FORSØG MED BIODIESEL sammenfattende rapport Januar 2011
Trafikstyrelsen, Center for Grøn Transport Gl. Mønt 4 1117 København K Tlf.: 33 92 91 00 Mail: info@trafikstyrelsen.dk
FORSØG MED BIODIESEL sammenfattende rapport
INDHOLD FORORD 5 1. SAMMENFATNING 6 2. INDLEDNING 9 2.1 Baggrund 9 2.1.1. Dansk politisk målsætning 9 2.2. Rapportens opbygning og fokuspunkter 9 2.3. Biodiesel og beslægtede produkter 10 2.3.1. Animalsk biodiesel AFME 10 2.3.2. Vegetabilsk biodiesel RME m.fl. 10 2.3.3. Ren vegetabilsk olie koldpresset rapsolie m.fl. 10 2.4. Præsentation af forsøgene 11 2.5. Fremtidige udfordringer 12 3. TEKNOLOGISKE FORHOLD OG GENEREL DRIFTSERFARING 13 3.1. Forberedelse, ombygning og servicering 13 3.1.1. Forsøgene med biodiesel 13 3.1.2. Forsøget med koldpresset rapsolie 13 3.1.3. Forberedelse, ombygning og servicering opsamling 14 3.2. Forureningsnormer og emissionsbegrænsende udstyr 14 3.2.1. Forureningsnormer og emissionsbegrænsende udstyr opsamling 15 3.3. Praktiske driftserfaringer 15 3.3.1. Forsøg med AFME 15 3.3.2. Forsøg med RME 21 3.3.3. Forsøg med koldpresset rapsolie 22 3.3.4. Praktiske driftserfaringer opsamling 24 3.4. Målinger af ydelse og emissioner 25 3.4.1. Ydelse og brændstofforbrug 25 3.4.2. Udledninger af NOx, HC, CO og partikler 26 3.4.3. Partikelantal og størrelsesfordeling 27 3.4.4. Målinger af ydelse og emissioner opsamling 29
4. BRUGERNES ERFARING OG HOLDNING 30 4.1. ØKONOMISKE FORHOLD 30 4.1.1. Økonomiske forhold opsamling 31 4.2. Garantiforhold 32 4.2.1. Garantiforhold opsamling 32 4.3. Foranstaltninger for anvendelse 33 4.3.1. Foranstaltninger for anvendelse opsamling 33 4.4. Brugernes holdninger og erfaringer 33 4.4.1. Privat og offentlig virksomhed 33 4.2.1. Privatpersoner 34 4.4.3. Brugernes holdninger og erfaringer opsamling 34 5. PRODUKTION OG FORSYNING 35 5.1. Biodiesel og koldpresset rapsolie fremstilling og egenskaber 35 5.1.1. Biodiesel 35 5.1.2. Koldpresset rapsolie 36 5.1.3. Biodiesel og koldpresset rapsolie opsamling 37 5.2. Lovgivning og standarder 37 5.2.1. Lovgivning og standarder opsamling 39 5.3. Forsyning 39 5.3.1. AFME B5 39 5.3.2. AFME B10 - B30 41 5.3.3. RME B10 - B100 42 5.3.4. Koldpresset rapsolie 43 5.3.5. Forsyning opsamling 43 5.4. Klima, ressourcer og bæredygtighed 43 1.1.1. Klima, ressourcer og bæredygtighed opsamling 45
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 2020. I 2006 afsatte regeringen 60 millioner kr. til forsøg med biodiesel, og demonstrationsprojekterne blev igangsat i foråret 2008. 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
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 2010. 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 10-30 % blandinger med biodiesel baseret på animalsk fedt med det formål at teste disse blandingers drifts- og miljøegenskaber 10-100 % 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. 10.000 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,
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-
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
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. 2.1.1. 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. 2.2. 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
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. 10 2.3.1. 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. 2.3.2. 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. 2.3.3. 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.
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 10 30 % (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 10 100 % (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)
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 2009. De øvrige projekter blev afsluttet med udgangen af marts 2010. 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 2010. Forsøgene gennemført af Odense Kommune og Niras havde resterende projektmidler til etablering af yderligere vintererfaringer i begyndelsen af 2010. 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. 10.000 tons. De tekniske rapporter for de enkelte projekter kan findes på www.centerforgrontransport.dk 2.5. 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.
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. 3.1.1. 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. 13 3.1.2. 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 10-15 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
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. 3.1.3. 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. 3.2. 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 1/10 1990. 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
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. 3.2.1. 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. 3.3. 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. 15 3.3.1. 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.
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 20.000 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.
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 40.000 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 110.000 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
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 1.200 1. målrunde 2. målrunde 3. målrunde 1.000 800 600 400 200 0 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 1.000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 1. 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.
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.
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.
3.3.2. 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 5.3.3. 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 15.000 km mod 30.000 km på almindelig diesel. For busruter på landet kan olieskiftintervallet forlænges til ca. 20.000 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 70-100.000 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 35.000 km. Ved en fejl var olien dog først blevet skiftet ved 70.000 km uden havari til følge.