FORSØG MED BIODIESEL. sammenfattende rapport

Transkript

1 FORSØG MED BIODIESEL sammenfattende rapport Januar 2011

2 Trafikstyrelsen, Center for Grøn Transport Gl. Mønt København K Tlf.: Mail: [email protected]

3 FORSØG MED BIODIESEL sammenfattende rapport

4 INDHOLD FORORD 5 1. SAMMENFATNING 6 2. INDLEDNING Baggrund Dansk politisk målsætning Rapportens opbygning og fokuspunkter Biodiesel og beslægtede produkter Animalsk biodiesel AFME Vegetabilsk biodiesel RME m.fl Ren vegetabilsk olie koldpresset rapsolie m.fl Præsentation af forsøgene Fremtidige udfordringer TEKNOLOGISKE FORHOLD OG GENEREL DRIFTSERFARING Forberedelse, ombygning og servicering Forsøgene med biodiesel Forsøget med koldpresset rapsolie Forberedelse, ombygning og servicering opsamling Forureningsnormer og emissionsbegrænsende udstyr Forureningsnormer og emissionsbegrænsende udstyr opsamling Praktiske driftserfaringer Forsøg med AFME Forsøg med RME Forsøg med koldpresset rapsolie Praktiske driftserfaringer opsamling Målinger af ydelse og emissioner Ydelse og brændstofforbrug Udledninger af NOx, HC, CO og partikler Partikelantal og størrelsesfordeling Målinger af ydelse og emissioner opsamling 29

5 4. BRUGERNES ERFARING OG HOLDNING ØKONOMISKE FORHOLD Økonomiske forhold opsamling Garantiforhold Garantiforhold opsamling Foranstaltninger for anvendelse Foranstaltninger for anvendelse opsamling Brugernes holdninger og erfaringer Privat og offentlig virksomhed Privatpersoner Brugernes holdninger og erfaringer opsamling PRODUKTION OG FORSYNING Biodiesel og koldpresset rapsolie fremstilling og egenskaber Biodiesel Koldpresset rapsolie Biodiesel og koldpresset rapsolie opsamling Lovgivning og standarder Lovgivning og standarder opsamling Forsyning AFME B AFME B10 - B RME B10 - B Koldpresset rapsolie Forsyning opsamling Klima, ressourcer og bæredygtighed Klima, ressourcer og bæredygtighed opsamling 45

6 FORORD En af landets helt store udfordringer i forbindelse med at nedbringe landets CO 2 -udledning er transportsektoren, som i dag primært anvender benzin og diesel som drivmiddel. Sektoren står i dag for ca. 20 % af landets samlede CO 2 -emission. På det korte sigt er fokus rettet mod at opfylde kravet i EU s VE-direktiv, som foreskriver, at energibehovet til transportsektoren skal dækkes med mindst 10 % energi fra vedvarende energikilder i I 2006 afsatte regeringen 60 millioner kr. til forsøg med biodiesel, og demonstrationsprojekterne blev igangsat i foråret Disse projekter skulle være med til at bane vejen for den tvungne iblanding af biobrændstoffer, der indfases i 2010 og 2011 som et led i EU s brændstof-direktiv, og give driftserfaring med brug af biobrændstoffer i afgrænsede flåder. Trafikstyrelsen har set frem til afrapporteringen fra projekterne, da disse også skal være medvirkende til at skabe et godt beslutningsgrundlag for både politikere og erhvervsfolk fremadrettet i forhold til brug og indfasning af biodiesel i Danmark. Det er mit håb, at disse biodieselprojekter kan hjælpe virksomheder inden for forsyning og transport til at komme videre med arbejdet med vedvarende energi og CO 2 -reducerende tiltag og være medvirkende til at skabe grøn vækst. Jeg vil gerne benytte lejligheden til at sige tak til de virksomheder og organisationer, der gennemførte projekterne. Carsten Falk Hansen Direktør 5

7 1. SAMMENFATNING Trafikstyrelsens Center for Grøn Transport har administreret i alt fire forsøg med biodiesel. Der blev bevilget 60 millioner kroner på finansloven i 2006, og forsøgene blev igangsat i 2008 og afsluttet i foråret Forsøgene har givet stort erfaringsgrundlag både i forhold til drift, produktion og distribution, ligesom der i alle forsøg har været fulgt op på brugernes holdninger og erfaringer med brændstoffet. Forsøgene har desuden skabt et sammenligningsgrundlag, som gør det muligt at sammenligne de enkelte typer biodiesel og blandingsforhold indbyrdes og i forhold til almindelig autodiesel. Forsøgene i afgrænsede flåder omfattede både busser, lastbiler og varebiler, mens forsyningsforsøget også omfattede personbiler. Bilerne opfyldte forskellige euronormer og var udstyret med forskelligt emissionsbegrænsende udstyr. Endelig repræsenterer forsøgene forskellige kørselsmønstre for de tre typer køretøjer. Resultater og erfaringer fra forsøgene vil være anvendelige i forhold til fremtidige beslutninger om brug af biobrændstoffer i transportsektoren både på nationalt plan og lokalt i forbindelse med beslutninger om brug af biobrændstoffer i afgrænsede flåder. 6 Forsøgene omfattede % blandinger med biodiesel baseret på animalsk fedt med det formål at teste disse blandingers drifts- og miljøegenskaber % blandinger med biodiesel baseret på vegetabilsk olie med det formål at teste disse blandingers drifts- og miljøegenskaber kørsel med ren koldpresset rapsolie med det formål at teste dette brændstofs drifts- og miljøegenskaber biodieselblanding på 5 %, som er normgodkendt, og derfor udelukkende var iværksat for at skabe erfaring med logistik (blanding, forsyning og oplagring) I forsøgene indgik løbende analyser af motorolien samt målinger af de involverede bilers emissioner. Til forsøgene blev der alt i alt brugt fire millioner liter biodiesel, og det gav en CO 2 -reduktion på ca tons. Driftsforhold Kørsel med biodiesel, der opfylder normen for almindelig diesel, dvs. blandinger på maksimalt 7 %, forudsætter ikke nogen driftsmæssige ændringer, og forsøget med 5 % blanding gav da heller ikke anledning til nogen former for driftsproblemer. Kørsel med højere iblandinger kræver ikke ombygning eller tilpasning af køretøjet, men forudsætter ændringer i interval for olieskift og brændstoffiltre. Erfaringen fra forsøgene er som udgangspunkt, at der skal foretages olieskifte dobbelt så hyppigt som ved kørsel på standard autodiesel, og at det er forventeligt, at oliefiltret skal skiftes efter kort tids kørsel på biodiesel. Køretøjernes emissionsbegrænsende udstyr påvirkes ikke af kørsel på biodiesel, heller ikke når der er tale om høje iblandinger. Kørsel på koldpresset rapsolie forudsætter ombygning af køretøjet, da det er nødvendigt at starte bilens motor ved brug af standard autodiesel, ligesom motoren skal skylles igennem med almindelig diesel, inden den stoppes for en periode over 30 minutter. I forsøgene med koldpresset rapsolie er der anvendt et to-tanksystem, der kunne gennemskylle bilens motor med almindelig diesel i forbindelse med start- og stopprocedure. Disse ombygningssæt medførte nogle driftsproblemer, som dog alle kunne udbedres løbende. Skiftet mellem diesel og rapsolie kan volde problemer i forbindelse med de lavere temperaturer om vinteren. Kørsel på koldpresset rapsolie forudsætter ligesom for biodiesel i høje iblandinger hyppige olieskift,

8 specielt hvis bilerne har megen tomgangskørsel. Bilernes emissionsbegrænsende udstyr påvirkes ikke af brugen af rapsolie. Nogle lastbiler og alle busser er udstyret med et oliefyr til brug for opvarmning i lastbilens førerhus og kabinen i bussen. I forbindelse med forsøgene blev det afprøvet, om disse oliefyr kunne fungere ved brug af biodiesel. Erfaringen fra forsøgene viste, at oliefyrene ikke får driftsproblemer ved anvendelse af biodiesel. Det blev ikke afprøvet, om fyrene fungerer ved brug af koldpresset rapsolie, men på grund af denne olies høje viskositet vurderes det at være vanskeligt at holde et oliefyr i drift ved brug af rapsolie. Biobrændsstofs miljøegenskaber Emissionsmålingerne viste, at anvendelse af biodiesel ikke giver anledning til større forurening end ved almindelig diesel, men forureningsmønstret er anderledes i retning af større udledning af NO x, mens udledningen af CO, HC og partikelmasse reduceres. Partikeludledningen ændres i retning af flere af de ultrafine partikler. Disse kan dog opsamles i et partikelfilter. Der blev også foretaget måling af brændstofforbrug og motorydelse i forbindelse med forsøgene. Disse målinger påviser kun en marginal forringelse af hhv brændstoføkonomi og ydelse ved brug af biodiesel i høje iblandinger. Levering og oplagring Forsyningsforsøget havde fokus på de logistiske tiltag i forbindelse med national udrulning af tvungen iblanding samt nødvendige tiltag i forbindelse med brug af biodiesel i afgrænsede flåder. Overordnet har der ikke været problemer i forbindelse med forsyning af biodiesel i alle blandingsforhold. Der skal i sagens natur opbygges blandingstanke, når der er tale om brug af biodiesel i højere iblandinger i afgrænsede flåder. Disse oplagringsfaciliteter kræver myndighedsgodkendelse fra både kommune og Beredskabsstyrelsen. Da biodiesel er mere følsomt overfor kuldegrader, var det nødvendigt at bygge en opvarmet tank til oplagring af den animalske biodiesel. Dette var ikke tilfældet for den vegetabilske biodiesel, da dette produkt ikke er lige så kuldefølsomt. I vintermånederne var det ligeledes nødvendigt at gå fra en 30 % iblanding til en 10 % iblanding af hensyn til kulden. Endelig er der i forsøgene anvendt en del ressourcer på at finde den rette basisdiesel til brug for blandingerne, hvor specielt vinterkulden spillede en afgørende faktor i forhold til valg af produkt. En af de større udfordringer i forbindelse med forsyning af koldpresset rapsolie var forbundet med den store variation, der kan forekomme fra råmaterialet, som er et naturprodukt. Derfor var det nødvendigt løbende at foretage analyse af leverancerne til sikring af, at normen for brændstoffet blev overholdt. Der blev foretaget bakteriemålinger i tankpistolerne. Disse viste en øget bakterievækst. Der blev ikke foretaget målinger i bunden af oplagringstankene, men det er forventeligt, at bakterieforekomsten er højre her, og fremadrettet vil det være anbefalelsesværdigt at foretage målinger i lagertankene. 7 Konsekvens for brugerne Generelt har der været tilfredshed med brugen af biobrændstoffer. I forbindelse med forsyningsforsøget blev der decideret udleveret spørgeskemaer til de forbrugere, der deltog i projektet, og besvarelserne viste stor tilfredshed. Mekanikere, operatører og chauffører har også udvist generel tilfredshed. Erfaringen viser dog, at det kræver grundig information til de involverede specielt i forhold til ændrede driftsforhold, om fx hyppigere olieskift og forhold vedrørende start- og stopprocedure for kørsel med koldpresset rapsolie. Endelig har kørsel på biobrændstof en økonomisk konsekvens. Biobrændstoffet ligger prismæssigt over almindelig diesel, og kravene til basisdieslen gør, at denne også er dyrere end almindelig autodiesel. Hyppigere olieskift og det lidt lavere energiindhold er alt i alt medvirkende til, at det forventeligt er forbundet med ekstra driftsomkostninger at omlægge til kørsel på biobrændstof. En sidste faktor i den forbindelse er, at fabriksgarantien fra køretøjsfabrikanten ofte bortfalder ved kørsel på højere iblandinger end 7 %. Det medfører ekstra omkostninger til forsikring alternativt selvforsikring. Klimaegenskaber Anvendelse af 2. generationsbiobrændstof medfører i flg. VE-direktivet betydelig CO 2 -reduktioner i forhold til fossile brændstoffer. Biomassen er dog en begrænset ressource, der også kan finde god anven-

9 delse i andre sammenhænge, som fx kraftvarmeværker. Der skal derfor foretages en nøje afvejning af, hvor biomassen er mest effektiv og dermed anvendes mest optimalt. Anvendelse i tunge køretøjer, der kører lange strækninger, vil være et godt udgangspunkt, da den teknologiske udvikling for nuværende ikke har andre alternativer til netop den del af transportsektoren. 8

10 2. INDLEDNING 2.1. Baggrund På finansloven 2006 blev afsat 60 mio. kr. til en forsøgsordning med biodiesel, og Folketingets finansudvalg godkendte i forsommeren 2007 den nærmere anvendelse af det afsatte beløb. Forsøgene med biodiesel skulle skabe erfaring til arbejdet med EU s biobrændstofdirektiv 2003/30/EF. Forsøgsordningen er blevet administreret af den tidligere Færdselsstyrelse, nu Trafikstyrelsen 1. Formålet med forsøgsordningen var, at en eller flere afgrænsede flåder af køretøjer skulle anvende en vis mængde biodiesel. Dette skulle medføre en afprøvning og erfaringsindsamling vedrørende bl.a. de tekniske, organisatoriske og økonomiske aspekter ved anvendelse af biodiesel i praksis samt afdække logistikken i forhold til forsyning med biodiesel. Begrundelsen for anvendelse af biobrændstoffer er reduktion af klimabelastningen i forhold til fossile brændstoffer samt hensynet til forsyningssikkerhed. Trafikstyrelsen iværksatte i efteråret 2007 en idéindsamling af projektforslag og udarbejdede biodieselbekendtgørelse 1258 af 25. oktober 2007 til regulering af forsøgsordningen. Annoncering af forsøgsordningen medførte 10 projektansøgninger med et samlet budget på 170 mio. kr Dansk politisk målsætning EU s biobrændstofdirektiv forpligter medlemslandene til at opstille et mål for andelen af biobrændstof anvendt i transportsektoren. Med den energipolitiske aftale af 21. februar 2008 blev målsætningen fastsat til 5,75 % målt efter energi. Dette svarer til ca. 6 % biodiesel og ca. 9 % bioethanol målt efter volumen. Målsætningen skulle oprindeligt gælde fra starten af 2010, men bl.a. på grund af erfaringerne i forsøgsordningen erkendte man, at indfasningen af målsætningen for så vidt angik biodiesel måtte udskydes 1-2 år Rapportens opbygning og fokuspunkter Rapporten er bygget op omkring tre fokusområder med udgangspunkt i de tre hovedinteressenter: Bilindustrien Brugere Forsyningsindustrien 9 Kapitel 3 beskriver hvilke konsekvenser, det har for bilerne at benytte biodiesel eller rapsolie. Desuden gennemgås de nødvendige ændringer i forhold til drift og service af bilerne samt påvirkningen af køretøjernes drifts- og miljøegenskaber. Kapitel 4 beskriver hvilke konsekvenser, det har for brugerne at benytte biodiesel eller rapsolie i dieselbiler. Kapitlet indeholder en gennemgang af økonomi og garantiforhold i forhold til anvendelse af biobrændstof samt de forholdsregler, brugeren eventuelt må træffe for at kunne anvende biobrændstof. I kapitel 5 gennemgås konsekvenserne for forsyningen, dvs. produktion og levering af brændstoffet. Kapitlet indeholder en kort definition af biodiesel og koldpresset rapsolie, hvordan produkterne fremstilles, ligesom der findes en kort gennemgang af love og standarder i forbindelse med biobrændstof. Kapitlet indeholder desuden en gennemgang af ændringer eller særlige tiltag i forsyningskæden (dvs. blanding, lagring, distribution og tankning) samt biobrændstoffets egenskaber i forhold til klima og bæredygtighed. 1 Pr. 15. april 2010 fusionerede Trafikstyrelsen og Færdselsstyrelsen. Den nye styrelse kaldes Trafikstyrelsen

11 2.3. Biodiesel og beslægtede produkter Biodiesel er fremstillet ved en kemisk ændring af animalsk eller vegetabilsk fedt eller olie for at opnå et produkt med diesellignende egenskaber. Dette opnås ved en reaktion mellem olier/fedtstofferne og metanol, hvorved man får dannet fedtsyre metyl ester, også benævnt FAME efter det engelske Fatty Acid Methyl Ester. Alle typer af vegetabilske og animalske olier samt fedtstoffer kan anvendes til produktion af biodiesel, idet alle olier og fedtstoffer har samme principielle opbygning. Kun indholdet af de enkelte fedtsyrer er forskelligt, herunder indholdet af umættede fedtsyrer i forhold til mættede. Derfor har hver enkelt type biodiesel forskellige egenskaber specielt i forhold til kulde, da et højt indhold af mættede fedtsyrer øger størkningspunktet. Biodiesel kan anvendes iblandet fossilt brændstof eller som rent produkt. Biodiesel i lave iblandinger er direkte substituerbare med fossile brændstoffer til brug i almindelige dieselmotorer. Anvendelse af biodiesel i høje iblandinger eller rent kan kræve mindre ombygninger af motorernes brændstofsystem. Der skelnes ofte mellem 1. og 2. generation, når der tales om biobrændstoffer, herunder også biodiesel. Biobrændstoffer produceret ud fra sukker- eller stivelsesholdige afgrøder eller biodiesel produceret ud fra olieholdige frø karakteriseres som 1. generations brændstoffer. Der er tale om 2. generations biobrændstoffer, når biobrændstoffet er produceret ud fra restprodukter, fx halm, grene og lignende, eller når biodiesel er produceret ud fra forgasset biomasse og affald eller af animalske restprodukter. Det er muligt at anvende ikke-modificeret ren vegetabilsk olie i en dieselmotor, men det kræver ombygning af køretøjets brændstofforsyning for at gøre produktet mere tyndtflydende ved at varme det op før indsprøjtning i motoren. Den mest anvendte vegetabilske olie er rapsolie Animalsk biodiesel AFME Animalsk biodiesel er fremstillet af animalsk fedt og giver animalsk fedtsyre metyl ester, forkortet AFME. Fedtet kan komme fra slagteri- eller fiskeaffald, brugt friturefedt, døde dyr fra landbruget eller andre animalske affaldsprodukter. AFME har et relativt højt indhold af mættede fedtsyrer, og der vil derfor forekomme visse udfordringer ved at substituere almindelig diesel i høje iblandinger Vegetabilsk biodiesel RME m.fl. Vegetabilsk biodiesel kan være fremstillet af: Rapsolie, der giver rapsolie metyl ester, forkortet RME Solsikkeolie, der giver solsikkeolie metyl ester Sojaolie, der giver sojaolie metyl ester Palmeolie, der giver palmeolie metyl ester Rapsolie metyl ester og solsikkeolie metyl ester har det laveste indhold af mættede fedtsyrer og kan derved relativt let substituere almindelig diesel også i høje iblandinger Ren vegetabilsk olie koldpresset rapsolie m.fl. Ovennævnte olier, der anvendes til vegetabilsk biodiesel, kan i princippet anvendes umodificeret, dvs. i ren varm- eller koldpresset form. I forsøgsordningen er anvendt koldpresset rapsolie. De rene vegetabilske olier har en betydeligt højere viskositet, dvs. er mere tyktflydende, end almindelig diesel og biodiesel. Derfor skal olierne varmes op, før de kan sprøjtes ind i en dieselmotor, hvilket kræver en ombygning af brændstofsystemet.

12 2.4. Præsentation af forsøgene Udvælgelsen af forsøgene tog bl.a. udgangspunkt i en vurdering af, om projekterne ville bidrage til fremadrettede erfaringer og hvor store mængder biodiesel, der ville blive forbrugt for midlerne. Fire projekter blev valgt og sat i gang i foråret 2008: 15,16 mio. kr. blev bevilliget til et forsøg med forsyning (B5Next) af 5 % normgodkendt blanding af biodiesel til den almindelige forbruger fra 75 tankstationer i Region Midtjylland og Århus Kommune. Forsøget omfattede også bybusser, der tanker centralt. Projektansvarlig: DAKA Biodiesel sammen med Region Midtjylland og EOF (Energi- og Olieforum). 15,16 mio. kr. blev bevilliget til et forsøg med % (B10 og B30) blandinger af animalsk biodiesel (animalsk fedt metyl ester, AFME) i busser, lastbiler og varebiler. Projektansvarlig: Teknologisk Institut. 17,43 mio. kr. blev bevilliget til et forsøg med % (B10, B15, B30, B100) blandinger af vegetabilsk biodiesel (fx raps metyl ester, RME) i busser og lastbiler. Projektansvarlig: Niras Rådgivende Ingeniører. 7,35 mio. kr. blev bevilliget til et forsøg med anvendelse af ren vegetabilsk olie, koldpresset rapsolie i busser, lastbiler og varebiler. Projektansvarlig: Odense Kommune sammen med DTU og Teknologisk Institut. Et projekt blev ansøgt af Forsvaret, der ville afprøve 100 % vegetabilsk biodiesel. Dette blev inkluderet i forsøget med vegetabilsk biodiesel gennemført af Niras. Forskellige operatører og underleverandører har velvilligt stillet køretøjer eller forskellige faciliteter og ydelser til rådighed for forsøgene eller medvirket på anden måde. Det gælder: Forsøg med forsyning: A/S Dansk Shell (salg til forbruger) Kuwait Petroleum Danmark A/S (blandings- og lagerfaciliteter, salg til forbruger) OK a.m.b.a. (salg til forbruger) Statoil A/S (basisdiesel for blandinger, salg til forbruger) Statoil Automat Danmark/JET (salg til forbruger) Uno-X Energi A/S (salg til forbruger) Samtank A/S (blandings- og lagerfaciliteter) Århus Sporveje (busser) De Grønne Busser, Århus (busser) 11 Forsøg med AFME: Fynbus/Tidebus, Odense (busser) Esbjerg Kommune (varebiler) Arla Foods (lastbiler mælketankvogne) Stroco (oliefyr) DPF Service (partikelfiltre) DAKA Biodiesel (animalsk biodiesel) Statoil (basisdiesel for blandinger, blandings- og lagerfaciliteter) Almindelig Brand (motorforsikring) Forsøg med RME: BioFuel Express (indkøb af biodiesel, basisdiesel for blandinger, tankløsninger) City Trafik, København (busser) Fjordbus, Slangerup/ Roskilde (busser) Dansk Tank Transport A/S (lastbiler) Forsvarets Materieltjeneste (lastbiler) Vikingbus, København (busser)

13 Forsøg med koldpresset rapsolie: Egeskov Oliemølle (koldpresset rapsolie, ombygningssæt) Arriva, Odense (busser) Bergholts Busser (turistbusser) Odense Kommune (renovationsbiler) Årstiderne (varebiler) DHL (varebiler) Forsøget med forsyning blev afsluttet med udgangen af De øvrige projekter blev afsluttet med udgangen af marts Der blev reserveret ca. 10 % af ordningens 60 mio. kr. til en reservepulje. En stor del af denne pulje blev senere efterbevilliget til forsøget med forsyning til dækning af en række uforudsete udgifter og til forsøget med AFME til etablering af flere vintererfaringer i Forsøgene gennemført af Odense Kommune og Niras havde resterende projektmidler til etablering af yderligere vintererfaringer i begyndelsen af I forsøgene blev der i alt anvendt ca. fire millioner liter biobrændstof fordelt som følger: 2,45 millioner liter AFME 1,5 millioner liter RME 0,06 millioner liter koldpresset rapsolie Dette gav en CO 2 -reduktion i transportsektoren på ca tons. De tekniske rapporter for de enkelte projekter kan findes på Fremtidige udfordringer 12 Fremtidens udfordring bliver at kunne anvende biobrændstofferne så energieffektivt som muligt og med størst mulig fleksibilitet, da også disse brændstoffer er ressourceknappe. Dieselmotoren, dvs. en motor med kompressionstænding, har en højere virkningsgrad end fx benzinmotoren, dvs. en motor med gnisttænding og sparer derved på brændstofressourcerne. Dieselmotoren stiller imidlertid krav om en relativt lav selvantændelsestemperatur af brændstoffet. Fx ethanol, biogas og hydrogen (brint) har en høj selvantændelsestemperatur og kan derfor ikke uden videre anvendes i en dieselmotor. Lastbiler og busser, der kører lange ture, er transportformer, hvor det er vanskeligt at finde alternative energiformer. Derfor er der en særlig interesse for at kunne benytte de begrænsede bioressourcer i denne del af transportsektoren. Dieselmotoren er en forbrændingsmotor, der udleder forskellige skadelige stoffer, uanset om den kører på biodiesel eller almindelig diesel. Derfor er det nødvendigt at stille krav til emissionsbegrænsning, som for biler på normal diesel.

14 3. TEKNOLOGISKE FORHOLD OG GENEREL DRIFTSERFARING 3.1. Forberedelse, ombygning og servicering I forsøget med forsyning i Region Midtjylland opfyldte brændstoffet normen EN 590, som er den norm al autodiesel skal opfylde. Derfor var forberedelse og evt. ændring af serviceforskrifter ikke relevant. Kørsel med højere iblandinger af biodiesel og med koldpresset rapsolie kan kræve forskellige forberedelser, og kørsel med koldpresset rapsolie kræver under alle omstændigheder en ombygning af køretøjernes brændstoftilførsel. Fælles for kørsel med biodiesel og kørsel med koldpresset rapsolie er, at motorolien skal skiftes med hyppigere intervaller. Motorolien kan blive påvirket, fordi der kan passere lidt brændstof forbi motorens stempler og ned i motorolien. Biodiesel og især koldpresset rapsolie fordamper ikke så hurtigt som almindelig diesel og kan derfor ophobes i motorolien, som mister sine egenskaber, hvorfor det er nødvendigt at foretage olieskift Forsøgene med biodiesel I forsøgene med højere iblandinger end 5 % af henholdsvis AFME og RME opfyldte brændstoffet ikke kravene til autodiesel, der maksimalt tillader 7 % iblanding af biodiesel. Der blev derfor tegnet en teknisk forsikring på køretøjerne. Motorproducenterne har egne anvisninger for, hvordan køretøjerne skal omstilles til kørsel med højere iblandinger af biodiesel. Anvisningerne blev formidlet til projektets deltagende operatører. Forsøgene har vist, at der kan mangle viden hos de danske køretøjsimportører om drift på biodiesel, men at oplysningerne er tilgængelige hos producenten. Typisk drejer ændringerne sig om udskiftninger af gummislanger og -pakninger. Generelt anbefaler motorfabrikanterne desuden hyppigere olieskift ved drift på biodiesel normalt dobbelt så ofte som ved drift på almindelig diesel Forsøget med koldpresset rapsolie Ved forberedelsen af biler til forsøget med koldpresset rapsolie er planteoliens højere viskositet en særlig udfordring, og det er nødvendigt at installere udstyr, så olien forvarmes til mindst 75 ºC. For at undgå problemer med kold og tyktflydende rapsolie i brændstofsystemet under start, er det desuden nødvendigt enten at starte og varmkøre motoren med almindelig diesel fra en separat tank, det såkaldte to-tanksystem eller at installere elektrisk forvarmerudstyr, så rapsolien kan opvarmes til den ønskede temperatur inden start. I forsøget med koldpresset rapsolie var alle ombygningssystemerne bygget som to-tanksystem. Når motoren er kørt varm ved brug af almindelig diesel, skifter systemet automatisk til rapsolie. Rapsolien er forvarmet til 75 ºC ved hjælp af motorens kølevand. Før motoren standses, skal man på tilsvarende vis skifte tilbage til normal diesel for at skylle indsprøjtningssystemet igennem. Skylleprocessen gennemskyller systemet med cirka liter diesel og forbruger herunder ca. ½ liter dieselolie. Gennemskylningen tager 4-5 min. Hvis chaufføren glemmer at skifte til diesel, inden motoren stoppes, udsender styresystemet en alarm, og man bør starte motoren igen for at udføre den komplette skylleproces. Gennemskylning bør foretages, hvis bilen holder stille mere end ½ time om vinteren og nogle timer om sommeren, da den ellers kan have svært ved at starte. Ved kørsel på koldpresset rapsolie bortfalder motorfabrikantens garanti, og det var ikke muligt at tegne en forsikring. En leverandør af ombygningssæt til tunge køretøjer tilbød en motorforsikring, der

15 forudsatte, at der blev foretaget olieskift dobbelt så ofte som normalt. I forsøget blev der tegnet en sådan forsikring. Projektet var desuden selvforsikrende, og et vist beløb af forsøgspuljen var afsat til uforudsete hændelser. I forberedelsen af forsøget med koldpresset rapsolie indgik også, at chaufførerne skulle gennemgå oplæring i betjening af udstyret Forberedelse, ombygning og servicering opsamling Kørsel med maks. 7 % biodiesel, der overholder kravene til autodiesel, kræver ingen forberedelse af køretøjer. For højere iblandinger undersøges, om køretøjsfabrikanten har særlige bestemmelser for service og eventuelt udskiftning af slanger og pakninger. Kørsel på rapsolie kræver altid ombygning af køretøjet Forureningsnormer og emissionsbegrænsende udstyr 14 Bilers emissioner reguleres i EU af de såkaldte euronormer, der fastsætter grænseværdier for bilernes udledning af de sundhedsskadelige stoffer kvælstofoxider (NO x ), kulmonoxid (CO), kulbrinter (HC) og partikler. Den første euronorm, euro 1, blev et krav for biler indregistreret første gang efter 1/ Siden da er kravene jævnligt blevet skærpet, således at fx lastbiler og busser i dag skal opfylde euro V. De tidlige euronormer kunne overholdes ved optimering af motorens forbrænding og med simpelt emissionsbegrænsende udstyr, fx den såkaldte EGR-ventil til mindre motorer (varebiler), der mindsker NO x fra motorens forbrænding. Overholdelse af de senere euronormer kræver mere omfattende emissionsbegrænsende udstyr. SCR (selectiv catalytic reduction) katalysatoren er meget anvendt som standardmonteret NO x -reducerende udstyr på euronorm IV og V for lastbiler og busser. I SCR katalysatoren sker der en kemisk reduktion, når udstødningsgassen passerer gennem katalysatorens kanaler under tilsætning af urinstof, der indeholder ammoniak, der indgår i reduktionen. Urinstoffet markedsføres under navnet Adblue, der påfyldes en separat tank i køretøjet. NO x -niveauet skal gerne reduceres til ca. 40 % af den rå NOx fra motoren. Reduktionsniveauet afhænger af Adbluedoseringen, som teoretisk set kan sættes så højt, at NOx helt fjernes, men da vil bilen i stedet udlede ammoniak. Partikelfiltre anvendes til eftermontering på lastbiler og busser ældre end euro IV og er standardmonteret på mange nyere dieseldrevne varebiler og personbiler. I euronorm IV og V lastbiler og busser kan motoren konstrueres, så partikelkravet er opfyldt uden brug af filter, men i stedet må de have NO x -begrænsende udstyr som fx SCR. I forsøget var partikelfilter standardudstyr på et antal varebiler, mens der blev eftermonteret filtre på et antal lastbiler. Alle partikelfiltre i forsøget var af den såkaldte lukkede type, der består af en række kanaler, der er åbne i den ene ende og lukkede i den anden ende. Kanalerne er lavet af et porøst materiale, der opfanger partiklerne, men lader udstødningsgassen passere igennem. Et lukket filter fyldes gradvis op med partikler, eftersom der ikke er fri passage genne filteret. Det er nødvendigt at fjerne partiklerne jævnligt for at sikre, at filteret ikke stopper til, da et tilstoppet filter kan føre til skade på motoren. Partiklerne fjernes ved at øge temperaturen i filteret, hvorved partiklerne brændes af. Afbrændingen, også kaldet regenerering, kan ske aktivt eller passivt. I aktive systemer afgøres behovet for regenerering af motorstyringen, og afbrændingen sættes i gang ved at tilsætte en ekstra mængde brændstof. I passive systemer sker regenereringen automatisk, når filteret opnår en vis temperatur. I såvel aktive som passive systemer er det muligt at sænke sodens naturlige antændelsestemperatur ved at tilsætte additiver til brændstoffet eller ved at forsyne filteret med en katalytisk belægning af ædelmetaller. Modtrykket bør maksimalt være 200 mbar. Et konstant for højt modtryk indikerer, at filteret ikke regenererer, som det skal, og en overtryksalarm aktiveres. For højt modtryk kan medføre skade på filteret eller

16 i værste fald på motoren. For at afgøre om filteret filtrerer efter hensigten, måles gennemsigtigheden af udstødningsgassen, hvilket kaldes opacitet eller røggastæthed. Denne skal være under 0,2 m -1 og gerne meget tæt på nul, da et 100 % velfungerende filter opsamler tæt ved alle partikler Forureningsnormer og emissionsbegrænsende udstyr opsamling Euronormer fastsætter grænseværdier for bilers udledning af skadelige stoffer. Minimering af skadelige stoffer kræver teknisk udstyr på motorerne, fx EGR ventil, SCR-katalysator og partikelfilter Praktiske driftserfaringer Forsøgene har givet praktiske driftserfaringer med højere blandinger af animalsk biodiesel (AFME), vegetabilsk rapsoliebaseret biodiesel (RME) og ren koldpresset rapsolie. Der blev ikke opsamlet driftserfaringer i forsyningsforsøget i Region Midt, da der blev anvendt et brændstof, der lever op til kravene til autodiesel iblandet biodiesel. Derfor var der ingen forventning til, at forsøget skulle medføre driftsproblemer. Markering på tankstandere og foldere gjorde brugerne opmærksomme på, at de deltog i et forsøg. Der har ikke været nogen reklamationer, hvilket viser, at køretøjerne har fungeret uden driftsproblemer. I forsøgene med de højere iblandinger af biodiesel og med koldpresset rapsolie blev der indsamlet driftserfaringer, der var relateret til det specifikke brændstof, men som også havde en generel interesse for de andre afprøvede brændstoffer. Der blev også udført forsøg med oliefyr i forbindelse med AFME-projektet. Det er almindeligt, at lastbiler og busser er forsynet med et fyr, der hjælper motoren med at holde varme i bussen eller lastbilens kabine om vinteren. Erfaringerne kan også benyttes for biodiesel, dvs. også for RME. Derimod er de ikke anvendelige i forhold til koldpresset rapsolie på grund af den højere viskositet, som oliefyret i standardudførelse ikke er dimensioneret til. I alle forsøgene blev der foretaget målinger af indholdet af brændstof, der blev opbygget i motorolien. Biodiesel og koldpresset rapsolie har en høj fordampningstemperatur og vil derfor kunne kondensere på de køligere cylindervægge og vil derfra tvinges ned i motorens motorolie af stemplernes olieskraberinge. Da biodiesels fordampningstemperatur er højere end almindelig diesel vil den ikke fordampe i særlig høj grad, men opbygges i motorolien. Problemet er størst ved tomgang. Problemet er mindre for almindelig diesel, der har en lavere fordampningstemperatur og derfor er mindre tilbøjelig til kondensering og fordamper lettere fra motorolien. Målingerne blev foretaget på forskellig måde og giver derfor tilsammen et bredt erfaringsgrundlag for hvilke typer målinger af motorolie, der er bedst anvendelige Forsøg med AFME Dette forsøg skulle give erfaringer med brug af animalsk biodiesel i forskellige blandingsforhold B10, B15 og B30. Forsøget blev ledet af Teknologisk Institut. I alt medvirkede 158 varebiler, lastbiler og busser i afprøvningen. Blandingerne overholdt det Europæiske Brændstofdirektiv 98/70/EC, herunder et massefyldekrav. Brændstoffet lever dog ikke op til kravene for autodiesel, der højst tillader 7 % AFME, ligesom der stilles yderligere krav til brændstoffet, bl.a. hvad angår kuldeegenskaber. Regler og standarder for dieselolie er nærmere beskrevet i afsnit 5.2. Køretøjerne opfyldte forskellige euronormer, og driftsmønstrene for de enkelte køretøjer var meget forskellige, hvilket var tilsigtet i projektet. Lastbilerne opfyldte euronorm III-V, busserne 0-III og varebilerne 1 4. Af euroklasse II og III var nogle køretøjer med partikelfilter. I projektet indgik forsøg med eftermonteret emissionsbegrænsende udstyr, dvs. partikelfiltre og NOxbegrænsende udstyr, hver for sig og i kombination med henblik på at undersøge, om drift på biodiesel påvirker dette udstyr.

17 Kørselsmønstrene varierede. Varebiler fra Esbjerg Kommune kørte relativt korte distancer, og enkelte biler stod stille i flere uger med det samme brændstof i tanken. Lastbiler fra Arla kørte ofte mere end km pr. måned. Alle køretøjer i projektet blev tilset af den faste mekanikerstab. Mekanikerne udtog også olie til analyse for at følge motoroliens tilstand. 16 Almindelige driftserfaringer Der blev indsamlet data relateret til motor, brændstof og emissionssystem i en central database. Databasen havde som formål at registrere brændstofforbruget på hvert enkelt køretøj, at skabe overblik over olieanalyser og at sikre, at den nødvendige vedligeholdelse blev gennemført. Databasen afslørede ingen uventede servicebehov eller nedbrud. I løbet af projektperioden opstod der et enkelt motorhavari, som viste sig at være forårsaget af andre årsager end brug af biodiesel. Brændstofforbruget i km/liter blev registreret, men da kørselsmønsteret varierede meget for især de tunge køretøjer, var det ikke muligt at vurdere, om forbruget var højere end normalt. Det blev derfor vurderet, at energiindholdet i blandingerne var det bedste mål for ændringen i forbruget. Brændstoffets kuldeegenskaber er afgørende for driften om vinteren. AFME er mere følsom overfor kulde end RME, da AFME kan udfælde paraffin i frostgrader især ved høje iblandinger. Der blev derfor udført et større arbejde med at give brændstoffet så gode kuldeegenskaber som muligt. For at sikre en stabil busdrift om vinteren blev B30 erstattet med B10 fra december til februar. Herudover blev der etableret mulighed for nødforsyning af standarddiesel. Beslutning om eventuelt skift af brændstof blev taget fra dag til dag ud fra lokale vejrudsigter. B10 og B15 blev anvendt hele vinteren 2008/2009, hvor vejret var mildt samt i 2009/2010, hvor vinteren var den strengeste i mange år. Nattemperaturerne var i 2009/2010 flere gange under -15 ºC, men trods dette blev der ikke rapporteret om startvanskeligheder. Det var forventeligt, at brændstoffiltre blev tilstoppet i de første uger med biodieseldrift, fordi biodiesel virker rensende på en let tilsmudset tank. Dette problem blev observeret i få tilfælde, se figur 3.0. Aflejringerne var sorte og tjæreagtige og indeholdt hovedsageligt AFME-komponenter med spor af polyethylen og kulstof. Sidstnævnte kunne stamme fra tanken. Filtrering af en stor mængde AFME fra en ståltank gav ingen anledning til udfældning, og efter udskiftning forekom der ikke unormal tilstopning af det nye filter. Figur 3.0. Filter tilstoppet med AFME og polyethylen plast fra tank. Der blev udført kikkertundersøgelser af motorer samt adskillelse af et sæt brændstofdyser for biler, der kørte for Arla, da det her var muligt at opnå et højt kilometertal på biodiesel. Kikkertundersøgelserne viste ingen unormal slitage eller andet, der kunne henføres til anvendelsen af biodiesel. Der blev konstateret en ændret farve på udstødningsventilerne efter kørsel med biodiesel, der kunne indikere en højere forbrændingstemperatur end ved kørsel på almindelig diesel. Dette forhold medførte ikke ændringer i motorkarakteristikken eller holdbarheden i øvrigt og svarede til en generel formodning om, at biodiesel forbrænder mere effektivt end almindelig diesel og dermed ved en højere temperatur.

18 Visuel inspektion af brændstofdyser viste ingen synlige forskelle efter kørsel med henholdsvis almindelig diesel og B15 biodiesel. Nye dyser blev ydelsestestet i prøvebænk inden montering i to ens lastbiler med samme køremønster og trafikarbejde. Den ene lastbil kørte på almindelig diesel, den anden kørte på biodiesel (B15). Efter km testkørsel med de to forskellige brændstoftyper blev dyserne afmonteret og atter ydelsestestet i prøvebænk. Testen viste ingen forskelle på dyserne. Motorolieanalyser Gennem projektperioden blev der jævnligt udtaget motorolieprøver fra et antal køretøjer, som herefter blev analyseret. Prøverne belyste, om olieskiftintervallerne evt. kunne forlænges i forhold til motorfabrikanternes anbefaling om, at intervallerne mellem olieskift skal halveres ved anvendelse af biodiesel i iblandinger over 7 %. Køretøjerne blev inddelt i tre grupper: Gruppe 1 skiftede olie dobbelt så tit som normalt foreskrevet i fabrikantens anvisning. Gruppe 2 skiftede olie som normalt foreskrevet forudsat, at olieprøverne undervejs var uden anmærkninger. Gruppe 3 skiftede olie med et interval forlænget med 50 % i forhold til, hvad fabrikanten foreskrev forudsat, at olieprøverne undervejs var uden anmærkninger. Olieprøverne blev analyseret ved en screening, der viste, om olien havde en anvendelig kvalitet. Olieprøverne fik anmærkninger, hvis forskellige parametre, som fx slidpartikler, sod og brændstofindhold, nåede over de grænseværdier, der er beskrevet i normen for motorolie. En enkelt prøve blev udtaget til såkaldt GC/MS-analyse (gascromatografisk massespektroskopi), der meget præcist kan måle enkeltkomponenterne i motorolien og herunder mængden af opbygget biodiesel. Resultaterne fra gruppe 2 og 3 viste, at det ikke var muligt at opnå et normalt eller et forlænget olieskiftinterval uden anmærkninger på prøveresultaterne. Det kan derfor ikke anbefales at overskride det foreskrevne olieskiftinterval. Til gengæld blev det påvist, at bilerne kørte næsten indtil det normale olieskift uden anmærkninger. En halvering af de normale olieskiftintervaller ved brug af B10-B30, som er anbefalet af mange fabrikanter, giver derfor en god sikkerhedsmargen. Screeningen var meget grov med hensyn til at vise indholdet af biodiesel i motorolie. De fleste prøver viste under 0,02 %, og det maksimale var 4,1 %, hvilket i sig selv ikke er kritisk. GC/MS analysen viste imidlertid 0,566 % for en prøve, der med screeningen blev målt til under 0,02 % (detektionsgrænsen), hvilket peger på, at testen var for upålidelig til måling af biodieselindhold i motorolien. De målte 4,1 % kan derfor have været højere, hvilket kunne have været kritisk. Det vurderes, at screeningen er behæftet med så stor usikkerhed, at målemetoden ikke er anvendelig. 17 Emissionsbegrænsende udstyr Formålet med dette delprojekt var at undersøge det emissionsbegrænsende udstyrs pålidelighed og påvirkelighed i forbindelse med brug af høje iblandinger af biodiesel. I forsøgene blev funktionen af partikelfiltres og NO x -begrænsende udstyr undersøgt ved anvendelse af hhv. B10, B15 og B30 og almindelig diesel som reference. Projektet skulle give systemleverandørerne mulighed for at tilpasse deres emissionsbegrænsende udstyr til biodiesel. Otte køretøjer (tre varevogne, to lastbiler og tre busser) fik eftermonteret emissionsbegrænsende udstyr og kørte med dette udstyr gennem ca. halvandet år og op til km. Busserne fik monteret en kombination af platinbelagt partikelfilter og SCR-katalysator. En af busserne kørte en del af tiden med normal diesel som reference. Lastbilerne blev udstyret med partikelfiltre med aktiv regenerering med additiv dosering. Den ene af bilerne kørte på normal diesel som reference. Varebilerne anvendte to forskellige systemer. Det ene var et platinbelagt partikelfilter i lighed med busserne. Det andet system var et aktivt filtersystem i lighed med lastbilerne. Køretøjerne blev periodisk undersøgt med en 5-gas-analysator, der måler CO, HC, CO 2, O 2 og NO. Yderligere blev målt røggastæthed og partikelfilterets modtryk. Målingerne blev udført forskriftsmæssigt under fuld acceleration med fuld belastning på motor og efterbehandlingsudstyr. Gasanalysatoren viser funktionen af katalytisk reduktion af NO x i SCR filtre, og CO og HC i de filtre, der

19 har katalytisk virkende platinbelægning. Nogle resultater af NO x -målinger for busser er vist i figur 3.1. Resultaterne viser reduktion i NOx, men ikke lige tilfredsstillinde i alle målinger, hvilket må tilskrives de eftermonterede systemer og ikke biobrændstoffet. Nogle resultater af partikelfiltermålinger for busser er vist i figur 3.2. og 3.3. ppm målrunde 2. målrunde 3. målrunde Før kat. Efter kat. Volvo B12 - B30/B10 Før kat. Efter kat. Volvo B12 - B30/B10 Før kat. Efter kat. Volvo B12 - B30/B10 Figur 3.1. NOx for busser med partikelfilter og SCR. Figuren viser maks. NOx hhv. før og efter katalysator under maks. acceleration/belastning. 18 mbar målrunde 2. målrunde 3. målrunde 0 Før filter Volvo B12 - B30/B10 Før kat. Volvo B12 - B30/B10 Før kat. Volvo B12 - B30/B10 Figur 3.2. Modtryk for busser med partikelfilter. Figuren viser modtrykket før filter under maks. acceleration.

20 m- 1 11,00 0,90 1. målrunde 2. målrunde 3. målrunde 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 Før filter Efter filter Volvo B12 - B30/B10 Før kat. Efter filter Volvo B12 - B30/B10 Før kat. Efter filter Volvo B12 - B30/B10 Figur 3.3. Opacitet for busser med partikelfilter og SCR. Figuren viser maks. opacitet hhv. før og efter filter under maks. acceleration. Målingerne viste, at de eftermonterede partikelfiltre har givet anledning til problemer. Kun et enkelt køretøj lå således omkring eller under grænsen på 200 mbar i modtryk. Mange køretøjer lå langt over i flere målinger, mens en del svingede mellem meget lavt og meget højt modtryk. Det viser, at der generelt er problemer med regenerering af filtrene. Modtrykket skyldes ikke askerester eller andet fra dieselen eller motorolien, men ophobning af kulstofpartikler, som ikke bliver brændt af. Det høje modtryk kan derfor ikke tilskrives biodieselen, men understreger behovet for at vælge det rigtige filter til den enkelte motor. Konklusionen er den samme for filtrene på lastbiler og varebiler. I løbet af projektet blev alle driftserfaringer registreret, dels af operatøren og dels af leverandøren. Der blev indberettet problemer med manglende trækkraft og med overtryksalarmer, der ofte blev udløst med det resultat, at chaufførerne ignorerede dem. Erfaringen var i overensstemmelse med målingerne af høje modtryk. Et for højt modtryk i længere tid medfører risiko for, at filtret og i værste fald motoren ødelægges. De to køretøjer, der kørte med almindelig diesel, udviste i forsøget præcis de samme tendenser som de, der kørte på biodiesel. Derfor konkluderes det, at dette forsøg ikke har vist nogen signifikant forskel, der kan henføres til brændstoffet. 19 Oliefyr Der var behov for at afdække, om overgang til biodiesel ville give anledning til problemer med oliefyr. I delprojektet blev oliefyr til opvarmning af busser undersøgt. Fyret kørte på dieselolie eller biodieselblanding direkte fra bussens tank. Fyret blev forsynet med egen vandcirkulationspumpe og brændstofpumpe samt blæser til forbrændingen. Disse blev drevet elektrisk med 24V direkte fra bussens batteri. Fyret fungerer som et lille centralvarmeanlæg, hvor flammen brænder inde i et brænderrør, og røggassen går derefter uden om brænderrøret ud mod vanddelen, som optager varmen fra røggassen og leder den ud i bussens radiatorer eller lastbilens varmeapparat.

21 Figur 3.4. Fyr installeret i bus. 20 Der blev opstillet et forsøgsanlæg på et laboratorium med to ens fyr fra leverandøren Stroco. Det ene fyr blev forsynet med biodiesel (B30) og det andet med almindelig diesel. Begge fyr blev tilkoblet ens radiatorer og var i drift svarende til et normalt år for en bus. Fyrenes effekt blev bestemt ved at måle fremløbstemperaturen, returvandstemperaturen og vandflow. Driftsstabiliteten blev afprøvet, ligesom der blev målt CO, CO 2, HC, partikler, effekt og røggastemperatur. CO-emissionen var noget højere for fyret med B30 biodiesel, men generelt var niveauerne meget lave. HC-emissionen var meget lav for både almindelig diesel og biodiesel. Begge målinger er meget brugte målinger for direkte og kontinuerligt at kunne bestemme forbrændingseffektiviteten. Emission af NO x var ca. 10 % højere for fyret med B30 end for fyret med almindelig diesel og fulgte mønsteret for biodiesel anvendt som motorbrændstof. Med hensyn til partikelmåling var det interessant at bemærke, at de målte værdier var langt under niveauet for dieselmotorer. I alt konkluderes det, at fyrene for både B30 og almindelig diesels vedkommende har kørt meget fint under hele testen i laboratoriet. Fyrene blev adskilt efter testen, og gummitætningsringe og dysers nedbrydning blev vurderet. Testen viste, at gummiringenes påvirkning fra almindelig dieselbrændstof og B30 var ubetydelig efter ca. 1 års kontakttid, og at de havde bevaret deres elasticitet. Dysen fra testen af B30 havde større partikelbelægning end dysen fra testen af normal diesel. Begge dyser var funktionsdygtige, men dysen fra B30-testen gav en lidt mere uregelmæssig flamme, hvilket kan være forårsaget af belægningen. Der blev foretaget fryseforsøg i klimakammer ved -5 ºC og -10 ºC for at se, hvorledes fyret og brændstoffet egner sig til vinterdrift. Forsøget skulle vise, om fyret kunne starte og holde sig i drift i en periode på tre minutter. Der blev ikke målt emissioner. Med B30 kunne fyret køre ved -5 ºC, men ved -10 ºC opstod der problemer med at tænde flammen. Dog kunne fyret godt tænde, hvis forbrændingsluften blev reduceret. Især ved -10 ºC var brændstoffet noget grumset på grund af paraffinudskillelse. Resultaterne viste, at det kan være usikkert at drive fyrene med B30 AFME ved -5 ºC og derunder, men at det vil kunne fungere fint ved temperaturer over. Det må formodes, at fyrene kan fungere ved lavere temperaturer ved fx B10 AFME eller ved biodieselblandinger med RME. I projektet blev der monteret fyr på fire forskellige busser, der kørte i almindelig drift. Busserne blev opvarmet fra eksternt fyringsanlæg om natten, og fyret blev først startet, når motoren ikke kunne holde driftstemperaturen under kørslen. Der var ikke driftsmæssige forskelle på fyr med almindelig diesel og med biodiesel.

22 Forsøg med RME I dette forsøg blev der anvendt vegetabilsk biodiesel i blandinger fra 10 til 100 %. Det var Niras, der var projektansvarlig, og forsøget inkluderede, at Forsvaret afprøvede brug af 100 % blandinger. I alt medvirkede ca. 125 lastbiler og busser i afprøvning af RME-baseret B10, B15, B30 og B100. I projektet blev det tilstræbt, at de enkelte operatører afprøvede forskellige blandingsforhold, således at så mange motortyper og kørselsmønstre som muligt blev testet. Lastbilerne havde euronorm II-V og busserne 0/I V. Busserne af euronorm III eller ældre var med partikelfiltre, hvorimod lastbilerne af euronorm III eller ældre var uden partikelfiltre. Euronorm IV og V opfyldte partikelkravet uden filter, men havde i stedet standardmonteret NO x -begrænsende udstyr. Driftserfaringer blev indsamlet ved interviews af mekanikere og chauffører. Almindelige driftserfaringer Det har ikke været muligt entydigt at påvise et øget forbrug af brændstof under alminde lige driftsforhold, men der har været en marginal stigning under rullefelttestene. Generelt fungerede bilerne problemfrit på B10 og B15 og de fleste også på B30. Dog var der problemer med brug af B30 for en enkelt bustype af ældre årgang (euronorm III), hvor nogle gummitætningsringe i motorkanalerne i motorens topstykke fejlede, så der trængte olie ind i kølesystemet. Det er ikke sandsynligt, at biodieselen var årsag til denne situation, da den kun kan komme i kontakt med gummiringene, hvis det opbygges i motorolien, og her vil indholdet være begrænset, hvis forskrifterne for olieskifte er blevet fulgt. Der har øjensynligt ikke været problemer med de køretøjer, der har kørt på B100, der ellers forventeligt er mere aggressiv overfor pakninger end B30. Der blev meldt om formindsket trækkraft på lastvogne på B100. En vis formindsket trækkraft for høje iblandinger eller ren biodiesel var forventeligt som følge af en lidt mindre brændværdi i forhold til almindelig diesel. For de konkrete biler kan det dog også skyldes, at lastvognenes brændstofdyser viste en tendens til at fungere dårligt, da der har været flere hændelser med overophedede brændstofdyser samt belægninger på dyserne under forsøget. Som i forsøget med AFME kan dette bekræfte en generel formodning om, at biodiesel forbrænder mere effektivt og dermed ved en højere temperatur end almindelig diesel. De defekte brændstofdyser kan også skyldes, at et parti biodiesel var oxideret under lagring, se afsnit Der har været nogle hændelser med tilstoppede filtre, men dette kunne ligeledes skyldes oxidation af brændstoffet, der giver udfældning af dieselpest eller af urenheder i lagertanken i øvrigt. Et forsøg med en 7 % AFME/RME blanding i vinterhalvåret 2009/10 har ikke givet anledning til driftsproblemer. Dette var heller ikke ventet, da brændstoffet var tilnærmet normen for autodiesel, dog uden dokumenteret at opfylde normen på alle punkter. 21 Motorolieanalyser I forsøget indgik en overvågning af motorolien ved jævnlig prøvetagning og viskositetsmåling. Viskositeten af biodiesel og af almindelig diesel er betydeligt lavere end viskositeten af motorolien. Biodiesel er tilbøjelig til at opbygges i motorolien, og i takt hermed vil motoroliens viskositet derfor falde. Ved kørsel på almindelig diesel, der ikke opbygges i motorolien, forventes normalt en stigende viskositet med motoroliens levetid som følge af oxidation af olien samt ophobning af sod og partikler. Et eksempel på analyseresultater for busser er vist i figur 3.5. For busserne var oliefortyndingen størst for bybusserne, der er kendetegnet ved megen tomgangskørsel og lave gennemsnitshastigheder. Her bør motorfabrikantens anbefaling om halveret olieskiftintervallet følges, dvs. for hver km mod km på almindelig diesel. For busruter på landet kan olieskiftintervallet forlænges til ca km. Projektet dokumenterer, at oliefortyndingen øges ved tiltagende andel biodiesel i brændstoffet, og fortyndingen er således størst ved kørsel på B100. For lavere iblandinger, fx B15, er viskositetsændringen ikke systematisk, og åbenbart modvirker fortynding og viskositetsøgning ved oxidering/sod i nogen grad hinanden ved de lavere iblandinger. For lastbiler ligger olieskiftintervallet på almindelig diesel mellem km afhængig af, om køretøjerne har indbygget olieregenerering. For at sikre driften i Forsvaret, der deltog i forsøget på B100, halveredes intervallet for olieskift til km. Ved en fejl var olien dog først blevet skiftet ved km uden havari til følge.

23 Viskositetsændringer ved 40º C: Udvalgte bybusser, 1A, 539 Viskositet: cst FD B30 FD B30 Frisk olie km Figur 3.5. Ændringer i viskositet ved henholdsvis B30 og almindelig diesel (FD) ved kørsel i byområder. Driften med biodiesel har uanset iblandingsprocent ikke givet anledning til accelereret nedbrydning af motoroliens smøreegenskaber inden for de aftalte olieskiftintervaller. Det er projektets samlede anbefaling at følge motorproducenterne skærpede anvisning om halvering af olieskiftintervallerne. Især ved bykørsel og ved høje andele af biodiesel er det vigtigt at følge fabrikantens anvisning om at skifte olie dobbelt så hyppigt som normalt. Ved kørsel på landet, som medfører højere driftstemperaturer i motoren, er det konstateret, at olieskiftintervallet kan forlænges. Konklusionerne vedrørende motorolie i dette forsøg med RME svarer nøje til konklusionerne i forsøget med AFME omtalt i afsnit Forsøg med koldpresset rapsolie I alt medvirkede 21 varebiler, lastbiler og busser i afprøvningen af ren koldpresset rapsolie. Bilerne repræsenterer forskellige køremønstre og forskellig teknologi med hensyn til euronormer og emissionsbegrænsende udstyr. Lastbilerne opfyldte euro III og var med eller uden eftermonteret partikelfilter. Busserne opfyldte euro III-V og var med eller uden partikelfilter. Euro V havde SCR-katalysator. Varebilerne opfyldte euro 4 og var med eller uden partikelfilter. Driftserfaringer blev indsamlet ved interviewes og løbende kontakt med mekanikere, værkstedsledere, chauffører og vognmænd. Almindelige driftserfaringer Det har generelt været problematisk for alle køretøjer at skifte fra dieselolie til rapsolie i vinterkulden, da bilerne var længe om at blive driftsvarme eller i værste fald slet ikke blev driftsvarme, hvilket betød, at systemet ikke skiftede fra normal diesel til koldpresset rapsolie. Kørsel med koldpresset rapsolie i lastbiler og busser medførte visse driftsproblemer især relateret til ombygningen af køretøjer. Originale eller eftermonterede brændstofslanger var underdimensionerede og kunne således ikke føre den tyktflydende rapsolie tilstrækkeligt hurtigt frem til motoren, hvilket i værste fald medførte driftsstop. Problemet var værst i kulde. Desuden var der eksempler på fx defekte eller forkerte følere i ombygningssættenes styresystemer. Alle driftsproblemer blev løbende løst, så projektet kunne fortsætte. Der var hændelser med tilstoppede brændstoffiltre, men det kunne ikke entydigt konstateres, om dette skyldtes urenheder fra brændstofsystemet eller fra den påfyldte rapsolie. Der var problemer med, at bilens normale tank, som blev anvendt til rapsolie, pludselig var overfyldt. Det kan være forårsaget af gennemskylningen af systemet med dieselolie fra den ekstra tank omtalt i afsnit 3.1.2, hvor denne dieselolie fejlagtigt ender i tanken med rapsolie, fx fordi nogle magnetventiler, der

24 styrede omskiftningen mellem diesel og rapsolie, var dårligt synkroniserede. Chaufføren betjener manuelt gennemskylningen af indsprøjtningssystemet med almindelig diesel ved standsning af motoren. Hvis det ikke foretages, vil det medføre driftsproblemer, da bilen skal starte på rapsolie, hvilket er vanskeligt om sommeren og umuligt om vinteren. Der blev udført kikkertundersøgelser af motorer og afmonteret indsprøjtningsdyser for inspektion. Der blev ikke konstateret visuel forskel mellem referencediesel og anvendelse af rapsolie som brændstof. Indsprøjtningsdyserne havde samme formation af sodkager, og motorens indsugningsventiler viste ikke tegn på defekter. Ud fra motorundersøgelserne kunne der ikke påvises nogen form for ændring mht. soddannelse på dyser, ventiler, cylindervægge og stempler. Der blev udført brændstofpumpeforsøg og analyser af brændstofdyser. På enkelte køretøjer blev der observeret en form for lakdannelse (tynd film) på brændstofdysernes nål. Det har ikke medført driftsstop, men der blev påvist en forringelse af ydelsen på dysen. Kørslen med koldpresset rapsolie i varebilerne var forbundet med driftsproblemer, heraf nogle alvorlige. Nogle driftsproblemer kunne relateres til ombygningssættene. Der var fx problemer med tryk og temperatur på rapsolie/diesel til hovedbrændstofpumpen. Nogle moderne indsprøjtningssystemer, de såkaldte common rail systemer, kan ikke klare over- eller undertryk i brændstofsystemet forårsaget af drift på rapsolie. Rapsoliens høje viskositet bevirker, at olien reagerer anderledes, når den pumpes. Et af ombygningssættene var udformet uden returløb fra brændstofpumpen til tanken. Det betød, at dieselen cirkulerede i et lukket kredsløb uden køling i forbindelse med opstart. Dieselen blev derfor meget varm, og der havarerede en brændstofpumpe under projektet, hvor havariet kunne tilskrives dette. Der blev målt temperaturer på op til 120º C i dieselolien, før den nåede højtrykspumpen, hvor motorfabrikanten anbefaler en maks. temperatur på 80º C på fremløbet af dieselolien. Opbygningen bevirkede desuden, at det var vanskeligt at starte motoren efter, den var kørt tør. Endelig forekom mindre driftsproblemer forårsaget af ombygningen som fx løse slangeforbindelser o. l. I den daglige drift havde bilerne meget forskellige køremønstre, idet varebilerne fra DHL kørte forholdsvis lange ture med kun lidt tomgangskørsel, hvorimod bilerne fra Årstiderne havde meget tomgangskørsel i forbindelse med aflæsning. Disse bilers køleanlæg til varerummet var drevet af motoren og måtte ikke stoppes af hensyn til de transporterede fødevarers holdbarhed. DHL s tre biler fungerede forholdsvis problemfrit efter udbedring af et par mindre fejl i forbindelse med ombygningen. Fejl, der opstod efterfølgende på bilerne, kunne ikke relateres til kørslen på koldpresset rapsolie. Ingen af bilerne havde partikelfilter, så filterets funktion har ikke kunnet testes på DHLs køremønster. Tre ud af fire varebiler fra Årstiderne viste fejl med havarerede motordele og driftsstop til følge. Fejlene havde eller kunne have relation til kørslen på rapsolie. På to af bilerne havarerede turboladerne, og på disse biler blev der målt op til 10 % koldpresset rapsolie i smøreolien, således at turboladerne ikke blev smurt tilstrækkeligt. En af bilerne fik skiftet turboladeren endnu engang efter forsøgets ophør. Der er indikationer på, at de høje koncentrationer af koldpresset rapsolie i smøreolien skyldes manglende olieskift. Det var aftalt, at der hyppigt skulle udtages olieprøver til analyse for at følge motoroliens tilstand, men dette blev uheldigvis ikke gennemført. DTUs egen varebil, der deltog i forsøget, har fungeret problemfrit. Til forskel fra de øvrige biler var systemet indrettet således, at bilen automatisk slog over til almindelig dieseldrift, når håndbremsen blev trukket. Denne enkle løsning kan medvirke til at forebygge tomgangs- og startproblemer ved anvendelse af rapsolie. 23 Smøreolieanalyser For de tunge køretøjer var der er i løbet af projektet indsamlet prøver af motorolie fra syv køretøjer, som var udtaget til emissionsmålinger. Prøverne blev analyseret ved hjælp af gaskromatografi, GC. Resultaterne viste, at ophobningen af rapsolie ikke kun er afhængig af, hvor mange kilometer motorolien har kørt, men også type af køretøj og driftsmønster. Der var ikke nogen af olieprøverne, som viste et for højt indhold af rapsolie, da grænsen er ca. 10 % inden smøreolien nedbrydes. Det højest målte indhold var knapt 6 %. For nogle køretøjer viste resultaterne, hvoraf et er vist i tabel 3.0., som forventet en stigende opbygning af koldpresset rapsolie med kilometertallet. Et køretøj viste en hurtig opbygning af koldpresset rapsolie i en måling efter et olieskift og en langsommere i en foregående måling før olieskiftet.

25 Årsagen kan være, at den ene måling blev udført efter kørsel om sommeren og den anden efter en periode med vinterkørsel. % koldpresset rapsolie i motorolie i forhold af kørt distance KØRT DISTANCE I KM BIL Iveco Arway 3,7 5,9 Mercedes Econic, vinter 2,7 Mercedes Econic, sommer 1,6 Tabel 3.0. Opbygning af koldpresset rapsolie i motorolien. For de lette køretøjer blev der ikke udtaget tilstrækkelige prøver af motorolien til gaskromatografisk analyse i laboratoriet, så der kunne påvises sammenhæng mellem koldpresset rapsolie opbygning og kilometertal. I forbindelse med nogle hændelser med afbrændte turboladere viste GC-analysen et kritisk højt indhold af koldpresset rapsolie i motorolien, idet der blev mål 9-11 % i de forskellige prøver Praktiske driftserfaringer opsamling Diesel med maks. 7 % iblanding gælder: Fungerer uproblematisk i køretøjerne. 24 For højere iblandinger af biodiesel, AFME og RME, gælder: Motorolien bør skiftes dobbelt så hyppigt i forhold til, hvad køretøjsfabrikanter normalt foreskriver. Hyppigere skift af brændstoffilter kan være nødvendigt, især lige efter overgang til biodiesel. Følges ovennævnte forskrifter, tager motoren ikke skade af at køre på biodiesel, ligesom det emissionsbegrænsende udstyr heller ikke påvirkes. Bilens oliefyr fungerer med biodiesel. For koldpresset rapsolie gælder: Motorolien bør skiftes dobbelt så hyppigt i forhold til, hvad køretøjsfabrikanten normalt foreskriver. Endnu hyppigere olieskift kan være nødvendigt for biler med meget tomgangskørsel. Følges ovennævnte forskrifter, tager motoren ikke skade af at køre på rapsolie, og det emissionsbegrænsende udstyr påvirkes heller ikke. Motorer med common rail indsprøjtning kan få driftsproblemer. Nogle ombygningssystemer til lette køretøjer kan skade brændstofpumpen. Køretøjerne kan have problemer med omskiftning mellem almindelig diesel og rapsolie om vinteren. Køretøjerne kan få startproblemer især om vinteren i forbindelse med fejlbetjening ved standsning af motoren. Bilens oliefyr forventes ikke at fungere optimalt med koldpresset rapsolie, men det er ikke afprøvet. Målemetoder af motorolie Motoroliens indhold af brændstof afprøves med stor sikkerhed med gaskromatografi. Viskositetsmåling er en billigere indikativ mulighed for biodiesel. Almindelig screening er uegnet til bestemmelse af brændstofindholdet.

26 3.4. Målinger af ydelse og emissioner I forsøgene med AFME, RME og koldpresset rapsolie er der udført målinger af emissioner på et rullefelt. I nogle af forsøgene blev der desuden foretaget måling af ydelse og brændstofforbrug. Målingerne foregik ved, at køretøjets drivende hjul blev placeret på et rullefelt, som var indstillet, så det svarede til virkelige kørselsforhold på flad vej. Ved testen simuleredes de korrekte køremodstande, dvs. rullemodstand, vindmodstand og accelerationsmodstand. Varebilerne blev testet efter EU s standard, hvor der køres efter en europæisk kørecyklus med en strækning på ca. 4 km simuleret bykørsel og en strækning på ca. 7 km simuleret landevejs- og motorvejskørsel. De tunge køretøjer blev testet efter en 5-mode test, der er en forenklet udgave af 13-mode testen. Testen udføres ved at holde motoren eller køretøjet ved et konstant lastpunkt i en given tid, så de forskellige måleparametre er stabile. Hvert lastpunkt har forskellig vægtning, se tabel 3.1. Emissionsmålingerne udtrykkes i g/kwh, hvor kwh er motorens leverede effekt per time i målepunktet. EEC MODE-NR. VÆGTNINGSFAKTOR BELASTNING OMDREJNINGSTAL % 16 % 16 % 25 % 18 % 0 % 25 % 50 % 100 % 100 % Tomgang Maksimalt moment Maksimalt moment Maksimalt moment Maksimal effekt Tabel 3.1. De anvendte 5-modes og deres vægtning. I tabellen indgår belastning målt i forhold til henholdsvis effekt og moment. En motor yder sin maksimale effekt ved et relativt højt omdrejningstal og sit maksimale moment ved et givent omdrejningstal, der ligger mellem tomgang og maksimal effekt. Der er derfor tale om to typer af motorbelastninger. Under testen måles også andre parametre, så testen kan udføres under eller korrigeres til ensartede betingelser. Det gælder bl.a. indsugningsflow og temperatur, turbotryk og omgivelsernes temperatur, tryk og relativ fugtighed. Bilerne blev testet med flere måneders mellemrum for at følge motorens tilstand. Det betød imidlertid, at det for nogle målinger ikke har været muligt at drage entydige konklusioner for forskellen på kørsel med almindelig diesel og biobrændstof. Nogle biler har fx fået justeret brændstofsystemet imellem testene, mens andre køretøjer er blevet repareret. Endelig har enkelte køretøjer haft defekter. Resultaterne er udeladt af tabelvisningen, så konklusionerne kun bygger på valide data Ydelse og brændstofforbrug Ved kørsel på koldpresset rapsolie og biodiesel vil man forvente, at motorens ydelse falder, og brændstofforbruget stiger, da disse brændstoffer har en lavere volumetrisk brændværdi end almindelig diesel. Dette blev delvist bekræftet ved målinger med AFME og RME. Der blev ikke målt ydelse og brændstofforbrug ved laboratorieforsøgene med koldpresset rapsolie. Ydelsen faldt ikke, i det omfang det kunne forventes ud fra forskel i brændværdi. Årsagen kan være, at biobrændstofferne har en vis mængde oxygen i molekylekæderne, hvilket kan give en bedre forbrænding. Der blev fundet varierende forskelle og størst fald forekom for B100 RME med 6-7 % og B30 AFME med 3-7 %. En mulig forklaring er, at der blev benyttet en let basisdiesel, den såkaldt svenske MK1 (miljøklasse 1) til iblanding for at opfylde massefyldekravet i brændstofbekendtgørelsen, og denne basisdiesel havde som biobrændstofferne en lidt lavere brændværdi end den almindelige referencediesel, men ingen oxygen i molekylekæderne, der kan kompensere for dette. Brændstofforbruget målt i kilometer per liter steg som følge af den lavere volumetrisk brændværdi. Det specifikke brændstofforbrug målt i forhold til brændstoffets vægt var nogenlunde uændret eller sågar faldende for B10 og B15 og steg lidt for B30 og signifikant for B100. Ændringerne var lavere end forventet. Biodiesel og koldpresset rapsolie har en lidt højere massefylde end almindelig diesel.

27 KØRETØJ TYPE EURONORM IBLANDING EFFEKT MOMENT FORBRUG VDL SB 4000 Bus 4 B10 RME - 1 % ej målt 5 % Scania P380 DC11 Scania P380 DC12 DAF LV Lastbil Lastbil Lastbil B15 AFM B15 AFME B15 RME - 2 % - 6 % - 2 % - 7 % 3 % ej målt - 4 % - 7 % - 3 % Volvo B10 BLE Volvo B12 Bus Bus 2 3 B30 AFME B30 AFME - 7 % - 4 % - 4 % - 4 % 4 % 3 % MAN Lion Coach MAN TGA Bus Lastbil 3 4 B100 RME B100 RME - 6 % - 7 % ej målt ej målt 20 % 9 % Tabel 3.2. % i forskelle i effekt moment og forbrug for tunge køretøjer i forhold til alm. diesel Udledninger af NOx, HC, CO og partikler Der blev målt udledninger af de væsentligste miljø- og sundhedsskadelige emissioner i forbindelse med alle forsøgene. Oxygen i molekylekæderne på biodiesel og koldpresset rapsolie kan give en bedre forbrænding. Dette ville forventeligt medføre højere NO x på grund af højere forbrændingstemperatur og lavere HC, CO og partikler. Dette blev til en vis grad bekræftet, men resultatet var ikke entydigt i alle forsøg og mindst entydige i forsøgene med koldpresset rapsolie. Ændringerne i NO x -emissionerne med AFME og RME var generelt små, selv om der var nogen variation imellem køretøjerne. Generelt ses en stigende tendens. For B30 og B100 var øgningen signifikant på 5-10 %. Måleusikkerheden på CO er stor og mængden lille, men i alt viste CO en faldende tendens. For HC sås generelt et fald på %, hvilket er signifikant. Overordnet kunne man se en reduceret partikelemission ved drift på biodiesel for både AFME og RME. Enkelte køretøjer udviste dog en stigning. Nogle af de pågældende køretøjer havde partikelfilter. Her var partikeludledningen meget lille, og en stigning kan skyldes tidspunktet for partikelfilterets regenerering. KØRETØJ TYPE EURONORM IBLANDING N0x HC CO PM VDL SB 4000 Bus 4 B10 RME 6 % 0% - 20 % 0 % Scania P380 DC11 Scania P380 DC12 DAF LV Lastbil Lastbil Lastbil B15 AFM B15 AFME B15 RME 2 % 6 % - 1 % - 26 % - 30 % - 25 % 18 % - 42 % - 14 % Se tekst Se tekst - 4 5% Volvo B10 BLE før DPF Volvo B10 BLE efter DPF Volvo B12 før DPF Volvo B12 efter DPF Bus Bus Bus Bus B30 AFME B30 AFME B30 AFME B30 AFME - 3 % 9 % 6 % 3 % - 38 % - 44 % - 2 % 21 % 14 % - 33 % 1 % 0 % - 35 % - 44 % - 40 % ej målt MAN Lion Coach efter DPF MAN TGA efter DPF Bus Lastbil 3 4 B100 RME B100 RME 8 % 11 % - 80 % - 67 % - 20 % - 50 % Se tekst Se tekst Volvo 9700 Mercedes Actros Mercedes Econic efter DPF Iveco Arway efter DPF Bus Lastbil Lastbil Bus B100 koldpresset rapsolie B100 koldpresset rapsolie B100 koldpresset rapsolie B100 koldpresset rapsolie 3 % 6 % - 7 % - 16 % - 50 % - 60 % 16 % 11 % - 37 % - 28 % - 8 % 36 % - 60 % - 7 % - 22 % - 91 % Tabel 3.3. Forskelle i emissioner for tunge køretøjer.

28 Der var en varierende tendens for NOx-emissioner for busser og lastbiler, der anvendte koldpresset rapsolie. Nyere euro IV og V motorer havde en mindre tendens til faldende NO x -emissioner, hvorimod ældre euro III motorer, som forventet, havde en stigende tendens. Årsagen til dette kan være ændring i forbrændingsprocessen, hvor de nyere euro IV og V køretøjer har højere indsprøjtningstryk, og dermed et ændret spraymønster for forstøvning af brændstoffet. Især euro V motoren havde vanskeligt ved at forstøve brændstoffet optimalt med koldpresset rapsolie, der er mere tyktflydende end almindelig diesel og biodiesel, og derfor sås en reduktion af NO x. Tilsvarende var der en stigende tendens i HC- og CO-emissionerne. For motorer var der som forventet en faldende tendens og mest signifikant var euro III. Resultatet er vist i tabel 3.3. Varebilerne, der kørte på koldpresset rapsolie, viste tendens til dårligere forbrænding, som forårsagede lavere emissioner af NO x og højere emissioner af CO, HC og partikler. Resultatet kan tilskrives, at bilens indsprøjtningssystem ikke var tilpasset anvendelsen af tyktflydende koldpresset rapsolie. Resultatet er derfor mere udtryk for, at de anvendte ombygningssæt var dårligt optimeret i forhold til de specifikke køretøjer. Resultatet skyldtes derfor teknikken og ikke brændstoffet, hvorfor resultaterne ikke er gengivet. Bilerne med dieselpartikelfilter, DPF, fjerner partiklerne så effektivt, at forskellen på emissionerne af PM elimineres. Nogle partikelfiltre virker også reducerende på CO- og HC-emissionerne. Samlet set bekræfter resultaterne antagelsen om, at NOx stiger lidt, og at HC, CO og partikler falder mere markant ved kørsel på biobrændstof. Dette gælder dog ikke ved brug af koldpresset rapsolie, hvilket skyldtes tilpasningen af de anvendte ombygningssæt til motoren mere end brændstoffet. Ved omhyggelig tilpasning af ombygningssættene er det forventeligt, at billedet vil være det samme for koldpresset rapsolie som for de øvrige biodiesler Partikelantal og størrelsesfordeling Målinger af partikelantal blev udført i henhold til euro V og VI efter den såkaldte PMP-metode, Particle Measurement Programme. Måling af partikelantal og størrelsesfordeling er væsentligt mere kompliceret end måling af partikelmassen, og derfor er der kun udført få målinger, og der er ikke lavet størrelsesfordeling for alle. 27 Partikelantal for lastbiler på rapsolie Der blev udført partikelantalsmålinger på to lastbiler henholdsvis med og uden partikelfilter. Der blev gen- DRIFTSPUNKT VOLVO FL12H 2003 RAPSOLIE [p/cm 3 ] DIESEL [p/cm 3 ] REDUKTION I % Tomgang 50 % last 75 % last 100 % last ,1 47,5 22,8 17,9 Tabel 3.4. Visning af partikelantal [cm 3 ] for hhv. rapsolie og referencediesel samt reduktion i %. TYPE MERCEDES BENZ ACTROS UDEN PARTIKELFILTER VOLVO FL12H MED PARTIKELFILTER REDUKTION MED OG UDEN DPF I % Rapsolie [p/cm 3 ] 9,24* ,2* ,79 Referencediesel [p/cm 3 ] 1,33* ,6* ,72 Tabel 3.5. Partikelantalsmåling for køretøjer med og uden partikelfilter v. 50 % last.

29 nemført målinger med almindelig diesel som reference og med koldpresset rapsolie. Målingerne viste en reduktion i partikelantal ved drift på koldpresset rapsolie i forhold til referencediesel. Tabel 3.4. viser, at der skete en reduktion i partikelantallet uanset motorens belastning. Reduktionen er størst ved halv belastning af motoren. Tabel 3.5. viser resultaterne for bilerne med og uden partikelfilter. Der er tale om to forskellige lastbilmærker begge euro III, samme motorteknologi og ca. samme størrelse og ydelse. Tabellen viser, at partikelfilteret er meget effektivt, og at antallet af partikler også reduceres efter filteret. Partikelantal og størrelsesfordeling for varebiler på RME og rapsolie Der blev udført måling af partikelantal og størrelsesfordeling på to store varebiler med henholdsvis almindelig diesel, RME og koldpresset rapsolie. Den ene bil var med partikelfilter og den anden uden. Antallet af partikler blev målt og omregnet til partikelantal pr km. For begge biler gjaldt, at der var flest partikler på koldpresset rapsolie. For den ene bil, der var udstyret med partikelfilter, lå antallet på RME højere end for almindelig diesel og for den anden, der ikke var udstyret med partikelfilteret, lå det lavere. Det skal bemærkes, at for bilen udstyret med partikelfilter var antallet af partikler meget lavt, uanset brændstoffet, og vil kunne opfylde grænseværdien 6 X partikler pr. km i den kommende euro 5. Resultaterne er vist i figur 3.6. og Antal partikler pr. km for Reanult Master 2.5 dci FAP 2.5 dci FAP Antal partikler (#/km) 2.0E E E E E E E E E E E + 00 Diesel Biodiesel KRO Figur 3.6. Partikelantal pr. km for varebil med partikelfilter. Antal partikler pr. km for Mercedes Sprinter 311 CDI Antal partikler (#/km) 2.5E E E E E E + 00 Diesel Biodiesel KRO Figur 3.7. Partikelantal pr. km for varebil uden partikelfilter. Målingerne af størrelsesfordelingen viste, at bilerne testet med koldpresset rapsolie havde den største andel af de mindste partikler, og omvendt færre af de store partikler i forhold til de samme biler, der blev testet med almindelig diesel. Bilerne testet med RME lå midt imellem. Resultaterne er vist i figur 3.8. og 3.9. Sammenholdes resultatet med den udledte mængde partikler målt ved deres masse jf tabel 3.3. og med antallet af partikler fig og 3.7. ses, at selvom partikelmassen bliver mindre ved kørsel på koldpresset rapsolie, så stiger antallet af de ultrafine partikler. Stigningen er dog størrelsesafhængig, og resultaterne peger på, at det primært er de mindste ultrafine partikler, der stiger i antal. I følge målingerne kan partikelfilteret også effektivt filtrere de ultrafine partikler, så deres antal bliver meget lavt, men det er fortsat højere end biler, der anvender almindelig diesel eller RME.

30 Partikelstørrelsesforseling for Reanult Master 2.5 dci FAP 60 % Diesel Biodiesel KRO 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % D i [μm] Figur 3.8. Partikelstørrelsesfordeling for varebil med partikelfilter. Partikelstørrelsesforseling for Mercedes Sprinter 311 CDI 60 % Diesel Biodiesel KRO 50 % 40 % 30 % 20 % % 0 % D i [μm] Figur 3.9. Partikelstørrelsesfordeling for varebil uden partikelfilter Målinger af ydelse og emissioner opsamling Der forekommer en marginal forringelse af brændstoføkonomi og ydeevne for højere iblandinger som følge af den lavere brændværdi af biobrændstof. Bilerne forurener som helhed ikke mere end ved brug af almindelig diesel, men forureningsmønsteret kan ændres i retning af lidt mere NO x og mindre CO, HC og masse af partikler. Hvis ombygningssættene til brug for kørsel på koldpresset rapsolie ikke er optimeret korrekt, kan dette give anledning til højere emissioner. Partikeludslippets karakteristik ændres mod flere af de ultrafine, mens der bliver færre af de fine og grovere partikler. Partikelfilteret filtrerer effektivt alle partikler, også de ultrafine.

31 4. BRUGERNES ERFARING OG HOLDNING 4.1. Økonomiske forhold 30 Omkostningerne ved kørsel på biobrændstof består af flere elementer: Råvarepris: Biodiesel og rapsolie er noget dyrere end almindelig diesel, dvs. prisen kan variere fra bare lidt dyrere end almindelig diesel til dobbelt så dyrt i indkøb fra depot. Pris, basisdiesel: For biodiesel, der opblandes, kan basisdieselolien være lidt dyrere end almindelig diesel, hvis den skal have særlige egenskaber, fx lavere massefylde for at kompensere for biodieselens lidt højere massefylde. I nogle af forsøgene anvendtes den svenske MK 1 (miljøklasse 1) diesel, der var lidt dyrere end den almindelige diesel. Forbrug: Biobrændstof har lidt lavere brændværdi end almindelig diesel, hvilket kan give nogle få procent øget forbrug. Effekten er dog ikke entydig for lavere iblandinger (<15 %), da biodiesel synes at give en mere effektiv forbrænding. Logistik: Da der er ret få depoter, hvorfra biobrændstoffer kan leveres, vil det være forbundet med omkostninger til tankbil at få leveret brændstoffet. Dertil skal regnes med etablering af lokale lagertanke og tankningsanlæg og for AFME eventuelt opvarmede blandingstanke, hvis ikke depotet kan levere blandingen. Tankene skal oprenses oftere end for almindelig diesel. Service og reparationer: Motorolie skal skiftes dobbelt så ofte ved kørsel på iblandinger over 7 % og ved kørsel på koldpresset rapsolie sammenlignet med kørsel på almindelig diesel og iblanding af biodiesel op til 7 %. Der kan opstå øgede reparationsomkostninger, især i forbindelse med drift på koldpresset rapsolie. I projekterne var det muligt at tegne forsikring for motorreparationer, der kunne relateres til anvendelse af brændstoffet. Man har en egen risiko overfor reparationer, der ikke kan relateres brændstoffet, og hvor garantien er bortfaldet, fordi man har benyttet brændstoffet. Ombygning af køretøj: Kørsel med koldpresset rapsolie kræver ombygning af køretøjets brændstofanlæg. Kørsel med biodiesel kan kræve udskiftning af slanger og pakninger. Endelig skal nævnes manglende konkurrenceforhold. Det kan være vanskeligt at forhandle favorable priser, da der endnu kun er et begrænset antal udbydere af biobrændstof på markedet. Figur 4.0 viser et eksempel på omkostningsstrukturen for AFME B15. Der er tale om et øjebliksbillede i november Initialomkostninger til opbygninger af lager og tankningsfaciliteter og eventuel ombygning af køretøjer er ikke indregnet. Fx kan omkostningerne til opblanding og lagring af AFME være større end for andre biobrændstoffer, og der vil være omkostninger til ombygning af køretøjer for at kunne køre på koldpresset rapsolie. kr / liter Serviceomkostninger; 0.28 Øget forbrug; 0.12 Manglende konkurrence; Merpris AFME; Logistik; 0.08 Merpris MK 1; 0.24 Figur 4.0. Fordeling af omkostninger for B15 AFME (november 2008).

32 Biodiesel og koldpresset rapsolie er som almindelig diesel belagt med afgift på 2,60kr/l (2009), der ikke er medtaget på figuren, men biobrændstofferne er fritaget for CO 2 -afgift, der udgør 0,25 kr./l (2009) for almindelig diesel, hvilket giver en besparelse. Prisudviklingen for brændstof i forhold til referencediesel ses i figur 4.1. med 15 % AFME biodieselblanding som eksempel. Beløbet inkluderer basisdieselen MK 1, AFME samt reduktionen i CO 2 -afgift. Beløbet indeholder ikke transport/logistik, da det afhænger af leveringsstedet. Beløbet indeholder heller ikke indirekte omkostninger som øget forbrug eller serviceomkostninger. Beløbene er eksklusiv moms. Merprisen for selve biodieselkomponenten AFME har gennem projektet varieret fra 0,60-1,50kr/l. Til sammenligning har RME varieret fra 3,25-4,75 kr./l og koldpresset rapsolie fra 1,25-2,50 kr/l. De store udsving skyldes den finansielle krise, der medførte et fald i efterspørgslen og dermed reducerede priser. Prisen steg igen i den sidste del af projektperioden. Merpris for brændstof ekskl. transport (kr / l) kr. 0,60 kr. 0,50 kr. 0,51 kr. 0,51 kr. 0,51 kr. 0,44 kr. 0,40 kr. 0,44 kr. 0,41 kr. 0,40 kr. 0,30 kr. 0,20 kr. 0,10 kr. B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 B15 nov - 08 nov - 08 dec - 08 jan - 09 jan - 09 febr - 09 mar - 09 mar - 09 april - 09 maj - 09 juni - 09 Figur 4.1. Udviklingen i merpris for B15. kr. 0,29 kr. 0,22 kr. 0,19 juni - 09 juli - 09 aug - 09 sept - 09 sept - 09 okt - 09 nov - 09 dec - 09 dec - 09 januar - 09 Som det fremgår af figuren, er forskellen mellem diesel og biodiesel mindsket siden 2008, hvilket skyldes prisfald på basisdieselen, der udgør 85 % af biodieselblandingen. For biodieselblandingen 5 % AFME var den samlede literpris ca. 15,5 øre dyrere i vinterperioden end traditionel diesel, hvilket er en kombination af en merpris på AFME og en merpris på ca. 10 øre pr. liter for basisdiesel. Udenfor vinterperioden, hvor en almindelig kvalitet diesel kunne benyttes som basisdiesel, var merprisen alene bestemt af merprisen for AFME. For B5-blandingen betød det en prisøgning på ca. 6 øre pr liter. kr. 0,16 kr. 0,22 kr. 0,19 kr. 0,18 kr. 0,20 kr. 0,20 kr. 0,25 kr. 0,28 kr. 0,20 kr. 0,27 kr. 0,27 kr. 0,26 kr. 0,29 kr. 0,26 kr. 0,25 jan - 10 febr- 10 mar - 10 mar Økonomiske forhold opsamling Ren biodiesel og rapsolie er generelt noget dyrere end almindelig diesel. Blandinger bliver derfor også dyrere. Bilerne får lidt dårligere brændstoføkonomi ved høje iblandinger. Omkostninger til olieskift er højere. Hvis garantien er bortfaldet, kan der forekomme ekstra reparationsomkostninger, uagtet reparationerne ikke kan relateres til brugen af biodiesel eller rapsolie. Der kan være ekstraomkostninger i forbindelse med forsikring eller selvforsikring ved kørsel på højere iblandinger end 7 %, hvis fabriksgarantien ophører.

33 4.2. Garantiforhold 32 Alle bilproducenter godkender diesel, der opfylder kravene til autodiesel. Disse krav tillader iblanding af op til 7 % biodiesel, forudsat at biodieselen opfylder kravene til biobrændstof, se afsnit 5.2. Ved forsøgets start var det kun tilladt at iblande 5 % biodiesel i autodiesel. Køretøjets fabriksgaranti på motor og brændstofsystem kan bortfalde ved kørsel på biodiesel, der ikke opfylder kravene til autodiesel og ved kørsel på koldpresset rapsolie. Eventuelle tilbagekøbsgarantier kan ligeledes bortfalde. Fx var der i forbindelse med projektet en leverandør, der ville ophæve alle tilbagekøbsgarantier på busser, såfremt der blev anvendt biodiesel i blandinger over 7 %. Kravet blev dog frafaldet. I projekterne med højere blandinger af biodiesel var køretøjerne ikke dækket af fabrikantens motorgaranti. I stedet blev der tegnet en teknisk forsikring hos et forsikringsselskab. Forsikringen var ikke et almindeligt produkt, men indgik i projekterne som forsøg. Selskabet stillede krav om, at forskrifterne for vedligehold blev overholdt. Nogle bilproducenter accepterer dog højere iblandinger end de 7 %, der accepteres i autodiesel. En enkelt personbilsfabrikant og enkelte lastbilfabrikanter accepterer 30 %, mens andre lastbilsproducenter accepterer op til 100 %. Efter projektets afslutning er projektledelsen blevet gjort bekendt med, at en lastbilfabrikant, der i projektet accepterede 30 % biodiesel, nu kun accepterer 7 % iblanding. I et andet tilfælde ville den danske importør ikke give garanti, hvis lastbilerne i projektet kørte på iblandinger højere end 7 %, men fabrikanten tillod 30 %, således at lastbilerne var dækket af fabriksgarantien. På baggrund af disse erfaringer anbefales det at undersøge de aktuelle garantibestemmelser, før der træffes beslutning om brug af højere iblandinger af biodiesel. I de tilfælde, hvor køretøjsfabrikanten accepterer højere iblandinger af biodiesel, stilles der generelt særlige krav til vedligeholdelse og eventuelt tilpasning af køretøjet. Generelt er motorproducenter konservative i deres anbefalinger og stiller fx krav om udskiftning af visse motordele, typisk pakninger og slanger, der er i kontakt med brændstoffet, inden opstart på biodieseldrift. Fabrikanterne foreskriver dobbelt så hyppige olieskift, og der kan endvidere være krav til hyppigere udskiftning af brændstoffiltre. I forsøgsperioden har der kun været anmeldt en mindre pakningsreparation, der med stor sandsynlighed ikke skyldtes brugen af biodiesel. Efter tilbagelægning af ca. 7 millioner km har der således ikke været motorreparationer som følge af drift på højere iblanding af AFME og RME. Ved kørsel på ren vegetabilsk olie, herunder koldpresset rapsolie, dækker motorgarantien ikke. Fejl bliver betragtet som en følgevirkning af kørsel på olien og bliver derfor ikke dækket af en garanti, heller ikke i de tilfælde, hvor fejlene ikke kan henføres til kørsel på rapsolie. Disse fejl vil kunne dreje sig om dieselpumper, turboladere, EGR-ventil mm. Garantien bortfalder ligeledes på eventuelle reparationer udført på motoren uanset, om disse er relateret til kørsel på koldpresset rapsolie eller ej. Ingen forsikringsselskaber ville forsikre bilerne ved kørsel på koldpresset rapsolie, dog var det muligt at tegne en forsikring hos en af leverandørerne af ombygningssystemer til lastbiler. Alternativet er at være selvforsikrende ved kørsel på koldpresset rapsolie Garantiforhold opsamling Garantiforhold påvirkes ikke for biodieselblandinger mindre end 7 %, der opfylder kravene til autodiesel. For højere iblandinger bør køretøjsfabrikantens garantibestemmelser undersøges eller om det er muligt at tegne en forsikring, hvis garantien bortfalder. For rapsolie tilbyder nogle fabrikanter af ombygningssæt en forsikring.

34 4.3. Foranstaltninger for anvendelse Alle biler kan køre på diesel med op til 7 % biodiesel forudsat, at dieselen opfylder kravene til autodiesel. I princippet kræves der derfor ingen forberedelse for brugerne, men der bør informeres om normer, standarder og produktbetegnelser i forbindelse med anvendelsen af biodiesel i forhold til enkelte bilfabrikanter. Fx kan det forekomme, at der i instruktionsbøger og tankdæksler står, at biodiesel ikke er foreneligt med køretøjets motor. Ifølge de danske bilimportører gælder dette dog højere iblandinger af biodiesel end iblandinger med op til 7 % biodiesel. Som omtalt i afsnit og i foregående afsnit kræves der relativt få foranstaltninger for brugeren for at kunne benytte biodiesel så som AFME og RME i højere iblandinger. Det drejer sig især om hyppigere olieskift og eventuelt om udskiftning af visse dele i motorens brændstofsystem. Der bør etableres serviceprocedurer, der sikrer, at olieskift sker med hyppigere intervaller. Det kan komme på tale at etablere og få myndighedsgodkendt tankningsfaciliteter, såfremt man har en afgrænset flåde og ønsker at køre på højere iblandinger af brændstoffet. Ved omstilling til koldpresset rapsolie gælder ovennævnte forhold, men yderligere kræves ombygning af motorens brændstofsystem, og der er behov for oplæring af chaufførerne i at betjene det monterede udstyr korrekt Foranstaltninger for anvendelse opsamling Kommunikation til brugere kan bilerne anvende biodiesel? Forberedelse af infrastruktur, herunder kontakt til relevante myndigheder. Teknisk forberedelse af køretøjer Brugernes holdninger og erfaringer Privat og offentlig virksomhed Virksomhedernes holdninger og erfaringer med hensyn til biodiesel i højere iblandinger er delte. Overordnet deltog virksomhederne i projektet med en positiv holdning til biodiesel eller med ønsket om en mere miljøvenlig profil. Holdningerne hos chauffører og mekanikere var i nogle tilfælde mere negative. Flere mekanikere har udtalt, at de var glade for at arbejde med B100, fordi det ikke medførte lugtgener. Nogle chauffører klagede over manglende trækkraft for de høje iblandinger. I enkelte tilfælde kunne problemet relateres til fx stoppede partikelfiltre, der også kan forekomme for normal diesel. I andre tilfælde kunne rullefeltsmålinger ikke bekræfte manglende trækkraft. Der var også indberetninger om mere blød motorgang for især AFME-blandingerne, hvilket kan forklares i et højt cetantal, se afsnit 5.2. Det har været et generelt problem, at chaufførerne har været tilbøjelige til at ignorere modtryksalarmer for partikelfiltre, hvilket medfører risiko for, at systemerne ødelægges. Kørsel med koldpresset rapsolie har været udfordrende både med hensyn til holdninger og brugererfaringer. For et teknisk udfordrende projekt som kørsel med koldpresset rapsolie er det vigtigt, at alle parter udviser ejerfornemmelse for projektet. I projektet har to parter stillet varebiler til rådighed, nemlig DHL og Årstiderne. DHL s biler er enten ejet eller leaset af DHL. Leasingvirksomheden tillod DHL at deltage i projektet. Årstiderne har ikke selv stillet biler til rådighed, men deltog gennem de vognmænd, som distribuerer virksomhedens varer. Erfaringen med projektet viste, at det er vigtigt at sikre både information, motivation og ikke mindst instruktion i forhold til underliggende vognmænd, når der anvendes nye brændstoffer. Erfaringerne med hensyn til omstilling mellem koldpresset rapsolie og diesel er, at betjeningen af udstyret er enkel, men kræver oplæring med hensyn til at skifte mellem diesel ved start, opvarmning og stop og til koldpresset rapsolie under drift. Køretøjerne, som har haft en til to faste chauffører, har haft færre proble- 33

35 mer med den daglige drift med rapsolien end køretøjer, der har haft skiftende chauffører. Det viste sig desuden vanskelig at få udbedret reklamationer på ombygningsanlægget, men dette skyldtes primært sprogvanskeligheder, da ombygningsanlæggene var indkøbt i Tyskland Privatpersoner I forbindelse med forsyningsforsøget i Århus blev der gennemført en brugerundersøgelse med deltagelse af 100 bilister og brugere af offentlig transport. Undersøgelsen viste, at kendskabet til iblanding af biodiesel i den almindelige diesel var relativt udbredt, og at alle gennemgående var positive overfor forsøget og muligheden for at bruge et affaldsprodukt som transportbrændstof. Undersøgelsen viste desuden, at relativt mange både bilister og buspassagerer, også de med de største transportbehov, var villige til at betale mere for at få et mere miljøvenligt brændstof. Et resume af resultaterne er vist i tabel 4.0. KENDSKAB TIL BIODIESEL KUNDER PÅ TANKSTATIONER PASSAGERER VED BUSSTOPPESTEDER Andel af brugere, der er klar over, at der er biodiesel i den almindelige diesel Kendskab til biodiesel lavet på animalsk fedt 31 % 42 % 25 % 36 % Åbenhed for merpris for biodiesel ÅRLIG KØRSEL KM ÅRLIG KØRSEL KM ÅRLIG KØRSEL KM Kunder på tankstationer 56 % 56 % 70 % 34 Buspassagerer Størrelse på evt. merpris* Daglige brugere 56 % 25 øre / l 51 % Ugentlige brugere 56 % øre / l 6 % * % satserne relaterer sig alene til de 61 af kunderne på tankstationerne, der er villige til at betale en merpris for biodiesel. Der er således fx 0,61 x 41 % af kunderne, der er villige til at betale en merpris på mere end 50 øre/l for biodiesel. Månedlige brugere 28 % 50 øre / l 41 % Tabel 4.0. Hovedkonklusioner fra brugerundersøgelse om B5 biodiesel i Århus Kommune. Undersøgelsen har ligeledes påvist, at det er muligt med enkel information at eliminere evt. usikkerhed hos brugerne i forbindelse med introduktion af iblanding af biodiesel. Undersøgelsen har ikke afdækket, om brug af animalsk fedt i brændstoffet har givet anledning til lugtgener, men der har omvendt heller ikke været kommentarer herom Brugernes holdninger og erfaringer opsamling Blandt virksomheder, chauffører og mekanikere var der positive holdninger pga. bedre miljøprofil, mindre lugt, bedre motorgang. Blandt chauffører og mekanikere kan der forekomme negative holdninger i forbindelse med fx nedsat trækkraft, hvilket imidlertid ikke skyldes biodiesel. Blandt operatører kan forekomme negativ holdning i forhold til især rapsolie pga. større behov for olieskift og mere omstændelig betjening af biler. Kommunikation med operatøren er vigtig. Privatpersoner er generelt positive overfor biodiesel.

36 5. PRODUKTION OG FORSYNING 5.1. Biodiesel og koldpresset rapsolie fremstilling og egenskaber Forskellene på de forskellige biodieseler og koldpresset olie er kort gennemgået i afsnit 2.3. I de nedennævnte afsnit er dieselernes og oliernes tekniske egenskaber beskrevet herunder egenskaber i forbindelse med temperaturændringer, lovgivningsmæssige krav og reguleringer Biodiesel Ved biodiesel forstås, jf EU s biobrændstofdirektiv, et metyl ester af dieselkvalitet, der er fremstillet af vegetabilsk eller animalsk olie, og som anvendes som biobrændstof. Biodiesel er fremstillet ved en kemisk ændring af animalsk eller vegetabilsk fedt eller olie for at opnå et produkt med diesellignende egenskaber. Dette opnås ved en reaktion mellem olie/fedtstof og metanol, hvorved man får dannet fedtsyre metyl ester, også benævnt FAME efter det engelske FattyAcidMethyl Ester. Hvis biodieselen er af animalsk oprindelse benævnes den AFME efter Animal Fat Methyl Ester. Er den af vegetabilsk oprindelse benævnes den efter råvaren, fx RME efter Rapeoil Methyl Ester eller på dansk rapsolie metyl ester. Biprodukt af processen er glycerin, der kan sælges. Alle typer af vegetabilske og animalske olier samt fedtstoffer kan anvendes til produktion af biodiesel, idet alle olier og fedtstoffer har samme principielle opbygning. Kun indholdet af de enkelte fedtsyrer er forskelligt, herunder indholdet af umættede fedtsyrer i forhold til mættede. Derfor har hver enkelt type biodiesel forskellige egenskaber, specielt med hensyn til kulde, da et højt indhold af umættede fedtsyrer sænker størkningspunktet, og et højt indhold af mættede fedtsyrer hæver størkningspunktet. Dette er illustreret i figur 5.0. Ved lav temperatur udfældes mættede fedtsyrer typisk som paraffin. Den udfældede paraffin tilstopper brændstofslanger og -filtre og bør derfor undgås. Det kaldes CFPP-punktet (cold filter pluggingpoint), når dette sker. CFPP ( 0 C) BioDiesel from RME Biodiesel from UCO BioDiesel from Animal Fat Content of Saturated Fatty Acid Chains (wt. %) Figur 5.0. CFPP (cold filter plugging point) kontra indhold af mættede fedtsyrer 2. 2 Kilde: Hilber, Mittelbach& Schmidt (2006), Animal Fats perform well in Biodiesel, Render Magazine Februar UCO er brugt friturefedt (Used Cooking Oil)

37 Figur 5.1. Tydelig paraffinudskillelse i biodiesel udsat for kulde (Foto: Kim Winther). Paraffinudskillelsen indtræffer for ren AFME allerede ved ca. 10 grader, men afhænger i høj grad af, hvilken råvare der oprindeligt er anvendt til produktionen. Biodiesel fra brugt friturefedt har således et lavere størkningspunkt end biodiesel fra ren animalsk fedt. Men selv størkningspunktet for den animalske fedt kan variere, alt efter hvilke dyr der udgør grundlaget for produktionen. Biodiesel fremstillet fra rapsolie (RME) tåler kuldegrader bedre. Figur 5.1. viser paraffinudskillelse for rene biodieseler (B100). Biodiesel i blanding med almindelig diesel vil sænke udskillelsestemperaturen og dermed CFPP, som vist i tabel 5.0. BLANDING CFPP º C 36 Almidelig diesel - 24 B10-18 B15-15 B30-7 Tabel 5.0. Kuldeegenskaber for AFME-blandinger brugt i forsøget Koldpresset rapsolie Koldpresset rapsolie fremstilles af rapsfrø, der først tørres og renses, hvorefter rapsfrøene presses i en særlig presse. Der tilsættes ingen kemikalier eller andre stoffer, og rapskagen, der bliver tilbage efter presningen, kan enten anvendes som proteinfoder eller som brændsel i stedet for træpiller. Rapsolie kan anvendes som råvare til RME-biodiesel eller som brændstof i dieselmotorer. I sidstnævnte tilfælde filtreres olien til under 1 μm, og fremstillingen kræver omhu med hensyn til renlighed, så produktet kan opfylde standarden for biobrændstof som motorbrændstof. Mængden af fosfor og andre uorganiske forbindelser i den færdige olie er meget mindre sammenlignet med en alternativ varmpresning af rapsolie, og derfor er koldpresset rapsolie attraktivt, når standarden for biobrændstof skal overholdes. Koldpresset rapsolie kan i princippet fremstilles på mindre regionale anlæg, hvilket kan begrænse transportomkostninger, og raffineringsprocessen er mindre energikrævende end for produktion af biodiesel. Disse fordele begrænses dog i nogen grad af kravene til fremstillingsprocessen. Som for al olie og fedt af biologisk oprindelse indeholder rapsolie glycerin. Det er denne glycerin, man fjerner og erstatter med metanol ved omdannelse til biodiesel, og som gør olien tyktflydende. Olien skal derfor forvarmes til en temperatur på ºC for at kunne anvendes som motorbrændstof.

38 Biodiesel og koldpresset rapsolie opsamling Biodiesel udskiller paraffin i koldt vejr, og paraffinen kan tilstoppe brændstoffilteret. Kuldeegenskaberne for RME er bedre end for AFME. I blandinger er kuldegenskaberne mindre problematiske. B30 RME og B10 AFME vil normalt kunne fungere selv i hård frost. B100 RME har fungeret i forsøgene om vinteren. Rapsolie er ca. 10 gange mere tyktflydende end dieselolie og kræver derfor forvarmning for at kunne anvendes i en almindelig dieselmotor Lovgivning og standarder I forbindelse med biodiesel gælder forskellige love og standarder. Det gælder produktet selv samt produktion, blanding og lagring af biodiesel såvel som salg af produktet. Produktionsanlæg samt større blandings- og lageranlæg skal som udgangspunkt godkendes af Beredskabsstyrelsen samt af kommunale miljømyndigheder. Mindre blandings- og tankanlæg, fx hos flådeejere, kan forudsætte kommunal godkendelse. For tankanlæg gælder bekendtgørelse 3 om indretning, etablering og drift af olietanke (Miljøministeriet). Biodiesel som produkt samt salg af biodieselblandinger er omfattet af forskellige direktiver, bekendtgørelser og normer/standarder. Dette gælder også biodiesel i lav iblanding, der kan sælges som almindelig diesel. En væsentlig baggrund for interessen for biodiesel, såvel som andre biobrændstoffer, er EU s vedvarende energi (VE) direktiv 2009/28/EF om fremme af anvendelsen af energi fra vedvarende energikilder. Direktivet fastsætter bindende nationale mål for anvendelse af vedvarende energikilder og sammen med biobrændstofdirektivet 2003/30/EF, fastsætter det bindende mål for transportsektoren. VE-direktivet fastsætter desuden nogle krav med hensyn til bæredygtighed. VE-direktivet er implementeret i Danmark i bekendtgørelse 4 om biobrændstoffers bæredygtighed (Klima- og energiministeriet). Motorbrændstoffer, og herunder diesel, er omfattet af EU s Brændstofdirektiv 98/70/EC med senere ændringer. Direktivet fastsætter tekniske specifikationer for brændstoffer med udgangspunkt i sundhedsog miljømæssige hensyn. Generelt defineres diesel efter en toldtarif kode, som definerer, at mindst 70 % skal være fossil diesel underforstået, at højst 30 % må være biodiesel. For diesel, der sælges kommercielt fra tankstationer til almindelige forbrugere, må indholdet af biodiesel maksimalt være 7 % efter volumen for at opfylde kravene til autodiesel. Afgrænsede flåder kan anvende op til 30 % biodiesel til eget brug, forudsat at det opfylder direktivets krav. Biodiesel i blandinger over 30 % er ikke omfattet af direktivet og kan derfor benyttes forudsat, at andre gældende love er overholdt, fx mht. kemikalier og generel miljøbeskyttelse. To vigtige tekniske specifikationer er reguleret i brændstofdirektivet og i den danske brændstofbekendtgørelse 5 om kvaliteten af benzin, dieselolie og gasolie til brug i motorkøretøjer (Miljøministeriet). Det ene er massefylde, der maksimalt må være 845 kg/m 3 og det andet er cetantallet, der minimum skal være 51. Cetantallet er et udtryk for, hvor hurtigt et brændstof begynder at brænde, efter det er sprøjtet ind i en dieselmotor. Yderligere stiller direktivet og bekendtgørelsen nogle sundhedsmæssige og miljømæssige krav mht. indhold af PAH, dvs. polycykliske aromatiske kulbrinter og svovl. Alle blandinger på 30 % og derunder anvendt i biodieselforsøget overholder kravene i biobrændstofdirektivet og den danske bekendtgørelse. For almindelig diesel såvel som for biodiesel og rapsolie gælder forskellige standarder, hvoraf nogle væsentlige parametre er opsummeret i tabel 5.1. Standarderne fastsætter også grænser for indholdet af forskellige stoffer, der kan være skadelige for motoren eller dens komponenter, fx fosfor. For standarderne for biodiesel og rapsolie er vist nogle typiske analyseværdier for de produkter, der er anvendt i projekterne. Hvis biodiesel sælges iblandet fossilt brændstof på kommercielle vilkår til brug i transportsektoren, skal blandingsproduktet overholde EN 590, der er den europæiske standard for autodiesel. EN 590 indeholder en række tekniske specifikationer, herunder et maksimum for tilsætning af biodiesel Bekendtgørelse nr. 884 af den 3. november Bekendtgørelse nr af 15. december Bekendtgørelse nr. 729 af 14. juni 2007

39 EN 590 NORMEN FOR AUTODIESEL EN NORMEN FOR BIODIESEL DIN NORMEN FOR RAPSOLIE- BRÆNDSTOF EGENSKAB ENHED SPECIFI- KATIONER SPECIFI- KATIONER TYPISKE VÆRDIER AFME TYPISKE VÆRDIER RME SPECIFI- KATIONER TYPISKE VÆRDIER KOLD- PRESSET OLIER Cetantal min. min. 51 min > 51 min ,3 Vægtfylde, 15 ºC Kg/m Svovl indhold mg/kg maks. 10,0 maks maks. 10 5,2 Flammepunkt ºC min. 55 min. 120 > min Vand mg/kg maks. 200 maks maks Smuds mg/kg maks. 24 maks < 24 maks Viskositet, 40 ºC mm 2 /s 2,0-4,5 3,5-5,0 4,54 4,4 maks. 36,0 34,39 Brændværdi MJ/kg - 37,0 38 min ,7 Ester indhold FAME % (V/V) maks. 7 min. 96,5 97 > 96,5 Tabel 5.1. Opsummering af standarder for diesel, biodiesel og rapsolie. 38 Med hensyn til standarden for rapsolie er der ingen formelle krav om, at den overholdes, og motorfabrikanter vil som regel ikke lade deres garanti gælde køretøjer, der kører på rapsolie, uanset om normen er overholdt eller ej. Standarden regulerer imidlertid nogle parametre, der er væsentlige for funktion og driftsstabilitet i en dieselmotor. Det var derfor et krav i forsøget, at standarden var overholdt. Et parti rapsolie blev afvist, da enkelte parametre i standarden ikke var overholdt. Bemærk, at kravet til cetan er ret lavt. Analyseresultatet for koldpresset rapsolie anvendt i forsøget ligger væsentligt over, men alligevel knapt så højt som minimumskravet i brændstofdirektivet. Bemærk ligeledes viskositeten, der er ca. 10 gange større end viskocitetskravet i standarden for biodiesel. Foruden standarderne anvender olieselskaberne krav om kuldeegenskaber til den solgte autodiesel. Kravene til kuldeegenskaber afhænger af anvendelsesformål, årstid og nærmere geografi. Kravet omsættes til 1. Cold Filter Plugging Point, forkortet CFPP, der er den laveste temperatur, hvor brændstoffet kan passere gennem et standardfilter. 2. Cloud Point, forkortet CP, som er den temperatur, hvor de første vokspartikler udfældes fra olien, hvormed olien bliver uklar. I Danmark er kravet til CFPP max. -24 ºC i vinterperioden, mens kravet i sommerperioden er max -12 ºC. Kravet til CP er max. -10 ºC i vinterperioden og max. 0 ºC i sommerperioden.

40 Lovgivning og standarder opsamling Beredskabsstyrelsen og kommuner kan have krav til produktionsanlæg og lagre. Kommuner forvalter miljøkrav, bl.a. tankbekendtgørelsen. Brændstofbekendtgørelsen skal opfyldes for diesel med op til 30 % biodiesel. EU s VE-direktiv opstiller mål for EU-landende om anvendelse af en vis andel af vedvarende energi i transportsektoren. VE-direktivet har erstattet biobrændselsdirektivet. Den europæiske standard EN590 for autodiesel tillader op til 7 % biodiesel. Standarden EN14214 for biodiesel skal opfyldes for at kunne opfylde kravene til autodiesel. For rapsolie gælder en tysk standard DIN Forsyning Det ene projekt havde specifikt til formål at skabe erfaring med forsyning med AFME B5 biodiesel, mens de øvrige tre projekter havde et mere teknisk formål. Alle fire projekter har dog været medvirkende til at skabe et solidt erfaringsgrundlag, hvad angår forsyning til afgrænsede flåder AFME B5 Projektet med forsyning har givet god erfaring i såvel projektering som opbygning af lager- og blandingsfaciliteter samt praktisk levering af B5 biodiesel i et afgrænset geografisk område. Erfaringerne har relation til en national tvungen iblanding først af bioethanol og senere biodiesel. På baggrund af dette projekt har branchen og Trafikstyrelsens Center for Grøn Transport kunnet bidrage til Energistyrelsens proces med at vedtage lov om tvungen iblanding af biobrændstoffer. Forventningen forud for projektet var, at man relativt enkelt kunne finde frem til et produkt, der kunne distribueres til brugerne i Århus. Det kunne gøres ved at trække på olieselskabernes internationale erfaring samt ved at overholde de gældende standarder for basisdiesel og biodiesel. Det viste sig dog hurtigt, at viden og erfaringen hos parterne og i litteraturen vedr. brugen af AFME var begrænset. Dette medførte en udvidelse af den planlagte periode med optimering og laboratorietest af blandingsproduktet B5. Denne periode bibragte mange interessante sammenhænge i forhold til optimering af blandingsprodukter generelt. 39 Projektet er forløbet i følgende trin: 1. Optimering og laboratorietests af B5 AFME blanding 2. Udvikling af blandemetode 3. Opbygning og godkendelse af lager- og blandefaciliteter 4. Udvikling af logistik 5. Forberedelse af forsyning til afgrænsede flåder og til tankstationer 6. Undersøgelse af bakterievækst i tanke 7. Evaluering af økonomi Optimering og test af blanding Den væsentligste udfordring er produktets kuldeegenskaber, jf i Sverige, hvor man har erfaring med, at AFME kan give kuldeproblemer i helt ned til 2 % iblanding i hård frost. Projektets mål var at anvende en 5 %-blanding året rundt. Baseret på de svenske erfaringer var Trafikstyrelsens Center for Grøn Transport dog åben overfor at nedtone målet i vinterperioden. Arbejdet med optimering bestod i at teste forskellige basisdieselolier i blanding med 5 % AFME i forhold til kravene til autodiesel. Efter ca. et halvt års undersøgelse fandt man frem til den nødvendige normspecifikation for basisdieselen. I arbejdet indgik forsøg med forskellige cold flow improvers til yderligere forbedring af basisdieselens vinteregenskaber. Af hensyn til brændstoffets omkostninger forudsatte man, at hele kuldejusteringen skulle ske gennem justering af basisdieselen.

41 Ud over at kompensere for AFME s dårlige kuldeegenskaber skulle basisdieselen også kompensere for, at AFME har en højere massefylde end kravene til autodiesel, nemlig ca. 876 versus 845 kg/m 3, jf afsnit 4.2. Man fandt frem til, at en massefylde på maksimalt 843 kg/m 3 kunne accepteres. Normalt ligger almindelig diesel ikke over dette for at have en hvis margin op til den tilladte værdi. Den snævre margin, også mht. CP og CFPP omtalt nedenfor, kræver dog, at specifikationerne for de enkelte leverancer gennemgås. En norsk vinterdiesel opfyldte de stillede krav. Den norske vinterdiesel havde CP på -24 ºC og CFPP på -34 ºC. B5-blandingen fik et CP på -10 samt et CFPP på -24, hvilket er acceptabelt herhjemme, og produktet overholdt tillige de øvrige krav i standarden. CFPP i DAKA s produkt kunne variere gennem vinteren på grund af et periodevist højt indhold af minkfedt, og figur 5.0 viser netop relationen mellem fedtegenskaber og CFPP. For at kompensere for udsving i AFME s CFPP valgte man at tilsætte cold flow improver ud over den mængde, der allerede var i vinterdieselen. Resten af året anvendtes en norsk sommerdiesel som basisdiesel. Med CP på -5 ºC og CFPP på -17 ºC lå den mellem en dansk sommer- og vinterdiesel. Dette gav et CP på 0 og et CFPP på -12 i blandingen, hvilket er acceptabelt for danske forhold, jf afsnit 5.2. Igennem projektperioden blev der arbejdet med at finde flere alternative leverandører, og der blev udarbejdet flere konkrete tests, heraf enkelte med lovende resultater. Projektperioden tillod dog ikke praktisk afprøvning af disse. For sommerperioden, hvor kravene til kuldeegenskaberne er væsentligt mindre, fremkom alle selskaber med alternative løsninger, der kunne benyttes forudsat overholdelse af kravene til autodiesel samt kuldeegenskaber. Enkelte selskaber havde i eget regi produkter, som kunne leve op til kravene, og andre selskaber forsøgte sig med blandinger af forskellige partier af normal diesel. I projektet med RME er der i den forlængede projektperiode i starten af 2010 udført forsøg med en blanding af 3 % AFME og 4 % RME, der har fungeret upåklageligt i den periodevis hårde vinterfrost. 40 Blandemetode Ved opstart af projektet var det forventet, at den fysiske blandeproces kunne foregå i ét trin, samt at blandingens basisdiesel skulle tage udgangspunkt i en almindelig vinterdieselkvalitet. Dette var baseret på udenlandske erfaringer. Resultatet af produktoptimeringen betød imidlertid, at der blev valgt en særlig basisdiesel, som lagrene skulle kunne håndtere ud over den almindelige dieselkvalitet. Yderligere blev der valgt en 2-trins blandeproces med inddragelse af en tank med omrøring og varme til en 50/50 blanding af AFME og basisdiesel, der blev benyttet til færdigblandingen. Disse beslutninger gjorde, at opbygningen af lager og blandefaciliteter blev væsentligt dyrere end budgetteret, og at tidsplanen måtte forlænges. Beslutningen om at gøre brug af 50/50 tank, varmeveksler og at isolere rør begrundes i AFME s mindre gode kuldeegenskaber, og omkostninger i forbindelse med ombygningen er således kun gældende for AFME. Lager- og blandefaciliteter Ud fra en vurdering af behovet for ombygning af lager- og blandefaciliteter i Århus i forhold til at kunne håndtere AFME-biodieselen blev det besluttet at etablere to anlæg, nemlig et hos Samtank og et hos Q8. Samtank havde i forvejen DAKA s biodiesel opbevaret, så her skulle kun opbygges 50/50 blandefunktion og foretages de nødvendige justeringer af udstyr for udlevering til tankvogne i en 5% blanding. Denne blev i praksis opnået ved at blande 10 % af 50/50 med 90 % basisdiesel. I praksis iblandede man knapt 10 % for ikke at overskride maks. kravet om 5 %. Hos Q8 var det nødvendigt at inddrage tanke, som ikke tidligere var klassificeret til denne type brændstof. Ændringerne i forhold til anlæggets oprindelige godkendelse hos Beredskabsstyrelsen indebar, at anlægget som helhed skulle godkendes på ny i forhold til brandfare. For at opnå denne godkendelse blev der indført overrislingsfunktioner og en generel omklassificering af tankene, da Beredskabsstyrelsen vurderede, at indholdet i tankene var brandfarligt. Opbygningen af faciliteterne gav erfaring med, hvilke komplikationer der kan opstå ved en national udrulning i forbindelse med en tvungen iblanding. De samlede omkostninger til ombygningen af lagerenhederne beløb sig til ca. 6,3 mio. kr., altså ca. 1/3 af det samlede budget og mere end dobbelt så dyrt, som oprindeligt budgetteret. De øgede omkostninger

42 skyldtes desuden, at ombygningen blev tidsmæssigt presset igennem i bestræbelserne på at få erfaringer med kulde med fra vinteren 2008/9. Dette betød merudgifter til leverandører og monteringspersonel. Løsningen med blanding i to trin viste sig at være optimal i forhold til at nå målet med en 5 % blanding. Løsningen vil kun kræve mindre tekniske ændringer i forhold til en fremtidig situation med tvungen iblanding af biokomponenter. Driften af anlægget har været yderst stabil efter afhjælpning af nogle få vanskeligheder i opstarten. Logistik Den fysiske distribution af produkterne skulle foregå, så det ikke ville føre til konterminering eller paraffinudskillelse og dermed øget risiko for nedbrud af henholdsvis anlæg og bilernes motorer. I forbindelse med transporten fra DAKA og til lagrene sendte DAKA et advis til lagrene, så lagrene var forberedt på modtagelse, hvilket hindrede unødig kuldebelastning af den rene biodiesel. Der er anvendt adskillige lastbiler til den fysiske transport, herunder to vogntog udstyret med pumpe. Pumpesystemet i de to vogntog blev i løbet af projektet beskadiget og skulle renoveres for ca kr. Årsagen til beskadigelsen var nogle pakninger af gummi, der ikke kunne tåle den rene biodiesel. Udskiftning var kompliceret, da det forudsatte, at bilernes pumpesystem blev skilt ad i væsentligt omfang. Bestandige pakninger bør derfor monteres i pumpesystemet fra start, når man vil transportere biodiesel. Transporten mellem lagrene og de involverede stationer gav ikke anledning problemer. Forberedelse af forsyning til afgrænsede flåder og fra tankstationer Forud for den fysiske distribution til kommercielle tankstationer og busselskaberne blev der gennemført en tilpasning af lager- og distributionssystemet. Samtlige tankanlæg, inklusive 118 tanke på kommercielle tankstationer og hos de udvalgte flåder, blev renset og klargjort. Rensning af tankene var nødvendig for at undgå bakterievækst, hvilket der er risiko for ved brug af biodiesel. Tanke bliver normalt rengjort jævnligt, og tanke, der var rengjort umiddelbart før projektets opstart, blev inspiceret, men ikke nødvendigvis renset. Medio februar 2009 blev de første busser fra Århus Sporveje tanket med biodiesel. Man påbegyndte bevidst tankning i de afgrænsede flåder, hvor eventuelle uforudsete problemer med produktet hurtigt ville kunne spores. Primo marts påbegyndte olieselskaberne distributionen til deres stationer samt til De Grønne Busser. Udrulningen til samtlige stationer var komplet i uge 12 i Projektets praktiske distribution og driften på produktet har siden fungeret uden problemer for bilister eller flådeejere. Bakterievækst Som afslutning af projektet blev en måling af mikroorganismer på 20 tilfældige udvalgte stationer gennemført. Prøverne blev analyseret, og resultaterne indikerede i enkelte tilfælde et øget bakterieniveau i forhold til tanke med standard diesel. Prøverne var udtaget fra tankpistolen og giver derfor ikke et billede af det faktuelle forhold i bunden af tanken, hvor den største mulighed for vand og vækst findes. Der er behov for nye metoder til påvisning af bakterievækst. Den eksisterende test dyrker kun bakteriesporer, hvilket kan give en indikation af en potentiel risiko, men giver ikke konkret viden om den reelle situation. Derudover er der en række ukendte faktorer, som alle har indflydelse på resultatet af undersøgelsen, herunder bakterieniveauet i produktet, inden det leveres til tanken samt bakterieniveauet i tanken inden levering. Endeligt kommer de fleste bakteriesporer formodentligt fra luften, hvilket er afhængigt af beliggenhed og udluftningsinstallationer for det enkelte anlæg AFME B10 B30 Erfaringerne fra forsyningsforsøget med B5 kunne i nogen grad anvendes i forsøgene med de højere iblandinger. Produktoptimeringen forløb til dels parallelt med den væsentlige forskel, at B10-B30 ikke skulle efterleve kravene til autodiesel, men alene til brændstofbekendtgørel sen, dvs. efterleve massefyldekravet. Af hensyn til massefylden blev der taget udgangspunkt i en let basisdiesel, svensk MK 1, som også er kendt for gode kuldeegenskaber. Dog var det ikke muligt at opnå en CFPP på -24 ºC svarende til normal dansk vinterdiesel. Baseret på kuldeforsøg blev der fremstillet en basisdiesel med 41 % vol. MK 1 og 59 % vol. almindelig dansk vinterdiesel. Med denne blanding opnåede man den bedste kuldestabilitet og kunne

43 samtidig overholde kravet til massefylde. Der blev ikke udført forsøg med den norske vinterdiesel som i forsyningsforsøget, da man ikke havde mulighed for at håndtere denne ekstra kvalitet med den bestående lagerkapacitet på blandestedet. Til forsyning af de deltagende operatører blev der på Statoils lager i Aalborg bygget et nyt blandeanlæg samt en opvarmet tank til opbevaring af AFME. Blandingen blev således udført i et trin, og der blev leveret færdigblandinger af B10, B15 og B30 til flåderne. Levering begyndte november Opbevaring af biodieselblandingerne foregik i både over- og underjordiske tanke. Begge løsninger fungerede tilfredsstillende. Arla Foods og Esbjerg Kommune havde eksisterende underjordiske tanke, der kunne anvendes. Hos Fynbus blev der etableret to fritstående tanke med separat rørledning, således at man kunne håndtere både biodieselblandingen og almindelig diesel. Dette var nødvendigt, dels for at sikre busdriften i tilfælde af pludselig frost og dels for at kunne friholde bestemte køretøjer fra forsøget. For at reducere risikoen for mikrobiologisk vækst og for at undgå store mængder snavs opløst af biodiesel blev alle hovedtankene renset før den første påfyldning af biodiesel. Det blev dog ikke vurderet nødvendigt at rense bilernes tanke. For at sikre en stabil busdrift om vinteren blev B30 erstattet med B10 fra december til februar. Herudover blev der etableret en nødforsyning af standarddiesel hos Fynbus og Esbjerg Kommune, mens flåden hos Arla Foods var placeret i umiddelbar nærhed af en tankstation. Beslutning om eventuelt at skifte til almindelig diesel blev taget fra dag til dag ud fra lokale vejrudsigter. B10 og B15 blev anvendt hele vinteren 2008/2009, hvor vejret var mildt, og det viste sig også muligt at anvende blandingerne i 2009/2010, hvor vinteren var den strengeste i mange år RME B10 B100 Blanding af RME og almindelig diesel har ikke de samme kuldemæssige udfordringer som ved AFME, da RME har bedre kuldeegenskaber jf figur 5.0. Man er derfor ikke bundet af at skulle etablere centrale blandingsfaciliteter med opvarmede tanke. I stedet blandes decentralt hos flådeejerne, dvs. operatørerne. I forsøgene med B10, B15 og B30 blev der etableret en blandingsstation se figur 5.2. der blev opstillet på syv lokaliteter hos operatørerne. Ved hanen blandes biodiesel og basisdiesel fra to separate tanke. Basisdiesel blev leveret batchvis af OK og opfyldte massefyldeskravet i brændstofbekendtgørelsen. Drift og betjening af tankningsfaciliteten var enkel og fleksibel. Til forsøgene med ren RME, B100 blev der etableret enkelttanke med stander, eller der blev benyttet eksisterende faciliteter. Figur 5.2. Eksempel på tankningsfacilitet. Opstilling af biodiesel tankanlæggene hos operatørerne har krævet særskilt myndighedsbehandling hos de implicerede kommuner. Opstilling af tankanlæg til fossil diesel reguleres normalt via olietankbekendtgørelsen, mens der ikke findes regulativer for etablering af biobrændstofanlæg. Hertil kommer forhold

44 under selve driftsfasen, hvor der er risiko for spild ved tankningen. Biodiesel regnes for lettere nedbrydeligt end almindelig diesel, men der findes ikke meget erfaring med, hvorledes nedbrydningen sker, hvilket har været med til at øge forsigtigheden hos myndighederne. Myndighedsbehandlingen i nogle kommuner har derfor været lang op til fem måneder hos en enkelt kommune. Der er derfor behov for mere klare regulativer på området, såfremt anvendelse af højere iblandinger i afgrænsede flåder bliver en del af den tvungne iblanding. Det var vigtigt, at biodieselen overholdt normen for biodiesel under lagring i de decentrale tankanlæg. Hovedparten af den biodiesel, der er anvendt, har ikke været tilsat oxidationsstabilisatorer, og det kunne konstateres, at et parti biodiesel ikke havde den krævede oxidationsstabilitet efter en lagertid i tanken på 3-5 måneder. Der har ligeledes været mistanke om utilstrækkelig rensning af en bestående tank før ibrugtagning til biodiesel Koldpresset rapsolie I projektet med koldpresset rapsolie var der ikke behov for blanding, da der blev benyttet ren rapsolie. Der blev etableret to tankanlæg, et på Fyn hos Arriva i Odense og et på Sjælland hos DHL i Hvidovre. Anlæggene bestod af en overjordisk tank og tankstander. Tankstanderen var udstyret med en særlig tankpistol, der skulle være egnet til den højere viskositet af koldpresset rapsolie. Tankstanderen var forsynet med en datalogger, så den kunne gemme oplysninger om tankede mængder i de enkelte biler. Dette kom dog først til at fungere til sidst i projektet og gav derfor usikkerhed mht. det præcise brændstofforbrug. Den særlige tankpistol kom ikke til at virke ordentligt, trods udskiftning af pistolen. Dette medførte en del skumdannelse og spild ved tankning i både Odense og Hvidovre. Den automatiske stopfunktion fungerede heller ikke korrekt, så der pludselig kunne ske overløb, når bilens tank blev fyldt. Registrering af tankede mængder kom først til at fungere meget sent i projektet, og derfor blev forbruget noteret manuelt i kørebøger. Dette gav en vis usikkerhed med hensyn til det faktiske forbrug i projektet. Som for RME-projektet var myndighedsbehandlingen af tankene problematisk og tidskrævende for tanken på Sjælland. Der blev valgt en midlertidig løsning i starten med tankning fra palletanke, så bilerne kunne komme planmæssigt i drift, indtil myndighedsgodkendelse af tankanlægget var på plads. Projektet med koldpresset rapsolie havde i starten problemer med at overholde standarden for rapsolie, hvad angik det, der lå på lagertanke. Rapsolie er udvundet af et naturprodukt, hvor der kan være stor variation i råmaterialet. Der blev derfor udført adskillige brændstofanalyser på rapsolien, som blev leveret til projektet. Det viste sig, at kvaliteten varierede meget, og derfor var det vigtigt løbende at analysere, at normen blev overholdt. Projektet blev stoppet en enkelt gang, da rapsoliens kvalitet ikke levede op til normen for rapsolie. Muligvis var den leverede kvalitet ikke i orden, eller rapsolien blev forurenet efter levering som følge af manglende rengøring af lagertanken et problem der også er set i projekterne med biodiesel Forsyning - opsamling Distribution af B5 og B100 er forløbet uproblematisk. Der forligger en betydelig opgave for olieselskaberne i at klargøre transportmateriel og oplagringsfaciliteter til biodiesel (AFME), når biodiesel skal leveres færdigblandet. Der er behov for værktøjer til måling af baktierievækst i både brændstof og lagerenhed. Da rapsolie er et naturprodukt, kan der være variation i råmaterialet. Myndighedsbehandling for godkendelse af tankningsanlæg hos fx kommune og Beredskabsstyrelsen kan være tidskrævende.

45 5.4. Klima, ressourcer og bæredygtighed 44 Med anvendelsen af biobrændstoffer ønsker man at begrænse udledningen af CO 2, der påvirker klimaet, ligesom der fra politisk side er ønske om at skabe uafhængighed af fossile ressourcer, dvs. olie, gas og kul. Biobrændstoffer udleder CO 2 ved forbrænding, men denne CO 2 er tidligere optaget ved afgrødens vækst og indgår således i et lukket kredsløb. Biobrændstoffer er produceret af råvarer af biologisk oprindelse eller af deres restprodukter og er derfor umiddelbart mere bæredygtige, dvs. mindre ressource-, miljø- og klimabelastende end fossile brændstoffer. Der indgår imidlertid mange faktorer i vurdering af bæredygtighed. Bæredygtigheden af biobrændstoffer er meget debatteret, og det er kommet frem, at ikke alle biobrændstoffer er lige bæredygtige. Nogle organisationer påpeger, at grupper af biobrændstoffer ikke er mere bæredygtige end fossile brændstoffer. Landbrugsministeriet, Klimakommision og Mellemfolkeligt Samvirke m.fl. har udgivet rapporter om dette emne. Ved vurdering af bæredygtighed indgår en form for livscyklusvurdering, dvs. vurdering af produktets miljø-, klima- og ressourcebelastning i dets livscyklus. Men der indgår også en vurdering af økonomiske og sociale konsekvenser. Sidstnævnte kan have relevans for fx afgrøder, der kan anvendes enten til brændstof eller til fødevarer. En stor efterspørgsel på brændstoffer kan presse råvareprisen i vejret, så fødevarer fra den samme råvare bliver dyrere. Det kan også blive attraktivt at omlægge landbrugsareal til brændstofråvarer, hvorved der kan opstå knaphed på fødevarer. Selvom en bioressource er vedvarende, er den ikke nødvendigvis ubegrænset set i lyset af, at der på globalt plan ikke er tilstrækkeligt areal til at dyrke den mængde afgrøder til biobrændstoffer, der er behov for til at dække vores energiforbrug. Derfor er det vigtigt at anvende biobrændstoffer med omhu og fortsat spare på energien. Disse forhold gælder transportsektoren såvel som andre sektorer. I transportsektoren kan biobrændstoffer fx på længere sigt forbeholdes lastbiler til national og international distribution, til busser samt til fly og skibe, hvor der ikke er mulighed for fx eldrift. EU s VE-direktiv anviser en metode til beregning af reduktionen af klimagasser målt som CO 2 -ækvivalenter for biobrændstoffer. CO 2 er en kendt klimagas, dvs. at den bidrager til drivhuseffekten, men andre gasser kan også bidrage, og nogle har en væsentligt kraftigere drivhuseffekt end CO 2. Denne effekt omregnes i CO 2 -ækvivalenter. Fx er effekten af metan ca. 25 gange kraftigere end CO 2 og lattergas, N 2 O, virker ca. 320 gange kraftigere. Begge gasser udledes ved fremstilling af biobrændstof. Det er dog muligt at opsamle metan fra det affald, gassen ellers ville blive emitteret fra. VE-direktivet viser typiske CO 2 -ækvivalent reduktion og standardværdier for reduktionen for en række biobrændstoffer, hvoraf et udvalg er vist i tabel 5.2. Hvis et biobrændstof skal kunne komme i betragtning i de enkelte landes bindende målsætninger for andelen af vedvarende energi, skal det give en CO 2 - ækvivalent reduktion på minimum 35 %, der øges til 50 % i 2017 og 60 % i 2018 for produktionsanlæg, der ibrugtages efter 1. januar Biodiesel produceret fra vegetabilsk eller animalsk olieaffald, fx AFME, giver en gunstig CO 2 -reduktion på typisk 88 %. Derfor er AFME interessant, selvom det teknisk set er lidt vanskeligere at have med at gøre end RME, som forsøgene viser. 2. generations biobrændstof (restprodukter) tæller dobbelt i målsætningen om anvendelse af VE i transportsektoren. Det skyldes, at man ønsker at fremme produktionen af 2. generations brændstof fra restprodukter, så man ikke belaster primærafgrøderne, og dermed fjerner påvirkningen af fødevaremarkedet. Men nogle restprodukter har en anvendelse og skal erstattes af noget andet, hvis de bruges til biobrændstof. Man skal derfor være omhyggelig med valget af det affald, man bruger som råvare. Nogle 2. generations brændsler er yderligere energitunge at fremstille og giver derved ikke en særlig høj besparelse. Det gælder fx 2. generations bioethanol i forhold til biogas og AFME biodiesel. Endelig må det primære være at minimere mængden af restprodukter og affald, da de ofte fremkommer fra energitunge processer. Fx koster det ca. fire gange vægten af en gris i foder at producere den og dertil et ikke uvæsentligt energiforbrug i landbruget og i slagteriet. Mængden af grise, der dør en unaturlig død, samt slagteraffald bør derfor først og fremmest minimeres og kun den del, der ikke kan minimeres, bør anvendes til biodiesel. Lignende forhold gør sig gældende for alle andre affaldstyper. I beregningen af VE-direktivets CO 2 -reduktion indgår såkaldt opstrømsemissioner, dvs. emissioner, der er forbundet med processer, der er gået forud for fremstillingen af brændstoffet. Det kan fx være dyrkning af afgrøden samt fremstilling af gødning anvendt til dyrkningen. Nedstrømsemissioner eller tab

46 er ikke medtaget, fx tab i forbindelse med den efterfølgende anvendelse af brændstoffet indgår heller ikke, om man med fordel kunne have anvendt landbrugsjorden til andet og måske mere effektivt energiformål. Olie fra rapsfrø, fx koldpresset rapsolie, giver en typisk CO 2 -ækvivalent besparelse på 58 %, hvor biodiesel fra samme afgrøde giver 45 %. Ved den praktiske anvendelse skal man imidlertid være opmærksom på, at bilen opvarmes og standses på almindelig diesel, hvilket helt eller delvist udligner CO 2 -reduktionen. PRODUKTIONSVEJ FOR BIOBRÆNDSTOF TYPISK BESPARELSE I DRIVHUSGASEMISSIONER STANDARDVÆRDI FOR BESPARELSE I DRIVHUSGASEMISSIONER Ren vegetabilsk olie fra rapsfrø 58 % 57 % Biodiesel fra rapsolie 45 % 38 % Biodiesel fra solsikke 58 % 51 % Biodiesel fra palmeolie (ikke-specificeret proces) 36 % 19 % Biodiesel fra vegetabilsk eller animalsk olieaffald 88 % 83 % Biogas fra organisk kommunalt affald 80 % 73 % Biogas fra fast husdyrgødning, komprimeret 86 % 82 % Ethanol fra hvede (energi fra kraftvarmeanlæg) 53 % 47 % 45 Tabel 5.2. Uddrag af drivhusgasreduktioner fra VE-direktivet Klima, ressourcer og bæredygtighed - opsamling CO 2 dannes ved forbrænding, men genoptages i planterne, forudsat at jordens biomasse ikke mindskes. Biobrændstoffer kan mindske forbrug af fossile ressourcer og mindske klimapåvirkning. Der er ikke nok biomasse til at skabe uafhængighed af fossile ressourcer. Anvendelse skal derfor ske med omtanke. Nogle undersøgelser peger på, at anvendelse af biomasse i transportsektoren ikke nødvendigvis er den mest optimale udnyttelse af ressourcen. For fx tung transport kan biomasse være et alternativ til fossilt brændstof, da der umiddelbart ikke er andre alternative løsninger. VE-direktivet indeholder CO 2 -reduktionsfaktorer for erstatning af fx diesel med forskellige biodieseltyper. AFME giver stor reduktion, RME en mindre reduktion. Krav om minimum 35 % reduktion, der skærpes.

47

48 Udgivet af Trafikstyrelsens Center for Grøn Transport Oplag: 500 stk Grafisk design: Anne-Mette Thomsen, grafiliokus.dk Tryk: Formulatryxager Udgivet januar 2011