Muligheder og konsekvenser ved anvendelse af forskellige teknologier for bybusser i Aarhus for Midttrafik

Midttrafik Muligheder og konsekvenser ved anvendelse af forskellige teknologier for bybusser i Aarhus for Midttrafik December 2013 Udgivelsesdato : 19. december 2013 Projekt : 30.8710.01 Udarbejdet : Ask Tonsgaard Brüel, Ellen Holbek og Hanne Holm Brehm Kontrolleret : Johnny Iversen

Side 2 INDHOLDSFORTEGNELSE SIDE 1 FORORD 4 2 RESUMÉ 5 3 INDLEDNING 8 3.1 Baggrund 8 3.2 Formål 9 4 METODE FOR DATAINDSAMLING 10 4.1 Forudsætninger 10 4.2 Overordnede rammer 11 5 OPSTILLING AF REFERENCESCENARIE 12 5.1 Aarhus sporveje 12 5.1.1 Syd (Jegstrupvej, Hasselager) 12 5.1.2 Nord (Stokagervej, Risskov) 13 5.1.3 Vest (Munkevejen, Tilst) 13 5.1.4 Busflåden 14 5.1.5 Opstilling af referencescenariet i modellen 16 6 UDREDNING AF RELEVANTE EKSISTERENDE TEKNOLOGIER 18 6.1 Elbusser 18 6.1.1 Teknisk beskrivelse 18 6.1.2 Infrastruktur og logistik 18 6.1.3 Økonomi 19 6.1.4 Energi- og CO 2 -regnskab 19 6.1.5 Miljø og sikkerhed 20 6.1.6 Fordele og ulemper 20 6.2 Gasbusser 21 6.2.1 Teknisk beskrivelse 21 6.2.2 Infrastruktur og logistik 22 6.2.3 Økonomi 23 6.2.4 Energi- og CO 2 -regnskab 24 6.2.5 Miljø og sikkerhed 24 6.2.6 Fordele og ulemper 25 6.3 Hybridbusser 26 6.3.1 Teknisk beskrivelse 26 6.3.2 Infrastruktur og logistik 27 6.3.3 Økonomi 27 6.3.4 Energi- og CO 2 -regnskab 27 6.3.5 Miljø og sikkerhed 27

Side 3 6.3.6 Fordele og ulemper 28 6.4 Implementering 28 7 OPSTILLING AF UDVIKLINGSSCENARIER MED ALTERNATIVE DRIVMIDLER 29 7.1 Screening af potentialer for de tre busanlæg 29 7.2 Udvikling af relevante alternativscenarier 29 8 MILJØMÆSSIG OG ØKONOMISK KONSEKVENSBEREGNING 31 8.1 Anvendte forudsætninger 31 8.2 De beregnede scenarier 33 8.2.1 Scenarie 0: Euro 6 diesel 33 8.2.2 Scenarie 1: Gas på alle anlæg 35 8.2.3 Scenarie 2: Gas på Syd og Vest 37 8.2.4 Scenarie 3. El- og elhybrid 38 8.2.5 Scenarie 4, El- og elhybrid 39 8.3 Følsomhedsanalyse 40 8.4 Støjreduktion 41 9 KONKLUSION 43 9.1 Tilgængelighed 43 9.2 Miljøforhold og økonomi 44 10 REFERENCER 47 BILAG 1. Teknologisk oversigt 2. Eksisterende erfaringer og projekter 3. Forudsætninger og beregningsgrundlag 4. Økonomiberegninger

Side 4 1 FORORD Dette er den afsluttende rapport for projektet: Muligheder og konsekvenser ved anvendelse af forskellige teknologier for bybusser i Aarhus for Midttrafik udarbejdet for Midttrafik af Grontmij A/S i perioden september til december 2013. Projektet har til hensigt at redegøre for mulighederne for at udskifte de eksisterende konventionelle dieseldrevne bybusser i Aarhus med alternative teknologier gennem miljømæssige og økonomiske konsekvensberegninger af 4 opstillede potentielle udviklingsscenarier. Projektet skal således bidrage til opfyldelsen af Aarhus Kommunes klimavision om være CO 2 -neutral og fri for fossile brændsler i 2030. I rapporten redegøres for projektets gennemførelse herunder de metodiske og teoretiske overvejelser og forudsætninger, der ligger til grund for analysens resultater. Empirisk bygger projektet på en omfattende dataindsamling samt analyse af de indsamlede data gennem en model udviklet af Grontmij A/S i forbindelse med projektet. I den forbindelse vil Grontmij A/S gerne takke alle, som har bidraget med værdifulde informationer herunder især Midttrafik og Aarhus Sporveje. Grontmij A/S, Glostrup, december 2013.

Side 5 2 RESUMÉ Projektet om Muligheder og konsekvenser ved anvendelse af forskellige teknologier for bybusser i Aarhus for Midttrafik har til opdrag at undersøge mulighederne for hel eller delvis udskiftning af Aarhus Sporvejes nuværende busflåde til en flåde drevet på alternative drivmidler samt an analyse af de miljømæssige og økonomiske konsekvenser af en sådan udskiftning. Der er i nærværende rapport taget udgangspunkt i de gældende data for busflåde, køremønster, vognløb, dieselforbrug, kundegrundlag mv. Dette valg er foretaget uagtet, at en letbane er på vej, men hermed forstyrres billedet ikke af en række udefrakommende og usikre faktorer. Det er i rapporten valgt at afgrænse sig til udelukkende at se på teknologierne gas, hybrid og elbusser, hvorfor de udarbejdede scenarier viser effekterne af skift til eller kombinationer af disse. Effekterne af og økonomien i anvendelse af biodiesel, ethanol m.v. er belyst i anden sammenhæng. Busproducenter er gennem hele processen blevet kontaktet for informationer om busserne og disses teknologistade, effektivitet, samt økonomi mv. Der er dertil foretaget en screening af teknologier og eksisterende erfaringer med busser på alternative drivmidler (se bilag 1 og 2) for disse. Denne screening er også brugt som input til at danne scenarierne. Resultaterne fra teknologiscreeningen kan opsummeres for en række overordnede områder: El: Grøn el er tilgængelig fra det centrale elnet ved køb af certifikater eller lignende. Elladestandere kan desuden kobles direkte til det centrale elnet, og der er derfor ikke behov for etablering af yderligere distributionsinfrastruktur. Til gengæld skal der etableres elladestandere ved busanlæggene, og elforsyningen skal for større flåder opgraderes, hvilket er forbundet med meromkostninger. Prisen på elbusserne er høj, da teknologien stadig er ny, hvilket også betyder højere investeringsomkostninger. Dertil kommer tillæg i pris for udskiftning af batteri ca. hvert sjette år. Dette betyder også, at erfaringer med service og serviceaftaler på almindelige værksteder ikke er tilgængelige endnu. Producenter oplyser, at der opnås markante besparelser i brændstofforbrug og markant reduktion i støjniveau. De 100 % eldrevne busser opnår ca. 98 % CO 2 -reduktion. Rækkevidde og størrelse på busser er stadig en begrænsning. Kun 12 m busser og mindre er i dag kommercielle som rene elbusser.

Side 6 Gas: Der er leveringsgaranti for naturgas. Naturgasnettet kan anvendes til distribution i størstedelen af landet. For områder uden gasforsyning kan der for personbiler eller mindre flåder etableres en gastilslutning via ledning eller ved systemer baseret på transport og lagring i mobile tanke. Biogas er der endnu ikke leveringsgaranti for, men det forventes, at udviklingen vil gå mod, at der kommer det i den nærmeste fremtid. Ved skift til gasbusser vil der skulle etableres nye tankanlæg. Påfyldningsteknologien for små køretøjer er i det store hele lig den for dieseltankning, og ved quick-fill stationer tager det ikke meget mere tid. Busser og lastbiler tankes primært igennem slowfill anlæg. Service og vedligehold er stadig nyt for busser, om end på fremstød. Kommer der biogas på nettet, er der markante miljøfordele. Dog ikke noget væsentligt på støjområdet. Hybrid: Busserne benytter den allerede etablerede infrastruktur til de nuværende dieselbusser. De benyttede hybridbusser er ikke plug-in og har derfor ikke yderligere behov for etablering af ladestander med videre. Der vil ikke være behov for yderligere distributionsinfrastruktur, før større flåder af plug-in hybridbusser bliver udbredt. Teknologien er dog mere kompliceret end dieselbusser, hvorfor man må forvente øgede udgifter til drift og service. Producenter og forsøg oplyser, at man sparer mellem 15 30 % i brændstofforbrug, samt at der er en mærkbar støjreduktion i forhold til konventionelle busser, specielt ved start fra stoppesteder. I tillæg til referencescenariet (business as usual) er der gennemregnet et scenarie 0, hvor hele flåden er udskiftet til Euro 6 busser. På grund af lidt bedre brændstoføkonomi opnås ud over en reduktion af CO 2 -udledningen også en mindre reduktion af driftsomkostningerne. Se nedenstående figur. Figur 1. CO 2-reduktionspotentialer og meromkostning (kilde-til-hjul) Gasscenarierne vil med forventede rabatter som storkunde generelt udvise en meromkostning på busdriften på ca. 10 % i forhold til konventionel dieseldrift. Miljøbelastningen vil være markant mindre? ved drift på bionaturgas og mindre end 10 % ved drift på naturgas.

Side 7 Elscenarierne viser generelt et billede med en meromkostning på ca. 30 % i forhold til konventionel dieseldrift. Med en delvis udskiftning af 12 m busserne til ren el og resten til hybridbusser opnås en CO 2 -reduktion på 25-30 %. Udskiftes samtlige 12 m busser til ren el og resten til hybridbusser, kan flåden komme op på en CO 2 -reduktion tæt på 50 %. De 100 % eldrevne busser opnår ca. 98 % CO 2 -reduktion. Bionaturgas er i dag ikke tilgængelig i tilstrækkelige mængder, men det forventes den at være inden for de næste ca. 5 år. Udviklingen af elbusser forventes også at fortsætte, hvormed rækkevidde og størrelse forøges.

Side 8 3 INDLEDNING Ifølge Energistyrelsens "Energistatistik 2012" udgjorde transportsektorens CO 2 - udledning i 2012 33 % af det endelige energiforbrug i Danmark. Energiforbruget til transport er siden 1990 steget med 20 %. Transportsektoren er således den sektor, hvor det endelige energiforbrug er steget mest. Vejtransportsektoren står for størstedelen af transportsektorens energiforbrug med 76 % (2012). Figur 2: Transportsektorens energiforbrug (Energistyrelsen 2012) Energiforbruget i transportsektoren dækkes i dag hovedsageligt af fossilt brændstof. Forbruget af motorbenzin (inkl. biodiesel) er fra 1990 til 2012 faldet 16,8 % mens forbruget af dieselolie (inkl. biodiesel) er vokset 67,9 % i samme periode. Dieselolie har siden 2006 været det mest anvendte drivmiddel inden for vejtransport. Ses udelukkende på persontransport via vej udgør busserne ca. 6 % af det samlede energiforbrug, mens personbiler udgør ca. 93 %. Vejtransportens afhængighed af fossile brændsler udgør en stor udfordring i forhold til den langsigtede nationale klimamålsætning om at gøre transportsektoren fossilfri i 2050. En opfyldelse af denne vision kræver omlægning til andre teknologiske løsninger og nye drivmidler, samtidig med at persontransporten i større grad overgår fra private personbiler til kollektiv trafik. 3.1 Baggrund Aarhus Kommune ønsker, som led i deres klimastrategi 2030, at have fokus på energieffektiv transport, hvor visionen er, at Århus skal være CO 2 -neutral i 2030 og fri for brug af fossile brændsler. Aarhus Kommunes Klimaplan 2012 2015 danner fundamentet for kommunens klimaindsatser frem mod 2015. Her nævnes to konkrete projekter, der skal medvirke til kommunens målsætninger på transportområdet; optimering af signalanlæg og samarbejds- og demonstrationsprojekter. Klimapartnerskabet mellem Aarhus Kommune og Midttrafik fremgår desuden af klimaplanen. Aarhus Kommune har hertil henvendt sig til Midttrafik med ønsket om, at der i løbet af efteråret 2013 foreligger en miljøstrategi med input fra Midttrafik som klimapartner. Miljøstrategien skal beskrive mulighederne for indførelse af gasbusser, elbusser eller hybridbusser som delvis erstatning for en række dieselbusser samt de miljømæssige og økonomiske konsekvenser ved dette i Aarhus Sporvejes markedsområde.

Side 9 3.2 Formål Det er på denne baggrund, at Midttrafik har bedt Grontmij A/S om at udarbejde en udredning. Projektets formål er at udarbejde en redegørelse om muligheder og konsekvenser (teknisk, økonomisk og miljømæssigt) ved anvendelse af forskellige nye teknologier for bybusserne i Aarhus. Herunder en screening og vurdering af nuværende og kommende teknologier samt hvorledes disse kan indpasses i bybusinfrastrukturen. Tekniske, økonomiske og miljømæssige konsekvenser, specielt CO 2 -emissioner, belyses i et sæt udvalgte scenarier.

Side 10 4 METODE FOR DATAINDSAMLING Data anvendt i projektet stammer fra en række forskellige kilder. Opsætningen af referencescenariet er sket på baggrund af data fra både Aarhus Sporveje og Midttrafik. Dataindsamlingen er sket løbende, som referencescenariet har taget form, og som behov for ekstra viden og informationer er opstået. Derfor er udformningen af scenariet og valg af data sket i tæt dialog med Midttrafik og Aarhus Sporveje. Data anvendt i alternativscenarierne stammer primært fra oplysninger fra producenter, men tager også afsæt i eksisterende erfaringer og de forudsætninger og antagelser, der ligger til grund for opsætningen af referencescenariet. Markedet for bybusser på alternative drivmidler er blevet screenet, og en række af de større producenter er efterfølgende blevet kontaktet, hvorved detaljeret data er blevet indhentet. Data fra erfaringer og andre lignende projekter samt fra producenter anvendes i beregningerne som bedste skøn for en given bus med et givent alternativt drivstof. HMN Gassalg A/S har assisteret med skøn på estimater af priser for opsætning af tanke og ledningstrækning til Syd og Vest busanlæggene. 4.1 Forudsætninger Nærværende analyse er afgrænset til ikke at inkludere busser drevet af biodiesel eller ethanol, da disse drivmidler er belyst i anden sammenhæng og derfor ikke er ønsket medtaget i nærværende projekt. Der undersøges alene el-, hybrid-, og gasbusser. Beregningerne tager afsæt i transportarbejdet svarende til 2012, som forudsættes at forblive uændret, vel vidende, at letbane er under opførelse, og passagergrundlaget derfor i fremtiden evt. vil ændre sig. Der regnes endvidere med den busflåde, som Busselskabet har pr. aug. 2013, hvor det forudsættes, at busserne på de 3 anlæg ikke omfordeles mellem anlæggene indbyrdes. Busserne opdeles i kategorierne små, mellem og store hhv. 12, 15 og 18 m vel vidende, at de enkelte busleverandører har lidt forskellige længder specielt på 15 m busserne. CO 2 -belastningen regnes grundlæggende fra kilde til hjul med et sæt af anerkendte CO 2 -footprints for opstrøms CO 2 -emission. Beregninger fra tank til hjul vises også i resultatafsnittet. Der regnes primært med naturgas i scenarierne, da det endnu ikke er muligt at opnå 100 % forsyningssikkerhed med biogas. Dette er dog ambitionen, at man vil kunne opnå forsyningssikkerhed på sigt, hvorfor konsekvenserne af brug af biogas også vises i resultaterne.

Side 11 4.2 Overordnede rammer Det forventes, at den teknologiske udvikling med de alternative drivmidler til køretøjerne vil fortsætte, og at de vil blive fuldt kommercielle i alle buslængderne i den nærmeste fremtid. Derfor forventes det også, at merpriserne for busserne med de alternative drivmidler vil falde i takt med den teknologiske udvikling, og med at de bliver kommercielle.

Side 12 5 OPSTILLING AF REFERENCESCENARIE Referencescenariet er defineret som business as usual, dvs. fortsat drift med dieselbusser og uændret passagergrundlag og transportarbejde vel vidende, at der arbejdes med letbane m.v., som på sigt vil komme til at influere herpå. 5.1 Aarhus sporveje Aarhus Sporveje råder over 195 busser og varetager kørslerne med bybusser i Aarhus Kommune. Ud af disse er de 154 kontraktbusser, som kører fast, og de resterende 41 busser er reservebusser. Selskabets busser er fordelt på tre busanlæg: Syd (Jegstrupvej, Hasselager) Nord (Stokagervej, Risskov) Vest (Munkevejen, Tilst) De tre anlæg og disses karakteristika uddybes i følgende afsnit. 5.1.1 Syd (Jegstrupvej, Hasselager) Anlægget blev indviet i 1979/80 og er det største af de tre busanlæg med et grundareal på 45.711 m 2, hvoraf de 11.523 m 2 er bebygget. Figur 3. Luftfoto af busanlæg Syd. Kilde: www.googleearth.com Anlægget har, som den eneste af de tre, et delvist overdækket parkeringsareal. 95 af busserne har hjemme her. Desuden har anlæg Syd seks dieseltanke (med 7-7,5 % fuel save (blue additive), hvor busserne tankes fra ca. kl. 19 hver dag og fremefter. Det tager dem ca. 15 min. at tanke hver bus. Anlægget har også hovedværkstedet, hvor større reparationer foretages, samt tre klargøringsbaner, hvor busserne kommer forbi hver dag. Der findes tre vaskebaner, hvor vandet genbruges.

Side 13 Anlæg Syd er desuden der, hvor hovedadministrationen ligger, og ledelsen holder til. Dertil er der også medarbejderfaciliteter for chaufførerne. 5.1.2 Nord (Stokagervej, Risskov) Nord anlægget blev indviet i 2008/09 og har et areal på 14.094 m 2, hvoraf de 1.160 m 2 er bebygget. Anlægget har et udendørs parkeringsareal, hvor 52 busser hører til. Figur 4. Luftfoto af busanlæg Nord. Kilde: www.googleearth.com Foruden parkeringsfaciliteterne og medarbejderfaciliteter er der et værksted (1 service- og 1 klargøringsbane) og vaskebane. 5.1.3 Vest (Munkevejen, Tilst) Det vestlige anlæg blev indviet i 2010. Anlægget er i størrelse og udformning som Nord og har et areal på 15.244 m 2, hvoraf de 1.007 m 2 er bebygget.

Side 14 Figur 5. Luftfoto af busanlæg Vest. Kilde: www.googleearth.com Bebyggelsen indeholder medarbejderfaciliteter og et værksted (med en service og en klargøringsbane samt vaskebane). På anlægget hører 48 busser hjemme, hvoraf de 39 er kontraktbusser. Anlægget er desuden i gang med at blive ISO 1400 certificeret (miljø). 5.1.4 Busflåden Den samlede busflåde består som sagt af 195 busser, hvoraf de 154 er kontraktbusser. Busserne udgøres af seks forskellige modeller fra tre forskellige producenter; MAN, Volvo og Solaris. Fordelingen af de forskellige bustyper på de tre busanlæg vises i nedenstående udsnit fra beregningsmodellen.

Side 15 Tabel 1. Eksisterende busflåde Busflåden - m stk. stk. Små busser Mellem busser Fabrikant Bus længder Syd - Jegstrupvej Nord - Stokager Vest - Munkevejen Stk. i alt Solaris 12 18 17 12 47 Volvo 12,7 19 - - 19 Volvo 13,7/,85 16 10 9 35 MAN 13,85 8 - - 8 Solaris 14,56 11 12 19 42 Store busser Solaris 18 23 13 8 44 Samlet 95 52 48 195 I nærværende analyse inddeles busserne i tre kategorier; lille (12-13 m), mellem (13,7-14,56 m) og stor (18 m). Bustyperne anvendes til forskellige linjer af Aarhus Sporveje. De korteste modeller anvendes ikke til kørsler med a-linjerne i hverdagene, men benyttes dog til disse i weekenderne og til dubleringskørsler i hverdagene. De mellemlange bustyper anvendes til a-linjer og enkelte øvrige linjer i hverdagene samt til alle linjerne i weekenderne. De længste (18 m busserne) benyttes primært til a-linjerne i hverdagene og kun lejlighedsvist i weekenderne (Aarhus Sporveje) Forskellen på a-linjerne og de øvrige linjer er, at a-linjerne har en højere frekvens i antallet af afgange, og at de udgør de mest befærdede ruter. Længdemæssigt fordeler ruterne sig som vist:

Side 16 Tabel 2. Busflåde med fast buslinje. De længste vognløb pr. døgn er her afbilledet for hver buslinje. Det bemærkes, at kun 147 busser i busregister 2013-2014 er tildelt en fast/fortrinsvis rute. Desuden bemærkes det, at tabel 2 synes at vise, at kun linje 2A har natkørsel. Dette er ikke den rette tolkning. Linje 2A er fremhævet fordi, når den har natbuskørsler, så fås det længste vognløb pr. døgn her. Dette er ikke gældende for de andre linjer, hvor der er vognløb om dagen, som udgør de længste vognløb pr. døgn. 5.1.5 Opstilling af referencescenariet i modellen Referencescenariet er opbygget i modellen på baggrund af: Busflåden og dennes fordeling af busser mellem de tre busanlæg (Syd, Vest og Nord) jf. data og oplysninger fra Busselskabet Det angivne specifikke brændstofforbrug (km/l) jf. data fra Busselskabet, hvilket også er afspejlet i Busregister 2013-2014 fra Midttrafik Transportarbejde (rutelægder og rutekørsler) som angivet i Busregister 2013-2014 fra Midttrafik Et beregnet dieselforbrug jf. ovenstående oplysninger og sammenholdt mod data fra Busselskabet I Bilag 3 findes forudsætningerne anvendt i modellens beregninger og scenarierne. CO 2 -emissionerne i referencen fordelt på anlæg (Syd, Vest og Nord) samt fordelt på bustyper ses i nedenstående figurer.

Side 17 Figur 6. CO 2-emission pr. anlæg (kilde-til-hjul). Figur 7. CO2-emission pr. km for den enkelte bustype (kilde-til-hjul)

Side 18 6 UDREDNING AF RELEVANTE EKSISTERENDE TEKNOLOGIER Nærværende afsnit beskriver de forskellige drivmiddelteknologier; El, gas og hybrid. Deres tekniske beskrivelse, infrastruktur, økonomi mv. beskrives. Bilag 1 viser en screening af markedet for busser drevet på alternative brændstoffer. Erfaringer og eksisterende projekter for hver af de tre drivmiddelteknologier beskrives i Bilag 2. 6.1 Elbusser 6.1.1 Teknisk beskrivelse Der findes overordnet to typer elbusser: (1) elbusser, der drives via køreledninger i luften eller kørebanen og (2) batteridrevne elbusser. Grundet projektets karakteristika fokuseres udelukkende på sidstnævnte teknologi i denne rapport. For at benytte el som drivmiddel kræves en elmotor i stedet for en traditionel forbrændingsmotor. En elmotor leverer på samme måde som en forbrændingsmotor et kraftudtag, der får drivakslen til at dreje og bussen til at køre. Elmotorer kan også være placeret decentralt ved de drivende hjul. I dag benyttes der i vid udstrækning litium-ion batterier i forbindelse med el-transport, der har en højere energi-densitet og vejer mindre end gamle blybatterier. Dette gør batteriet mere kompakt og mere kraftfuldt. Energidensiteten i et batteri er med den nuværende teknologi lav ca. 30 gange mindre end for benzin og diesel. Det betyder, at batteripakken skal være stor for at opnå en acceptabel rækkevidde (Grontmij, 2013a). Ved opsamling af den kinetiske energi benyttes mindre batterier monteret på bussens chassis. For disse batterier sker opladningen løbende under bussens drift. Batteridrevne elbusser er endnu ikke udbredte i hverken Danmark eller resten af Europa, men teknologien testes på nuværende tidspunkt flere steder. Blandt andet har Movia siden november 2013 testet to elbusser af mærket BYD i København. Ifølge producenten kan disse køre op til 250 km per opladning i bykørsel med en maksimal hastighed på 70 km/t (se Bilag 2 for yderligere information). De elbusser, der i dag findes på markedet, omfatter kun de små modeller på 12 m, jf. teknologioversigten i Bilag 1. 6.1.2 Infrastruktur og logistik Gennem det centrale elnet vil der alle steder i Danmark være mulighed for at benytte el til opladning af busser. Der er ikke behov for etablering af yderligere distributionsinfrastruktur ved en omlægning af busserne fra diesel- til eldrift. Ladestandere bliver koblet direkte til det centrale elnet, og der er således ikke behov for lagringskapacitet i forbindelse med ladeanlæggene.

Side 19 Der vil være behov for opgradering af stikledningen til busanlæg og evt. transformer, hvorfra der strømforsynes. Opladning af større batterier sker via en såkaldt plug-in løsning, hvor bussen sættes i stikkontakten. En fuld opladning af batteriet tager ca. 5 timer (BYD). Flere aktører udvikler og tester på nuværende tidspunkt mulighederne for trådløs opladning af elbussernes batterier ved hjælp af induktion. Det gælder for eksempel det schweiziske ABB, der tester lynopladning af et 400 kw batteri på 15 sekunder på en forsøgsrute ved Geneve lufthavn (www.abb.dk), samt det canadiske Bombardier, der lynoplader elbusser via en spole i asfalten (www.ing.dk ). 6.1.3 Økonomi I dette projekt er regnet med en merpris for investering i en 12 m elbus fremfor en 12 m diesel bus på ca. 2 mio. DKK. Denne pris er baseret på de førnævnte BYD busser, der pt. testes i København. Det skal dog nævnes, at priserne for de eksisterende elbusser svinger meget. Den anvendte pris i nærværende rapport er et udtryk for gennemsnittet af de identificerede priser. Hertil kommer en ekstra udgift i form af nyt batteri ca. hvert 6. år. Som beskrevet herover kan ladestandere kobles direkte på det centrale elnet, og der vil således ikke være yderligere etableringsomkostninger til distribution forbundet med en omlægning af busserne til eldrift. For at busserne kan anvende el til drift, kræves der således kun etablering af elstandere til opladning. Etablering af ladestandere er vurderet til at koste ca. 3,1 mio. DKK for et anlæg med plads til 40 busser og ca. 5,8 mio. DKK for et anlæg med plads til 80 busser. I prisen er indregnet omkostninger forbundet med tilslutning, fundament, hegn og projektering (Banke + HMN). Prisen for henholdsvis konventionel og grøn el er stort set den samme i dag, såfremt den billigste leverandør vælges jf. www.elpristavlen.dk. I de økonomiske konsekvensberegninger for dette projekt anvendes en elpris for grøn el på 0,74 øre per kwh (se bilag 3). 6.1.4 Energi- og CO 2 -regnskab El produceret ved anvendelse af fossile energikilder som olie og kul betegnes konventionel el, mens el produceret af vedvarende energikilder herunder for eksempel vind, sol og biomasse betegnes grøn el. El fra det centrale elnet i Danmark er en blanding af konventionel og grøn el. Som forbruger er det i dag muligt at købe ren grøn el. Det Økologiske Råd har lavet en hjemmeside, www.grøntelvalg.dk, som vejleder forbrugeren i køb af grøn el, således at der opnås mest miljø for pengene.

Side 20 Såfremt elektriciteten, som elbusserne anvender, er produceret fra vedvarende energikilder kan bussernes drift betegnes som værende CO 2 -neutral. Hertil kommer en CO 2 -udledning forbundet med produktionen af grøn el. Anvendes el fra nettet afhænger CO 2 -regnskabet af elproduktionens brændselssammensætning. Øges andelen af vedvarende energi i elproduktionen, reduceres CO 2 -udledningerne per kwh. I dette projekt regnes med, at der anvendes grøn el til drift af elbusserne, jf. beregning af CO 2 -udledningerne fra scenarierne i kapitel 7. 6.1.5 Miljø og sikkerhed En af udfordringerne ved en øget produktion af vedvarende energi er, at energien ikke kan gemmes og bruges, når der er behov for den. En stor fordel ved brug af el til transport er, at bilerne kan oplades om natten, hvor der er overskud af el fra f.eks. vindmøller. Omvendt er en nødvendig bestanddel af batterierne det sjældne metal litium, som også bruges i batterier til f.eks. mobiltelefoner, digitale kameraer og en lang række andre elektroniske produkter. Skeptikere fremhæver, at der er utilstrækkeligt litium til rådighed for produktion af batterier til elbiler. Desuden er de kendte forekomster af det værdifulde metal begrænset til ganske få lokaliteter i verden, hvor der kan være både miljømæssige og politiske udfordringer forbundet med at udvinde råstoffet (Grontmij, 2013a). Konvertering fra diesel- til elbusser har store miljømæssige fordele for lokalmiljøet, idet elbusserne hverken udleder NO x eller partikler. Herudover støjer elbusser markant mindre end busser med dieselmotorer. 6.1.6 Fordele og ulemper Tabel 3. Opsummering af fordele og ulemper Fordele Leveringsgaranti Grøn el er tilgængeligt fra det centrale elnet Distributionssystetrale elnet, og der er derfor ikke brug for Elladestandere kobles direkte til det cen- etablering af yderligere distributionsinfrastruktur Tankningsanlæg Busser og servicering Elbusserne kræver mindre vedligehold pga. færre mekaniske dele. Ulemper Der skal etableres elladestandere ved busanlæggene, hvilket er forbundet med en meromkostning ifht. forsat dieseldrift Høje investeringsomkostninger da teknologien stadig er ny Manglende muligheder for servicering pga. manglende viden og erfaring med elbusser på værkstederne Batteriet skal udskiftes

Side 21 6.2 Gasbusser Gas som drivmiddel til tunge transporter får langsomt mere og mere opmærksomhed i Danmark. Der er i dag tre offentlige tankanlæg (Fredericia, Odense og Skive), men allerede primo 2014 forventes 6 nye offentlige tankanlæg at blive etableret (www.fdm.dk), ligesom der er planer om at udvide med flere forsøg og anskaffelser til busselskabernes flåder. 6.2.1 Teknisk beskrivelse Gasserne (natur- og biogas) Naturgas er en ren og næste lugtfri luftart og er et fossilt brændstof, der indeholder 89 % metan (CH 4 ). Derudover indeholder den mindre mængder af ethan, propan, butan, pentan og hexan, samt spor af vand, svovl, kvælstof og kuldioxid (www.energinet.dk). Russisk naturgas, som kan leveres fra Østersøledningen (North Stream) eller via Tyskland, indeholder ca. 98% metan. Biogas består af 50-75 % metan (CH 4 ), 25-45 % kuldioxid, CO 2 samt små mængder af vand (H 2 O), hydrogen sulfat (H 2 S), nitrogen (N 2 ), oxygen (O 2 ) og ammoniak (NH 3 ) (Beil. M., Hoffstede. U, 2009). Efter opgradering vil biogas indeholde ca. 97 % metan (Miljøstyrelsen, 2003). Busteknologien Komprimeret gas kan anvendes i almindelige forbrændingsmotorer, der dog skal modificeres for at matche det korrekte kompressionstal. Biler og andre mindre køretøjer anvender typisk benzinmotorer i forbindelse med gas som drivmiddel, mens tunge køretøjer, såsom busser og renovationsbiler, typisk anvender højtryks-dieselmotorer (Grontmij, 2013a). Påfyldningsteknologi Påfyldningen af natur- og biogas foregår meget som påfyldning af benzin og diesel med en påfyldningspistol. Der findes dog forskellige typer af påfyldningsstandere, fordi der er forskel på, hvor højt sugetrykket er i opbevaringstanken på køretøjet, og hvor hurtigt påfyldningen skal ske. Der findes både hurtige påfyldningsstandere (quick fill), der kan fylde tankene på en bus på ca. 20 minutter, og langsomme påfyldningsstandere (slow-fill), der kan fylde tankene på en bus på 4-6 timer (Grontmij, 2013a). Fordelen ved langtidstankning er, at gassen komprimeres mere, hvorved tanken kan fyldes mere op. Da energidensiteten for gasser er meget lav i forhold til flydende drivmidler, er det nødvendigt at hæve denne, enten ved at holde gassen tryksat (CNG) eller ved både at tryksætte og nedkøle gassen til en flydende gas (LNG). Energidensitet for CNG og LNG er henholdsvis 25 % og 40-45 % af traditionel diesel (Grontmij, 2013a).

Side 22 6.2.2 Infrastruktur og logistik Naturgas Naturgassen kommer til Danmark via tre forbindelser: Nybro, Ellund og Dragør (www.energinet.dk). Fra Nybro kommer gassen fra undergrunden fra de danske borefelter og transporteres i land fra felterne i Nordsøen gennem to godt 200 km lange højtrykstransmissionsledninger, som er nedgravet i havbunden (www.naturgasfakta.dk). Fra Dragør og Ellund er der forbindelser til hhv. Sverige og Tyskland. Biogas Biogas produceres typisk fra husdyrsgødning, organisk affald, energiafgrøder, biomasserester og/eller kloakaffald. Disse ressourcer har Danmark en betydelig mængde af, hvilket gør, at biogas er den type biobrændstof, der har det største potentiale i Danmark. I Danmark findes 20-25 større biogasfællesanlæg, yderligere er der flere rensningsanlæg, der også producerer biogas. Fredericia rensningsanlæg opgraderer og afsætter biogas til naturgasnettet som det eneste anlæg i Danmark. Etablerer Aarhus Kommune biogasanlæg, vil gassen fra disse ligeledes kunne indgå i naturgasnettet. En del af de 20-25 eksisterende biogasanlæg vil overgå til distribution af opgraderet biogas via naturgasnettet (Grontmij, 2013a). Danmarks produktionspotentiale i 2012, ud fra uudnyttede ressourcer, er blevet vurderet til at udgøre 35 PJ, svarende til 25 % af det samlede vejtransportforbrug (KBH Kommune/Center for grøn transport, 2007). For at biogassen kan anvendes til transportformål, skal den opgraderes fra rå-biogas til biometan (fjernelse af primært CO 2, H 2 S og H 2 O). Opgraderingsprocessen er generelt energikrævende, og det er derfor vigtigt, at en sådan proces er optimal og helst foregår i stor skala (KBH Kommune/Center for grøn transport, 2007). Distribution Biogas og naturgas kan indgå i gasnettet på lige fod, efter at biogassen er blevet opgraderet, hvor den blandes med naturgassen og fragtes gennem gasnettet, eller opsamles i separate tanke og fragtes til tankningsstedet via tankvogne. Nedenstående figur viser, hvordan biogas og naturgas kan indgå på gasnettet sammen. Figur 8. Natur- og biogas. Kilde: www.ngvaeurope.eu