WELKOM BINNENVAARTBORREL

WE TAKE CARE OF IT.

Programma 16:00 17:05 Presentatie Khalid Tachi Presentatie Raymond Gense 17:05 17:20 Pauze 17:20 18:00 Presentatie Jacob Klimstra Afsluiting 18.00 21:00 Borrel en buffet

Khalid Tachi Expertise en InnovatieCentrum Binnenvaart (EICB)

EU STAGE V de effecten op de BINNENVAART Khalid Tachi Expertise en InnovatieCentrum Binnenvaart (EICB)

EU STAGE V de effecten op de BINNENVAART Expertise en InnovatieCentrum Binnenvaart Regelgeving Huidige regelgeving CCR Regelgeving Stage V (nabije toekomst) Status Nederlandse binnenvaartvloot 6

Expertise en InnovatieCentrum Binnenvaart (EICB) 7

NOx Vanaf 2002: CCR1 P N [kw] CO [g/kwh] HC [g/kwh] NO x [g/kwh] PM [g/kwh] 37 <= P N < 75 6,5 1,3 9,2 0,85 75 <= P N < 130 5,0 1,3 9,2 0,75 P N >= 130 5,0 1,3 9,2 (n >= 2800) 45*n (-0.2) (500 =< n < 2800) 0,54 14 13 12 11 10 9 NO x (n) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 rpm n [rpm] NO x 500 13,0 1000 11,3 1900 9,9 2800 9,2 8

Vanaf 2007: CCR2 P N [kw] CO [g/kwh] HC [g/kwh] NO x [g/kwh] PM [g/kwh] 18 <= P N < 37 5,5 1,5 8 0,8 37 <= P N < 75 5,0 1,3 7 0,4 75 <= P N < 130 5,0 1,0 6 0,3 130 <= P N < 560 3,5 1,0 6 0,2 6 (n >= 3150) P N >= 560 3,5 1,0 45*n (-0.2) - 3 (343 =< n < 3150) 11 (n < 343) 0,2 9

EU Stage IIIA Categorie Slagvolume (D) dm3 per cilinder Date CO [g/kwh] HC+NO x [g/kwh] PM [g/kwh] V1:1 D 0.9; P N > 37 kw 2007 5.0 7.5 0.40 V1:2 0.9 < D 1.2 5.0 7.2 0.30 V1:3 1.2 < D 2.5 5.0 7.2 0.20 V1:4 2.5 < D 5 2009 5.0 7.2 0.20 V2:1 5 < D 15 5.0 7.8 0.27 V2:2 15 < D 20; P N 3300 kw 5.0 8.7 0.50 V2:3 15 < D 20; P N > 3300 kw 5.0 9.8 0.50 V2:4 20 < D 25 5.0 9.8 0.50 V2:5 25 < D 30 5.0 11.0 0.50 Bron: dieselnet.com/standards/eu/nonroad.php#vessel 10

Categorie Stage V Voorstel EC Motoren voor de voortstuwing Categorie IWP P N [kw] Date CO [g/kwh] HC [g/kwh] NO x [g/kwh] PM [g/kwh] PN [1/kWh] IWP-v/c-1 37 P N < 75 2019 5.00 4.70 0.30 - IWP-v/c-2 75 P N < 130 2019 5.00 5.40 0.14 - IWP-v/c-3 130 P N < 300 2019 3.50 1.00 2.10 0.11 - NIEUW IWP-v/c-4 300 P N < 1000 2020 3.50 0.19 1.20 0.02 1 10 12 IWP-v/c-5 P N 1000 2021 3.50 0.19 0.40 0.01 1 10 12 11

Categorie Stage V Voorstel eisen voor Binnenvaart Gasmotoren voor de aandrijving Categorie IWP P N [kw] Date CO [g/kwh] HC [g/kwh] NO x [g/kwh] PM [g/kwh] NIEUW PN [1/kWh] * * * * 0.19 + (1.5 A GER) * * * * Zie vorige tabel Voor gasmotoren: A = 6 (uit Methaanslip) HCmax = 6,19 GER HC [g/kwh] 1,00 6,19 0,70 6,19 0,50 4,69 0,30 2,89 0,00 0,19 12

Stage V Voorstel Branche Organisaties Power (P) NOx HC PM kw g/kwh g/kwh g/kwh P 3700 1.8 0.19 0.12a 2014 c 1.8 0.19 0.06 2016 b, c 2000 P < 3700 1.8 0.19 0.04 2014 c, d 1400 P < 2000 1.8 0.19 0.04 2016 c 600 P < 1400 1.8 0.19 0.04 2017 d a 0.25 g/kwh for engines with 15-30 dm3/cylinder displacement. b Optional compliance start dates can be used within these model years. c Option for Cat. 2: Tier 3 PM/NOx+HC at 0.14/7.8 g/kwh in 2012, and Tier 4 in 2015. d The Tier 3 PM standards continue to apply for these engines in model years 2014 and 2015 only. 13

Milieu Effect Verschillen tussen CCR1, CCR2 en Stage V CO HC NOx HC+NO x PM PN [g/kwh] [g/kwh] [g/kwh] [g/kwh] [g/kwh] [n/kwh] CCR1 5,0 1,30 9,745 NVT 0,540 NVT CCR2 3,5 1,00 6,745 NVT 0,200 NVT NRMM-Stage IIIA (IWV) 5,0 NVT NVT 7,8 0,270 NVT NRMM-Stage V (IWP) Op basis van voorstel EC NRMM-Stage V (IWP) Op basis van de laatste versie Raad v/d EU, van 30 juni 2015. EU typeapproval the market of Placing on of engines engines 3,5 0,19 0,40 NVT 0,010 1x10¹² 1-1-2019 1-1-2020 3,5 0,19 1,800 NVT 0,015 1x10¹² 1-1-2019 1-1-2020 Effect op NOx 82% reductie tov CCR1 (EPA) 99% reductie tov CCR1 (EC) 17% meer reductie in meest gunstige geval Effect op PM 93% reductie tov CCR1 (EPA) 98% reductie tov CCR1 (EC) 5% meer reductie in meest gunstige geval

Nederlandse binnenvaartvloot Leeftijd 25,0% CCR1 20,0% 18,8% 20,0% 15,0% 16,8% CCR2 10,0% 8,2% 5,9% 5,9% 5,0% 2,7% 3,9% 3,4% 3,4% 3,8% 4,0% 3,2% 0,0% 15

Nederlandse binnenvaartvloot verhoudingen 16

Scenario's Rol banken? Brandstofprijsontwikkeling? Gedrag binnenvaartondernemers? Rol verladers? Beleid voor de bestaande vloot? Havenbedrijven? Stimulering? 17

Vergroenen van de binnenvaart Logistiek Gebruiksprofiel Romp Motorruimte Verlagen van de emissies is niet beperkt tot alleen motoren. 18

Dank voor uw aandacht! 19

IMO Tier III 2016 in NECA zone 20

IMO Tier III 2016 in NECA zone 21

Raymond Gense Specialist overheidsrelaties en nieuwe technologie

Wegen naar duurzame binnenvaart volgens Pon Raymond Gense Director Future Technology & Public Affairs

Mega trends voor de 21 ste eeuw : Politiek Connectiviteit Technologie Mega-steden Energie schaarste Klimaat verandering..

25 Voor de mobiliteit betekent dit : Schonere motoren Zuinigere aandrijvingen Aandacht voor CO2 uitstoot Modaliteiten slim gebruiken Slimme keuzes in modaliteiten

26 De wetgever regelt al wel het een en ander Maar er is wel er veel te kiezen qua technieken!

Emissieniveau Duurzame oplossingen in drie pijlers Technologie Nu Reductiedoel Groei Duurzame brandstoffen Gedrag Tijd

Emissieniveau Gedrag Technologie Nu Reductiedoel Groei Duurzame brandstoffen Gedrag Tijd

29 Het juiste gedrag kan al veel besparen (maar vooral CO 2 en geld)

Emissieniveau Aandrijftechnologie Technologie Nu Reductiedoel Groei Duurzame brandstoffen Gedrag Tijd

Aandrijftechnologie ontwikkelingen Verbranding Elektrisch Non fossiel Gasolie HVO Zwavelarme diesel Non fossiele brandstoffen in zeer schone verbrandingsmotoren Elektrische aandrijving (Batterij, Hybride, H 2,?) Drijvende krachten Lokale luchtkwaliteit Brandstofschaarste Klimaatverandering?

32 Technische mogelijkheden : Dieselmotoren: Zwavelarme brandstof als basis Hoog rendement filteren voor lage NOx en Fijnstof Dual fuel motoren: schonere verbranding LNG icm laag rendement filteren Zwavelvrij LNG SCR DeNOx voor Stage V (roetfilter niet nodig) Mogelijke aanpassingen omwille van Methaan Slip 10 tot 15% positieve CO2 impact (als methaanslip laag) Otto 100% gasmotoren : schone verbranding, geen nabehandeling Zwavelvrij LNG Methaanslip geen issue Tot 15% lagere CO2 emissie via brandstof Responstijd mogelijk kritisch

33 Motor technologieën en effecten op luchtkwaliteit SCR 3512C Roetfilter D Dual Fuel+SCR Otto Gas Dual Fuel

Emissieniveau Duurzame brandstoffen Technologie Nu Reductiedoel Groei Duurzame brandstoffen Gedrag Tijd

35 Duurzame brandstoffen : meer nadruk op lage CO 2 uitstoot Biodiesel (FAME) in Dieselmotoren: Iets betere verbranding (minder fijnstof) Lagere CO2 in de keten Gemodificeerde synthetische Diesel in Dieselmotoren: Duidelijk betere verbranding (minder fijnstof) Uit aardgas (GTL) of Bioproducten (HVO) BioLNG in Dual Fuel of Otto Gasmotoren: LNG uit afval, mest of overschot zon en wind. Veel CO2 winst Water-injectie/emulsie Koelen verbranding voor lagere NOx en Fijnstof

36 Duurzame brandstoffen en effecten op luchtkwaliteit en CO 2 3512C CG132 B-LNG H2O HVO Fame GTL CO2

37 Duurzame brandstoffen : Hybridisatie/elektrificatie Hybridisering: efficiëntere aandrijflijn Deellast optimalisatie : Vaarprofiel specifiek effectief In bepaalde gevallen betere benutting filters In bepaalde gevallen kortstondig nul emissies Elektrificatie: Geen (lokale) uitlaat Geen lokale emissies Alleen voor zeer specifieke toepassingen (veerboten, ) Alleen bij duurzame stroom CO2 winst

38 Duurzame brandstoffen en effecten op luchtkwaliteit en CO 2 en CO 2 3512C Hybride Full E 3512C Hybride CG132 V CO2

39 Nederlandse Brandstofvisie met LEF gebruikt alle componenten om de binnenvaart duurzamer te maken

40 Zijn er nog andere alternatieven? Magneten Toevoegen van additieven aan de brandstof Toevoegen van waterstof aan de verbranding

41 Overwegingen bij het kiezen van een duurzame aandrijving Stage 5 emissies-eis vereist minimaal : NOx filter Otto Vol elektrische aandrijving Duurzame brandstoffen helpen vooral de CO2 uitstoot significant te verlagen De beperkte reductie van fijnstof als gevolg van toepassing van duurzame brandstoffen kan helpen lokale emissies van bestaande schepen te verbeteren Kosten? Enkel gedragsmaatregelen besparen direct geld Alle andere stappen richting duurzaamheid brengen voor de gebruiker een hoger Capex of Opex met zich mee.

Bedankt voor de aandacht! raymond.gense@pon.com

Jacob Klimstra Jacob Klimstra Consultancy

EMISSIES UITLAATGASSEN CATERPILLAR PON/DOLDERMAN Zwijndrecht, 15 1-2016 Jacob Klimstra www.klimstra.nl jacob@klimstra.nl January 15, 2016 45 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman

10 jaar geleden voor het Panamakanaal January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 46

En de binnenvaart? January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 47

Concurreren op het milieu sluiting verboden January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 48

De stofjes Roet/deeltjes Koolwaterstoffen NOx January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 49

Deeltjes, particulate matter, PM 10 en PM 2.5 Fijn stof is niet fijn Bron: google Jacob Klimstra - Caterpillar - January 15, 2016 50 PON/Dolderman

Waar je woont op deze wereld tussen bloemen of beton... (PM 2.5) January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 51

55% PM 10 is natuurlijk (zand en zeezout) January 15, 2016 52 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman

Het wordt steeds beter: (industrie en verkeer) January 15, 2016 53 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman

Waar komt het fijnstof vandaan? Bron: Wikepedia Jacob Klimstra - Caterpillar - January 15, 2016 54 PON/Dolderman

Ontwikkeling totaal PM 2.5 in NL (kiloton, bron IIASA) Wegtransport: steeds schoner! January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 55

Ontwikkeling PM 2.5 in Nederland January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 56

Hoe erg is het met dat stof? Houtkachel/open haard 300 mg/kwh 5 kw 1.5 g per uur Binnenvaart bij de nieuwe Stage V: 10 mg/kwh 1000 kw 10 g/uur = 6 houtkachels 25 schepen per uur 5 % v/d tijd een schip 0.5 g/uur Maar: CCR1: 540 mg/kwh = 324 houtkachels CCR2: 200 mg/kwh = 120 houtkachels Jacob Klimstra - Caterpillar - January 15, 2016 57 PON/Dolderman

January 15, 2016 De normen/standards Norm CO HC CH4 NOx PM10 PN Euro 6 stationair Euro 6 transient Stage V Non-road > 560 kw Stage V Gensets > 560 kw Stage V IWV 0.3 1 MW Stage V IWV > 1 MW Tier 4 (USA) > 0.9 MW g/kwh 1.5 g/kwh 0.13 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman g/kwh 0.40 g/kwh 0.01 4 0.16 0.50 0.46 0.01 3.5 0.19 0.67 0.035 3.5 0.19 0.67 0.035 0.8 T 3.5 0.19 1.20 0.01 1 T 3.5 0.19 0.40 0.01 1 T 3.5 0.19 0.67 0.03 58

Een nageschakeld filter: 80-90% reductie bij diesel 250 mg/kwh (CCR1 = 540 mg/kwh CCR2 = 200 mg/kwh) 50 tot 90 Euro/kW?? 25 mg/kwh 10 mg/kwh: niet simpel! January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 59

ε/kw Wat kost een deeltjesfilter. echt? 160 specifieke aanschafkosten roetfilter 140 120 100 80 60 40 20 0 10 100 1000 motorvermogen (kw) January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 60

Deeltjesemissie gasmotor met bougies Olieverbruik: Asgehalte: 0.2 g/kwh - 1.0 g/kwh... 10 mg/g Asuitworp: 2 mg tot 10 mg/kwh met smeerolie-as als de bron + nog wat van de verbranding Grenswaarde : 10 mg/kwh As wil niet oxideren: reinigen January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 61

De dual-fuel motor Deeltjesfilter waarschijnlijk nodig bij > 2% dieselbrandstof January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 62

THC emissie bougiemotoren op gas NL 2000 mg THC /m3 bij 3% O2 545 g/gj brandstof = 2.7% 5 g/kwh bij 40% motorrendement De overheid wil eigenlijk naar 3 g/kwh January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 64

Waar komt het THC vandaan bij een bougiemotor? Smeerolie mag niet heter dan 170 C January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 65

En de THC bij de dual-fuel motor? De arm-mengsel gebieden in de uithoekjes crevice of intake valve crevice between cylinder wall and cylinder head piston top land crevice Cylinder wall January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 66

THC uitworp (g/kwh) THC bij de motor op gas 7 6 5 4 3 Streven overheid 2 1 0 THC (gas) = 0.19 + (1.5 x A x GER) 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 GER - gemiddelde fractie gas als brandstof January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 67

Even omrekenen g/kwh naar g/gj naar % THC = 6.19 g/kwh motoroutput bij een factor A = 6 Rendement 40% THC = 6.19 x 0.40 per kwh brandstof = 2.48 g/kwh brandstof 1 kwh = 3.6 MJ 687 g/gj 3.4 % van de brandstof!!!! Is dat houdbaar op de lange duur? Broeikaseffect methaan 23 x?? 30 x?? ten opzichte van CO 2?? Broeikasgasuitstoot bijna verdubbeld January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 68

Wat is NOx Lucht: 21% zuurstof (O 2 ), 89% stikstof (N 2 ) + nog wat klein grut O 2 N 2 Hoge NO NO temperatuur + + NOx is giftig, maakt smog, geeft zure regen In een gasmotor is de verbranding veel kouder dan in een dieselmotor January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 70

De basisdiesel: 12 g/kwh aan NOx (CCR1 = 9.745 g/kwh) Met Exhaust Gas Recirculation 50% reductie... : 6 g/kwh Met Selectieve Catalytische Reductie > 90% reductie... 1.2 g/kwh, moet 0.4 g/kwh Max 10 ppm ammonia uitworp Basis gasmotor: NOx 2 g/kwh January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman Plaatjes van RR-MTU 71

NOx reductie kosten 1 MW motor: investering in SCR 50 000? Ureumverbruik: 14 Euro/draaiuur ( 30 ct/liter) January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 72

Vergelijking trucks en schepen brandstof: per schip factor 3 tot 5 zuiniger Jacob Klimstra - Caterpillar - January 15, 2016 73 PON/Dolderman

Varen op zonne-energie?? De allerbeste panelen: 200 watt/vierkante meter bij een super zonnige dag Voor het containerschip met een 3 MW motor: 15 000 m 2 Oppervlakte schip: 2350 m 2 een factor 6.4 te weinig Maar, zonneschijn is er maar zelden. January 15, 2016 74 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman

Solar PV output (MW) Want de zon. 50Hertz Transmission region Germany, year 2012 5000 4000 3000 2000 1000 Jan-02 May-25 Jun-21 Averaged Installed capacity 6.2 GW Maximum output: 4.5 GW Energy produced: 5.13 TWh Capacity factor: 9.5% 0 0 4 8 12 16 20 24 time of the day January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 75

Tesla Power Pack - Varen op batterijen? 3 MW motor, 12 uur varen 36 MWh 300 ε/kwh, dus 36 MWh = 10.8 miljoen Euro Massa: 36000 kwh x 4 kg = 144 ton Laadvermogen 5500 ton 2.6% Volume: 36000 kwh x 1.5 l/kwh = 54 m 3 Past in een container! Vanwege massa: 5 containers Laadvermogen 500 TEU 1% Af bij 35% brandstofrendement: 10 m 3 brandstof 9 ton brandstof January 15, 2016 76 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman

Kosten varen op batterijen Opnieuw 3 MW gedurende 12 uur Kosten inkoop stroom 36 MWh à 7 εct/kwh ε 2500 Afschrijving: 5000 cycli 10.8 Mε /5000 ε 2000 Variabele kosten ε 4500 Rente 3%? 300 000 per jaar? Alternatief: 9 ton brandstof à ε 500/ton = ε 4500 Onderhoud: 0.5 εct/kwh = ε 200 Elektromotor 3 MW 300 000 Euro Batterijen 10800000 Euro Zuigermotor 3 MW 1000000 Euro Rookgasreiniging 300000 Euro Het probleem: de investering in de batterijen. Maar bij 100 /kwh??? Jacob Klimstra - Caterpillar - January 15, 2016 77 PON/Dolderman

De ecoliner tanker January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 78

Zal de politiek of een ambtenaar ooit stoppen? January 15, 2016 Jacob Klimstra - Caterpillar - PON/Dolderman 79

BORREL

We take care of it.