Biodiesel Forsøgsordning PRAKTISK FORSØG MED RME I TUNGE KØRETØJER

Transkript

1 Trafikstyrelsen Biodiesel Forsøgsordning PRAKTISK FORSØG MED RME I TUNGE KØRETØJER Forsøgsrapport Juni 2010

2 Trafikstyrelsen Biodiesel Forsøgsordning PRAKTISK FORSØG MED RME I TUNGE KØRETØJER Forsøgsrapport Juni Endelig rapport 24/06/2010 ACH Lui NBA 1 Udkast april /04/2010 ACH LUI NBA 0 Statusrapport pr. ultimo /12/2009 ACH DRT NBa Udgave Betegnelse/Revision Dato Udført Kontrol Godkendt A/S Sortemosevej 2 Telefon DK-3450 Allerød Fax Tilsluttet F.R.I niras@niras.dk

3 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side i 1. BAGGRUND Rapportens opbygning PROJEKTETS DESIGN Indledende faseopdeling af projekt Testede blandinger Flådebeskrivelse Infrastruktur og forsyning Motorproducenters krav INTERNATIONALE BIODIESELFORSØG Europæiske biodieselforsøg Nedbrydning af smøreolie - Testprogram på biodiesel i Frankrig Ændringer i emissioner ved biodieseldrift Betydning for demonstrationsprojektet i Danmark TEKNISKE DRIFTSERFARINGER Omstilling til biodiesel Nedbrydning af smøreolie Ændring i emissionsniveauer Ændringer i brændstofforbrug og serviceintervaller Decentrale tankningsfaciliteter og lagring af biodiesel Erfaringsindsamling fra værkstederne Test af AFME/RME blanding ØKONOMI Projektøkonomi status Merudgifter til brændstof OPSAMLING PERSPEKTIVERING BILAG... 25

4 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 1 1. BAGGRUND I 2006 vedtog Folketinget en bevilling på 60 mio. kr. til en to-årig forsøgsordning med forskellige typer af biodiesel. Forsøgsordningen blev igangsat 1/ og afsluttes med udgangen af Et delprojekt omfatter afprøvning af RME (Raps Methyl Ester) i tunge køretøjer (busser og lastbiler). A/S er projektansvarlig for dette delprojekt og varetager administration og kommunikation overfor Færdselsstyrelsen. Fra 15. april 2010 er Færdselsstyrelsen fusioneret med Trafikstyrelsen under navnet Trafikstyrelsen. Følgende parter indgår i den praktiske forsøgsdrift: BioFuel Express: ansvarlig for indkøb af biodiesel og tankløsninger; Oliemæglerne: varetagelse af kontakt til operatører samt sikring af leverancer; Fjordbus: test af B10 i busser i Hovedstadsområdet (Slangerup); City-Trafik: test af B30 i busser i Hovedstadsområdet (Avedøre); Dansk Tanktransport: test af B15 i tankbiler (Vejle); Forsvaret: tester af B100 i distributionsvogne (Hjørring, Skrydstrup og Korsør); Vikingbus: test af B100 i busser i Hovedstadsområdet (Amager) Der har været tre gennemgående operatører, Fjordbus, City Trafik og Forsvaret. Hos Dansk Tanktransport blev forsøget stoppet ultimo november 2009, pga. omstrukturering af organisatoriske og fysiske forhold hos operatøren. Vikingbus indgik i projektet i foråret Testflåden har omfattet i alt ca. 100 busser og ca. 25 lastvogne. Der er gennemført rullefelttest hos Teknologisk Institut A/S, samt olieprøveanalyser hos OK Olieanalyse A/S i forbindelse med forsøget.

5 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 2 Forsøget er forlænget til at omfatte 1. kvartal 2010, idet der er tillagt forsøg med kørsel med en blanding af AFME (Animal Fat Metyl Ester) og RME. Dette udføres af City-Trafik i Aalborg. 1.1 Rapportens opbygning Formålet med rapporten er at formidle de resultater og erfaringer, der er gjort i projektperioden. Rapporten er holdt kortfattet, og særlige erfaringer er uddybet i vedlagte bilagsnotater. Rapporten er opbygget med følgende disposition: Projektets design: kort beskrivelse af de grundlæggende idéer i projektet, herunder deltagere, organisering og styring Internationale erfaringer: Praktiske erfaringer med rapsbaseret biodiesel i Sverige, Østrig, Tyskland, Frankrig (Keolis), herunder testresultater Teknisk drift: praktiske erfaringer samt analyse af testresultater Økonomi: analyse af de driftsøkonomiske variationer ift. drift på fossil diesel Opsamling og konklusion Perspektivering

6 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 3 2. PROJEKTETS DESIGN Projektets grundlæggende ide er at gennemføre forsøg med et volumen på ca. 2 mio. liter RME i dele af projektparternes flåder på den mest omkostningseffektive måde. 2.1 Indledende faseopdeling af projekt Projektet har været inddelt i tre successive faser: Opstartsfase: installation af tankanlæg, tilpasning af motorer, indsamling af udenlandske erfaringer, detailplanlægning af forsøgsprojektet Forsøgsfase: biodieselforsyning og -kontrol, drift og vedligehold af tankanlæg, løbende serviceeftersyn af køretøjer, rullefelttest Evalueringsfase: afinstallation af tankanlæg, slutserviceeftersyn af køretøjer indsamling af erfaringer. 2.2 Testede blandinger I projektdesignet er det tilstræbt, at de enkelte operatører afprøver forskellige blandingsforhold, således at så mange motortyper og kørselsmønstre som muligt testes. Det har været hensigten at teste blandinger, der dækker hele det forventelige spektrum af blandinger i en fremtidig situation i Danmark. Fordelingen af blandingsforholdene er vist i tabellen herunder. B10 B15 B30 B100 Fjordbus A/S x (x) Dansk Tank Transport A/S x x City Trafik A/S x (x) Forsvaret x Vikingbus x Tabel 1: Oversigt over blandingsforhold ((x) angiver, at et enkelt køretøj kører på B100)

7 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side Flådebeskrivelse I følgende oversigt er de deltagende flåder beskrevet, herunder køretøjstyper, primære kørselsmønstre, partikelfiltre mv. Fjordbus (B10, november 2008-marts 2010) Fjordbus A/S har geografisk base i Slangerup. Hovedaktiviteten er offentlig bustransport. Testflåden består af ca. 48 busser (primært VDL og Scania, men også DAF og Volvo). 25 busser er leveret efterår 2008, mens 23 busser er af ældre dato. Busserne kører på rute 600S, en lang busrute, som både dækker by- og landevejskørsel. De 25 nye busser er alle miljønormen Euro 5, mens de resterende 23 er Euro 3. Euro 3 busserne har alle eftermonteret EMINOX-filter. Euro 3 bussene er udstyret med Stroco-fyr, mens Euro 5 busserne har Webasto-fyr. Særlige forhold: 1 bus hos operatøren tester B100. Dansk Tank Transport A/S (B15, november 2008-november 2009) Dansk Tank Transport A/S har base i Vejle. Hovedaktiviteten er privat vognmand/distributør. Testflåden bestod af 15 lastbiler, alle DAF. Lastbilerne kører godstransport, primært over lange afstande. Stort set ingen bykørsel. Flåden består af 2 Euro 2 køretøjer, 10 Euro 3 køretøjer og 3 Euro 5 køretøjer. Ingen køretøjer har monteret partikelfilter. Særlige forhold: DAF lastbilerne krævede en ret omfattende ombygning inden forsøgsstart. Dette skyldtes, at DAF lastbiler typisk er individuelt opbygget, hvilket har medført vanskeligheder i forbindelse med udskiftning af komponenter, jf. DAF s anvisninger. City-Trafik A/S (B30, oktober 2008-marts 2010) City Trafik A/S har geografisk base i København. Hovedaktiviteten er offentlig bustransport. Testflåden består af 46 busser; 10 Scania-busser, resten Volvo-busser. Busserne kører i Københavnsområdet, primært bykørsel. Hele testflåden er Euro 3 køretøjer, udstyret primært med CRT-filtre og enkelte med Dinex DPX. Busserne har Stroco-fyr. Forsvaret (B100, februar 2008 marts 2010) Forsvaret deltager i forsøget med deres distributionsvogne, forankret i hhv. Hjørring, Skrydstrup og Korsør. Testflåden består af 8 lastbiler, alle MAN.

8 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 5 Lastbilerne kører gods, og har et stort kørselsomfang. Flåden dækker over 1 Euro 2 køretøj, 2 Euro 3 køretøjer og 5 Euro 4 køretøjer. Bilerne har Webasto fyr. Ingen køretøjer har haft monteret partikelfiltre. Vikingbus (B100, maj 2009 marts 2010) Vikingbus A/S har geografisk base i København. Hovedaktiviteten er privat bustransport, herunder bl.a. turistbusser i Indre København. Testflåden består af 20 busser, der primært kører turistkørsel i Indre By. Flåden består af 2 Setra, 3 Scania, 2 DAF busser, resten er MAN. Busserne er mellem 4 og 25 år gamle, Euro klasserne omfatter Euro 0, 1,2 og Euro 3. Busserne er udstyret med Purefi- og Adastra-partikelfilter (med additivtilsætning), og har hhv. Webasto-, Stroco- og Ebersberg-fyr. Særlige forhold: For at forbygge problemer med Webasto-fyrene, blev der tilsat et additiv ( Euro add fra Motormiljø i Sverige) til biodiesel. City-Trafik Aalborg (B7, januar 2010 marts 2010) City-Trafik har i Aalborg testet et B7-blandingsprodukt RME/AFME (4% hhv. 3%). Formålet med blandingsforsøget er at teste en biodieselblanding som et markedsprodukt, og iblandingsprocenten er fastsat ud fra den forventede tvungne iblandingsprocent pr. 1/1/2011. Testflåden består af 54 busser: 48 Volvo B10 BLE fra 2002, 2 Volvo B12 fra 2003/2004 samt 4 Scania fra Særlige forhold: Der er opstillet en isoleret tank på depotet, hvortil der leveres en 4:3 RME/AFME blanding. Dette sker ved, at en tankbil delvist fyldt med RME passerer DAKA og får påfyldt en passende mængde AFME, som derefter køres til Aalborg. Forblandingen sker således i selve tankbilen, mens blanding med fossil diesel sker på selve depotet i et traditionelt blandeanlæg. 2.4 Infrastruktur og forsyning Mobile tankningsfaciliteter er opstillet på de syv lokaliteter; med decentral tankning. Kapacitet og funktion er tilpasset forbrug på de enkelte depoter, så drift og betjening har været så enkel og fleksibel som muligt. Biodiesel anvendt i projektet er, som nævnt, produceret på rapsolie (Raps Methyl Ester, RME). RME en har været indkøbt, hvor markedspris og kvalitet har været mest favorabel. I projektperioden har det primært været danskproduceret RME, men også svenske og andre europæiske producenter har været leverandører til projektet. Den leverede RME har i hele projektperioden levet op til EU-standarden EN14214.

9 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 6 Figur 1: Eksempel på tankningsfacilitet Opstilling af biodiesel-tankanlæg hos operatørerne har krævet særskilt myndighedsbehandling hos de implicerede kommuner. Opstilling af tankanlæg til fossil diesel reguleres normalt via bekendtgørelser (benzinstationsbekendtgørelsen og olietankbekendtgørelsen), mens der ikke findes regulativer for etablering af biobrændstofanlæg. Hertil kommer forhold under selve driftsfasen, hvor der er risici for spild ifm. tankningen. Der findes ingen undersøgelser, der indikerer, hvordan nedbrydningen af biodiesel foregår, hvilket har været med til at øge forsigtigheden hos myndighederne. Alt dette har medført, at myndighedsbehandlingen i nogle kommuner har givet anledning til uforholdsmæssige lange sagsbehandlingstider, op til 5 måneder hos en enkelt kommune. Dette indikerer et behov for mere klare regulativer på området, inden den permanente ordning træder i kraft. 2.5 Motorproducenters krav Parallelt med myndighedsbehandlingen er motorproducenternes krav til modificering af motorer kortlagt. Alle motorproducenter har godkendt iblanding med 5% biodiesel, hvilket således ikke har indflydelse på motorgarantien. For blandinger over 5% har motorproducenter imidlertid forskellige garantispecifikationer, og afhængig af blandingsprocenten er der særlige krav til vedligeholdelse og reparationer. Flere udenlandske erfaringer peger på problemfri drift på op til 100% biodiesel, men generelt er motorproducenter konservative i deres anbefalinger og har for ek-

10 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 7 sempel opstillet krav om udskiftning af visse motordele, inden opstart på biodieseldrift. Restriktionerne er primært relateret til det faktum, at der i modsætning til fossil diesel dannes syre i rapsbaseret biodiesel. Dette medfører en risiko for, at biodiesel har en opløsende effekt på visse plast- og gummimaterialer i brændstofsystemet. Da biodiesel samtidig har dårligere fordampningsegenskaber end fossil diesel øger det risikoen for, at motorolien fortyndes med biodiesel, og oliens viskositet dermed falder. Generelt anbefales det derfor, at intervallet mellem olie og filterskift halveres. Endvidere er der risiko for tilstopning af brændstoffiltre, da biodiesel medfører øget dannelse af oxidationsprodukter, som kan tilstoppe filteret. Motorproducenterne har derfor typisk krav til hyppigere udskiftning af brændstoffiltre.

11 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 8 3. INTERNATIONALE BIODIESELFORSØG For at tilrettelægge projektdesignet blev der inden forsøgsstart indsamlet internationale erfaringer med anvendelsen af biodiesel i flåder af tunge køretøjer. De fleste praktiske forsøg er dog ikke opfulgt af systematiske dokumentationsog måleprogrammer. I enkelte forsøg, med karakter af deciderede undersøgelser, har det dog været muligt at finde mere konkret dokumentation. Resultaterne af erfaringsindsamlingen samt resultatet af litteraturstudiet om anvendelse af biodiesel i busser og lastvogne er præsenteret i de følgende afsnit. Selve litteraturstudiet blev udvidet under selve projektet, især med henblik på at forstå de observerede hændelser på en videnskabelig baggrund. 3.1 Europæiske biodieselforsøg Østrig Det østrigske trafikselskab Grazer Verkehrsbetriebe 1 har siden 1999 kørt på biodiesel. Selskabet har i forbindelse med indkøb af nye busser, krævet, at de skulle køre på biodiesel. Det har medført, at hele omstillingen af driften til biodiesel er foregået i tæt samarbejde med leverandøren af busserne (MAN). Busserne, som omfatter Euro 3, 4, og 5, er udstyret med ombygget oliefiltersystem, som består af et for-filter og et hovedfilter, hvilket betyder, at interval mellem filterskift kan forlænges. Busserne er udstyret med eftermonterede partikelfiltre; der er ikke konstateret særlige problemer med dem. Holdbarhed på filtrene er ca. to år. Indledningsvist har der været problemer med oliefyr (Webasto). Dette er efterfølgende løst ved indbygning af en ekstra tank med fossil fyringsolie til varmeproduktion.. Man har konstateret, at injektorerne skal renses hyppigere, alternativt udskiftes, pga. biodieselens ringere smøreegenskaber. 1 Personligt interview med Gerhard Amtman, GVB, maj 2009.

12 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 9 Frankrig Keolis 2, som er moderselskab til det danske City-Trafik, med hovedsæde i Frankrig, har gennem de sidste 10 år kørt på B30 i mange af deres franske flåder: STAP i Pau (120 busser), Cobal i Alençon (25 busser), TAE i Rennes (120 busser) og QUB i Quimper (100 busser). Driften foregår problemfrit, så længe visse retningslinier overholdes. Der er således fastlagt procedurer for opstart af biodieselkørsel: rensning af tank pga. øget risiko for bakterievækst i biodiesel, udskiftning af brændstoffiltre og brændstofslanger mv. Ligeledes anbefales det, at intervallerne på olieskift halveres, hvilket betyder olieskift for hver km, samt regelmæssig kontrol af trykket i partikelfiltrene. Endvidere anbefales det, at brændstofslangerne kontrolleres regelmæssigt. Tyskland Forsøg i Tyskland har vist, at brugen af biodiesel kan medføre større korrosion i motoren og større slid, som begge relateres til den højere syreandel i biodiesel. 3 Ligeledes er det konstateret, at køretøjer som kører på biodiesel, især ved bykørsel 4, skal have hyppigere olieskift, pga. den nævnte oliefortynding. 3.2 Nedbrydning af smøreolie - Testprogram på biodiesel i Frankrig I perioden kørte et testprogram i Frankrig med afprøvning af B50 RME i lastvogne, Euro 0, 1, 2 og 3. 5 Forsøget var designet, så hvert køretøj havde et identisk søsterkøretøj på fossil diesel med samme serviceintervaller mv. I forsøgsperioden tilbagelagde de enkelte køretøjer mellem km., primært bykørsel. Kørselsegenskaber, brændstofforbrug og smøreoliens egenskaber blev analyseret. Efter endt forsøg blev flere motorer undersøgt; der var ingen tegn på aflejringer af nogen art på gummipakninger mv. Anvendelsen af RME havde ingen effekt på injektorerne, og det var ikke muligt at konstatere større slid eller korrosion på motorerne. I enkelte motorer blev konstateret et mindre slid, som kunne relateres til oliens mindre indhold af sod. Det har ikke været muligt at påvise et større forbrug af brændstof på de køretøjer, som kørte på B50. 2 Biofuel Express: Personlig kommunikation med Jean-Francois Gouhier, Keolis, juni Personlig kommunikation, Frank Machatschek, Shell, ADAC: B7: Dieselsprit mit Planzenöl. 5 Gateau, Twelve years of using 50% RME fuel mixture in heavy trucks and light vehicles.

13 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 10 Som smøreolie brugte man en 15W-40 olie, olieskiftinterval var ved km. I olieanalyserne viste det sig, at olien fra testkøretøjerne havde et mindre jernindhold, end olien fra søsterkøretøjer på fossil diesel. Ændringen i smøreoliens viskositet er vist i nedenstående diagram, som viser ændring i viskositet i driftsperioden. Det ses, at smøreoliens viskositet for falder for testkøretøjerne, mens viskositeten stiger for køretøjer på fossil diesel. Figur 2. Ændringen i smøroliens viskositet ved anvendelse af B Ændringer i emissioner ved biodieseldrift Der blev i 2005 gennemført et detaljeret måle- og undersøgelsesprogram for anvendelse af biodiesel i lastvogne i Tyskland. 6 I forsøget blev forskellige typer af biodiesel undersøgt og ved kombination af forskellige brændstoffer. Det blev konkluderet, at biodiesel har potentiale til reduktion af partikelemissioner. En B100 bestående af RME og AFME i forholdet 60:40 blev undersøgt i en kommerciel lastbil. Der blev i den pågældende blanding målt de laveste partikelemissioner. For NO x kunne der observeres en svag stigning ift. fossil diesel; mens emissionsniveauer for CO og HC var uændret. Også virkningen af partikelfiltre blev undersøgt, og ved justering af disse kunne der opnås en reduktion af partikelemissionsraten på op til 64%. 3.4 Betydning for demonstrationsprojektet i Danmark Ovenstående erfaringer har udgjort basis for design af det danske RMEforsøgsprojekt. I projektet undersøges derfor følgende: Omstilling til biodiesel 6 Blassnegger, 2005: Emissionsminderungspotentiale durch optimierten biodiesel und nachrüstbare Abgasnachbehandlung.

14 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 11 Nedbrydning af smøreolie Ændring i emissionsniveauer Ændring i brændstofforbrug og serviceinterval Decentrale tankningsfaciliteter og lagring af biodiesel Erfaringsopsamling fra værkstederne Erfaringerne fra det danske projekt uddybes efterfølgende.

15 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side TEKNISKE DRIFTSERFARINGER 4.1 Omstilling til biodiesel Ved drift på højere blandinger end 5% biodiesel har alle motorproducenter egne anvisninger for, hvordan køretøjer skal omstilles. Anvisningerne kan typisk hentes på producenternes hjemmesider, og de er formidlet til projektets deltagende operatører. Generelt bemærkes, at de forskellige motorproducenter har meget forskellige holdninger til drift på biodiesel. En dansk filial af en producent har oplyst, at man ikke kunne acceptere kørsel med biodiesel; mens moderkoncernen har udgivet detaljeret informationsmateriale vedrørende hvilke komponenter, der skulle udskiftes ved kørsel på biodiesel. En anden leverandør ville i første omgang aflyse alle tilbagekøbsgarantier på busser, såfremt biodiesel blev anvendt i blandinger over 5%. Det krav blev dog frafaldet, således at de i projektet alligevel indestår for tilbagekøbsgarantier. 4.2 Nedbrydning af smøreolie I forsøget indgik en overvågning af motorolien ved prøvetagning og analyse. Der henvises til bilag 1 Nedbrydning af motorolie. I enhver forbrændingsmotor vil oliefilmen, der smører cylinderne og stempler, komme i kontakt med brændstoffet. Det brændstof, der måtte trænge ind i motorens oliesump ved drift på fossil diesel, vil for hovedparten fordampe igen, og påvirkning af smøreolien er dermed begrænset. Grundet biodieselens højere fordampningstemperatur er der større risiko for, at biodiesel ophobes i oliesumpen, og risikoen forstærkes, hvis motoren har mange start og stop i løbet af en dag, således at gennemsnitsdriftstemperaturen på den pågældende motor ligger under biodieselens fordampningstemperatur. Viskositeten for biodiesel er langt lavere end motoroliens, og i takt med at der ophobes biodiesel i oliesumpen, vil der ske en fortynding af motorolien. Når viskositeten falder, øges friktionen i motorens interne dele; og falder den under olieleverandørens nedre grænse i viskositetsinterval, er der forhøjet risiko for havari.

16 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 13 Gennem en motorolies levetid i en dieseldreven motor ses der normalt en stigende viskositet, der tilskrives oxidation af motorolien samt ophobning af sod og partikler. En forhøjet viskositet er ligeledes problematisk for motoren, da smøringsegenskaberne er nedsatte ved kold motor, og dieselpumper og andre roterende dele er hårdere belastet. Endvidere er der øget risiko for tilstopning af smøringsoliekanaler og nedsat funktion af hydrauliske ventiler. I projektet er dokumenteret den i litteraturen beskrevne fortynding af motorolien, ligesom der også har været tegn på stigende viskositet. Udgangspunktet for projektet har været at sikre operatørerne en problemfri drift, og derfor blev det besluttet at halvere olieskiftintervallet, jf. motorproducenternes anvisning. For busser har det vist sig, at oliefortyndingen er størst ved kørsel i byområder og med lave gennemsnitshastigheder. Det var især tydeligt ved bybusserne, hvor olieskiftintervallet bør ske efter km (mod km på fossil diesel). På busruter på landet kan olieskiftintervallet forlænges til ca km. Ved denne forøgelse af frekvensen er der ikke opstået kritiske tilstande i projektperioden. Projektet har kunnet dokumentere, at oliefortyndingen øges ved tiltagende andel biodiesel i brændstoffet; fortyndingen er således størst ved kørsel på B100. For lastbiler ligger olieskiftintervallet på fossil diesel mellem km, afhængig af, om køretøjerne har indbygget olie-regenerering. For at sikre driften i Forsvaret (B100) halveredes intervallet for olieskift til km. Ved en fejl er olien dog først blevet skiftet ved km, uden havari til følge. Shell har fulgt forsøget hos Dansk Tank Transport (B15), og der blev også arbejdet med at forlænge olieskiftintervallet. For at sikre en problemfri drift blev det dog til sidst valgt at skifte olie ved km kørsel. Drift på biodiesel har uanset koncentration ikke givet anledning til accelereret nedbrydning af motoroliens smøreegenskaber inden for de aftalte olieskiftintervaller, og det er projektets samlede anbefaling at følge motorproducenternes skærpede anvisning om halvere olieskiftintervallerne for at sikre problemfri drift. Intervallerne kan sandsynligvis godt øges for visse køretøjstyper og kørselsmønstre uden risiko. Dog er det især ved bykørsel og ved høje andele af biodiesel vigtigt at overholde halveringen af olieskiftintervallerne. Ved kørsel på landet, som medfører højere driftstemperaturer i motoren, kan det konstateres, at olieskiftintervallet kan forlænges. Det er dog ikke muligt ud fra forsøgets begrænsede datamængde at uddrage generelle retningslinier herom.

17 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 14 Det skal endelig bemærkes, at i særlige tilfælde, hvor køretøjerne er udstyret med 2-trins oliefilter, har forsøget vist, at det er muligt at forlænge olieskiftintervallerne. 4.3 Ændring i emissionsniveauer Der er i projektet foretaget rullefelttest med det formål at måle ændringer i emissioner ved drift på RME-blandinger. Et køretøj repræsenterende hver blanding (B10, B15, B30 og B100) er testet på rullefelt før forsøgsstart (referencetest), og to gange under forsøgsfasen. Dette muliggør en sammenligning af emissionsniveauer for hhv. referencediesel og de forskellige iblandinger. I det følgende præsenteres de foreløbige konklusioner af testresultaterne. I hovedrapporten er kun de væsentligste emissioner medtaget; NOx, partikelmasse (PM) samt brændstofforbrug. Der henvises til bilag 2 Analyse af emissionsniveauer. Det skal generelt bemærkes, at usikkerheden af målingerne angives til ca. 4-5%, hvorfor konklusionerne for især de lave iblandinger er usikre. Sammenligningerne er foretaget med deaktiverede partikelfiltre, i de tilfælde, hvor testkøretøjerne har haft monteret partikelfiltre, for på denne måde at få den mest direkte sammenligning. I det følgende angiver Test 0 referencetesten (fossil diesel); Test 1 og Test 2 angiver de to forsøgstest foretaget i hhv. forår og efterår NOx-udledning Som forventet er der for de fleste køretøjer en stigning i NOx-udledningen, som følge af biodiesels højere indhold af kvælstof. Stigningen er dog så lille, at det kun giver sig tydeligst udslag på B100 (Forsvaret). For B15 (Dansk Tanktransport) er tendensen omvendt; her falder NOx-udledningen fra test 0 og test 1 til test 2. Dette kan skyldes modifikationer af det pågældende køretøj i den mellemliggende periode.

18 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 15 NOx B10 Euro IV Deaktiv SCR B15 Euro III B30 Euro III Deaktiv SCR B100 Euro IV Deaktiv PM-kat. Test 2 Test 1 Test g/kwh 12 Figur 3: NOx-udledning for en referencetest og to forsøgstests Partikelmasseudledning For partikelemissioner ses i litteraturen både stigninger og fald ift. fossil diesel; målinger af partikelemissioner afhænger bl.a. af testcyklus, motortype etc. I projektet ses også forskellige tendenser, jf. figuren herunder. PM B10 Euro IV Deaktiv SCR B15 Euro III B30 Euro III Deaktiv SCR B100 Euro IV Deaktiv PM-kat. Test 2 Test 1 Test 0 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 g/kwh Figur 4: Partikelmasse-udledning for en referencetest og to forsøgstests

19 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 16 For B10 er der som forventet kun minimale ændringer i PM-udledningen; for B15 og især B30 ses der til gengæld næsten en halvering ift. Referencetesten, mens B100 udviser en stigning. Forsøgets har således, i lighed med litteraturen, ikke et entydigt resultat med hensyn til partikelmasseudledning. Brændstofforbrug Overordnet betragtet stiger brændstofforbruget med gennemsnitligt ca. 5%. Talmaterialet rummer både stigninger og fald køretøjerne imellem; størst stigning ses hos B100, hvor brændstofforbruget stiger ca. 10%. Hos B15 falder brændstofforbruget i test 2 med ca. 7% ift. referencetesten, hvilket muligvis kan tilskrives en justering af motoren i den mellemliggende periode, jf. også NOxudledningen. Brændstofforbrug B10 Euro IV Deaktiv SCR B15 Euro III B30 Euro III Deaktiv SCR B100 Euro IV Deaktiv PM-kat. Test 2 Test 1 Test g/kwh Figur 5: Brændstofforbrug for en referencetest og to forsøgstests 4.4 Ændringer i brændstofforbrug og serviceintervaller Det har ikke været muligt entydigt at påvise et øget forbrug af brændstof under almindelige driftsforhold; det har der til gengæld under rullefelttestene, jf. ovenstående afsnit. Der er dog konstateret en formindsket trækkraft på lastvogne på B100. Det kan dog også skyldes, at lastvognenes injektorer har vist en øget tendens til at fungere dårligere. Således har der under forsøget været flere hændelser med overophedede injektorer, samt belægninger på injektorerne. Der henvises til bilag 3 Hændelsesnotat injektorer.

20 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 17 Det har vist sig fordelagtigt at formindske serviceintervallerne, især ved høje B100 blandinger. Regelmæssig udskiftning af fx olie, oliefilter og brændstoffilter har sikret en problemfri drift. Udover hændelser relateret til injektorer har det ikke været muligt at konstatere øget slid på motordele. Alle operatører, som anvender partikelfiltre, har - også ved lavere iblandinger som B30 - berettet om øget behov for rensning af partikelfilter. Der har dog ikke været konstateret deciderede problemer med partikelfiltre. 4.5 Decentrale tankningsfaciliteter og lagring af biodiesel Etablering af tankanlæggene er sket ud fra det hensyn, at tankanlæggene opstilles midlertidigt. Der blev derfor af omkostningsmæssige grunde valgt særlige materialer (også kobberholdige) for pumper mv.; selve tanken er dog af stål. Der er ikke i forsøgsperioden konstateret driftsproblemer af den grund. Det har været overvejet om aluminiumstanke på køretøjerne (hos Forsvaret) vil påvirke biodiesel negativt, det har dog heller ikke været muligt at dokumentere det. Det har under forsøget vist sig særdeles vigtigt at sikre biodieselens kvalitet, jf. EN14214, når denne lagres i de decentrale tankanlæg. Hovedparten af den biodiesel, der er anvendt, har ikke været tilsat oxidationsstabilisatorer, og det har kunnet konstateres at en charge biodiesel efter en lagertid i tanken på i gennemsnit 3 måneder kunne komme uden for specifikationen. For uddybning henvises til bilag 3 Hændelsesnotat injektorer samt bilag 4 Hændelsesnotat Brændstoffiltre. Sidstnævnte notat er baseret på hændelser omkring tilstopning af brændstoffiltre, som skyldtes biodiesel med et bundfald af partikler. Den pågældende biodieselmængde blev opsuget og solgt til afbrænding i et kraftvarmeværk. 4.6 Erfaringsindsamling fra værkstederne Interview på værkstederne har registreret meget forskellige reaktioner. Flere mekanikere har udtalt, at de var glade for at arbejde med B100, fordi den ikke lugter; mens andre værksteder har betegnet arbejde med B100 som bøvlet dog var den generelle holdning på dette værksted over for biodiesel også udpræget negativ. Generelt har det vist sig, at visse bustyper fungerer helt problemfrit ved B30, mens andre bustyper ikke egner sig lige så godt til drift med B30.

21 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 18 Erfaringer med visse køretøjer på B100 har vist sig at være problematiske mht. injektorernes tilstand. 4.7 Test af AFME/RME blanding En blanding af AFME og RME i forholdet 3:4 er testet i en B7 blanding i 1. kvartal 2010, altså under vinterforhold. Testen er sket i bybusser. Hos operatøren blev opstillet en isoleret tank. En delvist RME-fyldt tankbil har passeret DAKA og fået opfyldt en passende mængde AFME. AFME/RMEblandingen er således leveret forblandet til tankanlægget, hvor blandingen med fossil diesel er sket på depotet i et traditionelt blandeanlæg med omrører. Der har ikke været tilsat additiver til blandingen, ligesom der heller ikke er sket modifikationer af motorerne. Trods driften i en vejrmæssig relativ hård vinterperiode har blandingen ikke givet anledning til driftsproblemer. Blandingen kan derfor være en mulighed for at afhjælpe de problemer med vinterdrift, som er konstateret i projektets parallelle søsterforsøg med ren AFME.

22 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side ØKONOMI Projektet har dækket omkostninger kategoriseret som: Initiale investeringer: dækker alle omkostninger forbundet med opstart af projektet; dvs. bistand i forbindelse med myndighedsbehandling, indkøb og installation af tankanlæg, klargøring af køretøjer og forsikring. Operationelle omkostninger: udover merpris-kompensation for biodiesel, dækker de operationelle omkostninger relateret til forsøgsdriften: rullefelttests (samt driftskompensation i denne forbindelse), RME- og olieanalyser, ekstra reservedele som følge af biodieseldrift (f.eks. filtre, pakninger, mv.), drift og vedligehold af tankanlæg mv. Administrative omkostninger: dækker omkostninger til den daglige koordinering og ledelse af projektet; endvidere indgår også administrations- og værkstedsløn relateret til projektets aktiviteter hos de deltagende operatører. Den endelige fordeling af projektets omkostninger afventer projektets formelle afslutning. Den følgende oversigt omfatter således alene en status for omkostningsniveauet for seneste kvartalsafregning pr. 31. marts Projektøkonomi status Projektet blev bevilliget DKK ved kontraktstart maj I nedenstående oversigt er der i 2. og 3. kolonne vist den oprindelige fordeling af budgettet, samt det fakturerede forbrug pr. 31/03/2010. Endvidere udvides forsøget i 1. kvartal 2010 til test af et biodieselblandingsprodukt, RME/AFME, jf. afs Med tilføjelse af AFME/RME forsøget forventes projektets oprindelige totalbudget overholdt, dog med visse omfordelinger mellem posterne.

23 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 20 Komponent Budget Forbrugt april 2010 Initiale investeringer Administrative omk Operationelle omk Produktpulje Total Tabel 2: Projektøkonomi status pr. ult Generelt har de administrative omkostninger været underestimeret, mens operationelle omkostninger til især biodiesel har været overestimeret. Efter aftale har budgettet været fleksibelt i den forstand, at der undervejs i projektet er sket en vis omfordeling af projektmidlerne som følge af ændrede forudsætninger. Forskellene mellem budget og forbrug belyses i det følgende: Initiale omkostninger I projektperioden er der tegnet i alt 3 forsikringer: projektforsikring for perioden 01/07/ /01/2010. forlængelse af projektforsikring for den forlængede driftsperiode 31/01/ /04/2010. korttidsforsikring for afslutning og efterfølgende driftsfase på fossil diesel gældende for 01/05/ /10/2010. Tilbud på forsikringerne har været under det budgetterede, hvorfor der optræder et restbudget under initiale investeringer. Administrative omkostninger Merforbruget skyldes underbudgettering af administrative arbejde ifm. forsøget; f.eks. uforudset merarbejde ifm. myndighedsbehandling, og øget behov for koordinerende aktiviteter. Endvidere har omkostninger i forbindelse med klargøring af køretøjerne været væsentlig større end oprindeligt antaget. Operationelle omkostninger og produktpulje Generelt er produktpuljen langt fra opbrugt, hvilket primært skyldes den forsinkede opstart af projektet, til dels som følge af myndighedsbehandling hos kommunerne. Endvidere blev der i budgetlægningen lagt en økonomisk buffer ind for at afbøde udsving i RME-prisen, som det ikke har været nødvendigt at aktivere fuldt ud grundet de reducerede mængder i forhold til den oprindelige plan.

24 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 21 Omkostninger ifm. forsøgsafslutning Omkostninger ifm. afslutningsprocedurer i forsøget (omkostninger til olie- og filterskift, forlængelse af forsikringsperiode, rapportering etc.) samles og fremsendes umiddelbart efter registrering. 5.2 Merudgifter til brændstof De enkelte operatører har egne rabatordninger med deres forsyningsselskab, der kan sikre dem en betydelig rabat i forhold til listeprisen. Rabatten er individuel og afhænger blandt andet af operatørernes dieselvolumener. Udgangspunktet for en kompensation af merudgifter til biodiesel har derfor ikke umiddelbart kunne afledes af listepriser for fossilt brændstof. Den biodiesel, Biofuel Express leverer til operatørerne, er prissat i forhold til en Rotterdam listepris (Reuters Spot). Hertil kommer tillæg af forsikring og fragt (den såkaldte CIF-pris), samt indtjeningsbidrag til leverandøren. Sidstnævnte har ligget på omkring 1 kr./l RME i overensstemmelse med branchens praksis. Tilskud baseres således på fakturaprisen, og er derfor følsomt overfor udviklingen i oliepris og dollarkurs. Projektperioden har været præget af faldende oliepriser, mens spotprisen på RME har ligget nogenlunde stabilt, hvilket har øget prisgabet mellem RME og fossil diesel. Det har medført, at det tilskudsberettigede prisgab mellem RME og fossil diesel i projektperioden har varieret mellem 3,25-4,75 kr./l RME. I tabellen herunder er vist beregning af merprisen for specifik levering 20. oktober RME Diesel Produkt ekskl. moms 8,44 4,02 -rabat 0,85 0,85 =Produkt 7,59 3,17 +Energiafgift 2,60 2,60 +CO2 afgift - 0,25 =Total ekskl. moms 10,19 6,02 moms 2,55 1,51 Total pris inkl. moms 12,74 7,53 Ekstra pris inkl. moms 5,21 Ekstra pris ekskl. moms 4,17 Tabel 3: Eksempel på beregning af biodiesel merpris (efteråret 2009) I projektperioden er der sammenlagt brugt ca l RME pr. 31. marts Denne mængde fordeler sig på de enkelte operatører, som vist i nedenstående oversigt, hvor også tilskudsbeløbene er angivet.

25 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side 22 Forbrug 31/ RME (l) Tilskud (kr.) Fjordbus DTT City-Trafik Forsvaret Vikingbus Figur 4: Fordeling af RME-forbrug og -tilskud

26 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side OPSAMLING Forsøget har påvist, at det er muligt, såvel logistisk som teknisk, at anvende RME i iblandinger op til 100% på tunge køretøjer. Endvidere har forsøget påvist, at blandinger af AFME og RME er en farbar vej til forbedring af kuldegenskaber for AFME. Logistisk er RME som produkt anvendelig året rundt i Danmark, og kan ved iblandinger op til ca. 30% overholde brændstofbekendtgørelsens krav sammen med visse kommercielt tilgængelige fossile dieseltyper. Forsøget har konstateret, at biodiesel ikke bør oplagres længere end ca. 3-6 måneder, idet produktegenskaberne forringes over tid, afhængig af kvalitet og additiver. Teknisk kræver iblandinger over 5% visse særlige foranstaltninger, væsentligst udskiftning af visse motordele i henhold til leverandørernes forskrifter, og hyppigere olieskift. Forsøget har konstateret, at de tekniske forudsætninger varierer blandt motorfabrikater og typer, hvorfor det er væsentligt at indhente leverandørens specifikke forskrifter for biodiesel-drift. Blandinger af AFME og RME i forholdet 3:4 er testet i en 7% iblanding i begyndelsen af 2010, altså under deciderede vinterforhold. Blandingen har ikke givet anledning til driftsproblemer, og kan således anvise en mulighed for at afhjælpe de problemer med vinterdrift, som er konstateret i det AFME forsøg, som har forløbet parallelt med RME forsøget. Forsøget er gennemført med såvel busser som lastbiler, og har været baseret på særlige udleveringsanlæg, som har været placeret på depoter. De udleveringsanlæg, som er anvendt i forsøget, forefindes på et antal offentligt tilgængelige tankstationer i Sverige. Det er således praktisk muligt at benytte forsøgets koncept til opnåelse af høje iblandingsprocenter for biodiesel i udvalgte køretøjer eller køretøjsflåder.

27 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side PERSPEKTIVERING EU s biobrændstofdirektiv, som er implementeret i Energistyrelsens biobrændstofbekendtgørelse, forudsætter at 5,75 % af brændstofforbruget til vejbaseret transport dækkes af biobrændstoffer fra 2010 (udskudt til 2011 i Danmark), og at denne andel øges til 10% i De tekniske begrænsninger for en fladedækkende iblanding er, med dagens vognpark i Danmark, ca. 5% iblanding. Opfyldelse af højere iblandinger kan opnås på to måder, som begge er belyst i forsøget: Anvendelse af 2. generations biobrændstoffer, for eksempel AFME, idet disse tæller dobbelt ved opgørelse af biobrændstofandelen. Forsøgets demonstration af en 7% iblanding bestående af 3% AFME og 4% RME vil således være at betragte som 10% (3x2+4=10) biobrændstof i relation til biobrændstofdirektivet. Anvendelse af højere iblandinger i udvalgte flåder af køretøjer, således at en fladedækkende iblanding på for eksempel 5% suppleres med et nationalt bidrag på yderligere 5% fra udvalgte køretøjer. Forsøgets resultater kan således anvendes i fastlæggelse af strategier for opfyldelse af biobrændstofdirektivets mål, og de kan anvendes i forbindelse med f.eks. trafikselskabers eller kommunale udbyderes fastlæggelse af krav til deres operatørers anvendelse af biobrændstoffer.

28 Forsøg med RME i tunge køretøjer Side BILAG Bilag 1: Nedbrydning af motorolie Bilag 2: Analyse af emissionsniveauer. Bilag 3: Hændelsesnotat injektorer. Bilag 4: Hændelsesnotat Brændstoffiltre