I forlængelse af indlæg på "Trafikdage på AUC" i 1995, 1997, 1998 og 1999 gives en opdatering af udviklingen omkring begrænsning af luftforurening fra vejtrafik i EU og i USA. Hovedvægten er lagt på den seneste udvikling efter auto/oil 2. Svovl, CO2 og MTBE er nogle af nøgleordene. Der vil også blive redegjort for de kommende års forventede aktiviteter

Iversen, Erik

Danish

Open Access Journals at Aalborg University

Trafikdage på Aalborg Universitet 2001 189Luftforurening fra vejtrafik: Hvad sker i EU - og i USA?Specialkonsulent Erik Iversen, Miljøstyrelsen1. BaggrundVed "Trafikdage på AUC" i 1995, 1997, 1998 og 1999 er blevet orienteret om de megetvidtgående beslutninger, som inden for det seneste årti er truffet inden for EU med henblik påat begrænse luftforureningen fra vejtrafik. (www.trafikdage.dk).Traditionelt har indsatsen været rettet mod at begrænse udslippet af de såkaldte reguleredestoffer (kulilte (CO), kulbrinter (HC), kvælstofoxider (NOx) og partikler (fra dieseldrevnekøretøjer)). Der er til det formål sket en løbende skærpelse af kravene til udstødningsgassensindhold af disse stoffer for forskellige køretøjstyper (personbiler, varebiler, lastbiler/busser,motorcykler og knallerter, traktorer og mobile ikke-vejgående maskiner). Der er endvidereindført krav til de anvendte brændstoffer. Reglerne omfatter også begrænsning af denfordampning, der sker fra benzindrevne biler og ved lagring og distribution af benzin. I enrække lande (herunder Danmark) er endvidere indført krav om etablering afdampgenindvindingsanlæg i forbindelse med tankning af biler. Senest er der taget initiativertil at begrænse udslippet af CO2 fra personbiler, blandt andet via aftaler mellem EU-Kommissionen og bilindustrien.2. Udviklingen i EUI det følgende er givet en summarisk gennemgang af udviklingen inden for EU siden de førstedirektiver om begrænsning af luftforurening fra motorkøretøjer blev indført i 1970.2.1. "Før katalysator"-periodenDet væsentligste miljøproblem i perioden fra 1970 og frem til indførelsen afudstødningsnormer, der forudsatte anvendelse af katalysatorer, var uden tvivl blyindholdet ibenzin. Der blev vedtaget direktiver, som indebar, at blyindholdet blev reduceret til 0,15 g/l.Der blev også indført skærpelser af de fastsatte udstødningsnormer, men i praksis var deralene tale om tilpasning til den tekniske udvikling, og EU-reglerne var en direkte kopi af deikke-bindende grænseværdier, som var vedtaget inden for FN's Economic Commission forEurope (ECE-Regulation 15-00 til 15-04). Udstødningsnormerne skulle demonstreresoverholdt i forbindelse med typegodkendelse af en prototype af det givne køretøj. Der indgikikke krav til køretøjer i brug.2.2. Euro 1I 1980'erne begyndte luftforureningsproblemerne for alvor at komme i fokus i EU, især medbaggrund i den omsiggribende skovdød. Det førte til nedsættelse af en speciel ekspertgruppeunder Kommissionen (ERGA, senere erstattet af MVEG), som fik til opgave at vurderebehovet for mere vidtgående indgreb over for motorkøretøjer. Resultatet af dette arbejde blevTrafikdage på Aalborg Universitet 2001190vedtagelse af de såkaldte Euro 1-normer, som forudsætter anvendelse af katalysatorer ogkulfiltre på benzindrevne køretøjer og markedsføring af blyfri benzin. Der blev samtidigindført holdbarhedskrav (80.000 km), som skulle demonstreres overholdt i forbindelse medtypegodkendelsesprocessen. Euro 1-normerne trådte i kraft i 1993 (i Danmark dog allerede i1990). Der blev fra 1996 indført en mindre skærpelse af værdierne (Euro 2).2.3. Auto/oil 1I 1992 igangsattes det såkaldte auto/oil 1 program, der havde til formål at fastlægge år 2000-normer for alle motorkøretøjskategorier på et niveau, som ville gøre det muligt at opfylde deluftkvalitetskrav, som forventedes at være i kraft i 2010. Resultatet blev et forslag fra EU-Kommissionen til en 2-trins proces, hvor man i første omgang alene fastlagde bindendenormer for år 2000 (Euro 3) og vejledende normer for år 2005 (Euro 4). I den videre politiskeproces skete der imidlertid det, at Ministerrådet og Europa-Parlamentet ændrede devejledende 2005-normer til bindende normer. For brændstofferne blev der dog alene satbindende værdier for svovlindhold (benzin og diesel) og aromatindhold (benzin).Euro 3-normerne er ikke kun en skærpelse af grænseværdierne. Der er også sket en justeringaf testprocedurerne, således at man i højere grad simulerer de forhold, køretøjerne udsættesfor i praksis. For person- og varebiler indebærer det blandt andet, at opsamling afudstødningsgasser starter straks efter motorstart i stedet for som hidtil efter 40 sekunder, og atder er indført specielle udstødningsnormer ved lave temperaturer (minus 7°C). Forlastbiler/busser er den hidtidigt anvendte stationære test suppleret med en transient test(accelerationer/decelerationer).Der er også for første gang indført regler, som er rettet mod køretøjer i brug. De omfatterf.eks. "On Board Diagnostic" (OBD) og mulighed for at kontrollere, at køretøjer i brug, der eranvendt og vedligeholdt efter fabrikanten forskrifter, opfylder kravene efter 80.000 km(100.000 km fra 2005). Reglerne indeholder mulighed for recall, såfremt der konstateresoverskridelse af grænseværdierne. For lastbiler/busser er indført regler, som vanskeliggør"cycle beating". Man har set tilfælde, hvor motorer opfylder udstødningsnormerne pålaboratoriet, men at der i motorerne er  indbygget en kontrolstrategi, som indebærer, at manunder aktuelle forhold minimerer energiforbrug på bekostning af højere NOx-udslip.Som et eksempel på den udvikling, der har fundet sted siden 1970, er i figur 1 vistudstødningsnormerne for personbiler for NOx.Trafikdage på Aalborg Universitet 2001 191Figur 1. Udvikling i udstødningsnormer for NOx for benzindrevne personbiler i EU og USASom det ses kom den første virkelige stramning af grænseværdierne i EU i 1993 i forbindelsemed indførelsen af Euro 1 normerne, som forudsatte brug af katalysatorer. I Danmark blevdisse grænseværdier allerede indført fra 1990. Det fremgår også, at grænseværdierne i EU og iUSA i dag ligger på samme niveau, og at der begge steder er vedtaget yderligere skærpelser,som vil træde i kraft i de kommende år (tabel 1).Udstødningsnormer for NOx fra personbiler (g/km)EU USA2001   0,15 1994-1996   0,252006   0,08 2004-2006   0,04Tabel 1. Den seneste udvikling i udstødningsnormer for NOx fra personbiler i EU og USA.Ved sammenligningen af de to normsæt er det vigtigt at tage med i betragtningerne, at defremtidige amerikanske værdier (2004) er at opfatte som gennemsnitsværdier for den enkeltefabrikant. Det er muligt at få godkendt biler efter 8 forskellige "bins", hvor NOx-værdienvarierer fra 0,0 til 0,13 g/km. Det er således i princippet muligt at få godkendt en model iUSA, som ikke vil kunne godkendes i EU. Der er endvidere forskel i holdbarhedskravene(100.000 km i EU og 190.000 km i USA), ligesom de amerikanske krav omfatter både benzinog diesel. I EU er der mildere krav til dieselbiler (0,25 g/km fra 2006).N O x - s ta n d a r dP e r s o n b i le r  (b e n z in )00 ,511 ,522 ,533 ,541973197619791982198519881991199419972000200320062009g/kmU S E UTrafikdage på Aalborg Universitet 2001192Også for lastbiler og busser er der sket en væsentlig stramning af grænseværdierne både i EUog i USA. I figur 2 og 3 er vist udviklingen for NOx og partikler.Figur 2. Udvikling i udstødningsnormer for NOx Figur 3. Udvikling i udstødningsnormer forpartiklerSer man nøjere på den seneste udvikling vil man også her se, at USA med de nye 2007-normer får væsentlig skrappere krav, end dem der er vedtaget i EU.Udstødningsnormer  for NOx og partikler fra lastbiler og busser (g/kWh)(baseret på transient test)NOx PartiklerEU USA EU USA2001 5,0 2004-2006 ca. 2,7 2001 0,16 2004-2006 0,132006 3,5 2007-2010 0,27 2006 0,03 2007 0,0132008 2,0Tabel 2. Den seneste udvikling i udstødningsnormer for NOx og partikler fra lastbiler/busser i EU ogUSA. Når der for USA (2004-2006) er angivet en ca.-værdi for NOx, skyldes det, at der alene erfastlagt en grænseværdi for NMHC+NOx på 3,2 g/kWh.Emissions normer for NOx - HDT02468101214161984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010g/kWhEU USAEURO 0EURO 1 EURO 2EURO 3EURO 4EURO 5Emissions normer for Partikler - HDT (transient test)00,10,20,30,40,50,60,70,80,91989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009g/kWhEU USAEURO 1EURO 2EURO 3EURO 4Trafikdage på Aalborg Universitet 2001 193Det er i dag den almindelige opfattelse, at overholdelsen af de europæiske Euro 4-krav (2006)for partikler og Euro 5-krav (2008) for NOx og de amerikanske 2007-krav for både NOx ogpartikler vil forudsætte anvendelse af efterbehandlingsudstyr (NOx-katalysatorer ogpartikelfiltre).2.4. CO2Begrænsning af bilernes brændstofforbrug/CO2-udslip kom på dagsordenen i 1995-96, hvorEU's miljøministre vedtog en strategi for reduktion af personbilers CO2-udslip. Målet var, atdet gennemsnitlige udslip af CO2 fra nye personbiler i 2005, eller senest i 2010, skulle værereduceret til 120 g/km, svarende til 20 km/l for benzinbiler og 22 km/l for dieselbiler. Aktueltvar tallet i 1995 185 g/km, svarende til 13 km/l for benzinbiler og 14 km/l for dieselbiler.Målet skulle nås via en kombination af en frivillig aftale med bilindustrien, mærkning oginformation og anvendelse af økonomiske styringsmidler. Aktuelt er der indgået en aftalemellem EU-Kommissionen og den europæiske (ACEA), japanske (JAMA) og koreanske(KAMA) bilindustrien, som indebærer, at det gennemsnitlige udslip fra nye personbiler i2008/2009 skal være reduceret til 140 g/km (17 km/l for benzinbiler og 19 km/l fordieselbiler). Det svarer til en reduktion på 25% i forhold til 1995. De første afrapporteringertyder på, at målet nås:År Gn.snit (g CO2/km) Reduktion1995 (basis) 185 -1999 174 6%2000 (ACEA) 169 9%. . .2008 140 (?) 25%Der er endvidere indført regler om mærkning og information om bilers brændstofforbrug ogom indsamling af data om nye bilers brændstofforbrug og CO2-udslip.2.5. Auto/oil 2Som ovenfor nævnt førte auto/oil 1 processen til forslag fra Kommissionen, der indeholdtbindende normer for år 2000 og vejledende normer for år 2005. Baggrunden var, at manmente, at der var behov for mere dybtgående undersøgelser, før de endelige 2005-værdierkunne fastlægges. Kommissionen igangsatte på den baggrund i 1997 det såkaldte auto/oil 2program. Som også nævnt førte den politiske proces til vedtagelse af bindende normer for2005, og forudsætningerne for auto/oil 2-programmet faldt dermed på jorden. Processen kørtedog videre, og blandt resultaterne var udarbejdelsen af en emissionsdatabase for samtligekilder, som vil blive anvendt som basis ved fremtidige vurderinger af behovet for at skærpeudslipskravene. I figur 4 er vist resultatet af den forventede udvikling i udslippet afforurenende stoffer fra vejtrafik frem til år 2020.Trafikdage på Aalborg Universitet 2001194Figur 4. Forventet udvikling i udslip af forurenende stoffer fra vejtrafik i perioden 1990-2020 baseretpå allerede vedtagne udstødningsnormer.Som det ses forventes der at være sket en reduktion i udslippet af de regulerede stoffer medop mod 80% i 2020 i forhold til 1990. Og i disse beregninger indgår skøn over forventettrafikudvikling. Aftalen mellem EU-Kommissionen og bilindustrien ser derimod ud til aleneat føre til en stabilisering af CO2-udslippet fra omkring 2005.2.6. Forslag til nyt brændstofdirektivMed baggrund i auto/oil 2-progammet og et supplerende svovl-program har EU-Kommissionen i år 2000 gennemført en vurdering af behovet for at skærpe specifikationernefor benzin og diesel ud over de værdier som på forhånd er fastsat for svovl og aromater (50ppm og 35%). Der er i den sammenhæng gennemført specielle analyser for svovlindhold ogMTBE. Kommissionen konkluderer, at man med henblik på at opfylde de fastsatte Euro 4-normer (2005) ikke ser noget generelt behov for at skærpe kravene til benzin og diesel.Normerne vil kunne opfyldes ved anvendelse af brændstof med 50 ppm svovl. Mankonkluderer også, at det ud fra en miljømæssigt vurdering er ønskeligt at kunne tilsætte en vismængde MTBE til benzinen. Man foreslår derfor, at de specifikationer, som gælder fra år2000 føres videre også efter 2005 (bortset fra svovl og aromater).Det gennemførte svovlprogram har imidlertid vist, at anvendelse af energieffektivebenzinmotorer til begrænsning af CO2-udslip (direkte indsprøjtning, leanburn) vil giveEmissioner fra vejtransport - EU15(1990 =100)0204060801001201401990 1995 2000 2005 2010 2015 2020NMHC NOx PM10 CO2Trafikdage på Aalborg Universitet 2001 195problemer i forhold til overholdelse af udstødningsnormerne for NOx. Hertil krævesavancerede katalysatorer, som er yderst følsomme over for svovl. Også overholdelse NOx-kravene til Euro 4-dieselbiler skønnes at kunne give problemer uden brug af sådanneavancerede svovlfølsomme NOx-katalysatorer. Et lavere svovlindhold vil herudover forventesat gøre det lettere at overholde Euro 4-kravene for partikler fra tunge køretøjer forsynet medfiltre.Resultatet af disse overvejelser er blevet, at EU-Kommissionen i maj 2001 fremlagde forslagom indfasning af svovlfri (under 10 ppm) benzin og diesel med start i 2005 og fuld indfasninginden udgangen af 2010. Den væsentligste begrundelse er muligheden for reduceret CO2-udslip. En sideeffekt er større effektivitet af katalysatorerne i den eksisterende bilpark.Derimod forventes ingen effekt på den fremtidige bilpark, som vil blive konstrueret til atoverholde udstødningsnormerne ved et givet svovlindhold.Også i USA er vedtaget regler om svovlindhold i benzin og diesel. For benzin er fastsat engennemsnitsværdi og max. værdi.  For 2004 er grænserne 120/300 ppm. I 2006 skærpesværdierne til 30/80 (i dag er det tilladte indhold 1000 ppm). For diesel vil svovlindholdetblive begrænset til max. 15 ppm med virkning fra 1. juli 2006 (i dag er det tilladte indhold500 ppm). Baggrunden for den amerikanske udvikling er - i modsætning til EU - alene atfastsætte et svovlindhold, der gør det muligt at opfylde de fastlagte udstødningsnormer.3. MTBEStoffet MTBE (methyl-tertiær-butyl-ether) har siden 1980'erne opnået en vis udbredelse somerstatning for bly. MTBE har højt oktantal og er let blandbar med benzin. I og med at stoffetindeholder ilt, har det en positiv effekt på forbrændingen i motoren. Det er blandt andetgrunden til, at det i USA har fået endnu større udbredelse end i Europa. De amerikanskemyndigheder har indført regler, der indebærer, at al benzin, der sælges i områder, hvor der erproblemer med overholdelse af gældende luftkvalitetsstandarder, skal indeholde mere end 2%ilt. I praksis betyder det, at 30-35% af al benzin i USA er tilsat oxygenater. MTBE er detforetrukne stof (ca. 80% af tilfældene). Et andet stof der anvendes er ethanol. 2% ilt svarer tilet indhold af ca. 11% MTBE eller ca. 5% ethanol i benzinen.MTBE er et stof, der selv i små mængder giver anledning til en ubehagelig lugt. Der er på denbaggrund sat fokus på stoffet efter, at man i Californien har været nødt til at lukke en rækkedrikkevandsboringer på grund af  forekomst af MTBE stammende fra utætte benzintanke. Decaliforniske myndigheder har forbudt anvendelsen af stoffet fra 2003. Også for resten af USAdiskuteres muligheden for et forbud mod MTBE.Også i Danmark er der konstateret MTBE i grundvandet i nærheden af benzinstationer. Daden danske drikkevandsforsyning i 99% af alle tilfælde er baseret på urenset grundvand, harMiljøstyrelsen som opfølgning på en handlingsplan fra 1998 taget en række initiativer. For detførste er der udarbejdet en ny benzintankbekendtgørelse, som vil medføre større krav tilTrafikdage på Aalborg Universitet 2001196benzintanke med henblik på at undgå udsivning (dobbeltvægge, kontrolmålinger m.m).Kravene skal være opfyldt i 2004, men via afgiftslettelser på benzin, der sælges på stationer,der opfylder de nye krav, regner man med, at mange tankstationer hurtigt vil gennemføre dekrævede ændringer. Da MTBE forekommer i størst mængde i 98 oktan benzin, harMiljøstyrelsen gennemført en kampagne med henblik på, at få de bilister, der i dag kører på98 oktan, men som godt kan køre på 95 oktan, til at skifte til 95 oktan. Endvidere er derindgået en frivillig aftale mellem Miljøstyrelsen og oliebranchen, som indebærer, at 92 og 95oktan benzin fra 1. maj 2001 ikke vil indeholde MTBE, og at antallet af stationer, som sælgerMTBE-holdig 98 oktan vil blive reduceret til 10% af det oprindelige antal.Samtidig har Danmark i forbindelse med de igangværende diskussioner i EU om defremtidige benzinspecifikationer fremlagt forslag om ændring af gældende regler, således atdet bliver muligt for lande, der har potentielle problemer med forurening afdrikkevandsforsyningen, kan indføre forbud mod anvendelsen af MTBE. Desværre er deringen opbakning i EU, hverken fra Kommissionen eller fra de øvrige medlemslande. Alle eraf den opfattelse, at MTBE er ønsket i benzinen som oktantalsforhøjer, og som erstatning forandre mere skadelige stoffer som aromater, benzen m.m. Komissionen mener, at problemetbedst løses ved at forbedre kvaliteten af benzintankene og føre kontrol med eventuelle udslip.4. Aktiviteter i EU i de kommende årSom det fremgår af de beregninger, der er gennemført inden for auto/oil 2-programmet er deri det seneste årti sket en væsentlig reduktion i udslippet af de forurenende stoffer framotorkøretøjer, og der er vedtaget direktiver, som vil forstærke denne udvikling i dekommende år. Alligevel er det Kommissionens opfattelse, at der på en række områder erbehov for yderligere forbedringer. Auto/oil 2-beregningerne pegede efter Kommissionensopfattelse på 4 væsentlige problemområder:a. CO2b. Stoffer der fører til dannelse af ozon (HC og NOx)c. Små partiklerd. Lokal NO2.En række af de direktiver, som forhandles i øjeblikket er begrundet i disse forhold: revision af brændstofdirektivet (svovlfri brændstof/CO2) skærpede regler for motorcykler skærpede krav til dieseldrevne motorer i mobile ikke-vejgående maskiner (fase 3 og 4) krav benzindrevne arbejdsredskaber (motorsave, plæneklippere m.m)I de direktiver, som er vedtaget, indgår i øvrigt forpligtelser for Kommissionen til at se på enrække andre forhold, som. f.eks.:Trafikdage på Aalborg Universitet 2001 197 udarbejdelse af nye procedurer for måling af partikler fastlæggelse af Euro 5 for personbiler (partikelkrav) vurdering af behov for partikelkrav til benzinbiler (direkte indsprøjtning, leanburn) og 2-takts motorcykler CO2-udslip fra hybridbiler udarbejdelse af OBD og in-use conformity check for lastbiler/busser udarbejdelse af holdbarhedskrav til dieselmotorer i lastbiler/busser fastlæggelse af globale kørecyklusser til lastbiler/busser og motorcyklerDer er næppe tvivl om at fokus i de kommende år vil blive lagt på partikler og CO2. Forpartiklernes vedkommende vil diskussionerne dreje sig om behovet for en ændring fravægtbaserede udstødningsnormer til normer, som også tager hensyn til partiklernes antal,størrelse og sammensætning. Herved vil man i højere grad kunne rette indsatsen mod enbegrænsning af de mere sundhedsskadelige ultrafine partikler.Der vil i øvrigt næppe fremover blive igangsat nye isolerede auto/oil programmer.Kommissionen har i maj 2001 vedtaget det det såkaldte CAFE-program (Clean Air ForEurope). Dette program vil - formentlig fra 2004 - fungere som en ramme for al fremtidigarbejde med forbedring af luftkvalitet. Hensigten er at alle kilder inddrages i vurderingerne,således at man på ethvert tidspunkt kan målrette indsatsen mod de mest omkostningseffektivetiltag for at sikre overholdelse af fremtidige luftkvalitetsstandarder.

Luftforurening fra vejtrafik: Hvad sker i EU - og i USA?

https://journals.aau.dk/index.php/td/article/download/4752/4128

Luftforurening fra vejtrafik: Hvad sker i EU - og i USA?

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Open Access Journals at Aalborg University