Het energiegebruik in de transportsector wordt nog steeds sterk gedomineerd door olieproducten. Klimaatverandering en luchtkwaliteit zijn belangrijke drijfveren voor Europees, nationaal en lokaal beleid voor verduurzaming van de vervoerssector. Het vervangen van fossiele brandstoffen door energiedragers uit hernieuwbare bronnen leidt tot een sterkere verknoping van mobiliteit met het totale energiesysteem. Elektrificatie zal een grote rol spelen in deze transitie, maar voor veel toepassingen in de transportsector is de toekomstige energiemix nog onzeker en afhankelijk van technische ontwikkelingen en kostenontwikkelingen in de verschillende aandrijftechnologieën en energiedragers.
Wereldwijd is de transportsector goed voor ongeveer 30% van het energiegebruik (IEA, 2018). In Nederland is de transportsector verantwoordelijk voor zo’n 14% van het binnenlands energiegebruik. Daarnaast is de hoeveelheid brandstof die in Nederland wordt gebunkerd door schepen en vliegtuigen nog ruim anderhalf keer zo groot als het binnenlands verbruik door de transportsector.
Als vliegen de enige optie lijkt
Het grootste deel van het binnenlands energiegebruik door transport komt voor rekening van het wegtransport, waarbij personenauto’s, bestelauto’s, vrachtwagens en bussen worden gebruikt om passagiers, goederen en dieren te vervoeren. Tot nu toe worden de meeste wegvoertuigen aangedreven door een interne verbrandingsmotor en rijden ze op olieproducten zoals benzine en diesel waarin een beperkt percentage biobrandstoffen wordt bijgemengd.
Klimaatverandering en luchtkwaliteit zijn twee belangrijke drijfveren om mobiliteit te verduurzamen. De totale CO2-emissie voor het vervoeren van personen of goederen wordt bepaald door de hoeveelheid personen of goederen die vervoerd moeten worden, de afstand waarover deze personen of goederen vervoerd moeten worden, de logistieke efficiëntie van het vervoer, de energetische efficiëntie van de gebruikte voertuigen en de koolstofintensiteit van de gebruikte energiedrager. Voor luchtverontreinigende emissies is de relatie minder direct, met name als het gaat om de voertuiggerelateerde factoren, maar in grote lijnen wel vergelijkbaar.
Verduurzamen van transport kan volgens de Trias Energetica door:
Zowel voor klimaat als voor luchtkwaliteit moet de grootste bijdrage aan het bereiken van nul of zeer lage emissies komen van het verschonen en verduurzamen van voertuigen en de energiedragers die ze gebruiken. Maar in het licht van het eindige koolstofbudget dat volgt uit de doelstelling om te streven naar maximaal 1,5 °C mondiale opwarming, is het echter ook belangrijk om op de andere aangrijpingspunten beleid te implementeren. Zolang er nog een grote groep vervoermiddelen op fossiele brandstoffen rijdt, vaart en vliegt kunnen verminderen en veranderen sterk bijdragen aan het reduceren van de cumulatieve CO2-emissies op weg naar een duurzaam mobiliteitssysteem. Belangrijke opties voor verminderen en veranderen zijn modal shift, deelmobiliteit (Mobility-as-a Service), slim verkeersmanagement en andere vormen van (technische maatregelen voor) beïnvloeding van het reis- en rijgedrag.
Europees (bron)beleid speelt een grote rol in de verduurzaming van mobiliteit. Europese emissienormen reguleren de uitstoot van luchtverontreinigende en CO2-emissies door personen- en bestelauto’s, vrachtwagens en bussen en worden periodiek aangescherpt. Vergroting van het aanbod en de inzet van duurzame energie dragers wordt door de Richtlijn Hernieuwbare Brandstoffen afgedwongen. Daarnaast is er Europees beleid dat landen verplicht een minimale hoeveelheid infrastructuur aan te leggen voor de distributie van duurzame energiedragers. In het kader van het Fit-for-55 programma heeft de Europese Commissie recent voorgesteld om een apart CO2-handelssysteem voor mobiliteit en gebouwde omgeving in te stellen, waarmee CO2-emissies door mobiliteit een prijs gaan krijgen.
Nationaal beleid richt zich enerzijds via de implementatie van Europese richtlijnen op de aanbodzijde en anderzijds via onder andere fiscaal beleid en subsidies op bevordering van de vraag naar duurzame voertuigen en energiedragers. Lokaal beleid, zoals concessieverlening voor publieke laadpalen, is in veel gevallen meer faciliterend, maar kan soms ook dwingend zijn, zoals via milieuzones en zero-emissiezones voor stadslogistiek. Zowel op nationaal als lokaal niveau is er beleid om de overstap van auto naar openbaar vervoer, fietsen en wandelen en van vrachtauto naar spoor en binnenvaart te stimuleren.
De stikstofcrisis heeft geleid tot een groeiende vraag naar zeer schone en emissievrije werk- en voertuigen voor de bouw en de bouwlogistiek.
Rijden op elektriciteit levert de meest efficiënte keten om duurzame energie in te zetten voor voertuigaandrijving. In het Europese en nationale beleid is elektrificatie daarom de belangrijkste optie voor verduurzaming van personen- en bestelauto’s en van vrachtwagens voor stadsdistributie en regionaal vervoer. In Nederland is, mede door fiscaal beleid, het aantal elektrische auto’s de laatste jaren snel toegenomen. Het aandeel batterij -elektrische voertuigen in de nieuwverkopen van personenauto’s ligt inmiddels rond de 30%.
Als gevolg van de spectaculaire ontwikkelingen in de prijs en prestaties van batterijen lijkt elektrische aandrijving tegen 2030 ook voor een groot deel van het lange-afstandsgoederenvervoer over de weg niet alleen technisch haalbaar, maar zelfs goedkoper te worden dan rijden op diesel. En ook voor een deel van de binnenvaart wordt batterij-elektrische aandrijving gezien als een aantrekkelijke verduurzamingsoptie.
Energieopslag
Elektrificatie van het vervoer veroorzaakt een grote toename van de vraag naar elektriciteit. Om aan de vraag te kunnen voorzien moet de huidige netwerkinfrastructuur in verschillende opzichten worden verzwaard. Dit speelt op korte termijn vooral bij de elektrificatie van vrachtwagens, die een hoog laadvermogen vragen en weinig flexibel zijn in het moment waarop ze van elektriciteit worden voorzien. Op veel bedrijventerreinen kunnen momenteel nieuwe stroomvragers niet aangesloten worden.
Autobatterijen kunnen echter ook een rol spelen als een bron van flexibiliteit in het elektriciteitssysteem. Dit vereist de ontwikkeling van slimme netten en het uitrusten van voertuigen met “vehicle-to-grid” functionaliteit.
Flexibiliteit van het energiesysteem
Er zijn ook transporttoepassingen die minder gemakkelijk of niet geëlektrificeerd kunnen worden. Denk aan lucht- en scheepvaart en energie-intensief wegverkeer. Voor deze toepassingen moeten alternatieve oplossingen worden ontwikkeld. De belangrijkste opties daarvoor zijn waterstof, duurzame biobrandstoffen en e-fuels (synthetische brandstoffen gemaakt uit duurzaam geproduceerde waterstof en CO2). Waterstof kan met behulp van brandstofcellen zonder emissies worden omgezet in elektriciteit voor elektrische aandrijving van voer- en vaartuigen, maar kan ook worden toegepast in verbrandingsmotoren. Biobrandstoffen en e-fuels worden ingezet in verbrandingsmotoren en hebben als voordeel dat ze grotendeels gebruik kunnen maken van de bestaande infrastructuur voor distributie.
Waterstof
Biogas en synthetisch gas
Inzet op genoemde alternatieven is niet alleen belangrijk voor allerlei zware transporttoepassingen, maar ook als achtervang voor toepassingen die wel geëlektrificeerd kunnen worden. De tijdige grootschalige toepassing van elektrische aandrijving is immers afhankelijk van verschillende onzekere factoren zoals de toekomstige ontwikkeling van de prijzen van batterijen , de beschikbaarheid van grondstoffen en het tempo waarin het elektriciteitsnetwerk kan worden verzwaard.
Er is op dit moment nog geen consensus over de mix van energiedragers waarmee moeilijk te elektrificeren vervoerwijzen in de toekomst van energie zullen worden voorzien. Zowel aan de kant van de productie van brandstoffen als aan de kant van de aandrijftechnologie worden er verschillende opties ontwikkeld en in de praktijk beproefd.
De emissies van internationale lucht- en scheepvaart vallen niet onder de nationale regelgeving en bleven daarom lange tijd buiten beeld in het beleid voor duurzame mobiliteit. Internationale coördinatie is vereist en komt nu ook op gang om deze emissies te beperken. Omdat veel duurzame alternatieven voor deze modaliteiten, zeker in eerste instantie maar waarschijnlijk ook op lange termijn, duurder zijn dan fossiele brandstoffen , kan marktwerking alleen er niet voor zorgen dat bestaande technologieën worden vervangen door hernieuwbare varianten.
Voor luchtvaart worden in ICAO-verband de doelen voor verduurzaming aangescherpt. Europees en nationaal beleid richten zich onder andere op het verhogen van de bijmengverplichting voor duurzame brandstoffen, het heffen van belasting op kerosine en vliegtickets en op het aanscherpen van het CO2-handelssysteem (EU-ETS) met betrekking tot de luchtvaart. Elektrisch vliegen biedt beperkt kansen voor korte afstandsvluchten met kleine toestellen, maar voor het overgrote deel van de luchtvaart zijn sustainable aviation fuels (geavanceerde biobrandstoffen en e-fuels) en zuinig vliegen de komende decennia de enige opties voor verduurzaming.
Voor scheepvaart heeft de Internationale Maritieme Organisatie (IMO) zichzelf in haar klimaatstrategie van 2023 ten doel gesteld om rond 2050 de netto-broeikasgasuitstoot van de zeescheepvaart tot nul te reduceren. De IMO heeft de afgelopen jaren verschillende juridisch bindende instrumenten geïntroduceerd om de CO2-uitstoot van de zeescheepvaart terug te brengen, waarbij de focus tot nu toe sterk lag op het verbeteren van de energie-efficiëntie van schepen. Momenteel wordt er gewerkt aan een norm die de broeikasgasintensiteit van scheepsbrandstoffen geleidelijk vermindert en aan een mechanisme voor beprijzing van broeikasgasemissies. Methanol en ammoniak zijn belangrijke opties voor de duurzame energie voorziening van de zeescheepvaart.
Europees en nationaal beleid voor verduurzaming van mobiliteit hebben vooral betrekking op de directe emissies door de transportsector. Daar zijn goede redenen voor. De emissies van productie van voertuigen en energiedragers worden toegerekend aan andere sectoren waar ook specifiek beleid voor gevoerd wordt. Maar omdat de aanvoerketens voor materialen, componenten en energiedragers mondiaal zijn, is er wel meer aandacht nodig voor de well-to-wheel keten van energiedragers en voor de gehele levenscyclus van voertuigen, die de productie-, gebruiks- en afvalfase omvat. Daarbij gaat het niet alleen om vermindering van de uitstoot van broeikasgassen en andere milieu-impacts in die ketens, maar ook om beperking van het gebruik van schaarse materialen (circulaire economie) en verbetering van de arbeidsomstandigheden bij de winning van delfstoffen en de productie van componenten buiten Europa.
Voor luchtkwaliteit is de uitstoot van met name stikstofoxiden (NOx) en fijnstof door verkeer een belangrijke factor. Elektrische en brandstofcelvoertuigen produceren uit de uitlaat geen luchtverontreinigende stoffen. Voertuigen met verbrandingsmotoren zijn door steeds verder aangescherpte Europese normen de afgelopen decennia echter ook al veel schoner geworden. De fijnstofuitstoot uit de uitlaat van moderne wegvoertuigen is inmiddels al flink lager dan de emissies van fijn stof door slijtage van remmen, banden en wegdek. Elektrische voertuigen produceren deze emissies ook. De potentiële bijdrage van zero-emissievoertuigen aan de verbetering van de luchtkwaliteit in steden is op langere termijn nog wel relevant maar ook bescheiden. Elektrische voertuigen zijn tot ongeveer 80 km per uur stiller dan conventionele voertuigen. Daarboven domineren banden- en windgeruis in de geluidsemissie van wegvoertuigen en is er dus geen verschil tussen elektrische en conventionele voertuigen.
Sinds 1998 meet EurObserv’ER de inzet van hernieuwbare energie in alle lidstaten van de Europese Unie. EurObserv’ER geeft met kwantitatieve indicatoren inzicht in de energetische, technologische en economische ontwikkelingen op het gebied van hernieuwbare energie.
Op de hoogte blijven van de laatste updates op Energy.nl?