faktor werden in eerste instantie cijfers uit buitenlandse studies gebruikt, vooral de Duitse studie met betrekking tot mobiele machines en een studie van het Amerikaanse Environment Protection Agency (EPA). Validatie van de resultaten en de input De modelstructuur en de volledige input werden voorgelegd aan een aantal experten uit de sector. Zij gaven op een aantal punten suggesties voor verbeteringen en commentaar. Met hun suggesties en commentaar werd nagenoeg op alle punten rekening gehouden. Rapportageformaat en classificatie van de mobiele machines Een belangrijk criterium bij het kiezen van een classificatie voor de indeling van de mobiele machines was de multifunctionaliteit. De output van het model moet bruikbaar zijn voor tal van Europese emissierapportages. Daarom werd geopteerd voor de euromot INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 10
classificatie die zeer gedetailleerd is. Euromot is de Europese koepelorganisatie van motorenbouwers. Een gedetailleerde classificatie heeft het voordeel dat ze onmiddellijk hiaten in de data verzameling laat zien. Daarnaast kunnen modelresultaten gerapporteerd in een gedetailleerd formaat makkelijk worden geaggregeerd tot een formaat naar keuze voor Europese emissierapportering. Domeinen waar de studie verder kan verfijnd worden Hoewel de studie globaal een goed beeld geeft van de emissies van de sector van de mobiele machines, zijn er een aantal specifieke punten waar de studie nog verder kan verfijnd worden. Deze zijn: integratie van de bosbouw in het model betere integratie van grasmaaiers en andere door huishoudens gebruikte tuin toestellen integratie van de vrijetijdssector met onder andere de quads nagaan in hoeverre de huidige gerapporteerde machines in landbouw en industrie het volledige machinepark dekken. Indien nodig kan bijvoorbeeld de sector van de generatoren en pompen ook beter in kaart worden gebracht verfijnen van de gewestelijke verdeelsleutels verbeteren van de prognoses door het invoeren van sectorale economische groeiprognoses in het prognose model via het intensifiëren van contacten op het terrein, kunnen eventueel nog meer specifieke gegevens met betrekking tot gebruiksintensiteiten en levensduur van machines bekeken worden. INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 11
2 Probleemstelling en kader van de studie De studie wil een duidelijker beeld geven van de emissies van mobiele, niet voor de weg bestemde machines in Vlaanderen en België Als lid van de internationale en Europese gemeenschap hebben België en dus ook Vlaanderen een aantal rapporteringsverplichtingen enerzijds en moeten zij anderzijds aan bepaalde normen voldoen wat betreft emissies 1. De directe aanleiding voor de studie zijn Europese emissieplafonds vastgelegd in de national emission ceilings (NEC s richtlijn 2001/81/EG) en de onderhandelingen voor de vastlegging van nieuwe emissieplafonds. Deze NEC s kaderen binnen het Clean Air for Europe (CAFE) programma dat zich toespitst op luchtkwaliteit. Daarnaast zal de studie ook van nut zijn voor het verbeteren en verfijnen van andere internationale rapportageverplichtingen. Voor de mobiele, niet voor de weg bestemde machines ontbreekt het aan gedetailleerde informatie om de emissie-inventarissen in te vullen. Voor de meeste andere luchtemissiebronnen (zoals bijvoorbeeld wegtransport) bestaan vrij goede emissieinventarissen. Ook voor binnenvaart- en spoorvervoeremissies is een voorbereidende studie uitgevoerd. Deze laatsten kunnen als een deel van de mobiele niet voor de weg bestemde machines beschouwd worden. Ze vormen niet het voorwerp van de studie aangezien goede informatie hieromtrent reeds voor handen is. Bovendien gaat men ervan uit dat de emissies van deze machines steeds relatief belangrijker worden aangezien deze in veel mindere mate gereguleerd werden dan de overige voertuigen. Momenteel worden de emissies van mobiele machines op een vrij grove manier benaderd bij gebrek aan betere informatie. Binnen het RAINS model wordt er bijvoorbeeld van 1 De sector off road wordt niet enkel binnen de NEC gerapporteerd. Hieronder wordt summier aangegeven waar deze sector wordt gerapporteerd. De sector 'off-road' moet als dusdanig enkel gerapporteerd worden volgens het nfr-formaat voor de emep/lrtap- en NEC-rapportering. Bij andere rapporteringen (o.m. voor EU/CO2 en UNFCCC) wordt dit gedeelte ondergebracht bij de verbrandingsprocessen van landbouw. In de nfr-tabellen onderscheiden we in de sector 1A4C (agriculture/forestry/fishing), de sectoren 1A4ci (stationary) waar de emissies van de intensieve veehouderij en glastuinbouw worden ondergebracht, de sector 1A4Cii (off-road vehicles and other machinery) voor de akkerbouw, de graasdierhouderij, de vollegrondstuinbouw en de blijvende teelten en de sector 1A4ciii National Fishing voor de emissies van de visserij. De PM-emissies van bv. de bouw (overige mobile bronnen in deze inventaris) worden in de nfr-tabellen bij 1A3eii Transport/other/other mobile sources and machinery ondergebracht (1A3a = luchtvaart, 1A3b = wegverkeer, 1A3c = treinverkeer, 1A3d = boten en 1A3e =other). INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 12
uitgegaan dat 50% van het energieverbruik in de overige industrie en 80% van het energieverbruik in de landbouw aan mobiele machines wordt besteed. Dit laatste cijfer werd op basis van de energiebalansen door Aminal reeds verfijnd en aangepast. Het RAINS model wordt gebruikt om kosten effectiviteit van maatregelen na te gaan binnen CAFE. De output van deze studie zal ook input zijn voor dit model. Deze studie heeft daarom als doel de energie- en emissiegegevens (NO x, SO 2, VOS, fijn stof, stof, CO 2, NH 3, CH 4, zware metalen en mogelijk andere componenten) van mobiele machines te analyseren, bronnen hiervoor te identificeren, gegevens te inventariseren en op basis hiervan energie- en emissie inventarissen en prognoses te maken. De studie heeft niet de ambitie een perfecte weergave van de realiteit te zijn. Wel wil zij de huidige situatie aanzienlijk verbeteren en pistes aangeven voor toekomstige verbeteringen. De studie wordt gemaakt in opdracht van de Sectie Lucht van de Afdeling Algemeen Milieu- en Natuurbeleid binnen de Administratie Milieu-, Natuur-, Land- en Waterbeheer (AMINAL) van het departement Leefmilieu en Infrastructuur van het Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap. INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 13
3 Verkenning en afbakening van de sector 3.1 Afbakening van de sector De machines waarvoor wij in deze studie informatie verzamelden zijn toe te wijzen aan 5 sectoren: Landbouw en Bosbouw Bouw Industrie (intern transport) Gezinnen en openbare groenvoorziening Militair Spoor en scheepvaart komen niet voor in de opgesomde sectoren. Zij maakten reeds het voorwerp uit van een specifieke verkennende studie. Mobiele koelinstallaties op vrachtwagens of air conditioning in wagens worden in deze studie evenmin meegenomen. De reden hiervoor is dat het niet voor de hand liggend is om deze als niet voor de weg bestemde mobiele machines te beschouwen. Verder gaan we ervan uit dat het energieverbruik van deze installaties opgenomen is in het energieverbuik van het wegtransport. Generatoren en pompen worden in deze studie ook niet opgenomen hoewel ze strikt genomen als mobiel zouden kunnen beschouwd worden 2. Hieronder wordt een verdere gedetailleerde classificatie van deze sectoren voorgesteld. In het kader van rapportage en inventarisatie is het nuttig na te gaan in hoeverre bepaalde machines reeds opgenomen zijn in bepaalde inventarissen om dubbeltellingen te voorkomen. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk dat het energieverbruik van heftrucks reeds vervat zit in het energieverbruik van de industrie. Voor landbouw kan een gelijkaardige vraag gesteld worden. In eerste instantie dachten we dat de energiebalans hieromtrent informatie zou kunnen geven. Dit is echter niet het geval. We onderzochten niet verder hoe we dubbeltellingen kunnen achterhalen en concentreerden ons op andere aspecten van de studie. 2 In eerste instantie werd wel getracht gegevens over generatoren en pompen samen te stellen op basis van Prodcom en Import/Export cijfers. Na verder onderzoek bleek echter dat de gegevens niet coherent met elkaar waren. INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 14
3.2 Keuze voor een verdere indeling van mobiele machines We opteren voor een indeling volgens de Euromot classificatie. Euromot is de European Association of Internal Engine Combustion Manufacturers. Tabel 2 geeft de indeling. Het voordeel van deze classificatie is het grote detail. Dankzij de hoge mate van detail kan moeiteloos overgegaan worden naar een andere meer geaggregeerde classificatie zoals deze gebruikt binnen internationale of nationale rapporteringen. Men kan bijvoorbeeld moeiteloos overgaan naar UNFCCC-CRF formaat of LRTAP NFR formaat. In Tabel 2 wordt bij elke Euromot-categorie de categorie aangegeven uit deze twee laatstgenoemde formaten, en ook voor SNAP2 en SNAP3 (Corinair). Verder geeft een hoge graad van detail ook een goed inzicht in welke gegevens nu precies wel en welke nu precies niet meegenomen werden in de inventaris. Het is duidelijk dat deze eerste verkennende studie niet exhaustief data omvat van alle genoemde categorieën, maar ze maakt wel duidelijk welke gegevens nu precies ontbreken. De machines voorafgegaan door een vetgedrukt nummer zijn opgenomen in deze verkennende studie. Tabel 2 Voorgestelde indeling A Light industrial equipment Lichte industriële uitrusting SNAP2 SNAP3 UNFCC C-CRF 2002- NFR B 1 tooling equipment andere werktuigen 808 08 08 23 1A2 a-f 1A2 a-f 2 firefighting machinery brandweeruitrusting 808 08 08 09 1A2 a-f 1A2 a-f 3 industrial blowers industriële blazers 808 08 08 18 1A2 a-f 1A2 a-f 4 5 6 7 industrial scrapers/stripers industriële schrapers 808 08 08 08 1A2 a-f 1A2 a-f industrial winches and hoists industriële lieren en takels 808 08 08 22 1A2 a-f 1A2 a-f multipurpose tool carriers gereedschap vervoerwagens 808 08 08 11 1A2 a-f 1A2 a-f mobile waste containers mobiele afvalcontainers 808 08 08 13 1A2 a-f 1A2 a-f 8 sweepers/scrubbers veeg- en reinigingsmachines 808 08 08 21 1A2 a-f 1A2 a-f Material handling equipment Materiaalbehandelingsuitrusting 9 aerial lifts liften 808 08 08 14 1A2 a-f 1A2 a-f 10 carriers materiaalwagens 808 08 08 11 1A2 a-f 1A2 a-f 11 conveyors transportbanden 808 08 08 22 1A2 a-f 1A2 a-f 12 fork lifts vorkheftrucks 808 08 08 15 1A2 a-f 1A2 a-f INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 15
13 lift trucks kraanwagens 808 08 08 14 1A2 a-f 1A2 a-f 14 mobile cranes mobiele kranen 808 08 08 07 1A2 a-f 1A2 a-f 15 tower cranes torenkranen 808 08 08 07 1A2 a-f 1A2 a-f C Construction and mining equipment Constructie- en mijnuitrusting 16 asphalt pavers asfaltafwerkmachines-finishers 808 08 08 01 1A2 a-f 1A2 a-f 17 backhoes graaflaadcombinaties 808 08 08 11 1A2 a-f 1A2 a-f 18 bore/drill rigs boormateriaal 808 08 08 06 1A2 a-f 1A2 a-f 19 crawlers machines op rupsen 808 08 08 10 1A2 a-f 1A2 a-f cement and mortar 20 mixers cement- en beton- mixers 808 08 08 06 1A2 a-f 1A2 a-f 21 compaction machines 22 concrete pavers 23 concrete/industrial saws/joint cutters machines voor grondverdichting 808 08 08 02 1A2 a-f 1A2 a-f glijbekistingsmachines voor beton 808 08 08 06 1A2 a-f 1A2 a-f betonzagen/industriële zagen/brekers 808 08 08 23 1A2 a-f 1A2 a-f 24 cranes kranen 808 08 08 07 1A2 a-f 1A2 a-f 25 dozers bulldozers 808 08 08 10 1A2 a-f 1A2 a-f 26 dumpers/tenders dumptrucks 808 08 08 13 1A2 a-f 1A2 a-f 27 excavators graafmachines 808 08 08 05 1A2 a-f 1A2 a-f 28 graders wegschaven 808 08 08 08 1A2 a-f 1A2 a-f 29 hoes grondbewerkingsmachines 808 08 08 11 1A2 a-f 1A2 a-f 30 loaders laders 808 08 08 11 1A2 a-f 1A2 a-f 31 nonroad tractors nonroad traktors 808 08 08 09 1A2 a-f 1A2 a-f nonroad vrachtwagens / 32 nonroad trucks kiepbakken 808 08 08 11 1A2 a-f 1A2 a-f 33 paving equipment wegdek materiaal 808 08 08 01 1A2 a-f 1A2 a-f 34 plate compactors trilplaten 808 08 08 02 1A2 a-f 1A2 a-f 35 plate compactors trilplaten 808 08 08 23 1A2 a-f 1A2 a-f 36 road repair equipment uitrusting voor wegherstelling 808 08 08 15 1A2 a-f 1A2 a-f alle terreinen heftrucks / 37 rough terrain forklifts verreikers 808 08 08 03 1A2 a-f 1A2 a-f 38 rollers walsen 808 08 08 23 1A2 a-f 1A2 a-f 39 surfing equipment 808 08 08 02 1A2 a-f 1A2 a-f 40 tampers/rammers trilstampers 808 08 08 04 1A2 a-f 1A2 a-f 41 trenchers D Agricultural and forestry equipment sleuvenfrezen / Landbouw- en bosbouwuitrusting mini-graafmachines 808 08 08 01 1A2 a-f 1A2 a-f 42 agricultural tractors landbouwtraktors 806 08 06 02 1A4c 1A4c ii 43 agricultural mowers veldhakselaars 806 08 06 03 1A4c 1A4c ii 44 combiners maaidorsers 806 08 06 04 1A4c 1A4c ii 45 cotton strippers/pickers katoenplukkers 806 08 06 03 1A4c 1A4c ii 46 harvesters rooimachines 806 08 06 03 1A4c 1A4c ii 47 sprayers sproeimachines 806 08 06 04 1A4c 1A4c ii INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 16
48 balers balenpersen 806 08 06 04 1A4c 1A4c ii 49 tillers cultivators 806 08 06 04 1A4c 1A4c ii 50 swathers tractor met E Logging equipment Machines voor de bosbouw voorzwenkwielbesturing 806 08 06 04 1A4c 1A4c ii 51 chain saws kettingzagen 807 08 07 01 1A4c 1A4c ii 52 fellers/bunchers 807 08 07 02 1A4c 1A4c ii 53 shredders versnipperaars 807 08 07 03 1A4c 1A4c ii 54 skidders 807 08 07 02 1A4c 1A4c ii F 55 Lawn and garden equipment Gazon- en tuinmachines trimmers/edgers/brush cutters trimmers/kantsnijders 809 08 09 01 1A4b 1A4b ii 56 lawnmowers grasmachines 809 08 09 02 1A4b 1A4b ii 57 leaf blowers/vacuums bladblazers/bladzuigers 809 08 09 01 1A4b 1A4b ii rear engine riding 58 mowers zitmaaiers 809 08 09 02 1A4b 1A4b ii 59 front mowers frontmaaiers 809 08 09 02 1A4b 1A4b ii 60 chain saws kettingzagen 809 08 09 03 1A4b 1A4b ii 61 shredders versnipperaars 809 08 09 01 1A4b 1A4b ii 62 tillers cultivators 809 08 09 05 1A4b 1A4b ii lawn and garden 63 tractors gazon- en tuintraktors 809 08 09 06 1A4b 1A4b ii 64 wood splitters houtsplijter 809 08 09 01 1A4b 1A4b ii 65 snowblowers sneeuwblazers 809 08 09 01 1A4b 1A4b ii 66 67 G 68 Recreational equipment chippers/ stump grinders versnipperaars/ boomstompverbrijzelaars 809 08 09 01 1A4b 1A4b ii commercial turf equipment commercieel grasveldmateriaal 809 08 09 05 1A4b 1A4b ii Vrijetijdsvoertuigen off-road motor vehicles off-road motorvoertuigen 809 08 09 06 1A4b 1A4b ii 69 golf carts golfkarretjes 809 08 09 06 1A4b 1A4b ii 70 snowmobiles sneeuwmachines 809 08 09 04 1A4b 1A4b ii 71 speciality vehicles/carts gespecialiseerde voertuigen/karren 809 08 09 06 1A4b 1A4b ii INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 17
De motorcategorieën uit Tabel 3, volgen op logische wijze uit de Europese normstelling. De EU groep in de tabel geeft de indeling weer zoals deze gebeurt voor de normstelling. De modelgroep geeft aan hoe deze groep naar het model werd vertaald. Tabel 3 Motorcategorieën Motor_Cat_Id EU_Groep Groep_Cat Model_Groep 1 geen Dieselmotoren < 18 kw 2 18-37 kw Dieselmotoren 18-37 kw 3 37-75 kw Dieselmotoren 37-75 kw 4 75-130 kw Dieselmotoren 75-130 kw 5 130-560 kw Dieselmotoren 130-300 kw 6 130-560 kw Dieselmotoren 300-560 kw 7 geen Dieselmotoren 560-1000 kw 8 geen Dieselmotoren >1000 kw 9 SH1 Benzine Handheld 2T en 4T < 20 cc 10 SH2 Benzine Handheld 2T en 4T >= 20 cc en < 50 cc 11 SH3 Benzine Handheld 2T en 4T >= 50 cc 12 SN1 Benzine niet Handheld 2T en 4T < 66 cc 13 SN2 Benzine niet Handheld 2T en 4T >= 66 en < 100 cc 14 SN3 Benzine niet Handheld 2T en 4T >= 100 en < 225 cc 15 SN4 Benzine niet Handheld 2T en 4T >= 225 cc INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 18
4 Modelbeschrijving 4.1 Inleiding Om tegemoet te kunnen komen aan de wens om zowel de huidige als de toekomstige emissies te kunnen schatten werd het noodzakelijk geacht om een emissiemodel te gaan toepassen. Alvorens over te gaan tot het opstellen van een dergelijk emissiemodel werd eerst een verkenning gedaan van de recente en minder recente literatuur betreffende emissiemodellering van mobiele werktuigen. In veel van de oudere emissiemodellen werd volstaan om het totaal van het brandstofgebruik van de sector mobiele machines te vermenigvuldigen met gemiddelde emissiefactoren. Dit is bijvoorbeeld het geval in het EMEP/Corinair emission inventory guidebook waarin de simpler methodology wordt beschreven. Ook in België en Nederland werd deze methode tot op heden toegepast. Het grote voordeel van deze methode is dat er zeer weinig invoergegevens nodig zijn. Een nadeel is echter dat deze invoergegevens soms heel moeilijk te verkrijgen zijn. Zo is het nagenoeg onmogelijk om het energiegebruik van de bouwsector van mobiele machines te verkrijgen. Ook het energiegebruik van consumenten voor grasmaaiers en heggenscharen en kettingzagen en dergelijke is niet voorhanden vanuit de nationale energiebalans. Een ander probleem van de simpele methode is dat het effect van snelle technologische vernieuwing zoals thans het geval is onder de snelle opeenvolging van emissienormen van Europese emissienormering nauwelijks op een onderbouwde manier is te verrekenen in de emissies. Dit probleem wordt veroorzaakt doordat de emissienormen per vermogensklasse verschillen en op verschillende tijdstippen worden doorgevoerd. 4.2 Modelkeuze De volgende emissiemodellen zijn in de aanvang van dit project bestudeerd: - EPA NON-ROAD USA (Harvey et al., 2003) - PROMIN Nederland (Bouwman, 1996) - TREMOD MM Duitsland (Lambrecht et al., 2004) - EGTEI UN-ECE (CITEPA, 2003) - EMEP/CORINAIR Handbook (Samaras et al., 1996) Van elk van deze modellen zijn enkele zwakkere en sterkere punten geïdentificeerd. Deze zwakke en sterke punten zijn gebruikt om voor België tot een gecombineerd model te komen waarin de zwakke punten zoveel mogelijk zijn vermeden en de sterke punten zoveel mogelijk zijn benut. INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 19
Sterke punten: 1. Recente gegevens voorhanden in model: EPA NON-ROAD, TREMOD MM 2. Sluit goed aan bij EU-emissiewetgeving: EGTEI, TREMOD MM 3. Documentatie volledig: TREMOD MM, EPA NON-ROAD Zwakke punten: 1. Verouderde data: PROMIN, EMEP/CORINAIR 2. Sluit niet aan bij EU-emissiewetgeving: PROMIN, EMEP/CORINAIR 3. Documentatie onvolledig: EGTEI Door combinatie van bovenstaande gegevens is te zien dat TREMOD MM en EPA NON-ROAD de meeste sterke punten en de minste zwakke punten vertonen. TREMOD MM sluit zeer goed aan bij Europese emissiewetgeving, is recent en goed gedocumenteerd. Met betrekking tot het vertalen van de modeloutput naar formaten zoals vereist voor de internationale rapportering is er binnen TREMOD MM nog duidelijk marge voor verbetering. Daarnaast is niet duidelijk hoe de leeftijdsstructuur en de inwinning van gegevens structureel tot stand kan worden gebracht binnen dit model. Als invoer vereist het model aantallen machines die onderverdeeld moeten worden in leeftijdsklassen. Het model zelf echter biedt hiervoor geen gedocumenteerde hulpmiddelen. Het hier gepresenteerde emissiemodel biedt zowel ondersteuning bij de formats van internationale rapportages als ook in parkopbouw van de verschillende machines. Met name het laatste aspect is volledig conform de methodiek van het EPA NON-ROAD model geïmplementeerd. De invoergegevens die structureel moeten worden verzameld en ingevoerd in het emissiemodel bestaan uit de jaarlijkse verkoopgegevens van machines. In principe zijn dit soort gegevens voorhanden bij de organisaties die zich bezig houden met de verkoop en marketing van deze machines. Anderzijds kunnen deze data worden afgeleid van het volledige park van deze machines dat soms bekend is bij koepelorganisaties van branches die deze machines toepassen. INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 20
4.3 Methode Het emissiemodel voorziet in de berekening van de emissie van uitlaatgassen en brandstofgebruik van mobiele machines door de vermenigvuldiging van emissieverklarende variabelen met geschikte emissiefactoren. Het principe van de methode die wordt toegepast berust in essentie op de detailed methodology zoals deze reeds is beschreven in het EMEP/Corinair handbook (Samaras, 1996). De modellen EPA NON-ROAD en TREMOD MM zijn echter op exact dezelfde methode gebaseerd. De methodiek komt neer op een bottom-up berekening van de hoeveelheid arbeid die geleverd wordt door mobiele machines met behulp van het actieve aantal en een vermenigvuldiging van de berekende hoeveelheid arbeid met emissiefactoren. De emissiefactoren kunnen worden uitgedrukt in de hoeveelheid emissie per stof per hoeveelheid arbeid ofwel in de hoeveelheid brandstof die wordt geconsumeerd per hoeveelheid geleverde arbeid. Hiermee biedt deze methode tevens het voordeel dat de hoeveelheid brandstof niet als invoerparameter wordt gebruikt maar als uitkomst van een berekening wordt geproduceerd. Daarnaast sluit de gedaante van de emissiefactor naadloos aan bij de vorm waarin de emissienormering de maximale emissies normeert. Maatregelen Emissienormen via EU-directiven per type en Brandstofnormen Sectoren Aantal X Wijze van gebruik = Energievraag X Energieen = Energiegebruik en emissiekenmerken emissies Landbouw Machines per type, Uren Kilowattuur Specifiek verbruik Brandstofgebruik Bouw en industrie etc. Vermogen Gebruik per machinetype (gram/kilowattuur) (kilotonnen) Bosbouw Bezettingsgraad Emissiefactoren Emissies Gezinnen en groen afschrijvingen Militair off-road aanschaffingen Indelingen NACE SNAP NFR EGTEI Rapportages Brandstof en Emissies per: NACE SNAP NFR EGTEI Figuur 3 Schematische voorstelling van het model In bovenstaande figuur staat grafisch weergegeven hoe de opbouw van het emissiemodel is gerealiseerd. Dit wordt tevens weergegeven in onderstaande twee rekenformules: Formule 1 Emissie= Aantal machines x Uren x Lastfaktor x Vermogen x Emissiefaktor x TAF-faktor Waarbij: Emissie = Emissie of brandstofgebruik (gram) INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 21
Aantal machines = het aantal machines van een bepaald bouwjaar met emissiefactoren passend bij het bouwjaar van de machine (.) Uren = het aantal uren dat men dit machinetype gemiddeld gebruikt per jaar (uur) Lastfaktor = het gedeelte van het volle vermogen van dit machinetype dat gemiddeld gebruikt wordt (./.) Vermogen = het gemiddelde vermogen van dit machinetype (kw) Emissiefaktor = de gemiddelde emissiefactor/brandstofverbruik behorend bij het bouwjaar (emissienorm) (g/kwuur) TAF-faktor = aanpassingsfactor op de gemiddelde emissiefactor in verband met de afwijking van de gemiddelde gebruikstoepassing van dit machinetype als gevolg van wisselende (transiënt) vermogensvraag (./.) Een bijzondere categorie in de emissieberekening vormen de emissies die worden berekend op basis van het brandstofgebruik. Dit zijn de emissies van stoffen zoals CO 2 en SO 2 en metalen. Voorlopig werden ook de emissies van N 2 O, CH 4 en enkele PAK op deze wijze berekend. De formule die hierbij wordt toegepast is: Formule 2: Emissie = Brandstofgebruik x Emissiefactor Het brandstofgebruik wordt berekend door berekening met formule 1 Hierbij is de emissiefactor de hoeveelheid emissie die specifiek geldt voor de stof en de brandstof. INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 22
4.4 Structuur van het emissiemodel In onderstaande figuur staat de relatie tussen de belangrijkste categorieën in de emissieberekening schematisch weergegeven. Deze structuur is nagenoeg rechtstreeks overgenomen uit de documentatie van TREMOD-MM. Het gaat om verschillende typen van machines die toegepast worden in een aantal sectoren van de economie. Deze machines worden ingedeeld in vermogensklassen of naar cilinderinhoud. De emissienormen die voor deze machines gelden zijn afhankelijk van het bouwjaar van de machines. In het emissiemodel wordt er gemakshalve van uitgegaan dat het bouwjaar ook het verkoopjaar is. Voor ieder van de machinetypen is er op deze wijze een emissiefactor en een brandstofgebruikfactor bepaald. Sector Machinetype Grootteklasse Leeftijdsklassen Emissienormen Emissiefactoren Landbouw Trekkers > 75 kw 0 jaar Stage III NOx Bosbouw Oogstmachines 38-75 kw 1 jaar Stage II PM Industrie en Bouw Mestinjectoren 18-37 kw 2 jaar Stage I CO Huishoudens en groenvoorziening > 18 kw 3 jaar 1991-Stage I HC Militair 4 jaar 1981-1991 SOx werktuigen 5 jaar voor 1981 Brandstof 6 jaar 2 jaar 9 jaar 10 jaar Figuur 4 Schematische voorstelling van de input van het model 4.5 Beschrijving van de variabelen 4.5.1 Aantal machines Het aantal machines dat in een bepaald jaar resteert wordt verkregen door de machines die verkocht zijn in een bepaald voorgaand jaar te vermenigvuldigen met een uitvalfaktor, de zogenaamde scrapfaktor. De sommatie van alle resterende machines levert vervolgens het actieve park van machines in een bepaald jaar op. De machines van een bepaald verkoopjaar kunnen altijd worden gerelateerd aan de dan geldende emissiestandaard en dus ook aan bepaalde emissiefaktoren. De invoer van het model is hiermee in principe gereduceerd tot het (geschatte) aantal machines dat in een reeks van jaren verkocht is. De scrapfaktor die door EPA is beschreven wordt ontleend aan een algemeen geldende dimensieloze leeftijd die als invoer dient voor de uitvalfunktie. Volgens deze uitvalfunktie is per definitie de helft van de machines uitgevallen op de mediane leeftijd en wanneer de INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 23
leeftijd van de machines twee keer de mediane leeftijd is zijn volgens de uitvalfunktie alle machines buiten bedrijf gesteld. De bepaling van de dimensieloze leeftijd van de machines vindt plaats door het aantal jaren dat een machine oud is te vermenigvuldigen met het aantal uren en met de lastfaktor en vervolgens te delen door de mediane levensduur van de machine in uren op vol vermogen. Stel men heeft een machine van 10 jaar oud die jaarlijks 1000 uur wordt gebruikt op halve kracht en de mediane levensduur is 5000 uur. Dan heeft deze machine na 10 jaar juist 10 x 1000 x 0,5/5000 precies 1 maal de mediane levensduur bereikt. De helft van de machines die 10 jaar geleden zijn verkocht zijn hiermee uitgevallen volgens de uitvalfunktie. Na 20 jaar zijn dan alle machines buiten gebruik. In onderstaande figuur staat het verloop van de uitvalfunktie afgebeeld. 100 90 80 70 Procent uitval 60 50 40 30 20 10 0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 Dimensieloze leeftijd EPA-default ScrapFunktie NormaalVerdeling Figuur 5 Het verloop van de uitvalfunctie 4.5.2 Uren gebruik Het aantal uren dat machines in gebruik zijn zal sterk afhangen van het machinetype en meestal ook van de leeftijd en de eigendomssituatie (McGuinly, 2004). Vaak krijgen machines een tweede eigenaar, waarbij de gebruiksintensiteit veel lager ligt dan bij de eerste eigenaar. In het huidige model is dit fenomeen niet gemodelleerd. Deze laatste twee invloeden, leeftijd en eigendomssituatie, zijn erg moeilijk in kaart te brengen. Indien geen andere betere gegevens van een bepaalde machine beschikbaar zijn wordt voorgesteld de data van EPA (EPA, 2004a) toe te passen. Echter binnen dit project zijn twee alternatieven gevonden. In de eerste plaats zijn voor sommige INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 24
werktuigen de waarden gebruikt in het TREMOD-DD model (Lambrecht et al., 2004) overgenomen (sector huishoudens). Daarnaast werden als vervolg van een binnen dit project georganiseerde workshop zeer recent voorstellen gedaan door verschillende organisaties uit de sector voor praktijkcijfers die voor België representatief zouden moeten zijn. 4.5.3 Lastfaktor De lastfaktoren van de machines zullen nooit zeer sterk afwijken van een bepaald gemiddelde omdat iedere machine immers is ontworpen voor het verrichten van een bepaalde taak en niet geschikt is voor andere taken. Indien geen andere betere gegevens van een bepaalde machine beschikbaar zijn wordt voorgesteld de data van EPA (EPA, 2004a) toe te passen. Echter binnen dit project zijn twee alternatieven gevonden. In de eerste plaats zijn voor sommige werktuigen de waarden gebruikt in het TREMOD-DD model overgenomen (sector huishoudens). Daarnaast werden als vervolg van een binnen dit project georganiseerde workshop zeer recent voorstellen gedaan door verschillende organisaties uit de sector voor praktijkcijfers die voor België representatief zouden moeten zijn. 4.5.4 Vermogen De verkoopcijfers die verzameld moeten worden zullen gericht moeten zijn op het verkrijgen van aandelen verkoopcijfers van machines in de vermogensklassen die worden gegeven door de normstelling. Men kan er voor kiezen om in eerste instantie het midden van de bandbreedte van de vermogensklasse aan te houden of op basis van expert judgement kan men een keuze maken voor een afwijkend gemiddelde. Echter binnen dit project zijn twee alternatieven gevonden. In de eerste plaats zijn voor sommige werktuigen de waarden gebruikt in het TREMOD-DD model overgenomen (sector huishoudens). Daarnaast werden als vervolg van een binnen dit project georganiseerde workshop zeer recent voorstellen gedaan door verschillende organisaties uit de sector voor praktijkcijfers die voor België representatief zouden moeten zijn. 4.5.5 Emissiefaktoren De huidige emissiefaktoren worden hoofdzakelijk bepaald door de van kracht zijnde normstelling. Emissiefaktoren van machines die vòòr de normstelling in gebruik genomen zijn hangen af van de toenmalige conventionele technologie. De variatie in de oudere technologie kan groter zijn. Doordat het aandeel van deze oude technologie beperkt is, is een exacte vaststelling van emissiefaktoren minder relevant. In eerste instantie zijn de emissiefaktoren van het Duitse model TREMOD MM (Lambrecht et al., 2004) overgenomen. Door TNO-WT zijn hier nog enkele aanvullingen en wijzigingen op gepleegd. INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 25
4.5.6 TAF-faktoren De emissiefaktoren van verschillende machines die in de praktijk worden gebruikt wijken af van de emissiefaktoren die zouden optreden wanneer de machines zouden worden gebruikt zoals tijdens een standaardtestcyclus. Dit komt omdat de machines onder wisselende omstandigheden en belasting (transiënt) moeten werken. Om hiervoor te corrigeren zijn bepaalde belastingspatronen van machines gedefinieerd die bepalend zijn voor de selectie van aanpassingsfactoren (TAF-faktoren) per stof van de gemiddelde emissiefaktoren. De toepassing en selectie van de TAF-faktoren staan beschreven in een rapport van EPA (EPA, 2004b). 4.6 Prognoses Het bepalen van toekomstige emissies wordt ook bepaald zoals onder 4.3 weergegeven. De enige moeilijkheid hierbij is dat het machinepark voor elk toekomstig jaar dient samengesteld te worden terwijl de verkopen van toekomstige jaren niet gekend zijn. Welke cijfers voor de toekomstige verkopen worden genomen wordt uiteengezet in volgend hoofdstuk. Bij het bepalen van toekomstige emissies wordt de toekomstige economische evolutie van sectoren niet meegenomen. We verkozen deze in deze verkennende studie niet op te nemen en ons volledig te concentreren op het zoeken van goede input voor het model. Het zoeken en valideren van goede inputs kostte immers meer tijd dan initieel voorzien. INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 26
5 Modelinput Hieronder wordt voor de verschillende categorieën aangegeven welke inputs werden gebruikt. De emissiefactoren en TAF-factoren worden als laatste behandeld voor alle categorieën samen omdat deze niet direct gelinkt zijn aan een machinecategorie. Bijlage C geeft aan welke waarden voor de verschillende variabelen als input worden gebruikt. 5.1 Industrie Material Handling equipment 5.1.1 Aantal nieuwe machines & vermogensklassen Beschikbare gegevens In de publicatie Economisch dossier SIGMA 2004 [3] van de beroepsfederatie SIGMA is het aantal nieuw verkochte heftrucks opgenomen van 1991 tot 2003. Er is daarbij een opsplitsing gemaakt naar enerzijds elektrische machines, en anderzijds naar benzine/lpg/diesel. Via persoonlijke communicatie met Federauto, vonden we verdelingspercentages om deze cijfers op te splitsen naar benzine, LPG en diesel. actiel aantal 20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 heftrucks (LPG ) heftrucks (Diesel ) Figuur 6 Aktief aantal industriële heftrucks voor 2000-2020, afgeleid door het model op basis van het aantal nieuwe machines per jaar Afleiden vermogensklassen De vermogensklassen werden afgeleid op basis van de informatie die we kregen tijdens de workshop (zie 7.1. en Bijlage C). Extrapolatie naar niet-beschikbare jaren Voor de jaren tussen 1980 en 1990 werd een constant verkocht aantal van 1000 stuks per jaar verondersteld (wat ongeveer overeenkomt met het gemiddeld aantal verkopen tussen 1991 en 1996). De extrapolatie voor de jaren tussen 2003 en 2020 is uitgevoerd door het verkochte aantal binnen het model gelijk te houden aan het aantal verkocht in 2003. INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 27
Toewijzing van SIGMA-machinetypes aan de types beschouwd in deze studie In deze studie worden in de categorie B Material handling equiment (zie Tabel 2 blz. 15) enkel heftrucks beschouwd. De heftrucks zijn in deze studie terug te vinden onder B-12 fork lifts. We gaan ervan uit dat heftrucks veruit het belangrijkste machinetype zijn in deze categorie, hoewel we hiervoor geen expliciete bevestiging hebben. De andere machines voor materiaalbehandeling worden dus impliciet verwaarloosd. 5.1.2 Regionale opsplitsing De verdeling gebeurt op basis van de toegevoegde waarde van de industriële sectoren voor het jaar 2000. Industriële sectoren zijn de NACE 3 codes 10 tot en met 37. We gaan ervan uit dat goederenbehandeling nagenoeg uitsluitend in deze sectoren plaatsheeft en dat het aantal machines voor goederenbehandeling stijgt bij stijgende activiteit. Deze verdeelsleutel zal meer dan waarschijnlijk een te hoog deel van het wagenpark aan Brussel toewijzen. Dit komt omdat heel wat bedrijven hun hoofdzetels in Brussel hebben, terwijl de eigenlijke activiteit buiten Brussel plaats heeft. 5.1.3 Levensduur, gebruiksintensiteit De initiële input op basis van EPA cijfers werd bijgesteld na input van de sector. (zie 7.1. en Bijlage C). 5.2 Bouw Construction and mining 5.2.1 Aantal nieuwe machines & vermogensklassen Beschikbare gegevens De beroepsfederatie SIGMA leverde gedetailleerde cijfers. Twee verschillende datasets werden aangeleverd: Gedetailleerde opsplitsing over verschillende machinetypes, voor de jaren 2002-2004. Per machinetype, is er nog een verdeling in gewichtsklassen (massa van het voertuig) of volgens een parameter die de toepassing kenmerkt (nuttig hijs-, of laadvermogen, nuttige werkbreedte, enz.). ( informatie verkregen via persoonlijke communicatie) Aantal verkochte eenheden per machinetype voor 1996-2003, met bijschatting van de verkoopscijfers van niet-(sigma-leden). Voor de meeste machinetypes zijn cijfers tot 1993 beschikbaar. In deze cijfers is dus geen opdeling naar vermogenscategorie gekend. 3 NACE is een algemene systematische Europese indeling van bedrijfsactiviteiten. De volledige classificatie kan bijvoorbeeld bekeken worden op de website van het NIS. http://statbel.fgov.be/pub/d0/p021y2003b_nl.pdf INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 28
( informatie uit de publicatie Economisch dossier SIGMA 2004, referentie [3] in literatuurlijst) actiel aantal 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 wegenschaven (Diesel ) walsen/compactors (Diesel ) trilmachines (Diesel ) trilmachines (2-Takt ) stampers (Diesel ) stampers (2-Takt ) sleuvenfrezen (Diesel ) laadschoppen (Diesel ) kiepbakken (Diesel ) hijskranen (Diesel ) heftrucks buiten/verreikers (Diesel ) graafmachines (Diesel ) dieplepel(graafmachine) (Diesel ) Figuur 7 Aktief aantal machines in de bouwsector voor 2000-2020, afgeleid door het model op basis van het aantal nieuwe machines per jaar Afleiden vermogensklassen In de gegevens die via persoonlijke communicatie verkregen werden van SIGMA, was een gedetailleerde opsplitsing per machinetypes aanwezig naar gewichtsklassen of een andere relevante parameter (zie vorige paragraaf). Aan de hand van productbeschrijvingen op websites en in brochures van producenten en verdelers van deze machines, kon de opdeling uit de SIGMA-cijfers vrij nauwkeurig omgezet worden in een opdeling naar vermogensklassen. Extrapolatie naar niet-beschikbare jaren Volgende verwerkingsstappen en veronderstellingen werden gemaakt: Op basis van de cijfers van 2002 en 2003, werden de cijfers van 2004 herschaald, om rekening te houden met de verkoop door niet-(sigma-leden). Voor de jaren 1993 tot 1995 werd voor de enkele ontbrekende machinetypes, een schatting gemaakt op basis van voorgaande jaren van het aantal verkochte eenheden per machinetype. Voor de jaren 1993-2001 werd de verdeling over de vermogensklassen als een gewogen 4 gemiddelde van de verdeling voor 2002, 2003 en 2004 aangenomen. Naar 2020 werd geëxtrapoleerd door het verkochte aantal binnen het model gelijk te houden aan het aantal verkocht in 2004. 4 De weging die aangenomen werd is als volgt: (1*2004 + 2*2003 + 4*2002)/7 INTERNATIONALE RAPPORTERING - 1 juli 2005 29