Miljø- og Planlægningsudvalget 2009-10
MPU Alm.del Bilag 79
Offentligt
NO2virkemiddelkatalog- virkemidler til begrænsning af overskridelseraf NO2grænseværdien for luftkvalitet i størrebyer
Steen Solvang Jensen og Matthias KetzelDanmarks MiljøundersøgelserÅrhus Universitet
MiljøprojektNr. 12682009
Miljøstyrelsen vil, når lejligheden gives, offentliggøre rapporter og indlægvedrørende forsknings- og udviklingsprojekter inden for miljøsektoren,finansieret af Miljøstyrelsens undersøgelsesbevilling.Det skal bemærkes, at en sådan offentliggørelse ikke nødvendigvisbetyder, at det pågældende indlæg giver udtryk for Miljøstyrelsenssynspunkter.Offentliggørelsen betyder imidlertid, at Miljøstyrelsen finder, at indholdetudgør et væsentligt indlæg i debatten omkring den danske miljøpolitik.
IndholdFORORDSAMMENFATNING OG KONKLUSIONERSUMMARY AND CONCLUSIONS1 INDLEDNING2NO2SOM LUFTFORURENING2.1 NO2SOM LUFTFORURENING I BYOMRÅDER2.2 GRÆNSEVÆRDIER FORNO22.3 EURO EMISSIONSNORMER FOR KØRETØJER3NO2VIRKEMIDDELKATALOG3.1 TEKNOLOGIKRAV I TILKNYTNING TIL MILJØZONER3.2 TRAFIKPLANLÆGNING3.3 ØKONOMISKE VIRKEMIDLER4METODE FOR MODELBEREGNINGER4.1 BYBAGGRUNDSBEREGNINGER4.2 GADEBEREGNINGER5BASISSCENARIER 2010-20205.1 NO2I BYBAGGRUND5.2 NO2I GADENIVEAU5.3 KILDEOPGØRELSE FORNOX6EFFEKTVURDERING AF NO2VIRKEMIDDELKATALOG6.16.26.36.46.56.66.76.87DIREKTENO2ANDEL OGNOX EMISSIONNO2KONCENTRATION PÅ GADE-OG BYBAGGRUNDSNIVEAUTOTALENOX OG DIREKTENO2EMISSIONSREDUKTIONERVURDERING AF DE ENKELTE VIRKEMIDLERRANGORDNING AF DE ENKELTE VIRKEMIDLERNO2I ANDRE BYERUSIKKERHEDERINDIKATIV STATISTISK MODEL5711172121232427273032353538454545495353555354596061626565676871
EFFEKTVURDERING FOR ØVRIGE FORURENINGER7.1 PM10OGPM2.5KONCENTRATIONER7.2 SAMLEDEPM2.5OGPM10EMISSIONER I MILJØZONEN7.3 CO2EMISSIONER I MILJØZONEN
8
LITTERATURLISTE
Bilag A NOx emissionsfaktorer for de forskellige køretøjskategorierBilag B Total emission af forskellige forureninger i miljøzonen i København ide forskellige scenarierBilag C NOx koncentration i basisscenarierne 2010, 2015 og 2020Bilag D Partikeludstødning og ikke-udstødning samt Euronormer.
3
4
ForordBaggrunden for denne rapport er problemer med at overholde kvælstofdioxid(NO2) grænseværdien for luftkvalitet i de større danske byer og især i3København. Grænseværdien er som årsmiddelværdi 40 �g/m i 2010. Indtil2010 må denne værdi godt overskrides, men kun inden for en såkaldttolerancemargin. Målinger af NO2koncentrationen på udvalgte stationer i detLandsdækkende Måleprogram viser imidlertid, at grænseværdien plustolerancemarginen er overskredet. Modelberegninger viser ligeledes, at en langrække trafikerede bygader i København vil overskride grænseværdien i 2010.Tidligere gennemførte modelberegninger af forskellige trafikale tiltag og NOxkatalysatorer på tunge køretøjer tyder ikke på, at det med de hidtil foreslåedevirkemidler er muligt at sikre, at NO2-grænseværdien for luftkvalitet kanoverholdes på stærkt trafikerede gader i København. På denne baggrund erdet derfor nødvendigt at vurdere en bredere vifte af mulige tiltag i form af etvirkemiddelkatalog for nedbringelse af NO2forureningen.Formålet med denne miljøprojektrapport er således at opstille ogkonsekvensvurdere en bred vifte af mulige tiltag i form af etvirkemiddelkatalog for nedbringelse af NO2forureningen i større danske byer.Tiltagene i virkemiddelkataloget konsekvensvurderes med hensyn til NOxemission og deres effekt i forhold til overholdelse af NO2grænseværdier forluftkvalitet med udgangspunkt i København og med brug af detaljeredemodelberegninger for 2010, 2015 og 2020. Effekten for andre større byer erskønnet med udgangspunkt i København.Afledte effekter er også summarisk vurderet. Virkemidlernes samlede NOxreduktion er estimeret og sat i forhold til det nationale NOx emissionsloft, somDanmark er internationalt forpligtet til at overholde (National EmissionCeilings - NEC direktivet). Virkemidlernes effekter for CO2emission er ogsåvurderet. Endvidere er virkemidlernes effekt på partikelemissionen ogluftkvalitet (PM10, PM2.5og antal partikler) vurderet.Danmarks Miljøundersøgelser (DMU) under Århus Universitet harudarbejdet rapporten for Miljøstyrelsen.Projektet er blevet ledet af en styregruppe bestående af:Katja Asmussen, Miljøstyrelsen (formand)Charlotte von Hessberg, MiljøstyrelsenChristian Lange Fogh, MiljøstyrelsenSigne Krarup, MiljøstyrelsenJan Tjeerd Boom, MiljøstyrelsenBirte Busch Thomsen, Center for Miljø, Københavns KommuneSteen Solvang Jensen, Danmarks Miljøundersøgelser, Århus UniversitetMatthias Ketzel, Danmarks Miljøundersøgelser, Århus UniversitetProjektperioden var 9. juni til 11. februar 2009.
5
6
Sammenfatning og konklusioner
1.1 Baggrund og formålBaggrunden for denne rapport er problemer med at overholde kvælstofdioxid(NO2) grænseværdien for luftkvalitet i de større danske byer og især iKøbenhavn. NO2er sundhedsskadeligt. Grænseværdien er som3årsmiddelværdi 40 �g/m i 2010. Indtil 2010 må denne værdi godtoverskrides, men kun inden for en såkaldt tolerancemargin. Målinger af NO2koncentrationen på udvalgte stationer i det Landsdækkende Måleprogramviser imidlertid, at grænseværdien plus tolerancemarginen er overskredet.Modelberegninger viser ligeledes, at en lang række trafikerede bygader iKøbenhavn vil overskride grænseværdien i 2010. Tidligere gennemførtemodelberegninger af forskellige trafikale tiltag og NOx katalysatorer på tungekøretøjer tyder ikke på, at det med de hidtil foreslåede virkemidler er muligt atsikre, at NO2grænseværdien for luftkvalitet kan overholdes på stærkttrafikerede gader i København. På denne baggrund er det derfor nødvendigtat vurdere en bredere vifte af mulige tiltag i form af et virkemiddelkatalog fornedbringelse af NO2forureningen.Formålet med denne miljøprojektrapport er således at opstille ogkonsekvensvurdere en bred vifte af mulige tiltag i form af etvirkemiddelkatalog for nedbringelse af NO2forureningen i større danske byer.1.2 UndersøgelsenKoncentrationsberegningerne er gennemført i to trin medluftkvalitetsmodeller udviklet af Danmark Miljøundersøgelser. Først er dergennemført bybaggrundsberegninger, som repræsenterer den generelleforurening i København. Derefter er der gennemført gadeberegninger, sominkluderer bybaggrundsbidraget. Beregningerne er gennemført for 138trafikerede gadestrækninger i København og Frederiksberg. Der er tale omgadeslugter med høj tæt randbebyggelse, hvor der potentielt kan væreproblemer med overholdelse af NO2grænseværdierne. Årsdøgntrafikken pågaderne er fra 15.000 - 65.000 biler pr. dag. Beregninger er gennemført for2005, samt 2010, 2015 og 2020.Afledte effekter er også summarisk vurderet for partikler (PM10– partiklerunder 10 mikrometer – og PM2.5– partikler under 2,5 mikrometer i diameter)og for kuldioxid emission (CO2). Partikler er sundhedsskadelige og CO2er endrivhusgas, der bidrager til klimaforandringer.Der opstilles 9 virkemidler af forskellig type: teknologikrav i tilknytning tilmiljøzoner, trafikplanlægning og økonomiske virkemidler.1.3 HovedkonklusionerVejtrafikken er hovedårsagen til kvælstofdioxid (NO2) problemet i byenstrafikerede gader, og NO2koncentrationerne har de senere år været næstenkonstant på trods af, at NOx emissionen fra trafikken er faldende pga. løbendeskærpelse af emissionskravene til biler.
7
Kun en mindre del af det NO2, der findes i luften, er udsendt direkte frakilderne som NO2. Hovedparten dannes i luften ud fra NO(kvælstofmonoxid) emission fra trafikken, som reagerer med luftens O3(ozon)under dannelse af NO2. Ozonniveauerne har de senere år været næstenkonstante, og forventes ikke at ændres i de kommende år, men kan falde lidtpå længere sigt som følge af emissionsreduktioner i Europa.NO2har tidligere udgjort omkring 5-10% af den direkte emission af NOx(NO2og NO) fra trafikken, men denne procentdel har været stærkt stigendede seneste år. Dette har medvirket til at NO2koncentrationen ikke reduceres.Den stigende direkte emission af NO2skyldes især den stærkt stigende andelaf persondieselbiler og til dels varedieselbiler, der har en oxidativ katalysator.Endvidere øger visse partikelfiltre den direkte NO2emission, fordi deindeholder stoffer som oxiderer NO til NO2. De fleste busser i det centraleKøbenhavn har allerede partikelfiltre og en væsentlig andel af de tungekøretøjer i København vil få partikelfiltre for at kunne opfyldeemissionskravene i miljøzonen i København. I 2010 vurderes den direkte NO2andel at være omkring 18% stigende til 24% i 2015 for at falde lidt til 23% i2020.Hvad angår NOx emissionen i trafikerede gader i København I 2010, bidragerden tunge trafik (lastbiler og busser) med omkring 30-35% af NOxemissionen men kun med 3-4% af trafikken, taxier med omkring 7% af NOxemissionen og 8-9% af trafikken, varebiler med omkring 14-18% af NOxemissionen og 10-12% af trafikken, og personbiler med omkring 48-54% afNOx emissionen, men med 77% af trafikken. Samlet set bidragerdieselkøretøjer således med omkring 80-85% af NOx emissionen.Beregningerne viser, at i basisscenarierne falder NOx emissionen fra 2010 til2020 uden nye tiltag, men som følge af strengere Euronormer. Den direkteNO2emission stiger derimod fra 2005 til et maksimum i 2015, for igen atfalde frem til 2020 til et niveau lidt højere end 2005 niveauet. Den direkteNO2andel er stigende gennem hele perioden frem til 2015, hvorefter denfalder lidt til 2020 for basisscenarierne. Basisscenariet indregnermiljøzonekravene til tunge køretøjer, som i 2010 kræver at tunge køretøjermed Euro 3 eller ældre har partikelfilter. Miljøzonekravene forventesimplementeret således, at Euro 3 lastbiler får partikelfilter, men Euro 0-2erstattes af nye Euro 5 lastbiler. For busser forudsættes, at Euro 0-1 og 50% afEuro 2 erstattes af Euro 5, 50% af Euro 2 får partikelfilter og at Euro 3 fårpartikelfilter. Miljøzonekravene vil bidrage til at reducere bådepartikelemissionen og NOx emissionen.Antallet af gadestrækninger i København, som overskrider grænseværdien i2010 er omkring 35. I 2015 er det 15 og i 2020 2. Problemet medoverskridelser af grænseværdierne vil derfor løse ”sig selv” inden for en tiårigperiode, men vil kræve nye tiltag for at kunne overholdes i 2010.Alle de undersøgte virkemidler vil i 2020 resultere i ingen eller meget fåoverskridelse. I 2020 vil det primært være effekten af den renere bilpark, somslår igennem, mens der i 2010 og 2015 ses en tydelig effekt af de forskelligevirkemidler.Ingen af de undersøgte virkemidler vil løse problemet med overskridelser afNO2grænseværdien i 2010, men en række virkemidler vil reducere antallet af
8
overskridelser væsentligt, og en kombination af virkemidler ville givetvis kunnereducere antallet af overskridelser til nul. De to mest lovende virkemidler er dekrav som indeholdes i de tyske miljøzoneregler samt virkemidlet med SCRNOx katalysatorer på tunge køretøjer.1.4 ProjektresultaterProjektets resultater er opsummeret i nedenstående tabel.VirkemiddelTiltagVirkemiddeltypeAntaloverskridelser afNO2grænseværdien i201010Rangordningefter antaloverskridelser afNO2grænseværdien i20101-2Rangord-ning efterNOxemission imiljøzone1Rangord-ning efterdirekteNO2emission imiljøzone2
TyskeFra 1.1.2010. Allemiljøzoneregler benzinkøretøjer mindst Euro 1i Kbh.og alle dieselkøretøjer mindstEuro 4 (eller Euro 3 med filter)NOxNOx reducerende udstyrreducerende(SCR) på alle diesel lastbilerudstyr på tunge og busser med Euro <=3køretøjer(Euro 4 og 5 undtaget)BetalingsringBetalingsring i KøbenhavnVejafgifterFremskyndelseaf nyeemissions-normer fordiesel person-og varebilerForbud modbenzinpersonbilerudenkatalysatorIntroduktion afmiljøbiler somelbiler,brintbiler oghybrid mv.LokaltrafikplanlægningOverflytning afbiltrafik tilkollektiv trafikKørselsafgifter (road pricingsom del af nationaltvirkemiddel)Fremskyndelse således atdiesel person- og varebilerforudsættes 2 år tidligere forEuro 6Forbud mod alle før Euro 1benzin personbiler
Teknologikrav imiljøzoneTeknologikrav imiljøzoneØkonomiskØkonomiskTeknologikrav imiljøzone
10
1-2
2
1
252810 (i 2015)
345
457
564
Teknologikrav imiljøzone
30
6
3
8
Retter sig primært modnyregistrerede personbilersom antages at erstattes afmiljøbiler uden lokal emission(elbiler).Havnetunnel, Metro City Ring,Pendlerplaner, Trafiksaneringi Kbh.Forbedring og udbygning afden kollektive trafik ikombination medbegrænsning af biltrafikken
Teknologi/Planlægning
33
7
6
3
PlanlægningPlanlægning
44n.a.
8n.a.
8n.a.
7n.a.
Antallet af overskridelser af NO2grænseværdien i 2010 er vist for hvertvirkemiddel sammen med en rangordning af de forskellige virkemidler ud fraantal overskridelser, NOx emission i miljøzonen, og den direkte NO2emissioni miljøzonen. Miljøzonen er her defineret som den geografiske udstrækning afKøbenhavns og Frederiksberg kommuner. I rangordningen af virkemidlernebetyder ”1” færrest overskridelser, laveste NOx emission eller laveste direkteNO2emission. I tabellen er virkemidlerne opstillet efter deres effekt på antalletaf overskridelser af grænseværdien. Uden tiltag (basisscenariet) vurderes derat være 35 overskridelser i 2010.
9
1.4.1 NO2i andre byerDer er ikke i dette projekt foretaget detaljerede beregninger for andre byer endKøbenhavn. Det er imidlertid muligt at foretage et groft skøn over niveauet ide øvrige 3 største byer (Odense, Århus og Aalborg) ud frabybaggrundsmålinger under Det Landsdækkende Måleprogram (LMP) ogdata om trafiktæthed (antal køretøjer pr. døgn) og gadekonfiguration(gadebredde og hushøjder). Bybaggrundskoncentrationen for NO2ligger3generelt 3-7 �g/m lavere end i København, selvom der kan være variationerfra år til år. På Jagtvej i København med knapt 30.000 biler i døgnet er der ca.342 �g/m i basisscenariet i 2010. Hvis den gade lå i en af de øvrige byer ville3grænseværdien for NO2på 40 �g/m ikke være overskredet eller kun lige væreoverskredet på grund af det lavere bybaggrundsniveau. Ud fra DMU’strafikdatabase over alle veje i Danmark vurderes det endvidere, at der ikke ergader med over 30.000 biler, som samtidig er lukkede gaderum, hvilketindikerer at der ikke kan forventes udbredte overskridelser i de andre byer.Der er udført modelberegninger for Aalborg som del af den integreredeovervågning af luftforureningen (Kemp et al. 2008). De viser, at 3 ud af 32udvalgte trafikerede gader i Aalborg overskred grænseværdien plustolerancemarginen i 2007. Der er ikke gennemført beregninger for 2010. Detkan derfor ikke udelukkes, at der i de andre større byer vil forekomme enkelteoverskridelser af NO2grænseværdien i 2010.
10
Summary and conclusions
1.5 Background and objectivesThe EU limit value for nitrogen dioxide (NO2) is exceeded in larger Danishcities and particularly in Copenhagen. NO2poses a health risk. The limit value3defined as an annual mean of 40 �g/m is not to be exceeded in 2010. Until32010 it must not exceed the sum of 40 �g/m and a margin of tolerance.However, measurements of NO2at certain street stations in the Danish AirQuality Monitoring Programme show that the limit value plus the margin oftolerance is exceeded. Model calculations also show that a number of busystreets in Copenhagen will exceed the limit value in 2010. Impact assessmentstudies that have evaluated the effect of various traffic measures and of NOxcatalysts on heavy duty vehicles indicate that these measures are not sufficientto ensure compliance with the NO2limit value in busy streets in Copenhagenin 2010. Therefore, it is necessary to evaluate a broader range of measures.The objective of the present report is to define a catalogue of NO2abatementmeasures and to assess the effectiveness of these measures to reduce NO2pollution in larger Danish cities.1.6 The studyAir quality calculations have been carried out in a two stage process using airquality models developed by the National Environmental Research Institute.Firstly, urban background concentrations have been calculated to representthe general air pollution levels in Copenhagen. The urban backgroundconcentrations form a part of the input for calculations of streetconcentrations. Secondly, air quality calculations are carried for 138 busystreets in the municipalities of Copenhagen and Frederiksberg. These streetsrepresent street canyon conditions with Average Daily Traffic of 15,000 -60,000 where potential NO2compliance problems may occur. Calculationsare carried out for the reference year of 2005, and for the scenario years 2010,2015 and 2020.Associated impacts on related pollutants have also been assessed but in a lessdetailed way compared to NO2. Related air pollutants include particles (PM10– particles less than 10 micron – and PM2.5–particles less than 2.5 micron)and carbon dioxide emissions (CO2). Particles pose a health risk and CO2is agreenhouse gas that contributes to climate change.9 abatement measures of different types are defined: technology measures inrelation to environment zones, traffic management, and economic measures.1.7 Main conclusionsRoad traffic is the main contributor to elevated NO2concentrations in busyurban streets.In recent years, NO2concentrations have remained almost constant despitethe fact that NOx emissions have been reduced due to the continuous
11
tightening of emission standards (also offsetting increases in urban traffic).Only a minor part of NO2in ambient air has been emitted directly from thesources in the form of NO2. Most NO2is formed in the atmosphere due toreactions between ozone (O3) in the air and nitrogen monoxide (NO)emissions from vehicles. During the past decade, average ozoneconcentrations have been more or less constant in Denmark despitereductions in precursor emissions in Europe. In the coming years, ozoneconcentrations are not assumed to decrease. However, ozone concentrationsare expected to decrease in the longer term due to reductions in precursoremissions in Europe.A decade ago, the directly emitted NO2fraction of NOx (NO2and NO)emission from vehicles was about 5-10%. This fraction has increased in recentyears and is expected to be about 15-20% in 2010. This is one of the mainreasons why NO2concentrations have not decreased in urban street despitesubstantial NOxemission reductions. The increase in directly emitted NO2ismainly due to the increase in the number of mainly diesel-powered passengercars, but also of diesel-powered vans, that are equipped with oxidativecatalysts that oxidise NO to NO2. Furthermore, certain particle filters alsoincrease the directly emitted NO2. Most buses in central Copenhagen areequipped with particle filters, and more heavy-duty vehicles are expected tobecome equipped with particle filters to meet the emission requirements of theenvironmental zone in Copenhagen. The direct NO2fraction is estimated tobe 18% in 2010, increasing to 24% in 2015, and then decreasing slightly to23% i 2020.NOx source apportionment for selected busy streets in Copenhagen in 2010show that heavy-duty vehicles (trucks and buses) account for about 30-35%of NOx emissions but only 3-4% of traffic, taxis for about 7% of NOxemissions and about 8-9% of traffic, vans for 14-18% of NOx emissions and10-12% of traffic, and passenger cars for about 48-54% of NOx emissionsand 77% of traffic. In total, diesel-powered vehicles contribute about 80-85%of NOx emissions.Model calculations show that NOx emissions decrease in the referencescenario from 2010 to 2020 without new abatement measures due tointroduction of vehicles that comply with more and more stringent emissionsstandards. On the other hand, the total amount of directly emitted NO2in thereference scenarios increase from 2005 to a maximum in 2015 and thendecrease towards 2020 to a level slightly higher than in 2005. The NO2fraction shows a similar pattern. The reference scenario includes therequirements of the environmental zone in Copenhagen, requiring all heavy-duty vehicles of Euro 3 or older to be equipped with particle filter. Heavy-duty trucks that comply with Euro 3 are expected to be equipped with particlefilters whereas Euro 0-2 are expected to be substituted with new Euro 5trucks. For buses, Euro 0-1 and 50% of Euro 2 are substituted with Euro 5,50% of Euro 2 and Euro 3 are equipped with particle filters. Therequirements will reduce particle emissions as well as NOx emissions.The number of exceedances of the NO2limit value i 2010 is about 35 in busystreets in Copenhagen., 15 in 2015 and 2 in 2020. These calculations indicatethat the problem of NO2exceedances will be solved within a decade, but thatnew abatement measures are needed to achieve compliance in 2010.Consequently, all the evaluated abatement measures have none or very fewexceedances in 2020, as the impact of introduction of more stringent emission
12
standards is dominant. On the other hand, there is profound impact of thedifferent abatement measures in 2010 and 2015.None of the evaluated abatement measures will solve the problem ofexceedances of the NO2limit value in 2010, but a number of abatementmeasures will reduce the number of exceedances significantly, and acombination of abatement measures are likely to be able to eliminate allexceedances. The two most promising abatement measures are therequirements of the German environmental zones, and SCR NOx catalysts onheavy-duty vehicles.1.8 Project resultsThe results of the project are summarized in the table below.The number of exceedances of the NO2limit value in 2010 is shown for thedifferent abatement measures. The table further indicates the rankedperformance of the measures, ranked by the number of exceedances, NOxemissions in the environmental zone, and the directly emitted NO2emissionsin the environmental zone. The environmental zone is here defined as thegeographical extent of the municipalities of Copenhagen and Frederiksberg.
13
Policy measures
Content
Type ofmeasure
Number ofexceedancesof NO2limitvalue in 2010
Germanenvironmentalzone regulationin Copenhagen
NOx reductionequipment onheavy-dutyvehiclesToll ringRoad pricingAcceleratedintroduction ofnew emissionstandards fordiesel-poweredpassenger carsand vansBan on petrol-poweredpassenger carswithout catalyticconvertersIntroduction oflow emissionvehicles likeelectric cars,hydrogen fuel cellcars, hybrid carsetc.TrafficmanagementTransfer cartransportation topublictransportation
From January 1, 2010 allpetrol-powered vehiclesmust be at least Euro 1and all diesel-poweredvehicles must be at leastEuro 4 (or Euro 3 withparticle filter).NOx reductionequipment (SelectiveCatalytic Reduction) onall diesel-powered trucksand buses with Euro 3 orolder.Toll ring in CopenhagenRoad pricing as part ofnational measureAccelerated introductionof new emissionstandards for diesel-powered passenger carsand vans (two yearsearlier for Euro 6)Ban on all pre-Euro 1petrol-poweredpassenger cars.Newly registeredpassenger cars areassumed to be lowemission vehicles withno local emissions(electric cars).Harbour tunnel, MetroCity Ring, commuterplans, traffic calming inCopenhagen.Upgrade and expandpublic transportation incombination withrestrictions on cartransportation.
EmissionrequirementsinenvironmentalzoneEmissionrequirementsinenvironmentalzoneEconomicEconomicEmissionrequirementsinenvironmentalzoneEmissionrequirementsinenvironmentalzoneTechnology/Planning
10
List ofpriorityaccording tonumber ofexceedancesof NO2limitvalue in 20101-2
List of priorityaccording toNOxemissions inenvironmentalzone1
List of priorityaccording todirectlyemitted NO2emissions inenvironmentalzone2
10
1-2
2
1
252810 (i 2015)
345
457
564
30
6
3
8
33
7
6
3
Planning
44
8
8
7
Planning
n.a.
n.a.
n.a.
n.a.
1.8.1 NO2in other Danish citiesIt is not within the scope of the present project to carry out detailed modelcalculations for other cities than Copenhagen. However, it is possible to makea rough assessment of the NO2pollution in the three other large cities in
14
Denmark (Odense, Århus and Aalborg) based on urban backgroundconcentrations measured within the Danish Air Quality MonitoringProgramme, combined with data about traffic flows (Average Daily Traffic(ADT)) and street configuration conditions (street widths and building3heights). The urban background concentrations are generally 3-7 �g/m lowerin these cities compared to Copenhagen with variations from year to year. Abusy street in Copenhagen (Jagtvej) with 30,000 ADT has a modelled NO23concentration of 42 �g/m in 2010. If this street were located in one of the3other three cities the limit value of 40 �g/m would not – or just marginally –be exceeded, due to the lower urban background levels. Based on informationfrom NERI’s national road and traffic data base that includes all roadsegments in Denmark, there are no urban street canyons in these three citiesthat have ADT above 30,000. It is therefore likely that there will be only fewexceedances of the NO2limit value in 2010 in these three cities.Within the frame of the Danish Air Quality Monitoring Programme, as partof the integrated monitoring strategy, air quality model calculations withOSPM were performed for the town of Aalborg (Kemp et al. 2008). Urbanbackground concentrations were note modelled in details, but just assumed tobe identical to that measured at an urban background monitor station. Thesecalculations show that 3 out of 32 selected busy street canyons in Aalborgexceeded the limit value plus margin of tolerance in 2007. Model calculationswere not performed for 2010. Based on the above rough assessment and thecalculations for Aalborg it cannot be ruled out that few exceedances of theNO2limit value may occur in 2010.
15
16
1 Indledning
BaggrundVejtrafikken er hovedårsagen til kvælstofdioxid (NO2) problemet i byenstrafikerede gader. NO2koncentrationerne har de senere år været næstenkonstante på trods af, at NOx emissionen fra trafikken er faldende pga.løbende skærpelse af emissionskravene. Der er problemer med at overholde3grænseværdien for NO2, som skærpes til 40 �g/m i 2010. Kun en mindre delaf det NO2, der findes i luften, er udsendt direkte fra kilderne som NO2.Hovedparten dannes i luften ud fra NO (kvælstofmonoxid) emission fratrafikken, som reagerer med luftens O3(ozon) under dannelse af NO2.Luftens ozonniveauer har derfor væsentlig indflydelse på NO2niveauerne.Ozonniveauerne i Danmark er bestemt af emissionen af NOx og HC(kulbrinter) i hele Europa, som leder til dannelse af ozon i atmosfæren.Ozonniveauerne har de senere år været næsten konstante, og forventes ikke atændres i de kommende år, men kan falde lidt på længere sigt som følge afemissionsreduktioner i Europa. NO2har tidligere udgjort omkring 5-10% afden direkte emission af NOx (NO2og NO) fra trafikken, men denneprocentdel har været stigende de seneste år. Dette har medvirket til at NO2koncentrationen ikke reduceres. Den stigende direkte emission af NO2skyldesisær den stærkt stigende andel af persondieselbiler, der har en oxidativkatalysator, og i mindre grad at visse partikelfiltre øger den direkte NO2emission. En væsentlig andel af de tunge køretøjer i København vil fåpartikelfiltre for at kunne opfylde emissionskravene i miljøzonen i København.På baggrund af målinger i Det Landsdækkende Måleprogram tilbage i 2002og 2003, som viste at NO2niveauerne for årsmiddelværdi i København lå overgrænseværdien plus tolerancemargin, iværksatte Miljøstyrelsen en analyse afdisse forhøjede værdier (Berkowicz et al. 2004). Analysen viste, at hverkenændringer i de meteorologiske forhold eller ozonniveauer (ozon omdanneremitteret NO til NO2) alene kunne forklare de forhøjede niveauer. Der blevpeget på at en medvirkende årsag til de forhøjede NO2niveauer kunne væredet stigende antal nye diesel personbiler som med oxiderende katalysatorerudsender mere direkte NO2. Prognoseberegninger for 2010 for H.C.Andersens Boulevard og Jagtvej i København viste, at der forsat kunneforventes overskridelse af NO2grænseværdien på H.C. Andersens Boulevard i2010.På denne baggrund iværksatte Københavns Kommune i samarbejde medMiljøstyrelsen en kortlægning af de forventede NO2koncentrationer i 2010 i138 trafikerede gaderum i København. Undersøgelsen viste at hovedparten afde undersøgte gader kunne forventes at overskride NO2grænseværdien i 2010(Jensen et al. 2005). Den trafikale effekt og effekten for NO2koncentrationenaf forskellige virkemidler blev undersøgt. Virkemidlerne omfattedekommunale trafikplanlægningstiltag, betalingsring/road pricing samt NOxkatalysatorer på tunge køretøjer i tilknytning til miljøzonen. Modelberegningerviste, at der ville være begrænset effekt på antallet af NO2overskridelser i2010 af de kommunale trafikplanlægningstiltag, en vis effekt af
17
betalingsring/road pricing, og en væsentlig effekt at NOx katalysatorer påtunge køretøjer, dog uden at alle overskridelser kunne undgås.Miljøstyrelsen igangsatte efterfølgende en mere detaljeret undersøgelse afeffekten af NOx katalysatorer på tunge køretøjer (SCR-katalysatorer, SelectiveCatalytic Reduction), som kraftigt reducerer både NOx og direkte NO2emission. Den første rapport herom inddrog bedre viden om udviklingen ibestanden af dieselbiler og den direkte emission af NO2for forskelligekøretøjsgrupper, ligesom prognoserne blev udvidet til også at omfatte 2015 og2020 (Palmgren et al. 2007). Den anden rapport herom er en opdatering afden første rapport, idet der siden den første var kommet væsentligt nyere ogmere detaljeret information om udviklingen i bestanden af dieselbiler ogdirekte NO2emission (Ketzel & Palmgren 2008). De tidligere tilgængeligeværdier for det direkte udslip af NO2var usikre, og der forventes nu en størreandel af dieselpersonbiler end forudsat i de første beregninger. Tidligereforventedes et nyvognssalg af personbiler på ca. 25 % dieselpersonbiler. Denye beregninger i Ketzel & Palmgren (2008) er baseret på nye og bedre datafor det direkte udslip af NO2, og et nyvognssalg af personbiler på 40 % og 60% dieselpersonbiler, hvilket i dag anses for mere realistisk. De nye beregningerer - ligesom i den første vurdering - gennemført på de 138 mest trafikeredegadestrækninger i København. De giver et mindre antal overskridelser af NO2grænseværdien på 40 �g/m3 end tidligere, som følge af en forventet laveredirekte NO2emission fra nogle køretøjsgrupper. I modsat retning virker denstørre andel af dieselpersonbiler. Der forventes iht. Ketzel & Palmgren (2008)at være ca. 90 overskridelser af NO2grænseværdier på de 138 gadestrækningeri basisscenariet i 2010, faldende til meget få overskridelser i 2020 uden nyetiltag. SCR-katalysatorerne vil reducere antal overskridelser meget, hvis de fårstor udbredelse. SCR-katalysatorerne på alle tunge køretøjer vil reducere antaloverskridelser af grænseværdien for NO2med omkring 40% i 2010, men dervil således fortsat være mange gadestrækninger, hvor grænseværdierne forNO2vil være overskredet i 2010 selv ved krav om SCR-katalysatorer på tungekøretøjer. Beregningerne er behæftet med en usikkerhed som følge afusikkerheden i prognoserne for bilparken og anvendelse af nye teknologier.Formål og aktiviteterSom det fremgår af de senest gennemførte modelberegninger for Københavnforventes der at være ca. 90 overskridelser ud af 138 stærkt trafikeredegadestrækninger i 2010, faldende til 1 i 2020 uden nye tiltag. SCR-katalysatorerne på alle tunge køretøjer vil reducere antal overskridelser afgrænseværdien for NO2med omkring 40% i 2010, men der vil således fortsatvære mange gadestrækninger, hvor grænseværdierne for NO2vil væreoverskredet i 2010 selv ved krav om SCR-katalysatorer på tunge køretøjer,som en del af miljøzonen i København. Grænseværdien plus tolerancemarginhar også været overskredet de seneste år i København på målestationerne påH.C. Andersens Boulevard og enkelte år for Jagtvej. På denne baggrund er detderfor fundet nødvendigt at vurdere en bredere vifte af mulige tiltag i form afet virkemiddelkatalog for nedbringelse af NO2forureningen.Formålet med denne miljøprojektrapport er således at opstille ogkonsekvensvurdere en bred vifte af mulige tiltag i form af etvirkemiddelkatalog for nedbringelse af NO2forureningen i større danske byer.Der vurderes 9 virkemidler som omfatter teknologikrav, trafikplanlægning, ogøkonomiske virkemidler.
18
Basisscenariet indregner miljøzonekravene til tunge køretøjer, som i 2010kræver at tunge køretøjer med Euro 3 eller ældre har partikelfilter.Miljøzonekravene forventes implementeret således, at Euro 3 lastbiler fårpartikelfilter, men at Euro 0-2 erstattes af nye Euro 5 lastbiler. For busserforudsættes, at Euro 0-1 og 50% af Euro 2 erstattes af Euro 5, 50% af Euro 2får partikelfilter og at Euro 3 får partikelfilter. Miljøzonekravene vil bidrage tilat reducere både partikelemissionen og NOx emissionen.
VirkemiddelNOx reducerende udstyr påtunge køretøjer
Tiltag
NOx reducerende udstyr (SCR) på alle diesellastbiler og busser med Euro 3 (men ikke på Euro 4og 5)Tyske miljøzoneregler i Kbh.Fra 1.1.2010. Alle benzinkøretøjer mindst Euro 1 ogalle dieselkøretøjer mindst Euro 4 (eller Euro 3 medfilter)Forbud mod benzin personbiler Forbud mod alle før Euro 1 benzin personbileruden katalysatorFremskyndelse af nyeFremskyndelse således at diesel person- ogemissions-normer for dieselvarebiler forudsættes 2 år tidligere for Euro 6person- og varebilerIntroduktion af miljøbiler somRetter sig primært mod nyregistrerede personbilerelbiler, brintbiler og hybrid mv. som antages at erstattes af miljøbiler uden lokalemission (elbiler).Overflytning af biltrafik tilForbedring og udbygning af den kollektive trafik ikollektiv trafikkombination med begrænsning af biltrafikkenLokal trafikplanlægningHavnetunnel, Metro City Ring, Pendlerplaner,Trafiksanering i Kbh.Betalingsring med ens priser for Betalingsring i Københavnsamme køretøjsgruppeVejafgifterKørselsafgifter (road pricing som del af nationaltvirkemiddel)
VirkemiddeltypeTeknologikravi miljøzoneTeknologikravi miljøzoneTeknologikravi miljøzoneTeknologikravi miljøzoneTeknologi/PlanlægningPlanlægningPlanlægningØkonomiskØkonomisk
Tiltagene i virkemiddelkataloget konsekvensvurderes med hensyn til NOxemission og deres effekt i forhold til overholdelse af NO2grænseværdier forluftkvalitet med udgangspunkt i København og med brug af detaljeredemodelberegninger for 2010, 2015 og 2020. Effekten for andre større byer erskønnet med udgangspunkt i København.Afledte effekter er også summarisk vurderet. Virkemidlernes samlede NOxreduktion er estimeret og sat i forhold til det nationale NOx emissionsloft, somDanmark er internationalt forpligtet til at overholde (National EmissionCeilings - NEC direktivet). Virkemidlernes effekter for CO2emission er ogsåvurderet. Endvidere er virkemidlernes effekt på partikelemissionen ogluftkvalitet (PM10, PM2.5) vurderet.Kapitel 2 i rapporten beskriver NO2som luftforurening, og redegør forsammenhængen mellem emission af NOx og koncentrationen af NO2i etgaderum. Grænseværdier for NO2i udeluften beskrives, ligesom degrænseværdier, der gælder for emission fra køretøjer (Euronormer).Kapitel 3 beskriver detaljeret de enkelte virkemidler og forudsætningerneherfor i NO2virkemiddelkataloget.
19
Kapitel 4 redegør for de luftkvalitetsmodeller, som er anvendt til ateffektvurdere virkemidlerne. Bybaggrundsmodellen (UBM) oggadeluftkvalitetsmodellen (OSPM) samt dataforudsætninger beskrives.Kapitel 5 beskriver basisscenarierne i 2010, 2015 og 2020 som følge afallerede vedtagne skærpede emissionsnormer, og den forventedetrafikstigning, dvs. uden nye tiltag.Kapitel 6 redegør for effekten af de enkelte virkemidler påbybaggrundskoncentrationen og gadekoncentrationen i 138 gader iKøbenhavn, og sammenholder dette med NO2grænseværdien, så spørgsmåletom overskridelser af grænseværdien belyses.Kapitel 7 beskriver summarisk de afledte effekter af virkemidlerne for densamlede emission af NOx og CO2. Virkemidlernes effekt på luftkvaliteten afPM10og PM2.5er også kortfattet beskrevet.
20
2 NO2som luftforureningDette kapitel beskriver NO2som luftforurening og redegør forgrænseværdierne for NO2. Det giver en baggrund for at forståproblemstillingen omkring overskridelser af grænseværdien for NO2samteffekten af forskellige tiltag.2.1 NO2som luftforurening i byområderLuftforurening i en by afhænger af mange forskellige kildetyper. Overordnettaler man om høje og lave kilder. Høje kilder er fx industri, kraftværker ogfjernvarmeværker med høje skorstene. Forureningen fra de høje kilder giverkun sjældent anledning til høje koncentrationer ved jordoverfladen, fordi deneffektivt fortyndes. Forureningen fra høje kilder bidrager således mest til denregionale luftforurening og bybaggrundsforureningen i byen.Anderledes forholder det sig med lave kilder som fx biltrafik, lokalboligopvarmning og mindre industrivirksomheder, hvor afkastene ikkefortyndes så effektivt, og befolkningen opholder sig tæt ved kildens udslip.Inden for de seneste tiår er luftforurening fra trafik blevet den altdominerendekilde til luftforurening i byer.I byer opdeles luftforureningen i bybaggrunds- og gadeforurening.Bybaggrundsforureningen er de koncentrationsniveauer, som råder overbyens tage eller i baggårde. Udover de atmosfæriske forhold afhænger byensbaggrundsforurening også af bidrag fra samtlige kilder i byen og af denregionale forurening, der kommer til byen udefra (fjerntransport).Bybaggrundsniveauer bestemmes af emissionstætheden (dvs. den generelletrafiktætheden i byen) og byens geografiske udstrækning. I 2010 er et typisk3NO2årsmiddelniveau for regional baggrund omkring 10 �g/m , for3bybaggrund omkring 20 �g/m (dvs. byens trafik bidrager med omkring 103�g/m3), og mens gadeniveauer er på 25-65 �g/m (dvs. gadebidraget er på3omkring 5-45 �g/m afhængig af trafikmængder og gadekonfiguration).Gadeforureningen er bestemt af trafikemissionen i gaden,gadekonfigurationen, bybaggrundsforureningen og de atmosfæriske forhold.Trafikemissionen i selve gaden vil være dominerende for luftkvaliteten igaderummet, mens bybaggrundsforureningen i tagniveau vil spille en mindrerolle. Kvælstofdioxid, NO2, er sundhedsskadeligt og der findes grænseværdierfor NO2. NO2optræder normalt sammen med kvælstofmonoxid, NO, idetbegge stoffer udsendes ved forbrændingsprocesser. De to stoffer benævnesunder ét som NOX; ved mængden af NOXforstår man summen af NO ogNO2. I atmosfæren sker der i et eller andet omfang en omdannelse af NO tilNO2. Af den NOxemission, som bilerne udsender, er omkring 15% direkteemitteret NO2, mens 85% er NO. Andelen af direkte emitteret NO2har væretstigende de seneste år. Når udstødningsgassen spredes, sker der hurtigt enreaktion, hvor ozon i luften reagerer med NO og danner NO2:NO + O3< > NO2
21
Reaktionen forudsætter, at der er ozon til stede. Koncentrationen af ozon iomgivelserne er derfor afgørende for, hvor meget NO2der kan dannes. Underforhold, hvor der emitteres meget NOX– f.eks. i trafikerede gader – vil ozonenblive "brugt op". Mængden af tilgængelig ozon sætter således et "loft" over,hvor store NO2-koncentrationer man vil opleve. Dette fænomen fremgårtydeligt af måledata fra trafikerede gader. Et eksempel er vist i Figur 2.1, derafbilder sammenhængen mellem koncentrationer af NO2og NOXmålt påJagtvej i København i 2005. Det fremgår af figuren, at store koncentrationeraf NOXikke modsvares af tilsvarende store koncentrationer af NO2. Årsagener, at ozonen er ”spist op”.140
120
100
80
NO260402000100200300400500600700800900
NOx
Figur 2.1 Sammenhæng mellem målte koncentrationer af NO2og NOXpåJagtvej i København for samtlige timer i året 2005. Enheden erg/m3(regnet som NO2). En-til-en linjen er indtegnet.
De regionale ozonkoncentrationer har en afgørende indflydelse påkoncentrationerne af NO2i gaderummet. Der er en meget lille nettoproduktion af ozon under danske meteorologiske forhold. Man taler om, atder er en regional baggrundsforurening med ozon over Danmark, som skyldesemissioner af kvælstofoxider og kulbrinter fra kilder i hele Europa.Ozonniveauerne kan derfor kun reduceres ved en samlet europæisk indsats,som reducerer emissionerne af kvælstofoxider og kulbrinter. Højeozonniveauer forekommer især om sommeren, når vind bringer forurenet lufttil Danmark fra Syd- og Centraleuropa, hvor ozon dannes ved fotokemiskereaktioner, hvori der indgår kvælstofoxider og kulbrinter under indvirkning afsollys og varme.I luftforureningsmæssig sammenhæng bruges begrebet gadekonfiguration, derbeskriver gadens fysiske udformning dvs. gadebredde, bygningshøjder,gadeorientering mv. I et lukket gaderum bliver bilernes udstødningsgasserfanget af hvirvler, som dannes, når vinden blæser på tværs af gaden.Forureningen bliver ført direkte mod læsiden af gaden. Koncentrationen ilæsiden af gaden er derfor betydeligt højere end i vindsiden, se Figur 2.2.På grund af disse forhold vil de højeste koncentrationer findes i smalle lukkedegaderum med høj randbebyggelse og med meget trafik.
22
Roof lev el wind
Background pollution
Recirculating air
Leewardsi de
Direct plume
Windwardside
Figur 2.2 Luftforureningen fra trafikken i et lukket gaderum bliver fanget ien recirkulerende hvirvel, som giver høje koncentrationer især i gadenslæside
De mennesker som eksponeres for luftforurening kan overordnet opdeles i:beboere, ansatte, besøgende og trafikanter. De forskellige grupper harforskelligt tids- og aktivitetsmønster dvs. et forskelligt mønster foropholdssted, hvilket har indflydelse på den eksponering af luftforurening, somde udsættes for. Da befolkningen omkring 90% af tiden opholder sigindendørs enten i bygninger eller i transportmidler er ude-inde relationenmellem udendørs miljøtilstand og indendørs miljøtilstand en væsentlig faktorfor eksponeringen. Bygninger yder en vis beskyttelse mod de flesteluftforureninger (fx NO2), således at de optræder med lavere niveauerindendørs end udendørs. Indendørsniveauerne kan være betydeligt højere endudendørs i tilfælde med væsentlige indendørskilder (fx gaskomfur,tobaksrygning, stearinlys).Luftforurening fra trafik omfatter mange forskellige stoffer. De mest kritiskeer partikler, men Miljøstyrelsen har også udpeget NO2blandt de kritiskesundhedsskadelige stoffer. Det vurderes, at NO2niveauer, som forekommer iDanmark kan have negative sundhedsskadelige effekter hos astmatikere ogpersoner med luftvejslidelser.
2.2 Grænseværdier for NO2Som følge af et EU direktiv om styring og vurdering af luftkvaliteten er dergrænseværdier for NO2, som er implementeret i en dansk bekendtgørelse.Grænseværdien skal overholdes ved en såkaldt skæringsdato. Der er ogsådefineret en tolerancemargin, som hvis den overskrides kræver tiltag, sågrænseværdien kan overholdes på skæringsdatoen. Tolerancemarginen er etprocenttillæg til grænseværdien, og toleranceværdien nedsættes ligeligt hvertår indtil grænseværdien er nået på skæringsdatoen. Princippet er vist i Figur2.3. Det er Miljøstyrelsen som sammen med de lokale myndigheder har
23
ansvaret for at grænseværdierne overholdes. Hvis der sker en overskridelse afgrænseværdi plus tolerancemargin skal Miljøstyrelsen, i tæt samarbejde medlokale myndigheder, udarbejde en plan som sikrer, at grænseværdienoverholdes senest i 2010.Gruppe 1: Over tolerancemargin + grænseværdi:Aktionsplan til Kommissionen.Grænseværdi skal opfyldes ved skæringsdatoen
Koncentration
Grænseværdi plustolerancemarginGruppe 2: Mellem grænseværdi og grænseværdi + tolerancemargin:Årlig rapport til Kommissionen.Grænseværdi skal opfyldes ved skæringsdatoen
Grænseværdi
Gruppe 3: Under grænseværdien:Rapport til Kommissionen hver 3. årGod luftkvalitet bevares
TidDirektivtræder i kraftSkæringsdato:Grænseværdien skalvære opfyldt overalt
Figur 2.3 Illustration af grænseværdi og tolerancemargin
Grænseværdierne for NO2er fastlagt på grundlag af en helbredsmæssig3vurdering. Grænseværdien er 40 �g/m for årsgennemsnittet. For3timemiddelværdier er der en grænseværdi på 200 �g/m , som højst måoverskrides 18 gange på et år. Skæringsdatoen er 1. januar 2010.Tolerancemarginen var 50% ved direktivets ikrafttrædelsesdata den 1. januar32001. I 2008 er tolerancemarginen for årsmiddel derfor ca. 4 �g/m (ca. 11%33af 40 �g/m ), således at en værdi på 44 �g/m ikke må overskrides. For3timemiddelværdier er tolerancemarginen 70 �g/m ved ikrafttrædelse. Dehøjeste værdier er i høj grad bestemt af de meteorologiske forhold.Grænseværdien gælder for udeluft. Målinger anvendes til at vurdere omgrænseværdien er overskredet. Målingerne skal være repræsentative forområder, hvor det er sandsynligt at befolkningen bliver direkte eller indirekteeksponeret over tidsperioder, som er signifikante i forhold til midlingstiden forgrænseværdien. I København foretages punktmålinger i gadeniveau på HCAndersens Boulevard og på Jagtvej, og punktmålinger af bybaggrund på tagetaf HC Ørsted Instituttet. Der har ikke været problemer med at overholdegrænseværdien for de højeste værdier på målestationerne, mens overskridelserforekommer for grænseværdien for årsmiddelværdi. I det følgende er derderfor kun foretaget beregninger for årsmiddelværdier.Tabel 2.1 Grænseværdier for NO2MidlingstidStofGrænseværdi3(�g/m )2001 timeNO240-
Statistik18 gange pr. årGennemsnit, år
Beskyttelse afMenneskerMennesker
Skæringsdato20102010
2.3 Euro emissionsnormer for køretøjerKøretøjer skal ved typegodkendelse overholde nogle emissionsnormer forNOx og partikler samt andre luftforureninger. Disse krav er beskrevet i desåkaldte euronormer, som fastsættes af EU og implementeres i danskebekendtgørelser. Både for NOx og partikler er kravene baseret på massen af
24
udstødning målt under en fastlagt testkørecyklus i et laboratorium. Der eringen krav til direkte NO2emission eller til størrelsesfordeling af partikler.I nedenstående tabel er året for seneste ikrafttrædelse af de forskelligeemissionsnormer opsummeret. Året er registreringsåret, som det optræderbaseret på oplysninger fra EU direktiverne. Året afspejler starten på det førsteregistreringsår for en given euronorm. Et køretøj skal senest typegodkendes etår før registreringsåret for en given euronorm. Men i praksis kan køretøjervære typegodkendt flere år før registreringsåret. Det betyder, at mangekøretøjer der overholder en given euronorm typisk introduceres påbilmarkedet måske flere år før seneste registeringsår. Vi har dog ikke data fordette, så registreringsåret ligger til grund for emissionsberegningerne. Detbetyder, at emissionsberegningerne overvurderer emissionen lidt i et givent år,da der ikke tages hensyn til at nye biler introduceres tidligere endregistreringsåret.Tabel 2.2 Årstal for ikrafttrædelse af EU emissionsnormerEuronorm** PersonbilVarebilLastbil og bus(Benzin og diesel)(Benzin og diesel)(Diesel)Euro 1199119951994Euro 2199719991997Euro 3200120022002Euro 4200620072007Euro 5201020122010*Euro 6201520162016*
*Forslag fra 21.12.2007. Ikræfttrædelsesår er ikke endeligt fastsat.** Strengt taget bør man anvende almindelige tal i EURO-betegnelsen for person ogvarebiler og romertal for tunge køretøjer, men da der ofte indgår alle typer af køretøjer i fxgrafer og tabeller, har vi valgt udelukkende at bruge tal i rapporten.
I praksis er emissioner fra køretøjer i den faktiske trafik forskellig fraeuronormerne, fordi faktisk kørsel varierer meget mere end dentestkørecyklus, som køretøjerne godkendes efter. Emissionsberegningerbaserer sig derfor på modeller, som er baseret på omfattende målinger af bilerunder forskellige forhold. I EU og Danmark anvendes den såkaldte COPERT4 emissionsmodel (EEA 2007). I bilag 1 er emissionsfaktorer for de forskelligeemissionsklasser vist baseret på COPERT modellen. Før Euro 1 er der ogsåemissionsnormer, som benævnes ECE eller konventionel, ogemissionsfaktorer herfor er også vist i bilaget. COPERT 4 emissionsfaktorerer implementeret i emissionsmodulet til gadeluftkvalitetsmodellen OSPM,som anvendes til luftkvalitetsberegninger.
25
26
3 NO2virkemiddelkatalogSom det fremgår af de senest gennemførte modelberegninger for København(Ketzel og Palmgren, 2008) forventes der at være mange overskridelser afNO2grænseværdien på trafikerede gadestrækninger i 2010 uden nye tiltag.Tidligere undersøgte virkemidler har ikke alene kunnet forhindreoverskridelser, og det er derfor nødvendigt at vurdere en bredere vifte afmulige tiltag i form af et virkemiddelkatalog for nedbringelse af NO2forureningen. Virkemidlerne effektvurderes i årene: 2010, 2015 og 2020.Der opstilles 9 virkemidler af forskellig type, som er vist i nedenstående tabel.Virkemiddeltyperne kan overordnet opdeles i: teknologikrav i tilknytning tilmiljøzoner, trafikplanlægning og økonomiske virkemidler.Hvert virkemiddel er kort beskrevet i tabellen, og størrelsesordenen af denforventede emissionsreduktion af NOx og partikler (PM) er groft skønnet.Basisscenariet indregner miljøzonekravene til tunge køretøjer, som i 2010kræver at tunge køretøjer med Euro 3 eller ældre har partikelfilter.Miljøzonekravene forventes implementeret således, at Euro 3 lastbiler fårpartikelfilter, men at Euro 0-2 erstattes af nye Euro 5 lastbiler. For busserforudsættes, at Euro 0-1 og 50% af Euro 2 erstattes af Euro 5, 50% af Euro 2får partikelfilter og at Euro 3 får partikelfilter. Miljøzonekravene vil bidrage tilat reducere både partikelemissionen og NOx emissionen.3.1 Teknologikrav i tilknytning til miljøzonerEn type af virkemidler knytter sig til teknologikrav til forskelligekøretøjsgrupper, og disse krav kunne være en del af miljøzoner (nr. 1-4). Daden nuværende miljøzonelov kun muliggør krav om partikelfiltre på vissetunge køretøjer, og mulighed for at Miljøministeren kan fastsætte tilsvarendekrav for varebiler vil de foreslåede virkemidler alle kræve lovændringer(www.miljozone.dk).
27
Tabel 3.1 Teknologiske virkemidlerVirkemiddel TiltagVirkemiddeltype1. NOxreducerendeudstyr påtungekøretøjerNOxreducerendeudstyr (SCR)på alle diesellastbiler ogbusser medEuro <=3(men ikke påEuro 4 og 5)Fra 1.1.2010.Allebenzinkøretøj-er mindstEuro 1 og alledieselkøretøjer mindst Euro4 (eller Euro 3med filter)
Forudsætninger
Teknologikrav 80% reduktion af NOxi miljøzoneemissionLuftkvalitetsberegninger for138 gader i Kbh.
ForventetPM effektkvalitativtvurderetBetydelig effekt, daIngentunge køretøjer andrager effektrelativt meget af NOx
Forventet NOx effektkvalitativt vurderet
2. Tyskmiljøzoneregel i Kbh.
Teknologikrav Konventionelle benzin person-i miljøzoneog varebiler uden katalysator(< Euro 1) fjernes ogforudsættes at være nyesteEuro klasse i de pågældendeår (2010, 2015, 2020).Diesel person- og varebilersamt tunge køretøjer <= Euro2 forudsættes at erstattes afnyeste Euroklasse ipågældende år, og Euro 3antages alle at havepartikelfilter.Luftkvalitetsberegninger for138 gader i Kbh.3. ForbudForbud modTeknologikrav Vil fjerne omkring 4,8%mod benzin alle før Euro 1 i miljøzonebenzinpersonbiler i 2010, 1,8%personbiler benzini 2015 og 1,1% i 2020.udenpersonbilerErstattes med nyeste Eurokatalysatorklasse i pågældende år.Luftkvalitetsberegninger for138 gader i Kbh.4.Fremskyndels Teknologikrav Bilparken i 2015 beregnes somFremskyndel e således ati miljøzonevar det 2017 og 2020 somse af nyediesel person-2022, således at Euro 6emissions-og varebilerandrager en større andel endnormer forforudsættes 2ellers. Dieselandelen erdieselår tidligere foruændret for 2015 og 2020.person- ogEuro 6Luftkvalitetsberegninger forvarebiler138 gader i Kbh.
Betydelig effekt, daBetydeligreguleringen retter sigeffektmod både lette og tungekøretøjer og kræverkøretøjer med lave NOxemissionsfaktorer
Mindre effekt daLille effektpersonbiler udenkatalysator kun udgør enlille del af trafikken, mendog med højeemissionsfaktorer.Køretøjer med laveLille effektemissionsfaktorerfremskydes og vilbidrage med en vis NOxemission
Virkemiddel nr. 1 om NOx reducerende udstyr på tunge køretøjer ermedtaget selvom dette virkemiddel tidligere er vurderet (Ketzel & Palmgren2008). Dette er medtaget således at effekterne heraf direkte kan sammenlignesmed de øvrige virkemidler, og fordi der er sket mindre ændringer iberegningsforudsætningerne i forhold til tidligere hvad angår direkte NO2emissionsandele, men også at der nu sammenlignes med et basisscenarie sominkluderer miljøzonekravene. Endvidere er trafikken blevet fremskrevet fra2010 til 2020 i nærværende undersøgelse, hvor det tidligere var antaget attrafikken var ens i 2010 og 2020. NOx reducerende udstyr antages at væreSCR-katalysatorer med en reduktion af NOx på 80%, og det antages at dedirekte NO2procentandele er uændrede for de berørte Euroklasser. Forlastbiler forudsætter scenariet at Euro 3 får SCR men ikke Euro 4 og 5. Euro2 og ældre eksisterer ikke fordi de under miljøzonen er forudsat erstattet af
28
Euro 5. For busser forudsættes, at 50% af Euro 2 samt Euro 3 får SCR, mensEuro 4 og 5 ikke får SCR.Virkemiddel nr. 2 om Tyske miljøzoneregler i København modsvarer demiljøzonekrav, som stilles i det centrale Berlin fra den 1. januar 2010.Reglerne svarer til de skrappeste miljøzone regler i Tyskland dvs. den tyskeemissionsklasse 4, hvor emissionsklasse 1-3 stiller færre krav. De tyske byerbestemmer selv, hvilke emissionsklasser, der skal gælde for deres by.Miljøzonen i Berlin trådte i kraft den 1. januar 2008 med krav om, at allebenzinkøretøjer er mindst Euro 1 og alle dieselkøretøjer er mindst Euro 2. Fraden 1. januar 2010 skærpes kravene til dieselkøretøjer til mindst Euro 4(www.lowemissionzones.eu).Den danske miljøzonelovgivning muliggør, at de5 største bykommuner kan stille krav om partikelfilter på dieseldrevne tungekøretøjer over > 3½ ton fra 1. sept. 2008 gældende for Euro 2 og ældre, og fra1. juli 2010 på Euro III og ældre. I virkemiddel nr. 2 er der derfor også tilladtEuro 3 med partikelfilter. Det antages, at alle lette og tunge dieselkøretøjermed Euro 3 har partikelfilter. Tunge køretøjer som overholder Euro 4 (fra2007) og Euro 5 (fra 2010) kan også køre i miljøzonen, og i fremtiden vilEuro 6 (forventes fra 2016) også kunne. Miljøzonen i København trådte ikraft den 1. september 2008.Virkemiddel nr. 3 om forbud mod benzin personbiler uden katalysatorrammer biler fra før 1991, hvor katalysator blev nødvendigt for at overholdeEuro 1. Da disse biler er ret gamle i 2010, 2015 og 2020 udgør de kun en lilleog faldende del af bilparken.Virkemiddel nr. 4 om fremskyndelse af nye emissionsormer for diesel person-og varebiler vedrører Euro 6, som først forventes at træde i kraft forpersonbiler i 2015 og for varebiler i 2016. I EU pågår der diskussioner om atfremskynde disse euronormer, hvor euronormen for varebiler endnu ikke erendeligt vedtaget. I virkemiddel nr. 4 er det antaget at Euro 6 bliverfremskyndet 2 år. Bilparken i 2015 beregnes som var det 2017 og 2020 som2022, således at Euro 6 andrager en større andel end ellers. Dieselandelen eruændret for 2015 og 2020. Virkemidlet kan ikke nå at påvirke bilparken i2010.Det har været overvejet om der skulle være et særskilt virkemiddel for taxier,men dette er frafaldet, da taxierne er meget nye biler, som hele tiden vilopfylde de seneste Euro normer. I følge Miljøstyrelsen (2006) er der ca. 2.350taxier under Københavns Taxanævn, der omfatter Københavns ogFrederiksberg kommuner samt det tidligere Københavns amt. Derudover eren række taxacentraler på Sjælland, som også vil blive berørt af eventuelle kravi miljøzonen. Det antages derfor, at i alt 2.700 taxier kunne blive berørt afeventuelle krav til taxier i miljøzonen. Det svarer til 45% af taxierne i helelandet. Taxier under Københavns Taxanævn kører 97.000 km om året. DMUhar kun detaljeret information om antal taxier på to ud af de 138 gader iKøbenhavn - H.C. Andersens Boulevard og Jagtvej, som har hhv. 9% og 8%taxier. Et muligt virkemiddel over for taxier kunne være krav om SCR-katalysatorer, som reducerer NOx emissionen med 80%. Problemet erimidlertid, at SCR-katalysatorer stadigvæk er på test og prototype niveau, ogderfor endnu ikke er kommercielt tilgængelige til lette køretøjer. Det er derforikke et virkemiddel på kort sigt.
29
3.2 TrafikplanlægningVirkemidler nr. 6-8 kan gennemføres ved en planlægningsindsats, og eropsummeret i nedenstående tabel.Tabel 3.2 Virkemidler indenfor trafikplanlægningVirkemiddel6. Introduktion afmiljøbiler somelbiler, brintbilerog hybrid mv.TiltagRetter sigprimært modnyregistreredepersonbiler menogså varebilerkan tænkes aterstattes afmiljøbiler.Virkemiddel ForudsætningertypeTeknologi/Akkumulerede nyregistrerede personbiler i 2010Planlægning er 6% af personbilbestanden, 26% i 2015 og45% i 2020, hvilket udgør max potential, hvisdet forudsættes at alle nyregistreredepersonbiler fra 2010 er biler uden NOx emissionfx elbiler. Elbiler forudsættes at erstatte nyesteEuro klasse, som helt reduceres svarende tilnysalg. Da emissionsreduktionen er usikkerberegnes der ikke med luftkvalitetsmodeller foralle gader, men emissionsreduktionspotentialetillustreres afhængig af penetreringsgrad.PlanlægningSammenhængen mellem persontrafik og NOxillustreres, så man kan få en ide om, hvor megetoverflytning fra privat til kollektiv transport kanbetyde for NOx emissionen. Nogle afforbedringerne vil kræve mere bustrafik. Ivurderingerne tages der hensyn tilgennemsnitsbelægning i bil og bus. Der ergennemregnet nogle eksempler, som illustrererbetydningen for NOx emissionen af overflytningfra biltrafik til kollektiv transport.Forudsætninger som iJensen et al.(2005).Luftkvalitetsberegninger for 138 gader i Kbh.Omfordeler trafikken, så den kører udenombymidten i København. Reduktion af biltrafikkenpå i centrale gader.Reducerer bustrafikken i den indre dele afKøbenhavn. Begrænset effekt på personbiler ogingen effekt på vare- og lastbilerBegrænser pendling med personbil - altsåreduktion af personbiltrafik i myldretiden.Forhindrer gennemkørsel i de centrale dele afKøbenhavn og medvirker til at forskønne ogfredeliggøre bymidten. Skal ses i sammenhængmed en havnetunnel.Forventet NOx effektNOx fra personbiler(benzin og diesel) udgørca. 45-50% af total NOx.Effekten er helt afhængigaf forudsætninger forpenetrering af miljøbiler.Den er max 6% heraf i2010, 26% i 2015 og 45%i 2020 svarende til ensamlet NOx reduktion påmax 3% i 2010, 12% i2015 og 20% i 2020.Lille effektNOx emission frapersonbiler (benzin ogdiesel) udgør ca. 45-50%af total NOx.Overflytning vil krævemere bustrafik, ogafhænger afforudsætninger herfor.Forventet PMeffektLille effekt
7. Overflytning afbiltrafik til kollektivtrafik
Forbedring ogudbygning af denkollektive trafik ikombinationmedbegrænsning afbiltrafikken
8. LokaltrafikplanlægningHavnetunnelMetro City RingPendlerplanerTrafiksanering
PlanlægningPlanlægningPlanlægningPlanlægningPlanlægning
Minimal effekt pga. lilletrafikreduktion (1%).Minimal effekt pga. lilletrafikreduktion (1%).Minimal effekt pga. lilletrafikreduktion (1%).Minimal effekt pga. lilletrafikreduktion (1%).
Minimal effektpga. lilletrafikreduktion.Minimal effektpga. lilletrafikreduktion.Minimal effektpga. lilletrafikreduktion.Minimal effektpga. lilletrafikreduktion.
Virkemiddel nr. 6 introduktion af miljøbiler skal illustrere hvilken betydningdet maksimalt kunne have at introducere biler med ingen eller meget lav NOxemission. Ved miljøbiler forstås her elbiler, brintbiler og hybridbiler. Ivirkemidlet er det forudsat at hele nysalget fra 2010 er elbiler (svarende til enbil uden lokal NOx emission). Nyregistrerede personbiler i 2010 er 6% afpersonbilbestanden, 26% i 2015 og 45% i 2020, hvilket udgør det maximalepotentiale, da hele nysalget næppe vil kunne bringes til kun at omfattemiljøbiler. Det forudsættes, at elbilerne erstatter de nyeste Euroklasser i depågældende år. I beregninger gøres det ved at slette de nyeste Euroklassersvarende til nyregistreringerne.Hybridbiler fx Toyota Prius er en kombineret el- og benzinbil, som undereldrift ikke har lokale emissioner, men som under benzindrift har lave NOxemissioner, da den er udstyret med katalysator. Selvom registreringsafgiften ersat lidt ned for denne type biler og den grønne ejerafgift er lav, er de højemarkedspriser en hindring for deres udbredelse, og der er kun få hybridbiler iDanmark. Der vil blive introduceret flere hybridbiler på det danske marked dekommende år, også hybrid plug-in biler, hvor bilens batteri kan oplades vedtilslutning til elnettet. Plug-in biler kan derved få større aktionsradius på reneldrift.
30
Der er kun solgt få hundrede elbiler i Danmark indtil videre ud af en bilparkpå omkring 2 millioner personbiler (Miljøstyrelsen (2006a). I de kommendeår vil elbiler dog blive relanceret i nye forbedrede udgaver. Det gælder fx dennorske Th!nk elbil, som forventes introduceret på det danske marked indenfor et års tid (www.think.no). Et andet projekt lægger op til en masse-introduktion af elbiler i ”Project Better Place Denmark”, hvor Dong Energy isamarbejde med californiske Project Better Place står for introduktion afelbiler baseret på Renaut-Nissan biler. Ideen er en pakkeløsning med elbiler,ladestationer, lease batterier med fast batterileje og fast betaling for strøm pr.kørt km, mulighed for skift af batterier på ”tankstationer” etc. Better Place viletablere og drive ladestationerne. Projektet håber på at elbiler i 2020 viludgøre 30-40% af nysalget. Forventes introduceret omkring 2011 i Danmark(www.dongenergy.dk). Elbiler er foreløbig fritaget for registreringsafgifter.Brintbiler med brændselscelle er foreløbig på udviklings- ogdemonstrationsstadiet, og en egentlig markedsintroduktion ligger nogle år ud ifremtiden (Københavns Kommune, 2007). Biler som kører på bioethanol ellerbiodielse- rent eller iblandinger - har en større udbredelse i fx Sverige, hvorder gives økonomiske incitamenter til både køb af køretøjerne og tilbiobrændstoffet. Biobrændstoffer har først og fremmest potentiale for atreducere CO2emissionen, mens påvirkningerne af NOx og PM emissioner erbeskedne, og de er derfor ikke omfattet af virkemidlet vedr. introduktion afmiljøbiler.Virkemiddel nr. 7 omhandler overflytning af biltrafik til kollektiv transport.Sammenhængen mellem persontrafik og NOx illustreres, så man kan få enide om, hvor meget overflytning fra privat til kollektiv transport kan betydefor NOx emissionen. Nogle af forbedringerne vil kræve mere bustrafik. Ivurderingerne tages der hensyn til gennemsnitsbelægning i bil og bus hhv.1,5 og 13 (Trafikministeriet 2000). Der er gennemregnet nogle eksempler,som illustrerer betydningen for NOx emissionen af overflytning fra biltrafiktil kollektiv transport.De generelle erfaringer fra overflytningspotentiale mellem privat biltrafik ogkollektiv trafik er, at serviceforbedringer alene i den kollektive trafik har etbeskedent overflytningspotentiale, men vil øge antallet af kollektivtureblandt eksisterende brugere, og tiltrække cyklister. I forbindelse medmarkante nyskabelser som metroen i København vil der ske en visoverflytning. Kollektive serviceforbedringer i kombination med restriktionerover for den private biltrafik har et større overflytningspotentiale fxbetalingsring eller vejafgifter kombineret med et løft i den kollektive trafik.En langsigtet strategisk satsning på kollektiv trafik og cykeltrafik øgerantallet af kollektivture og cykelture i forhold til bilture (Transportrådet,1996).Virkemiddel nr. 8 om lokal trafikplanlægning omhandler havnetunnel, MetroCity Ring, pendlerplaner, og trafiksanering i København. Den trafikale effektheraf er beregnet med Ørestadstrafikmodellen. Virkemidlet er identisk medsamme virkemiddel beskrevet i Københavns Kommunes rapport fra 2005 omvirkemidler til overholdelse af NO2grænseværdier for luftkvalitet i København(Jensen et al. 2005). Der er en minimal trafikal effekt på det samledetrafikarbejde med en lille reduktion på 1%, som afspejler at der er både erstigninger og fald i trafikken på de enkelte veje.
31
3.3 Økonomiske virkemidlerVirkemidler nr. 9A, 9B og 10 er økonomiske virkemidler, hvor trafikkenpåvirkes gennem en betalingsring i København eller vejafgifter (road pricing).Virkemidlerne kræver lovændringer for at kunne gennemføres.
Tabel 3.3 Økonomiske virkemidlerVirkemiddel TiltagVirkemiddeltype9A.Betalingsring iØkonomiskBetalingsring København medens priser forsammekøretøjsgruppe
Forudsætninger
10.Vejafgifter
Kørselsafgifter(som del afnationaltvirkemiddel)
Forudsætninger som iJensen et al.(2005).Luftkvalitetsberegninger for 138gader i Kbh. Begrænser særligtpersonbiltrafikken over ringen. Ingeneffekt på interne ture indenforringen. Mindre effekt på vare- oglastbiltrafik. Effekten er heltafhængig af taksten. I scenariet erder forudsat 30 kr. pr tur forpersonbiler, 60 kr. for varebiler og120 kr. for lastbiler. Der er tale omhøje takster, da formålet er at opnåbetydelige trafikale effekter.Økonomisk Forudsætninger som iJensen et al.(2005).Luftkvalitetsberegninger for 138gader i Kbh.Begrænser særligtpersonbiltrafikken i hele det områdeafgifterne dækker. Mindre effekt påvare – og lastbiltrafik. Effekten erhelt afhængig af takststrukturen. Iscenariet er der forudsat 1,5 kr. prkm for personbiler, 3,0 kr. pr km forvarebiler, og 6 kr. pr km for lastbiler iden tætte del af København og entredjedel udenfor. Forudsætningernesvarer til dem opsat i tidligereforskningsprojekt på DTU.
Forventet NOxeffektEn vis effektpga. en vistrafikreduktion(ca. 13%).
Forventet PMeffektEn vis effektpga. en vistrafikreduktion.
En vis effektpga. en vistrafikreduktion.(ca. 12%)
En vis effektpga. en vistrafikreduktion.
Virkemiddel nr. 9A handler om betalingsring i København med ens priser forsamme køretøjsgruppe. Betalingsringen begrænser særligt personbiltrafikkenover ringen, men har ingen effekt på interne ture indenfor ringen. Der ermindre effekt på vare- og lastbiltrafik. Effekten er helt afhængig af taksten. Ivirkemidlet er der forudsat 30 kr. pr tur for personbiler, 60 kr. for varebiler og120 kr. for lastbiler. Den trafikale effekt heraf er beregnet medØrestadstrafikmodellen, og viste en trafikreduktion på omkring 13%.Virkemidlet er identisk med samme virkemiddel beskrevet i KøbenhavnsKommunes rapport fra 2005 om virkemidler til overholdelse af NO2grænseværdier for luftkvalitet i København (Jensen et al. 2005). Betalingsringeer bl.a. indført i Stockholm og i London, hvor kontrol af betaling sker ved atnummerpladen registreres af kameraer, når køretøjeret passerer ringen.Virkemiddel nr. 9B er en variant af betalingsring i København, hvorbompengene indrettes således at de ældste biler betaler rigtig meget, således atdet forudsættes at den trafikale reduktion alene opnås ved at de ældste 12% af
32
køretøjerne ikke kører inden for betalingsringen. Virkemidlet gennemregnesved at antage at 12% af de ældste køretøjer i køretøjsgrupperne: person-, vare-og lastbiler fjernes.Virkemiddel nr. 10 handler om vejafgifter (road pricing) i København. Dettevirkemiddel begrænser særligt personbiltrafikken i hele de område afgifternedækker. Der vil være en mindre effekt på vare – og lastbiltrafik. Effekten erhelt afhængig af takststrukturen. I virkemidlet er der forudsat 1,5 kr. pr km forpersonbiler, 3,0 kr. pr km for varebiler, og 6 kr. pr km for lastbiler i den tættedel af København og halvdelen udenfor. Den trafikale effekt heraf er beregnetmed Ørestadstrafikmodellen, og viste en trafikreduktion på omkring 12%.Virkemidlet er identisk med samme virkemiddel beskrevet i KøbenhavnsKommunes rapport fra 2005 om virkemidler til overholdelse af NO2grænseværdier for luftkvalitet i København (Jensen et al. 2005). Holland harbesluttet at indføre et nationalt road pricing system med forventetintroduktion i 2016, hvor der opkræves vejafgifter pr. km baseret på en enhed,som skal installeres i køretøjet (GPS baseret system).
33
34
4 Metode for modelberegningerKoncentrationsberegningerne er gennemført i to trin. Først er der gennemførtbybaggrundsberegninger, som inkluderer det regionale bidrag. Derefter er dergennemført gadeberegninger, som inkluderer bybaggrundsbidraget.Beregningerne er gennemført for 138 trafikerede gadestrækninger iKøbenhavn og Frederiksberg. Der er tale om gadeslugter med høj tætrandbebyggelse, hvor der potentielt kan være problemer med overholdelse afNO2grænseværdierne. Årsdøgntrafikken på gaderne er fra 15.000 - 65.000biler pr. dag. Beregninger er gennemført for referenceåret 2005, samt 2010,2015 og 2020.4.1 BybaggrundsberegningerUrban Background Model (UBM) modellen anvendes til at beregnebybaggrundsbidraget (Berkowicz 2000a). Til beregningerne anvendes2trafikdata på et 1x1 km gitternet. Trafikdata og dermed emissionsdata dækkerhele Hovedstadsområdet. Emissionsdata beregnes med et emissionsmodul,som er baseret på emissionsbeskrivelsen i gadeluftkvalitetsmodellen OSPM.Det regionale bidrag er baseret på en repræsentativ regionalbaggrundsmålestation for Hovedstadsområdet (Keldsnor på Langeland for3NO2). Det regionale niveau er ca. 10 �g/m og er i beregningerne antaget atvære konstant i perioden frem til 2020, da det har ligget på dette niveau iperioden 1995-2006. Der kan måske forventes en lille reduktion i detregionale NO2niveau pga. emissionsreduktion på europæisk plan, men dettevil ikke have afgørende indflydelse på de efterfølgende resultater.Meteorologisk data er fra 2005 for alle årene fra Lille Valby ved Roskilde.I UBM beregningerne indgår trafikdata og dermed emissionsdata for et 1x12km gitternet, som dækker hele Hovedstadsområdet. I 2005 stammertrafikdata fra DMU’s vej- og trafikdatabase, som er en GIS-baseret databasemed Kort- og Matrikstyrelsens KORT10 vejnet med påført trafikdata for alleveje fra en række forskellige trafikkilder. Dette trafikdata ligger til grund forberegninger i 2005 og for sammenligning med måledata.For alle virkemidlerne er der anvendt trafikdata, som stammer fra enkombination af data fra OTM-modellen (Ørestadstrafikmodellen) og KRT(København-Ringsted Trafikmodel). Det er ikke muligt at lave en 1-1 koblingmellem KRT og OTM, fordi de ikke anvender helt den samme inddeling afvejnettet. For at skabe bedst konsistens i de trafikale forudsætninger anvendesOTM direkte for kategorierne: motorveje, motortrafikvej og veje over 6 m,mens KRT for veje 3-6 m og anden vej bibeholdes uændret, dvs. at veje medKRT trafik har samme niveau i referencescenariet og virkemidlerne, da detmå forventes, at der kun sker lille trafikal ændring på dette vejnet, og detunder alle omstændigheder kun udgør en mindre del af trafikarbejdet.Trafikdata er identisk med tidligere anvendte trafikdata for 2010 iKøbenhavns Kommunes rapport om virkemidler for overholdelse af NO2grænseværdier (Jensen et al. 2005).
35
Trafikarbejdet er blevet fremskrevet fra 2010 til 2015 og 2020. Forfremskrivning af trafikarbejdet i Hovedstadsområdet er lagt de sammeforudsætninger til grund som i Infrastrukturkommissionens fremskrivning til2030 (DTF 2007). Det økonomiske lavvækstscenarie med høj oliepris og lavvækst i bilparken og trafikarbejdet er valgt. Væksten i trafikarbejdet 2006-2030i lavvækstscenariet er 1,41 % årligt i gennemsnit. Det dækker over nulvækstfor busser, en vækst på 2,15 % for lastbiler og 1,38 % for både varebiler ogpersonbiler. Med disse forudsætninger fås følgende fremskrivning aftrafikarbejdet.Tabel 4.1 Fremskrivning af trafikarbejdet i HovedstadsområdetKøretøjskategoriFordeling (%)20102015Person- og varebiler92.01.001.07Lastbiler6.41.001.11Busser1.61.001.00I alt100.01.001.07Lastbiler og busser8.01.001.09
20201.151.241.001.151.19
Som det ses, er trafikstigningen helt domineret af person- og varebiler somudgør langt hovedparten af trafikarbejdet. Der er her antaget en standardkøretøjsfordeling (OSPM vejtype ”F”) for at kunne illustrere den samlede2trafikstigning. For hver 1x1 km gittercelle i Hovedstadsområdet foreliggertrafikarbejdet fordelt på personbiler, varebiler, og tung trafik (lastbiler ogbusser), og hver køretøjskategori er fremskrevet med ovenstående faktorer.Der er blevet lavet beregninger af bybaggrund for alle 1x1 km felter i 2005,hvori der ligger en af 138 gader. Det giver den geografiske fordeling over byen(Figur 4.1). Anvendt trafikdata er her fra DMU vej- og trafikdatabase. Detses, at de højeste koncentrationer findes i det centrale København og dele afFrederiksberg, men høje koncentrationer ses også langs de storetransportkorridorer rundt og ind mod centrum. Det forudsættes, at dengeografiske fordeling er den samme i årene fremover og under de forskelligevirkemidler, således at det alene er koncentrationsniveauet ved H.C.Ørstedinstituttet, som beregnes i 2010, 2015 og 2020, hvorefter der skalerestil de enkelte gitterceller efter den geografiske fordeling i 2005. Det beregnederesultat for 2005 er endvidere kalibreret med måledata fra H.C.Ørstedsinstituttet (bybaggrund), hvilket resulterer i en opjustering på 5,6% i2005 af bybaggrund. Tilsvarende korrektioner er foretaget for årene 2010,2015 og 2020, idet der er taget hensyn til at det regionale niveau er forudsat atvære konstant. For alle virkemidler i 2010, 2015 og 2020 er gennemførtberegninger for bybaggrund i feltet omkring H.C. Ørstedsinstituttet, og der erkorrigeret med den samme faktor som for 2005 for at få den geografiskefordeling i de øvrige felter. Det antages dermed at den relative geografiskefordeling er uændret i alle årene. De korrigerede bybaggrundsdata bruges sombybaggrund til gadeberegningerne i de tilhørende scenarier.
36
Figur 4.1 Beregnet bybaggrund for NO2i 2005. Niveauerne er kalibrereti forhold til målte niveauer på bybaggrundsstationen på H.C. ØrstedInstituttet (opjusteret med 5,6%). Desuden er de 138 gadestrækningermarkeret, og placering af målestationer på Jagtvej og H.C. ØrstedInstituttet.
4.1.1 Sammenligning af målinger og UBM modelberegningerFor at vurdere kvaliteten af UBM modellen og det anvendte input data er derforetaget koncentrationsberegninger for den gittercelle som H.C. ØrstedInstituttet ligger i, og disse resultater er sammenlignet medkoncentrationsmålinger foretaget på taget af HC Ørsted Instituttet, se Tabel4.2.Tabel 4.2 Sammenligning mellem beregnede koncentrationer forbybaggrund og målte årsmiddel af NO2for H.C. Ørsted Instituttet i2005 (�g/m3)NOxO3NO2Beregnet222746Målt232948
Det ses, at UBM modellen med det anvendte input data underestimerer måltekoncentrationer med omkring 6%. Der korrigeres med denne procentsats i2010, 2015 og 2020.
37
4.1.2 Miljøzonens geografiske afgrænsningEn række teknologiske virkemidler er knyttet til miljøzonen. Miljøzonen erdefineret ved udstrækningen af Københavns Kommune og FrederiksbergKommune, som er lidt større end den nuværende miljøzone. Dette skyldes, atmiljøzonen forventes at blive udvidet til hele Københavns Kommune.Udstrækningen af miljøzonen påvirker ikke de trafikale virkemidler, men aleneemissionen i forbindelse med virkemidler, som retter sig mod forskelligeteknologikrav knyttet til miljøzonen. I gitternettet for Hovedstadsområdet er2alle 1x1 km celler som indeholder dele af Københavns Kommuneidentificeret og medregnet som del af miljøzonen.4.2 GadeberegningerI forbindelse med beregning af koncentrationsniveauet i de 138 gader levererUBM beregningerne bybaggrundsbidraget for de respektive gader.Beregninger i gadeniveau er gennemført med gadeluftkvalitetsmodellenOSPM modellen (Operational Street Pollution Model) (Berkowicz 2000b).Generering af input data til OSPM modellen (trafikdata oggadekonfigurationsdata) er sket automatisk ved brug af AirGIS modellen, somud fra et GIS baseret vejnet med trafik, bygninger med højder ogberegningspunkter kan generere nødvendigt input. Årsdøgntrafikken (ÅDT)på gadestrækningerne primært fra Københavns Kommunes GIS vejnet, somrepræsenterer ÅDT fra omkring 2002. Udviklingen fra 2003 til 2010 erbestemt relativt ved at tage udgangspunkt i OTM’s ÅDT for de enkeltestrækninger i 2003 og 2010. Der beregnes således en faktor(OTM2010/OTM2003), som ganges på Københavns Kommunesudgangspunkt for ÅDT. Trafikdata er i 2010 identisk med tidligere rapportfra Københavns Kommune omkring vurdering af NO2virkemidler (Jensen etal. 2005).Trafikken for de 138 gader er fremskrevet fra 2010 til 2015 og 2020.Trafikstigninger afhænger af vejtypen, og har således historisk været større påde overordnede veje i forhold til lokalveje. Københavns Kommune foretagerløbende trafiktællinger på udvalgte lokaliteter. Den historiske udvikling påvejnettet er lagt til grund for ekstrapolationen til 2015 og 2020. For de meretrafikerede veje opererer Københavns Kommunen med vejtyperne: regionaleveje, fordelingsveje og bydelsgader. Der har historisk været kraftigtrafikstigning på de regionale veje, mens øvrige gader har haft mere ellermindre konstant trafik. Fremskrivning er derfor foretaget således at alle gaderud af de 138 gader som ligger på regionale veje fremskrives med denhistoriske udvikling, mens de øvrige af de 138 gader holdes konstant. Ud fraden historiske udvikling i perioden 1989-2005 er trafikvæksten på de regionaleveje beregnet ud fra Københavns Kommunes færdselstælling og andretrafikundersøgelser 2001-2005 (Københavns Kommune, 2006). I denneperiode er trafikken steget 42%. svarende til 2,2% årligt.Som det fremgår af nedenstående tabel er trafikstigningen 11% og 24% fra2010 til hhv. 2015 og 2020 for de regionale veje. Basisscenariet ogvirkemidlerne nr. 8-10 i 2010 er for 2015 og 2020 fremskrevet mednedenstående faktorer.
38
Tabel 4.3 Fremskrivning af årsdøgntrafikken på vejnettetFremskrivning af ÅDT20102015Regionale veje1.001.11Fordelings- og bydelsgader1.001.00
20201.241.00
De regionale veje er identificeret i DMU’s GIS vej- og trafikdatabase ud frakort vist i Københavns Kommune (2006). 55 ud af de 138 gader er regionalegader, se nedenstående figur.
Figur 4.2 Regionale veje (blå streger) i København og Frederiksbergkommuner. 138 beregningspunkter (røde prikker) i trafikerede gader erogså vist.
Køretøjsfordelingen er kun kendt detaljeret for 12 ud af de 138 gader. Deøvrige gader har en standard køretøjsfordeling som afhænger af vejtypen(motorvej, motortrafikvej, vej > 6m, vej 3-6m ,anden vej), og som er baseretpå OSPM vejtyper for bygader. Køretøjsfordelingen er antaget at være ens iårene 2010, 2015 og 2020 ligesom trafikkens døgnvariation også er bibeholdt.Køretøjfordelingen er lidt forskellig i de forskellige trafikscenarier for de 12gader.OSPM beregningerne gennemføres med meteorologiske data fra 2005 målt påtaget af H.C. Ørsted Instituttet i København.4.2.1 Bilparkens udviklingOSPMs emissionsmodul er baseret på EU COPERT 4 emissionsmodellen.Metoden anvender informationer om køretøjsbestandens fordeling påkøretøjsgrupper, brændstofstyper og emissionsnormer, og der er til hver afdisse knyttet emissionsfaktorer. Emissionsfaktorerne afhænger endvidere afrejsehastighed, koldstart og forværrelsesfaktorer. Fordeling påemissionsnormer, herunder EURO normer, og brændselstyper (diesel ogbenzin), er opdateret med nyeste data.
39
Figur 4.3 viser den forventede udvikling i køretøjsbestanden som følge afudskiftning af køretøjer og ikrafttrædelse af EURO normer. EURO VI fortunge køretøjer er endnu ikke vedtaget, derfor kendesikrafttrædelsestidspunktet og emissionerne ikke. Efter aftale medMiljøstyrelsen har vi medtaget EURO VI med forventetikrafttrædelsestidspunkt og grænseværdi.Benzin personbiler200016003
Diesel personbiler500Euro VIEuro VEuro IVEuro IIIEuro IIEuro IECE 15/04ECE 15/03ECE 15/02ECE 15/00-01PRE ECE
400Antalx 103
Euro VIEuro VEuro IVEuro IIIEuro IIEuro IKonventionel
Antal x 10
12008004000199520002005201020152020
3002001000199520002005201020152020
Varebiler450400350Antal x 103002502001501005001995200020052010201520203
Lastbiler og busser7060
Euro IVEuro IIIEuro IIEuro IKonventionel
Antal x 10
3
Euro VIEuro V
Euro VI50403020100199520002005201020152020Euro VEuro IVEuro IIIEuro IIEuro IKonventionel
Figur 4.3 Udviklingen i bilparken er baseret på den forventede udskiftning afkøretøjer og indførelse af de forskellige EURO normer. Her vist udenmiljøzonekravene.
Tidligere var dieselandelen ca. 5 % af samtlige personbiler og knapt 80 % afsamtlige varebiler. Disse fordelinger har ændret sig de seneste år, og vil fortsatændre sig. Med de nuværende afgifter forventes det at indkøb af nyedieselpersonbiler vil stabilisere sig på et niveau på 60 % og for dieselvarebilerpå ca. 90 %. Data fra Vejdirektoratet for andelen af dieselbiler er anvendt fremtil 2005. Fra 2006 og frem til 2020 er andelen af dieselpersonbiler ogdieselvarebiler skønnet på basis af en udskiftningsrate på 5 % pr. år ogovennævnte forventede stabile niveau. Tidligere undersøgelser har antaget23% (Jensen et al. 2005), og 40% eller 60% (Palmgren et al. 2007; Ketzel &Palmgren 2008). Dette er vist i henholdsvis Figur 4.4 og Figur 4.5.
40
605040302010
Dieselandel (%), personbilerhistoriske dataforventet 60%forventet 40%forventet 23.4%
01985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020Figur 4.4 Forventet stigning i andelen af dieselpersonbiler. I nærværendeanalyse er der regnet med en stabilisering på omkring 60 % i 2020. I tidligereundersøgelser blev dieselandelen skønnet til 23% (Jensen et al. 2005), og til40% eller 60% i (Palmgren et al. 2007; Ketzel & Palmgren 2008).
908886848280
Diesel andel (%), varebilerhistoriske dataprognose
781985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020Figur 4.5 Forventet stigning i andelen af dieselvarebiler. Der er regnet meden stabilisering på ca. 90 %.
4.2.2 Emissioner af NOxOSPMs emissioner fra de forskellige køretøjskategorier er baseret påCOPERT IV, der også benyttes i de nationale emissionsopgørelser for densamlede vejtrafik (Illerup et al., 2007). Hvor der ikke findes data i COPERT4, fx for EURO V og EURO VI køretøjer, har vi anvendt emissionsnormersom emissionsfaktorer. For varebiler (EURO V og VI) har vi anvendtemissionsnormer for den største vægtklasse, som anses for at være mestrepræsentativ for den danske bilpark. For tunge køretøjer har vi efter aftalemed Miljøstyrelsen sat emissionsnormen for EURO VI til 20 % af EURO V.
41
4.2.3 Direkte emission af NO2Antagelser omkring den direkte NO2emission for de forskelligekøretøjsgrupper har afgørende betydning for koncentrationsberegninger afNO2.I tidligere beregninger af effekten af SCR katalysatorer på tunge køretøjer(Palmgren et al. 2007) var den direkte NO2andel vurderet ud fra litteraturen,herunder fra en konference i Bruxelles ”The impact of direct emissions ofNO2from road vehicles on NO2concentrations” 19. September, 2006. Øvrigereferencer var Gense et al. (2006) og Lambrecht et a. (2006). I de opdateredeberegninger heraf fra marts 2008 (Ketzel & Palmgren 2008) var antagelserneopdateret ved hjælp af Dünnebeil und Lambrecht, (2007). Disse tal er usikreog kan variere en del mellem de forskellige bilmærker og teknologier. Især erden direkte NO2andel for de nyeste tunge køretøjer (EURO IV og nyere)usikker, fordi der kun er få EURO IV køretøjer på gaden, og fordi det ikke erafklaret, hvilke teknologier de forskellige fabrikanter vil anvende i fremtiden.I regi af COPERT 4 er der i august 2007 publiceret et bud på direkte NO2andele for de forskellige køretøjsgrupper og Euronormer (EEA 2007). DaCOPERT 4 har officiel status er det valgt at tage udgangspunkt i disseanbefalede værdier. Der er dog stadigvæk stor usikkerhed på disse værdier ogCOPERT giver også for nogle køretøjskategorier store mulige intervaller. Derer endnu ikke en standardiseret målemetode, hvilket kan give variationer fralaboratorium til laboratorium. Der kan endvidere være et stort spænd for densamme euroklasse afhængig af hvilken teknologi der anvendes, idet der ikke erkrav til direkte NO2men kun til massen af NOx. Vi har anvendt de anbefaledeværdier i COPERT 4 med følgende modifikationer. For Euro IV dieselperson- og varebiler er der anvendt en direkte NO2andel på 55%, da detskønnes at mange af disse køretøjer er udstyret med DPF (Diesel ParticleFilter), som øger andelen af direkte NO2pga. platinbelægninger i filteret, somoxiderer NO til NO2. For Euro III diesel busser er anvendt de anbefalede 14%selvom dette måske er for lavt. En del bybusser er udstyret med CRTpartikelfiltre (Continuously Regenerating Trap), som også øger andelen afdirekte NO2. For Euro IV diesel busser og lastbiler bruger vi ligeledes deanbefalede 14%, da det formodes at de fleste køretøjer vil være forsynet medSCR-katalysatorer (Selective Catalytic Reduction), som reducerer både NOxog NO2. (Personlig kommunikation med Udo Lambrecht fra IFEUHeidelberg og Niels Anders Nielsen fra Færdselsstyrelsen). De anvendteforudsætninger er vist i nedenstående tabel.Tabel 4.4 Direkte NO2andele af NOx for forskellige køretøjsgrupper og euronormer anvendt inærværende analyse (%)Før EUROEuro IEuro IIEuro IIIEuro IVEuro VEuro VIBenzin personbiler4443332Benzin varebiler4443332Diesel personbiler11111125554020Diesel varebiler11111125554020Diesel lastbiler11111122*141010Diesel busser11111122*141010Note: * en vægtet procent for forskellige partikelfiltre i København baseret på oplysninger fra Miljøstyrelsen.
42
Tabel 4.5 Tidligere anvendte direkte NO2andele af NOx (Ketzel & Palmgren 2008)Før EUROEuro IEuro IIEuro IIIEuro IVEuro VBenzin personbiler355555Benzin varebiler355555Diesel personbiler151515304040Diesel varebiler151515304040Diesel lastbiler88884520Diesel busser88884520
Euro VI5520202020
I Figur 4.6 er vist forskellen mellem de tidligere og de nuværende antagelserom direkte NO2andele illustreret for to gader i København Jagtvej (JGTV) ogH.C. Andersens Boulevard (HCAB). Det ses, at NO2procentdelen falder lidti 2010 fra omkring 19% til 18%, i 2015 fra 25% til 24%, og i 2020 fra 24% til23%.
30
Målt JagtvejMålt HCABJGTV - ny emission, 60% diesel
25Direkte NO2emission (% af NOx)
HCAB- ny emission, 60 % dieselJagtvej - gl. emission (FR 660), 60 % diesel
20
15
10
5
01995
2000
2005
2010
2015
2020
Figur 4.6 Sammenligning af udviklingen af direkte NO2andele for H.C.Andersens Boulevard og Jagtvej i København under forudsætning af enmætning på 60% dieselpersonbiler i 2020. Den stiplede lyseblå kurveviser de tidligere forudsætninger i Ketzel & Palmgren (2008). Målteværdier fremkommet ved analyse af måledata er også vist. Forskelmellem målt og modelleret kan skyldes at forudsætningerne ombilparkens sammensætning ikke er præcist som på disse to gader.
Disse data indgår nu i DMU/ATMI’s beregningsmodel og er blevet anvendttil alle følgende beregninger. Der er ikke fuld overensstemmelse mellemmodelberegningerne og den målte andel af NO2, hvilket fx kan skyldes, at viikke kender aldersfordelingen af køretøjerne, men kun fordelingen mellempersonbiler, varebiler, lastbiler og busser på Jagtvej og H.C. AndersensBoulevard. Der kan således være en større andel af dieselpersonbiler på dissegader end svarende til den beregnede andel ud fra nyvognssalget, fordi de nyebiler (større dieselandel) bliver brugt forholdsvis meget i dette område.
43
4.2.4 Modelresultater sammenlignet med målingerMed henblik på at validere modellerne har vi foretaget sammenligningermellem eksisterende målinger på Jagtvej og beregninger udført med dennyeste opdaterede udgave af OSPM, målte data for bybaggrund (H.C. ØrstedInstitutet), de nyeste emissionsfaktorer, herunder flere dieselpersonbiler ogtilhørende højere direkte NO2andel. Trafikmængden er som nævnt antagetkonstant i hele perioden. Der er en tendens til at modellen overvurderer bådeNOxog NO2indtil omkring 2003, se Figur 4.7. Dette kan skyldes ændringer itrafikken, fx stigning i trafikken eller anden køretøjssammensætning. Derforeligger dog ikke tilstrækkeligt gode trafikdata for hele perioden, som kandokumentere dette.100Modelleret Jagtvej908070Målt JagtvejMålt bybaggrundMålt regional baggrund
NOx(ppb)
6050403020100
199570
1997
1999
2001
2003
2005
Modelleret Jagtvej
Målt JagtvejMålt regional baggrund
60
Målt bybaggrund
50
NO2(�g/m3)
40
Grænseværdi = 40 �g/m30
3
20
10
0
1995
2000
2005
Figur 4.7 Sammenligning mellem modeller og målinger på Jagtvej.Grafen øverst er NOxog grafen nederst er NO2. I modelberegningerneanvendes målt bybaggrund på H.C. Ørsted Instituttet.
44
5 Basisscenarier 2010-2020
5.1
NO2i bybaggrund
Tabel 5.1 Beregnede NO2koncentrationer i bybaggrund ibasissituationen i 2010-2020201520103(�g/m3)(�g/m )H.C. ØrstedInstituttet18.317.1
2020(�g/m3)15.3
Det ses, at der sker et mindre fald i bybaggrundskoncentrationerne fra 2010 til2020, som skyldes den løbende udskiftning af bilparken med introduktion afstadig skærpede euronormer, og på trods af at trafikken er stigende i perioden.3NO2i regional baggrund udgør omkring 10 �g/m i alle årene.5.2 NO2i gadeniveauI det følgende er vist resultater fra luftkvalitetsberegninger for de 138 gaderfor 2010, 2015 og 2020 for NO2i referencesituationen (Figur 5.1).Tilsvarende figurer er vist i Bilag C for NOx. Beregningerne er gennemførtfor begge sider af en gade og den højeste værdi er vist. Figurerne visersamtidig bidragene for regional baggrund, bybaggrund og gadebidrag. Allefigurerne er sorteret på samme måde med udgangspunkt ikoncentrationsfordelingen i 2010. Ens gader har derfor den samme placering ide forskellige figurer, hvilket letter sammenligninger for de enkelte gader.Antallet af strækninger, som overskrider grænseværdien i 2010 er omkring 35.Flere af overskridelserne ligger på samme hovedstrøg (samme vejnavn). I2015 er det omkring 15 og i 2020 omkring 2.For NO2i 2010 udgør regional baggrund omkring 10 �g/m og3bybaggrundsbidraget omkring 7-10 �g/m . Bybaggrundsniveauerne ligger3således mellem 17 og 20 �g/m . Gadebidraget udgør fra nogle få mikrogram tilomkring 38 �g. Gadeniveauerne ligger således mellem omkring 20 til 573�g/m . Bybaggrundsniveauerne falder frem til 2020, hvor de udgør mellem 123og 17 �g/m , og gadeniveauerne falder ligeledes, så de ligger mellem 17 til 423�g/m i 2020.Luftkvalitetsniveauet bestemmes ikke kun af trafikniveauet påvejstrækningerne, da der ikke er nogen entydig sammenhæng mellemtrafikmængder og koncentrationsniveauer. Gadens fysiske udformning i formaf bygninger, gadebredde mv. også spiller en væsentlig rolle.3
45
Figur 5.1 NO2koncentrationen i basisscenarierne. Øverst 2010, midterst 2015, og nederst 2020.For gader markeret med ”*” er køretøjsfordelingen baseret på manuelle trafiktællinger. Ikke alle 138vejnavne kan vises.
46NO2(�g/m3)NO2(�g/m3)NO2(�g/m3)HC
HCC
H
10
20
30
40
50
60
70
100
20
30
40
50
60
70
0
10
20
30
40
50
60
70
0
2015 Basis scenario
2010 Basis scenario
2020 Basis scenariogrænseverdi
grænseverdi
grænseverdi
And e Nørs rreen SHCG s B øgaAn ylodd e de ul e ers nlø vaen vrds esN Bou gadordr l ev eareØ Fas d*ster anvVe S eø jsA te gaVe m a rbr des t ge ogaerrFa fæl deri m ledag vejsgHad.C. Ø J ag ers tveteds j *Sa Vel li jngvÅg ejBr a ded egN Ta a deordr gen *Ve e F svest as jaeAm rbr nveag oga jer debr*M ogiVe me ades t rsgeaØ rbr d eoster gabr deØst ogaerbr de*ogVeadster Ja eAm Vo gtvelP age dga jKnu rbro de*Fr ds gae d en deer s G *iksasu dend *Pe Ta svet e gen jrB sa veG ngs jodth VeH åb jil le s vSlot rød ejFr sh e gae d rr deer ensiks vbo ejJ y rgvll in ejgeveTofte Jag jgå tvrd ejsIs Alte lédgFo adelehÅl aveho nR lmos vekijTa ldevge ejHnN il ler sveør ødg jreV adoeR ldgR os k a deødi ldeM evVi el ejge lemrsl e vejvAll é
And e Nørs rreen SHøsCBo gaAnul deders Åb evaen o u rdslBo ev aul rdevTu ardbo *J y rgvTo ll in e jFrgee d msver går ejA iks dsVe m a su vejs t ge ndserrvFa fæl ejri m ledag vejsgadÅg eadNør Jag ertTo ebr vejfte oga *gå drd e*Br s Aed l léØst gaerdbr e*oTa gadge eFnAm alk o s veag ne jSø er r And bro l lere gadeFH asaares nveFa k o jlk v vØ one ejstSø er r An br l leFr dre oge d F ader as eiks anGsu veamnd jmsvelKø J ejge agtL veHol an jm deenvesK jSl Tag anaotsh ens ler veG ren jod svth eAm Tie åbs jtag g en vejer sgBo a dul eBü eval o rdwÅl sv eho jFo lm vle ejhaTo Ål h venfte olgå m vrd ejsFre d Is Aler ted léiks gsu adeH ndsil le veG r ød jod gath deH åbsil leGveamF r r ød jmel e de gaKø ns dege g aVi La dege ndrs evl e ejvAll é
And e Nørs rreen SHCG s B øgaAn ylodd e de ul e ers nlø vaen vrds esN Bou gadordr l ev eareØ Fas d*ster anvVe S eø jsA te gaVe m a rbr des t ge ogaerrFa fæl l deri m edag vejsgHad.C. Ø J ag ers tvetejds *Sa Vel li jngvÅg ejBr aed degN Ta a deordr gen *Ve e F s vest asa jAm er b nverag oga jer debr*M ogaiVe me des t rsgeaØ rbr d eoster gabr deØst ogaerbr de*ogVeadster J a eAm Vo gtvelP age dga jKnu rbro de*Fr ds gae d en deer s G *iksasu dend *Pe Ta sv et e gen jrB sa veG ngs jodth VeH åbs jil levSlot rø ejdsFr h e gae d rre deer nsiks vebo jJy rgvll in ejgeveTofte J ag jgå tvrd ejsIs Al lte édgFo adleha eÅl veho nR lmos vki ejlTa devge ejHnN il ler s veør ødg jreV adoeR ldgR osk a deødi ldeM evVi el ejge lemrsl e vejvAll é
Figur 5.2 viser den geografiske lokalisering af de vejstrækninger, hvor der eroverskridelser af grænseværdien for NO2. Det ses, at overskridelserne for NO2især er koncentreret i den centrale del af København og det østlige afFrederiksberg, men der er også en række overskridelse på de storeindfaldsveje. Overskridelserne er således udbredte og ikke afgrænset til noglefå geografiske steder.Da der kun er inkluderet et udvalg af beregningspunkter for de trafikeredehovedstrækninger kan det ikke udelukkes, at der er endnu flere overskridelserpå delstrækninger (fra kryds til kryds) på disse hovedstrækninger.
47
Figur 5.2 Overskridelser af NO2grænseværdien på 40 �g/m3for årsmiddel i 2010 (øverst), 2015(midtest), og 2020 (nederst).
48
Omfanget af overskridelser for NO2i København sandsynliggør at man ogsåvil finde overskridelser af NO2i centrale dele af de største danske provinsbyersom fx Århus, Odense og Aalborg. Overskridelse af NO2er ikke et isoleretdansk fænomen, men et udbredt fænomen i Europa med de højesteoverskridelser i Sydeuropa, hvor store byer med meget trafik kombineret medhøje ozonniveauer og lave vindhastigheder giver høje NO2koncentrationer.5.3 Kildeopgørelse for NOxI Tabel 5.2 er emissionsfaktorerne for NOx vist for Jagtvej og H.C. AndersensBoulevard i 2010, 2015 og 2020. Der er en lille forskel i emissionsfaktorernefor de to gader, som skyldes små forskelle i hastigheden samt koldstartsandele.Det ses, at den tunge trafik har meget høje emissionsfaktorer pr køretøj iforhold til den lette trafik, og at taxier og varebiler har væsentlige højereemissionsfaktorer end personbiler. NOx emissionen er faldende for allekøretøjskategorier fra 2010 til 2020.Tabel 5.2 NOx emissionsfaktorer (g/km) for basis scenarie for Jagtvej og H.C. Andersens Boulevardi 2010, 2015 og 2020ÅrstalPersonbilTaxiVarebil SmåStoreBusI altlastbiler lastbiler< 32 t> 32 tJagtvej20100.410.500.873.465.944.810.61H.C. Andersens Boulevard20100.370.490.814.077.236.080.64JagtvejH.C. Andersens BoulevardJagtvejH.C. Andersens Boulevard20152015202020200.290.270.190.180.350.350.200.200.610.580.370.353.053.582.022.375.176.303.304.024.115.212.683.390.450.490.290.32
Som det fremgår af tabel 5.3 er den relative fordeling i NOx emissionen påH.C. Andersens Boulevard stort den samme i alle årene 2010, 2015 og 2020.Tabel 5.3 NOx emission på H.C. Andersens Boulevard (%) i2010, 2015 og 2020201020152020Personbiler48.045.046.5Taxier7.26.76.0Varebiler13.612.711.9Lastbiler under 32 tLastbiler over 32 tBusserI alt14.24.812.1100.016.45.513.7100.016.65.413.6100.0
49
I tabel 5.4 er vist NOx emissionens fordelingen i 2010 på køretøjskategorierberegnet for hverdage for HC Andersens Boulevard og Jagtvej, hvor derforeligger detaljerede opgørelser for trafikkens køretøjssammensætningforetaget ved manuelle trafiktællinger.Tabel 5.4 NOx emission og køretøjsfordeling på hverdage i 2010 i basisscenarie (%)Køretøjskategori:HC Andersens BoulevardJagtvejNOx emissionKøretøjer (%)NOx emission (%)Køretøjer (%)(%)Personbiler48.077.353.576.9Taxier7.28.96.87.9Varebiler13.610.117.912.1Lastbiler under 32 t14.22.110.71.8Lastbiler over 32 t4.80.42.00.2Busser12.11.29.01.1I alt100.0100.0100.0100.0
Det ses, at den tunge trafik på hverdage bidrager med 22-31% af NOxemissionen, men kun 3-4% af trafikken, taxier omkring 7% af NOx emissionog 8-9% af trafikken, varebiler med omkring 14-18% af NOx emissionen og10-12% af trafikken, og personbiler med omkring 48-54% af NOx emissionen,men med 77% af trafikken. I forhold til trafikkens andel er NOx emissionenderfor relativt stor for dieseldrevne køretøjer og særligt høj for de tungekøretøjer. I weekenden vil den tunge trafik bidrage relativt mindre, da der errelativt mindre tung trafik i weekenden.Personbilerne har relativt lave NOx emissioner, idet næsten 100% af debenzindrevne biler har katalysator i 2010. Det er forudsat, at dieselandelen afpersonbiler er 35% i 2010. NOx emissionen fra dieselbiler er omkring dobbeltså høj i gennemsnit som for benzinbiler i 2010, så dieseldrevne personbilerstår for omkring 50% af NOx emissionen og benzindrevne biler for omkring50%. Taxier er så godt som 100% dieselbiler. Varebiler er forudsat at være90% dieselbiler i 2010. Lastbiler er 100% dieselbiler og busserne er ogsåforudsat at være dieselbiler. Busser omfatter både busser i rute og turistbusser.En del busser i rute vil dog være gasbusser i det centrale København, såemissionen fra busser er lidt overestimeret. Samlet set andrager dieselkøretøjersåledes omkring 80-85% af NOx emissionen.I Figur 5.3 er udviklingen i emissionstætheden pr. meter (�g/m/s) vist forNOx emission og direkte NO2emission i basissituationerne 2010, 2015 og2020 for H.C. Andersens Boulevard. Det ses, at NOx emissionen forventes atblive mere end halveret fra 2010 til 2020, og at NOx emissionen reduceres foralle køretøjsgrupper, hvilket skyldes de stadig strengere emissionskrav til NOx.For den direkte NO2emission er der tale om knap en halvering af emissionenfra 2010 til 2020. For alle køretøjsgrupper undtagen personbiler reduceresogså den direkte NO2emission fra 2010 til 2020 pga. både faldende NOxemission og faldende direkte NO2andele. For personbiler derimod stiger dendirekte NO2emission lidt fra 2010 til 2015 for derefter at falde i 2020 tilunder 2010 niveau. Stigningen fra 2010 til 2015 skyldes den stigende andel afdieselpersonbiler, og at Euro 3-5, som dominerer dieselpersonbiler i 2015 harrelativt høje direkte NO2andele (25-55%). Det samlede fald er derfor hellerikke så stort fra 2010 til 2015. Faldet i 2020 skyldes, at Euro 6 omfatteromkring en tredjedel af dieselpersonbilerne i 2020, og har en direkte NO2andel på kun 20%. Bemærk at iFigur 6.1i næste kapitel stiger den direkte NO2
50
emission fra 2010 til 2015 for så at falde lidt frem mod 2020, hvorimodudviklingstendensen for H.C. Andersens Boulevard (Figur 5.3) er et konstantfald. Forskellen skyldes, at H.C. Andersens Boulevard har mange taxier, somforudsættes at være helt nye biler med lave emissionsfaktorer, hvorimod denanden udviklingstendens er baseret på data for hele miljøzonen, hvor der ikkeer særskilt information om taxier. I kapitel 6 regnes de som personbiler, somderved bidrager til stigningen i direkte NO2emission fra 2010 til 2015.
PasCar500450
Taxi
Vans
Truck_1
Truck_2
Buses
PasCar10090NO2direct Emission (�g/m/s)80706050403020100
Taxi
Vans
Truck_1
Truck_2
Buses
400NOXEmission (�g/m/s)3503002502001501005002010_Basis602015_Basis602020_Basis60
2010_Basis60
2015_Basis60
2020_Basis60
Figur 5.3 Gennemsnitlig emissionstæthed for NOx(venstre) og direkte NO2(højre)opdelt i køretøjskategorier for basissituation 2010, 2015, og 2020 for H.C. AndersensBoulevard. PasCar=Personbil, Taxi=Taxi, Vans=Varebiler, Truck_1=Lastbiler>=32t,Truck_2=Lastbiler >32t, Buses=Busser.
Som illustration har vi i Figur 5.5 for H.C. Andersens Boulevard beregnetkoncentrationsbidragene fra de forskellige køretøjskategorier forbasisscenarierne 2010, 2015 og 2020. Koncentrationsniveauet består afbybaggrundsniveauet og af gadebidraget. Gadebidraget består at to dele delsNO2som følge af direkte emitteret NO2og dels et kemisk bidrag, som opstårved oxidation af emitteret NO til NO2. For NO2kan vi ikke tilskrive den del afNO2, der dannes ved oxidation af NO med O3til bestemte køretøjskategorier.Sidstnævnte er vist som den grå del af søjlerne i Figur 5.5. I 2010 udgørbybaggrundsbidraget omkring en tredjedel mens det i 2020 er ca. halvdelenNO2gadekoncentrationen, og for gadebidraget er knap halvdelen det direkteNO2bidrag og den andel halvdel det kemiske bidrag for oxidation af emitteretNO til NO2.I nedenstående Figur 5.4 er NOx fordelingen vist for de forskelligekøretøjsgrupper og yderligere opdelt på Euronormer. En tilsvarende figur ervist i bilag D for partikeludstødning og ikke-udstødning.
51
Køretøjssammensættning på HCAB (%)6050403020100PCbenzinPCdieselVarebiler Varebiler Lastbil 1 Lastbil 2benzindieselBusserEuro 6Euro 5Euro 4Euro 3Euro 2Euro 1Euro 0
35302520151050PCbenzinPCdieselVarebiler Varebiler Lastbil 1 Lastbil 2benzindieselBusser
NOx
Euro 6Euro 5Euro 4Euro 3Euro 2Euro 1Euro 0
Figur 5.4 Øverst: Køretøjsfordelingen på H.C. Andersens Boulevard ibasisscenariet i 2010 underopdelt på Euronomer. Nederst: NOx emissionenunderopdelt på Euronormer (%).
NOx_BgNOx_Truck1
NOx_PasNOx_Truck2
NOx_TaxiNOx_Bus
NOx_Van
NO2_BgdNO2_Truck1
dNO2_PasdNO2_Truck2
dNO2_TaxidNO2_Bus
dNO2_VanNO+O3
10090NOxConcentrations (�g/m )NO2Concentrations (�g/m )
504540353025201510502010_Basis60 2015_Basis60 2020_Basis602010_Basis60 2015_Basis60 2020_Basis603
80706050403020100
Figur 5.5 Beregnede årsgennemsnit af koncentrationerne af NOx(øverst) og NO2(nederst) på H.C.Andersens Boulevard i København i de forskellige basisscenarier. Bybaggrund (i grønt) erberegnede værdier for de enkelte scenarier og år. Den øvrige del af NOxer opdelt efterkøretøjskategorier. Tilsvarende er opdeling er lavet for den direkte emitterede NO2. Den del afNO2(i gråt), der dannes ved oxidation med O3kan ikke opdeles efter køretøjskategorier. NOx er iNO2-enheder.
52
3
6 Effektvurdering af NO2virkemiddelkatalog
6.1 Direkte NO2andel og NOx emissionVi har beregnet den samlede emission af NOx, direkte NO2emission oggennemsnitlig direkte NO2andel indenfor miljøzonen for perioden frem til2020, se Figur 6.1Det ses, at NOx emissionen falder i basisscenarierne, som følge af strengereEuronormer.Alle virkemidler bidrager til endnu større fald i NOx emissionen.Den direkte NO2emission stiger derimod fra 2005 til et maksimum i 2015 forigen at falde frem til 2020 til et niveau lidt højere end omkring 2005 niveauet.Den lavere direkte emission af NO2især for de nyeste og kommende køretøjerviser sig altså at have stor betydning. Grunden til at det direkte NO2niveau erhøjere i 2020 end i 2005 er primært, at der er flere dieselpersonbiler (ogsåflere dieselvarebiler), som har højere direkte NO2andele end tidligere.Den direkte NO2andel er stigende gennem hele perioden frem til 2015,hvorefter den falder lidt til 2020 for basisscenarierne.
53
3.E+06
NOx(kg/år)
2.E+06
BasisMZSc1Sc2Sc3
1.E+06
Sc4Sc6Sc8Sc9ASc10
0.E+002005
2010
2015
2020
4.5E+054.0E+053.5E+05
NO2(kg/år)
3.0E+052.5E+052.0E+051.5E+051.0E+055.0E+040.0E+002005
BasisMZSc1Sc2Sc3Sc4Sc6Sc8Sc9ASc10201020152020
30
25
direkte NO2andel (%)
20BasisMZSc115Sc2Sc310Sc4Sc6Sc8Sc9ASc1002005201020152020
5
Figur 6.1 Beregnede udviklinger inden for miljøzonen for de forskelligevirkemidler i samlet NOx emission (øverst), samlet NO2emission (midterst), ogdirekte NO2andele (nederst).
54
6.2 NO2koncentration på gade- og bybaggrundsniveauI tabel 6.1 og tabel 6.2 er givet en samlet oversigt over virkemidlerne, inkl.basisscenarierne. Tabellen viser gennemsnittet af NO2årsgennemsnit for de138 gader for gadekoncentrationen og for bybaggrund, antallet af3overskridelser af grænseværdien på 40 �g/m , og særskilt gadekoncentration ogfor bybaggrund for H.C. Andersens Boulevard og Jagtvej i København.
55
Tabel 6.1 Sammenfatning af effekten for luftkvaliteten af virkemidlerne 1-4NO2bybaggrundNO2gadeVirkemiddelgns.gns.3Scenario(�g/m3)(�g/m )Basisscenarie201036.517.0BasisscenarieBasisscenarie1. NOx reducerende udstyr på tungekøretøjer1. NOx reducerende udstyr på tungekøretøjer1. NOx reducerende udstyr på tungekøretøjer2. Tyske miljøzoneregler i Kbh.2. Tyske miljøzoneregler i Kbh.2. Tyske miljøzoneregler i Kbh.3. Forbud mod benzin personbiler udenkat.3. Forbud mod benzin personbiler udenkat.3. Forbud mod benzin personbiler udenkat.4. Fremskynde nye diesel person- ogvarebiler*4. Fremskynde nye diesel person- ogvarebiler*Note: * Fremskyndelsesscenariet starter først i 2015.
Overskridelserover 40�g/m3(antal)3515210100107030132100
Bybaggrund vedH.C.AndersensBoulevard(�g/m3)19.318.015.918.317.115.417.516.415.018.717.815.817.515.5
H.C.Andersens Boulevard(�g/m3)48.444.235.144.741.433.442.237.231.246.643.634.841.832.8
Bybaggrund vedJagtvej(�g/m3)18.317.115.317.416.414.916.715.714.517.816.915.216.714.9
Jagtvej(�g/m3)41.637.029.139.235.228.036.631.326.040.236.528.834.927.2
2015202020102015202020102015202020102015202020152020
33.527.133.031.125.732.629.124.635.533.226.931.925.6
16.014.516.215.314.115.614.813.816.515.814.415.614.1
51
Tabel 6.2 Sammenfatning af effekten for luftkvaliteten af virkemidlerne 6-10 (virkemiddel nr. 7 behandles særskilt)VirkemiddelScenario6. Introduktion af miljøbiler som elbiler mv.6. Introduktion af miljøbiler som elbiler mv.6. Introduktion af miljøbiler som elbiler mv.8. Lokal trafikplanlægning8. Lokal trafikplanlægning8. Lokal trafikplanlægning9A. Betalingsring9A. Betalingsring9A. Betalingsring10. Vejafgifter10. Vejafgifter10. Vejafgifter201020152020201020152020201020152020201020152020NO2NO2gade bybaggrundgns.gns.3(�g/m3)(�g/m )35.931.725.039.734.127.435.132.326.235.332.626.416.915.714.016.615.714.216.515.614.216.415.514.1H.C.Andersens BybaggrundOverskridelser Bybaggrund ved3Boulevardved Jagtvejover 40 �g/m H.C.Andersens33(antal)Boulevard (�g/m ) (�g/m )(�g/m3)3310044182251102817119.217.615.418.917.615.718.717.515.618.517.315.547.641.531.946.842.534.045.841.933.546.842.834.118.216.814.818.016.815.117.816.715.017.616.614.9
Jagtvej(�g/m3)41.034.826.641.736.929.041.236.528.737.633.726.8
52
Beregnede NO2koncentrationer for gade (gennemsnittet af de 138gadestrækninger) og bybaggrund for alle scenarier er vist grafisk i Figur 6.2.Der sker en større procentvis reduktion i gadekoncentrationerne i forhold tilbybaggrund, da bybaggrund er domineret af det regionale baggrund på 10�g/m3, som forudsættes at være konstant i perioden 2010-2020.
403530NO2(�g/m3)25201510502010_82015_82010_22015_32010_62010_12010_32020_12020_62015_92020_42010_92015_12015_22020_22020_32015_62015_42020_92020_8
NO2_bNO2_mod
2015_10
Figur 6.2 Koncentrationen af NO2i alle scenarier med forventet 60 % andel af dieselpersonbiler. Forhvert scenarie er vist gennemsnit over de 138 gadestrækninger samt bybaggrund. NO2_mod: gade;NO2_b: bybaggrund.
6.3 Totale NOx og direkte NO2emissionsreduktionerI Figur 6.3 er den totale NOx emission for scenarierne underopdelt påkøretøjskategorier, og den totale NOx emission er også vist underopdelt i NOemission og direkte NO2emission. Endelig er den direkte NO2andel også vist.Den totale emission er kun opgjort inden for miljøzonen i København, somher er defineret som København og Frederiksberg kommuner. Tallene erpræsenteret i tabelform i bilag B. I praksis vil der også være betydeligeemissionsreduktioner uden for miljøzonen, da biler som overholdermiljøzonekrav også vil køre uden for miljøzonen, men det er meget vanskeligtat opgøre, da der ikke foreligger oplysninger herom.Som det ses falder NOx emissionen fra 2010-2020 og alle køretøjskategorierbidrager hertil. I basis og alle øvrige scenarier er der indregnet trafikstigningfra 2010 til 2020, så effekten af penetrering af renere Euroklasser overlejrertrafikstigningen. Dette data kan også bruges til at få en ide om, hvilket bidragder ydes til overholdelse af EU NEC direktivet (National Emission Ceilings),hvad angår referenceudviklingen og scenarierne. NEC direktivet stiller kravom at overholde lofter for nationale udledninger af bl.a. NOx. Tallene erpræsenteret i tabelform i bilag B.Den direkte NO2andel stiger fra 2010 til 2015 for derefter at falde lidt fremmod 2020 i basisscenarierne, hvilket især skyldes at der kommer fleredieselpersonbiler (og også til en vis grad flere dieselvarebiler), som har relativhøjere direkte NO2andele. For de forskellige virkemidler kan der bådeforekomme fald og stigninger afhængig af det aktuelle virkemiddel.Den samlede direkte NO2emission fås som den gennemsnitlige direkte NO2andel gange NOx emissionen. Trendens i scenarierne er at den direkte NO2emission stiger lidt fra 2010 til 2015 for derefter at falde lidt frem mod 2020.
2020_10
2010_10
2010_B
2015_B
2020_B
53
3.5E+063.0E+06NOxemissioner i kg/år2.5E+062.0E+061.5E+061.0E+065.0E+050.0E+00BasisMZBasisMZBasisMZSc1Sc1Sc1Sc2Sc2Sc2Sc3Sc3Sc3Sc4Sc4Sc4Sc6Sc6Sc6Sc8Sc8Sc8Sc10Sc10Sc9ASc9ABasisSc9A
BusesTruck_2Truck_1VansPAS_Car
2005
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
3.5E+063.0E+06NOxemissioner i kg/år2.5E+062.0E+061.5E+061.0E+065.0E+050.0E+00BasisMZBasisMZBasisMZSc1Sc1Sc1Sc2Sc2Sc2Sc3Sc3Sc3Sc4Sc4Sc4Sc6Sc6Sc6Sc8Sc8Sc8Sc10Sc10Sc9ASc9ABasisSc9ASc1020202020Sc10
NONO2
2005
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
3025direkt NO2 andel (%)20151050BasisMZBasisMZBasisMZSc1Sc1Sc1Sc2Sc2Sc2Sc3Sc3Sc3Sc4Sc4Sc4Sc6Sc6Sc6Sc8Sc8Sc8Sc10Sc9ASc9ABasisSc9ASc10
2005
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
2020
2010
2015
Figur 6.3 Øverst: Total emission underopdelt på køretøjskategorier for de forskellige scenarier.Midterst: Total NOx emission underopdelt i NO emission og direkte NO2emission. Nederst: DirekteNO2andel. Scenarie 7 vedr. overflytning kan ikke beregnes, da dette kun er behandlet someksempelberegninger. Scenarie 4 om fremskyndelse af euronormer starter først i 2015. Alt datarefererer til miljøzonen.
6.4 Vurdering af de enkelte virkemidlerSom det fremgår af tabel 6.1 vil antallet af overskridelser af NO23grænseværdien på 40 �g/m , som skal være overholdt i 2010, falde fra 35 i2010, til 15 i 2015, og til 2 i 2020 uden nye tiltag udover miljøzonekravene.Grunden til at antallet af overskridelser mindskes er den faldende NOxemission og direkte NO2emission grundet en bilpark, som opfylder stadigtstrengere emissionsnormer samt at miljøzonekravene også har en effekt påNOx, da det antages at nogle ældre tunge køretøjer udskiftes med nyere istedet for, at der sættes partikelfiltre på ældre køretøjer. Problemet medoverskridelser af grænseværdierne vil derfor løse ”sig selv” inden for en tiårigperiode, men vil kræve nye tiltag for at kunne overholdes i 2010.Det ses ligeledes, at alle virkemidler vil i 2020 resultere i ingen eller meget fåoverskridelse. I 2020 vil det primært være effekten af den renere bilpark, somslår igennem, mens der i 2010 og 2015 ses en tydelig effekt af de forskelligevirkemidler.
54
Sc10
6.4.1.1 Virkemiddel nr. 1 med NOx katalysator (SCR) på alle tunge køretøjerDette er et effektivt virkemiddel som vil være i stand til at reducere antallet afoverskridelse til 10 i 2010. Virkemidlet forudsætter NOx katalysator (SCR) påalle tunge køretøjer (<= Euro 3), som forudsættes at reducere NOx emissionog direkte NO2emission med 80%. Miljøzonekravene forventesimplementeret således, at Euro 3 lastbiler får partikelfilter, men at Euro 0-2erstattes af nye Euro 5 lastbiler. For busser forudsættes, at Euro 0-1 og 50% afEuro 2 erstattes af Euro 5, 50% af Euro 2 får partikelfilter og at Euro 3 fårpartikelfilter. Det vil sige, at de tunge køretøjer, som forudsættes at få SCR erEuro 3 lastbiler og busser samt 50% af Euro 2 busser. Omkring 40% afbusserne i 2010 vil få SCR og omkring 30% af lastbilerne. Virkemidlet kræverikke SCR på Euro 4 og 5. De tunge køretøjer (lastbiler og busser) udgør enlille del af trafikken men bidrager relativt meget til NOx emission og direkteNO2emission. Hvis et eventuelt krav om SCR på tunge køretøjer bliverimødekommet med anskaffelse af Euro 4 eller 5 køretøjer i 2010 vil effektenblive mindre, idet emissionsfaktorerne for Euro 4 eller 5 er højere end 80% afEuro <=3. Effekten af dette virkemiddel er sandsynligvis overvurderet, da detvil være mere sandsynligt at transportbranchen vil skifte en del lastbiler tilnyere Euroklasser i stedet for at eftermonterer SCR katalysatorer. Tidligereberegninger har også vist stor positiv effekt af SCR på tunge køretøjer selvomforudsætninger har været lidt anderledes med hensyn til direkte NO2andele(Ketzel & Palmgren 2008) Såfremt dette virkemiddel skal gennemføres, somen del af miljøzonen i København og andre byer, vil det kræve en ændring afmiljøzonelovgivningen. Miljøzoneloven giver mulighed for at krævepartikelfilter på tungekøretøjer <= Euro 3 fra 1.1.2010. Et eventuelt krav omNOx katalysatorer, som skitseret i dette virkemiddel, vil derfor rette sig modde samme køretøjer.6.4.1.2 Virkemiddel nr. 2 med tyske miljøzone regler i dansk miljøzoneVirkemiddel nr. 2 med tyske miljøzone regler fra 1.1.2010 indebærer at allebenzinkøretøjer skal være mindst Euro 1 (have katalysator) og alledieselkøretøjer mindst Euro 4 (eller Euro 3 med filter). Dette er det mesteffektive virkemiddel med 10 overskridelser i 2010 men kun 7 i 2015, hvorvirkemiddel nr. 1 med SCR har 10 overskridelser i 2015. Dette virkemiddelretter sig mod både benzin- og dieselbiler og mod lette og tunge køretøjer. Detforbyder ældre benzinbiler under katalysator. I 2010 er der i scenariet forudsatat 4,8% før-Euro 1 benzinpersonbiler erstattes af Euro 4 benzinpersonbiler og7% benzinvarebiler, hvilket svarer til en meget kraftig emissionsreduktion, daikke-katalysator biler erstattes med katalysatorbiler. Tilsvarende er der 26%dieselpersonbiler, 16% taxier og 35% dieselvarebiler <= Euro 2 somforudsættes erstattet med Euro 4. Euro 4 har mindst halvt så laveemissionsfaktorer som <= Euro 2, men til gengæld stiger den direkte NO2andel fra 11% til 55%, hvilket betyder at NO2emissionen faktisk ender med atstige. Dieselpersonbiler, taxier og dieselvarebiler bidrager med omtrent 40% afsamlet NOx i 2010, og deres samlede direkte NO2emission vil stige. Forlastbiler bliver 35-38% og for busser 40% (busser <= Euro 2) erstattet af Euro5. NOx emissionen fra Euro 5 er mindre end halvdelen af NOx emissionenfor <= Euro 2, og direkte NO2andele er omtrent de samme, hvilket vilreducere NO2emissionen. Til gengæld retter virkemidlet sig ikke mod Euro 3tunge køretøjer, som med en direkte NO2emission på 22% har en høj direkteNO2procent, som er væsentlig højere end de øvrige euronormer for tungekøretøjer (10-14%). Dette virkemiddel illustrerer, at det ikke er nok atfokusere på NOx emission, og at de direkte NO2andele betyder meget for detsamlede resultat. Som det fremgår af Figur 6.3 har dette virkemiddel den
55
højeste gennemsnitlige direkte NO2andel (22%) i forhold til basis og deforskellige andre virkemidler i 2010.Virkemidlet ville have endnu større effekt, hvis det blev kombineret med kravinden for de enkelte Euroklasser om lave direkte NO2andele. Accept af Euro3 tunge køretøjer med partikelfilter (og uden SCR NOx katalysator) giversåledes højere direkte NO2andele, da visse partikelfiltre indeholder stoffer,som oxiderer NO til NO2. I dette virkemiddel er det forudsat, at ældreEuroklasser udskiftes med helt nye, men man kunne også forestille sig atudskiftningen skete til en blanding af de Euroklasser, som er tilladt imiljøzonen. Hvis dette er tilfældet vil effekten være knap så stor, da disseEuroklasser vil have større emissionsfaktorer end de helt nye. Modsat kan manogså forestille sig at kravene vil fjerne trafik, da nogle bilister i de ældreEuroklasser helt vil afholde sig fra at køre ind i miljøzonen. I dette tilfældeopnås en lidt større effekt.6.4.1.3 Virkemiddel nr. 3 forbud mod benzinpersonbiler uden katalysatorVirkemiddel nr. 3 forbud mod alle før-Euro 1 benzinpersonbiler dvs.benzinbiler uden katalysator retter sig i 2010 mod de omkring 4,8%benzinpersonbiler, som ikke har katalysator af alle benzinpersonbiler. Densamlede NOx emission reduceres med omkring 8%, men antallet afoverskridelser af NO2grænseværdien i 2010 er 30 mod 35 ireferencesituationen, så virkemidlet har begrænset effekt. Før-Euro 1benzinpersonbiler forudsættes, at blive erstattet af Euro 4 biler. I praksis vilfør-Euro 1 bilerne givetvis blive erstattet af et miks af nyere biler, så effektener sandsynligvis overvurderet. I 2015 og 2020 vil der kun være hhv. 1,8% og1,1% før-Euro 1 benzinbiler tilbage, og erstatning af disse med nyere biler vilkun have begrænset effekt.6.4.1.4 Virkemiddel nr. 4 om fremskyndelse af Euro 6 således at diesel person- ogvarebilerVirkemiddel nr. 4 om fremskyndelse af Euro 6 således at diesel person- ogvarebiler forudsættes 2 år tidligere for Euro 6 er kun vurderet for 2015 og2020, da Euro 6 først er planlagt til at træde i kraft for personbiler i 2015 ogfor varebiler i 2016. I 2015 er der 10 overskridelser af NO2grænseværdiensom følge af dette virkemiddel i forhold til basissituationen i 2015 på 15overskridelser.6.4.1.5 Virkemiddel nr. 6 introduktion af miljøbilerVirkemiddel nr. 6 introduktion af miljøbiler illustrerer betydningen af atintroducere personbiler med ingen eller meget lav NOx emission. Vedmiljøbiler forstås her elbiler, brintbiler og hybridbiler. I virkemidlet er detforudsat at hele nysalget fra 2010 er elbiler (svarende til en bil uden lokal NOxemission). Nyregistrerede personbiler i 2010 er 6% af personbilbestanden,26% i 2015 og 45% i 2020, hvilket udgør det maximale potentiale, da helenysalget næppe vil kunne bringes til kun at omfatte miljøbiler. Detforudsættes, at elbilerne erstatter de nyeste Euroklasse i de pågældende år.Miljøbilerne erstatter altså biler, som også har lave emissioner, hvorved densamlede effekt ikke slår så hurtig igennem. Effekten af dette virkemiddel erforholdsvis begrænset i 2010, da der er 33 overskridelser af NO2grænseværdien mod 35 i basisscenariet. Effekten er større i 2015 med 10overskridelser mod 15 i basis. Da det tager omkring 20 år at udskifte helebilparken vil effekten være maksimal i 2030, hvor der ikke ville være lokaleNOx emissioner fra personbiler, hvis de alle var elbiler. Effekten af dettevirkemiddel vil derfor først vise sig på længere sigt.
56
6.4.1.6 Virkemiddel nr. 7 om overflytning af biltrafik til bustrafikFor virkemiddel nr. 7, som omhandler overflytning af biltrafik til kollektivtransport, er der ikke gennemført luftkvalitetsberegninger, da vi ikkeumiddelbart har data, der belyser dette. Sammenhængen mellemoverflytning af biltrafik til bustrafik og konsekvenserne for NOx emissionener derfor illustreret for en konkret gade for at illustrere potentialet heri. Ivurderingerne tages der hensyn til en gennemsnitsbelægning i bil og bus påhhv. 1,5 og 13 (Trafikministeriet 2000). Resultaterne er meget afhængigeaf valg af belægninger i bil og bus, og disse varierer også over døgnet. Imyldretiden er belægningen lavere i biler, men højere i busserne, hvor dettypisk er omvendt uden for myldretiden. Resultaterne er også megetafhængige af hvilke teknologier der sammenlignes, da der er stor forskel påemissionsfaktorerne.Som det fremgår af den tidligere præsenterede tabel 5.4 erpersonbiltrafikken ansvarlig for omkring 48-54% af NOx, og bustrafikkenfor 9-12% af NOx for H.C. Andersens Boulevard og Jagtvej i København i2010. Den relative andel forventes ikke at ændres væsentlig fra 2010-2020,og der er derfor kun fokuseret på 2010.I det følgende er konsekvenserne af overflytning illustreret for H.C.Andersens Boulevard i 2010.Tabel 6.3 NOx emissionsfaktorer, belægning og NOx pr. personkm for personbiler og busserfor H.C. Andersens Boulevard i 2010
Gns. NOxemissionsfaktor(g/km)PersonbilJagtvejH.C. AndersensBoulevard0.410.37
Gns. belægning(Antal/køretøj)Personbil1.51.5
NOx/personkm(g/personkm)Bus0.370.47
Bus4.86.1
Bus/PersonBus bilPersonbil13138.78.70.270.25
Bus/Personbil1.41.9
Som det fremgår af ovenstående tabel er NOx emissionsfaktorerne megetstørre for den enkelte bus i forhold til den enkelte bil. Selvom der eromkring 9 gange så mange personer i en bus i forhold til en personbil erNOx emissionen pr. personkm omkring halvanden til dobbelt så høj for enbus i forhold til en bil. Ud fra en gennemsnitsbetragtning koster det altsåhalvanden til dobbelt så meget NOx emission at flytte én person én km i enbus i forhold til en bil. Overflytning af personbiltrafik til bustrafik vil derforbetyde en øgning af NOx emissionen på næsten 50% ved 100%overflytning, se Figur 6.4. I tilfælde af en 100% overflytning vilpersonbiltrafikken falde til 0% fra de nuværende 77% og bustrafikken vilstige til omkring 30% af trafikken fra de nuværende 1.2%. Overflytningenvil derfor løse alle trængselsproblemer, men NOx emission vil stigevoldsomt, forsåvidt der ikke stilles særlige krav til bussernes emission.Det er her antaget, at en overflytning af personbiltrafik til bustrafik vilkræve mere bustrafik i samme forhold som forholdet mellemgennemsnitsbelægningen for personbil og bus. Den nuværende bustrafikhar overskudskapacitet især uden for myldretiderne, hvor antallet afpassagerer kunne øges uden indsættelse af flere busser. Men markant flerepassagerer vil i første omgang kræve væsentlige flere busser i
57
myldretiderne, og siden hen også udenfor myldretiderne. Det ersandsynligvis muligt at øge den gennemsnitlige belægning i busserne, hvisder var væsentligt flere passagerer. Stigningen i NOx emissionen som følgeaf overflytning fra biltrafik til bustrafik overestimeres derfor muligvis, mender er næppe tvivl om at det vil føre til en markant stigning i NOxemissionen.I Figur 6.4 er det også illustreret, hvad betydningen er for valg afemissionsteknologi for busserne, idet der er regnet på et eksempel, hvor allebusser er antaget at være udstyret med SCR NOx katalysatorer, somreducerer NOx med 80%. I dette alternativ vil NOx emissionen falde vedoverflytning af biltrafik til bustrafik med omkring 30% ved en 100%overflytning. Eksemplet illustrerer også at en overflytning fra biltrafik tilbustrafik skal kombineres med skærpede NOx emissionskrav til bussernefor at der vil være en gevinst for NOx emissionen og dermed for NO2koncentrationen.Der skal meget kraftige virkemidler til for at realisere en stor overflytningfra biltrafik til kollektiv trafik. I virkemidlerne 9A og 10 med betalingsring iKøbenhavn eller vejafgifter forventes en reduktion af biltrafikken medomkring 12-13%. Som det fremgår af Figur 6.4 vil dette føre til beskedneændringer i NOx emissionen.Initiativer der kunne overflytte biltrafik til metroen ville resultere i en renNOx besparelse, da metroen ikke bidrager til luftforurening i gaderummet.
0.900.800.70Køretøjsvægtet NOx (g/km)0.60Gns. bus0.500.400.300.200.100.000102030405060708090100Overflytning af personbilstrafik til bustrafik (%)Med SCR på bus
Figur 6.4 Udviklingen af den gennemsnitlige NOx emissionsfaktor for heletrafikken på H.C. Andersens Boulevard i 2010 under forskellige antagelser omoverflytning fra personbiltrafik til bustrafik. Eksempel med SCR NOxkatalysatorer på busserne er også illustreret.
58
6.4.1.7 Virkemiddel nr. 8 om lokal trafikplanlægningVirkemiddel nr. 8 om lokal trafikplanlægning omhandler havnetunnel, MetroCity Ring, pendlerplaner, og trafiksanering i København. Dette virkemiddelhar tidligere været gennemregnet (Jensen et al. 2005), hvor beregninger viste,at det havde marginal indflydelse på antallet af overskridelser af NO2grænseværdien i 2010, fordi der kun er lille påvirkning af trafikken generelt(en procent), mens der helt lokalt kan være større effekt. Dette virkemiddel ergennemregnet med de opdaterede forudsætninger for emissionsfaktorer ogdirekte NO2andele samt med trafikfremskrivning fra 2010 til 2020.Virkemidlet har lidt flere overskridelser i 2010 end basisscenariet. Grunden tilat der er denne lille forskel er, at beregning af bybaggrundskoncentrationerneer baseret på et nyt trafikgrundlag for 2005, som i geografisk fordeling er lidtanderledes end de oprindelige antagelser. Da den geografiske fordeling afbybaggrundskoncentrationerne er baseret på det nye trafikgrundlag kan detgive disse forskelle.6.4.1.8 Virkemiddel nr. 9A handler om betalingsring i KøbenhavnVirkemiddel nr. 9A handler om betalingsring i København med ens priser forsamme køretøjsgruppe. Betalingsringen begrænser særligt personbiltrafikkenover ringen, men har ingen effekt på interne ture indenfor ringen. Der ermindre effekt på vare- og lastbiltrafik. Effekten er helt afhængig af taksten.Den trafikale effekt heraf er beregnet med Ørestadstrafikmodellen, og viste entrafikreduktion på omkring 13%. Virkemidlet er identisk med sammevirkemiddel beskrevet i Jensen et al. (2005). Virkemidlet har en væsentligeffekt på antallet af NO2overskridelser, idet det i 2010 reduceres fra 35 i basistil 25, samt i 2015 fra 15 i basis til 11.6.4.1.9 Virkemiddel nr. 10 handler om vejafgifter (road pricing) i KøbenhavnVirkemiddel nr. 10 handler om vejafgifter (road pricing) i København. Dettevirkemiddel begrænser særligt personbiltrafikken i hele det område afgifternedækker. Der vil være en mindre effekt på vare – og lastbiltrafik. Effekten erhelt afhængig af takststrukturen. Den trafikale effekt heraf er beregnet medØrestadstrafikmodellen, og viste en trafikreduktion på omkring 12%.Virkemidlet er identisk med samme virkemiddel beskrevet i Jensen et al.(2005). Virkemidlet har en betydelig effekt i 2010, idet antallet afoverskridelser reduceres fra 35 i basis til 28. I 2015 har virkemiddel nr. 10(road pricing) lidt flere overskridelser end virkemiddel nr. 9A (betalingsring)på niveau af basis scenarie, hvilket kan skyldes at trafikken på de regionale vejeer fremskrevet, og at betalingensringen og road pricing ikke rammer desamme veje på samme måde.6.5 Rangordning af de enkelte virkemidlerI tabel 6.4 er de forskellige virkemidler rangordnet efter, hvor effektivt dereducerer antal overskridelser af NO2grænseværdien i 2010. De enkeltevirkemidlers rang er også vist i forhold til: samlet NOx emission, dengennemsnitlige direkte NO2andel og den samlede NO2emission inden formiljøzonen.
59
Tabel 6.4 Rangordning af virkemidlerne efter forskellige kriterierVirkemiddelTiltagVirkemiddel type Antaloverskridelser afNO2grænseværdien i2010Tyskemiljøzoneregler iKbh.NOx reducerendeudstyr på tungekøretøjerBetalingsringVejafgifterFra 1.1.2010. Allebenzinkøretøjer mindst Euro 1og alle dieselkøretøjer mindstEuro 4 (eller Euro 3 med filter)NOx reducerende udstyr(SCR) på alle diesel lastbilerog busser med Euro <=3(Euro 4 og 5 undtaget)Betalingsring i KøbenhavnTeknologikrav imiljøzoneTeknologikrav imiljøzoneØkonomiskØkonomiskTeknologikrav imiljøzoneTeknologikrav imiljøzoneTeknologi/Planlægning10
Rangordningefter antaloverskridelser afNO2grænseværdien i20101
Rangord-ning efterNOxemission imiljøzone1
Rangordningefter direkteNO2emission imiljøzone2
10
2
2
1
252810 (i 2015)
345
457
564
Kørselsafgifter (road pricingsom del af nationaltvirkemiddel)Fremskyndelse afFremskyndelse således atnye emissions-diesel person- og varebilernormer for dieselforudsættes 2 år tidligere forperson- og varebiler Euro 6Forbud mod benzin Forbud mod alle før-Euro 1personbiler udenbenzin personbilerkatalysatorIntroduktion afRetter sig primært modmiljøbiler somnyregistrerede personbilerelbiler, brintbiler og som antages at erstattes afhybrid mv.miljøbiler uden lokal emission(elbiler).LokalHavnetunnel, Metro City Ring,trafikplanlægningPendlerplaner, Trafiksaneringi Kbh.Overflytning afForbedring og udbygning afbiltrafik til kollektiv den kollektive trafik itrafikkombination medbegrænsning af biltrafikken
3033
67
36
83
PlanlægningPlanlægning
44n.a.
8n.a.
8n.a.
7n.a.
6.6 NO2i andre byerDer er ikke i nærværende projekt foretaget detaljerede beregninger for andrebyer end København, fordi de ikke har kunnet gennemføres indenforrammerne af dette projekt. Det er imidlertid muligt at foretage et groft skønover niveauet i de 3 øvrige største byer (Odense, Århus og Aalborg) ud frabybaggrundsmålinger under Det Landsdækkende Måleprogram (LMP) ogdata om trafiktæthed (antal køretøjer pr. døgn) og gadekonfiguration(gadebredde og hushøjder). Bybaggrundskoncentrationen for NO2ligger3generelt 3-7 �g/m lavere end i København, selvom der kan være variationerfra år til år. På Jagtvej i København med knapt 30.000 biler i døgnet er der ca.342 �g/m i basisscenariet i 2010. Hvis den gade lå i en af de øvrige byer ville3grænseværdien for NO2på 40 �g/m ikke være overskredet eller måske kunlige være overskredet på grund af det lavere bybaggrundsniveau. Ud fraDMU’s trafikdatabase over alle veje i Danmark vurderes det endvidere, at derikke er gader med over 30.000 biler, som samtidig er lukkede gaderum, hvilketindikerer at der ikke kan forventes udbredte overskridelser i de andre byer.
60
Der er udført modelberegninger for Aalborg som del af den integreredeovervågning af luftforureningen (Kemp et al. 2008). De viser at 3 ud af 32udvalgte trafikerede gader i Aalborg overskred grænseværdien plustolerancemarginen i 2007. Der er ikke gennemført beregninger for 2010. Detkan derfor ikke udelukkes, at der i de andre større byer vil forekomme enkelteoverskridelser af NO2grænseværdien i 2010.6.7 UsikkerhederModelberegningerne er sammenlignet med målte koncentrationer i bådebybaggrund og gader, hvor det har været muligt. Overensstemmelsen er god3de seneste år med en afvigelse på nogle få �g/m for NO2som årsgennemsnit.Alle scenarier er baseret på meteorologiske data fra 2005, som er etgennemsnitsår. Der vil naturligvis være variationer fra år til år som følger afvariationer i vejret, hvilket også vil føre til at de beregnede NO2koncentrationer de kommende år vil afvige fra de beregnede. Tidligereundersøgelser (Jensen et al., 2005) har vist, at disse afvigelser har været afstørrelsesordenen 5-10 %; nogle år vil der derfor være lidt lavere og andre årvil der være lidt højere NO2koncentrationer.Den regionale NO2forurening er forudsat at være konstant i perioden 2010-2020, da de seneste 10 har vist stort set et konstant niveau. Fortsat reduktionaf NOx emission på europæisk plan kan forvente at reducere det regionalebidrag lidt i perioden.I emissionsberegningerne er anvendt ikrafttrædelsesår for de forskelligeemissionsnormer, som de optræder i EU direktiverne. Året afspejler starten pådet første registreringsår for en given euronorm. I praksis kan køretøjer væretypegodkendt flere år før registreringsåret. Det betyder, at mange køretøjerder overholder en given euronorm typisk introduceres på bilmarkedet måskeflere år før seneste registeringsår. Pga. manglende data herom er det ikkemuligt at tage dette i betragtning, hvilket betyder, at emissionsberegningerneovervurderer emissionen lidt i et givent år, da der ikke tages hensyn til at nyebiler introduceres tidligere end registreringsåret.Alle anvendte prognosedata frem til 2020, fx andelen af dieselpersonbiler,direkte NO2andele, fremtidige emissionsfaktorer, trafikstigning mv. ernaturligvis behæftet med usikkerhed, som følge af økonomi, beskatning,teknologi, lovgivning m.v. Disse usikkerheder på prognoserne vil bliveafspejlet i afvigelsen mellem den faktiske NO2-forurening de kommende år ogresultaterne af de gennemførte beregninger for de pågældende år.Der er i særdeleshed usikkerhed omkring det faktiske antal overskridelser af3grænseværdien for NO2på 40 �g/m . Dette skyldes, at der her er tale om enon-off grænse, hvor beregnede luftkvalitetsniveauer for de 138 gader iKøbenhavn sammenholdes med denne grænse. Ændringer i få mikrogramomkring denne grænse vil således resultere i enten flere eller færreoverskridelser. De hidtidige beregninger illustrerer dette, da de er gennemførtmed lidt forskellige forudsætninger. I den første vurdering skønnes antallet i2010 af NO2overskridelser at være ca. 80 ud af 136 gader i København(Jensen et al. 2005). I denne rapport var dieselandelen for personbiler sat tilca. 23% og den direkte NO2andel til gennemsnitligt 15%. I en senere rapportvar tallet ca. 115 stadigvæk med en dieselandel på ca. 23%, men med bedre ogmere opdateret direkte NO2andele, men af forenklingshensyn blev det antagetat bybaggrundsforureningen var konstant (Ketzel & Palmgren 2007). I en
61
senere rapport herom blev antallet af overskridelser revurderet til ca. 90 og ca.93 med hhv. en dieselandel på 40% og 60%, og med mere detaljeredeoplysninger om direkte NO2andele på de enkelte køretøjskategorier, idetbybaggrundsorureningen ikke længere blev antaget at være konstant (Ketzel &Palmgren 2008). I nærværende rapport er antallet af overskridelser i 2010vurderet til 35 baseret på de seneste oplysninger om direkte NO2andele, endieselandel på 60%, og detaljeret behandling af bybaggrundsforureningen.6.8 Indikativ statistisk modelDen metode, som er blevet benyttet til beregning af koncentrationen i deforskellige scenarier er baseret på en deterministisk tilgang baseret påspredningsmodellerne UBM og OSPM. Anvendelse af spredningsmodeller eren relativt ressourcekrævende metode. Derfor har der også været overvejetenklere metoder. I det følgende præsenteres en lineær statistisk model forH.C. Andersens Boulevard, som beskriver NO2-koncentration som funktion afNOx emission og direkte NO2andel, baseret på regressionsanalyse.Sammenhængen er beregnet ud fra data i de forskellige scenarier i 2010, 2015og 2020 som defineret i en tidligere rapport om vurdering af effekten af SCR-katalysatorer på tunge køretøjer som virkemiddel til nedbringelse af NO2forureningen (Ketzel & Palmgren 2008). Disse scenarier beskriver forskelligeNOx emissioner og direkte NO2andele. Der er dels opstillet enfunktionsmæssig sammenhæng, hvori kun NOx emission indgår (Mod1), ogdels en funktion, hvor både NOx emission og direkte NO2andele indgår(Mod2). Det ses, at den sidste giver lidt bedre resultater, da den inddragerNO2andelene (Figur 6.5). Det ses endvidere, at sammenhængen mellemNOx emission og NO2koncentration er næsten lineær inden for det givnespand af emissioner og NO2andele. Formlerne for de to modeller er givet inedenstående ligninger:Mod1: cNO2 (�g/m3)= 18.025 + 0.066 * QNOx(�g/m/s)Mod2: cNO2 (�g/m3)= 5.3045 + 0.0709 * QNOx(�g/m/s) + 0.49 * fNO2(%)hvorcNO2 = NO2koncentrationQNOx = NOx emissionfNO2 = NO2andel
62
60HCAB_NO2fNO2avHCOE_NO2Stat. Model1Stat. Model2
50
40NO2 in �g/m3
30
20
10
Mod1: cNO2 (�g/m3)= 18.025 + 0.066* QNOx(�g/m/s)Mod2: cNO2 (�g/m3)= 5.3045 + 0.0709* QNOx(�g/m/s) + 0.49 *fNO2 (%)
00100200300400500600700EmiNOx in �g/m/s
Figur 6.5 Statistiske modeller for sammenhængen mellem NOx emission ogNO2andele samt NO2koncentrationen på H.C. Andersens Boulevard (HCAB) iKøbenhavn i 2010, 2015 og 2020. (cNO2 = NO2 koncentration, QNOx = NOxemission, fNO2 = NO2 andel). Bybaggrundskoncentrationen på H.C. ØrstedInstituttet (HCOE) er også vist.
Sammenhængen kan bruges til at få en ide om, hvor meget NO2koncentrationen reduceres, når NOx emissionen og den direkte NO2andelændres. I nedenstående Figur 6.6 er vist NOx emissionen opdelt påkøretøjskategorier og yderligere underopdelt på emissionsklasse ibasisscenariet i 2010. På baggrund af disse informationer og ovenståendeformler kan NO2koncentrationen på H.C. Andersens Boulevard estimeres udfra forskellige antagelser om NOx emission og NO2andele.
63
HCAB Basis_MZ 201045000
40000Buses Euro VBuses Euro IVBuses Euro IIIBuses Euro IIBuses Euro IBuses ConventionalTrucks Euro VTrucks Euro IVTrucks Euro IIITrucks Euro IITrucks Euro ITrucks ConventionalVans Euro IVVans Euro IIIVans Euro IIVans Euro IVans ConventionalPasDie Euro IVPasDie Euro IIIPasDie Euro IIPasDie Euro IPasDie ConventionalPasGas Euro IVPasGas Euro IIIPasGas Euro IIPasGas Euro IPasGas Pre EURO
35000
30000NOx emissions in g /km /day
25000
20000
15000
10000
5000
0Technology devidedMain vehicle classes
Figur 6.6 NOx emission opdelt på køretøjskategorier og yderligereunderopdelt på emissionsklasse i 2010 i basisscenariet.(PasGas=benzinpersonbil, PasDie=dieselpersonbil, Vans=varebiler,Trucks=lastbiler, Buses=busser)
De to modeller er kun opstillet for H.C. Andersens Boulevard og afhængerderfor af bybaggrundsniveauet på H.C. Andersens Boulevard, men også afkøretøjssammensætningen, hvor fx andelen af tung trafik vil variere fra gadetil gade. Hældningen vil også være forskellig fra gade til gade bl.a. som følge afforskelle i gadekonfiguration. Pga. disse forskelle skulle der i princippetopstilles en statistisk model for hver af de 138 gader, hvilket ikke er gjort, dadet er tidskrævende at beregne emissionen. Man kunne forestille sig at énstatistisk model, som inddrager alle 138 gader, også ville give en lineærsammenhæng med rimelig høj korrelationskoefficient. Der er imidlertid ikke såmeget sparet ved at bruge en statistisk model, da en meget stor del aftidsforbruget går til at beregne emissionen for de forskellige virkemidler,hvilket under alle omstændigheder skal gøres. Derfor er allekonsekvensvurderinger af virkemidler gennemført med luftkvalitetsmodeller(UBM/OSPM).
64
7 Effektvurdering for øvrigeforureninger
7.1 PM10og PM2.5koncentrationerOverskridelse af PM10grænseværdien for 2005 og NO2grænseværdien for2010 er et udbredt problem i større europæiske byer. København ligger idenne sammenhæng i den bedre halvdel, hvilket skyldes relativt lavemissionstæthed samt at det blæser mere end under sydlige klimatiske forhold.Der er ingen større europæisk by der gennem lokale tiltag har løst alleproblemer med overskridelse af grænseværdierne. Væsentlige lokale tiltag harværet miljøzoner med forskellige emissionskrav(http://www.lowemissionzones.eu), betalingsring til reduktion af biltrafikkenkombineret med øget kollektiv trafik (London, Stockholm), busser medpartikelfiltre og gasbusser.Der er på enkelte målestationer problemer med at overholde PM103grænseværdien for 2005, som døgnværdier, hvor niveauet på 50 �g/m kunmå overskrides 35 gange inden for et år. Derimod er der ikke problemer med3at overholde grænseværdien for PM10på 40 �g/m udtrykt som3årsmiddelværdi, hvor den højeste målte værdi i 2007 var 38 �g/m .Årsmiddelværdien har dog lige netop været overskredet på enkelte stationer itidligere år (Kemp et al. 2008). Modelberegninger for 2010 indikerer dog, atder måske kan forventes enkelte overskridelser i de mest befærdede gaderumfor PM10som årsmiddelværdi i 2010, og dermed langt færre overskridelserend for NO2(Jensen et al. 2010).I Figur 7.1 er vist en typisk kildeopgørelse for PM2.5på en trafikeret gade iKøbenhavn. Det ses, at bybaggrund udgør en dominerende del afgadeniveauerne, og en meget stor del af bybaggrund består af det regionalebidrag (sekundært dannede partikler i atmosfæren og naturligt genereredepartikler). Gadebidraget er forholdsvis lille og består næsten ligeligt atudstødningspartikler og ikke-udstødning (bremser, vejslid mv., vejsalt). Alleudstødningspartikler antages at være indeholdt i PM2.5. Niveauerne for PM10vil være omkring 15% højere for bybaggrund og omkring 30% højere forgaden. Strengere euronormer eller partikelfilter vil kun reducereudstødningsdelen, som udgør en relativ lille del af PM2.5og PM10.
65
PM2.5 i gade og bybaggrund3025PM2.5(�g/m3)20151050GadeBybaggrund
UdstødningBremserVejslid m.v.VejsaltSekundæreorganiske+ukendtPrimære, ikke trafikSekundære uorganiske(ammonium, nitrat, sulfat)Naturligt (jord, hav etc.)
Figur 7.1Typisk kildeopgørelse for PM2.5på en trafikeret gade i København.
I december 2006 vedtog Folketinget enstemmigt en lov om miljøzoner i de 5største bykommuner. Siden har Frederiksberg og København vedtaget atindføre miljøzoner fra september 2008. Ålborg har annonceret, at de indførermiljøzoner fra d. 1. februar 2009. Odense og Århus har endvideretilkendegivet positiv interesse og arbejder på at sende forslag i høring.Formålet med etablering af en miljøzone er at forbedre sundheden forborgerne i de største byer ved at reducere luftforureningen med partikler iområder med høj trafikbelastning og høj befolkningstæthed. Loven givermulighed for at kræve partikelfiltre på de tunge køretøjer/overholdelse afbestemte emissionsnormer. Den danske miljøzone retter sig kun mod partiklerog gælder kun for tunge køretøjer indtil videre (med mulighed for også atinddrage varebiler). DMU har gennemført en række forundersøgelser af denforventede effekt af miljøzoner, som minder om det, der er ved at bliveimplementeret. På trods af at partikelfiltre på tunge køretøjer antages atreducere udstødningspartikler med 80% i gennemsnit er reduktionen afpartikelforureningen i bybaggrund beskeden, med lidt større effekt igadeniveau med omkring 4% for PM10og 6% for PM2.5, hvor man er tæt påforureningskilden. Den beskedne reduktion skyldes, at det regionale bidrag ermeget stort, og at partikelfiltre ikke reducerer den ikke-udstødningsrelateredepartikelforurening (ophvirvling, vej-, dæk-, og bremseslid), samt atreguleringen kun omfatter tunge køretøjer. Reduktionen er mindst for PM10(partikler under 10 �m), lidt større for PM2.5(partikler under 2,5 �m), mensder opnås en vis effekt for antal partikler, som er domineret afudstødningspartikler, og hvor det regionale bidrag ikke er dominerende(Palmgren el al. 2005a,b).Der forventes kun få overskridelser af PM10grænseværdien på 40 �g/m somårsmiddelværdi fra 2010 og frem. Emissionsnormerne skærpes, ogpartikelfiltre vil blive mere udbredt på alle dieselkøretøjer, hvilket vil reducerepartikeludstødningen, men det vil kun reducere PM10koncentrationenbeskedent i gaderum. I gaderum, hvor trafikken stiger vil ikke-udstødningsrelaterede partikelforurening (ophvirvling, vej-, dæk-, ogbremseslid) stige, så der er tale om to modsatrettede tendenser, som dogtilsammen vurderes at give konstante eller faldende koncentrationer. Da der3forventes få eller ingen overskridelser af grænseværdien for PM10på 40 �g/msom årsmiddelværdi er der ikke afrapporteret en mere detaljeret analyse heraffor de 138 gader for de forskellige scenarier.3
66
Overskridelser af grænseværdien på 50 �g/m for døgnmiddelværdier medmere end 35 gange om året vil sandsynligvis fortsætte med at kunneforekomme fremover. Det skyldes, at disse overskridelser i høj grad er betingetaf ugunstige meteorologiske forhold som vindstille/lav vindhastighed ellerstærk inversion (stabil atmosfære som modvirker opblanding), eller perioder,hvor den regionale fjerntransporterede luftforurening fra det øvrige Europabidrager væsentligt til høje PM10niveauer. Men den lokale trafik spiller ogsåen væsentlig rolle, fordi den ligger en bund af PM10forurening, som såsammen med meteorologiske forhold eller fjerntransport resulterer ioverskridelser. Lokale tiltag kan derfor reducere trafikkens bidrag, hvorreduktion af selve trafikken vil være vigtig, da ikke-udstødning også reduceresi dette tilfælde. Der er tidligere blevet gennemført en analyse af årsagen tiloverskridelser i 2006 af PM10grænseværdien for døgnmiddelværdier (Wåhlin& Palmgren 2008). Denne analyse viste, at den lokale trafik og fjerntransportvar årsag til overskridelser. Ophvirvling af vejstøv er en faktor i perioder, hvorvejsalt bruges til glatførebekæmpelse ligesom ophvirvling af vejstøv kan væredet i tørre perioder fx August. Pollen og anden organisk materiale kan ogsåbidrage til overskridelser fra maj til oktober. Langtransporteret luftforureninger også en væsentlig faktor, hvor overskridelser især optræder medvindretninger fra øste og sydvest, hvor forurenet luft bringes til Danmark fradet øvrige Europa.Mht. til det nye luftdirektiv, som har en målsætning om, at PM2.5skalreduceres med 20% i bybaggrund fra 2010 til 2020, vurderer DMU, atopnåelse af en 20% reduktion i PM2.5koncentrationen i bybaggrund erindenfor rækkevidde i Danmark, hvis EU’s temastrategi udmøntes i etkommende revideret NEC-direktiv med de foreslåede emissionslofter for deeuropæiske lande. PM2.5koncentrationer i bybaggrund er for en stor delsvedkommende bestemt af regional fjerntransporteret luftforurening, og EU’stemastrategi vil derfor bidrage til et fald både i PM2.5og PM10i bybaggrund(Andersen et al. 2006).Grænseværdien på 25 �g/m i bybaggrund som årsmiddelværdi i 2015forventes ikke at volde problemer, da der allerede i dag er en god margin3hertil. For 2020 er der foreslået en indikativ grænseværdi på 20 �g/m i 2020,som vil blive revurderet i 2013. En sådan grænseværdi vil være tættere på deniveauer, som måles i dag, men ovenstående NEC direktiv forventes atreducere PM2.5i bybaggrund med 20%.7.2 Samlede PM2.5og PM10emissioner i miljøzonenI Figur 7.2 er vist den samlede partikelemission af PM2.5og PM10inden formiljøzonen i de forskellige scenarier. I basisscenarierne ses en faldendetendens for PM2.5, som en kombination af at udstødningsemissionen faldermens ikke-udstødning stiger, da ikke-udstødning er proportional medtrafikstigningen. Det ses også, at den relative andel af ikke-udstødning erstigende, hvilket gælder både for PM2.5og PM10. PM10er mere eller mindrekonstant fra 2010 til 2020, da ikke-udstødning udgør en større relativ del afPM10, fordi PM10indeholder flere mekanisk dannede partikler end PM2.5.Alle scenarierne (undtagen nr. 2 tyske miljøzoner) viser en svagt faldendetendens fra 2010 til 2015, mest for PM2.5og lidt for PM10. Virkemiddel nr. 2tyske miljøzoner har dog de laveste PM2.5og PM10emissioner af allescenarierne i 2010, hvorefter der en stigende tendens. Dette skyldes, at dettescenarie foretager en markant regulering af ældre køretøjer i 2010, hvorefter3
3
67
stigningen herefter skyldes den generelle trafikstigning. Endvidere giver denløbende udskiftning af bilparken kun en meget lille effekt påudstødningsemissionen i dette scenarie, da ældste biler allerede er fjernet i2010, og nyere biler herefter bliver erstattet af biler, som også har laveemissionsfaktorer.De øvrige teknologiske virkemidler (nr. 3 forbud mod benzinbiler udenkatalysator, nr. 4 om fremskyndelse af Euronormer, nr. 6 om miljøbiler)adskiller sig kun lidt for basisscenariet, fordi de kun påvirker partikelemissionlidt, og fordi ikke-udstødning er så væsentlig en del. De økonomiskevirkemidler, som reducerer trafikken (nr. 9A betalingsring rettet mod 12%ældre biler, og nr. 10 om road pricing) har her en tydelig effekt, primært fordiikke-udstødningsemissionen bliver reduceret ved reduktion i trafikken.1.6E+051.4E+05PM2. 5emissioner i kg/år1.2E+051.0E+058.0E+046.0E+044.0E+042.0E+04Ba si sMZBas isM ZBas isM ZS c1S c1S c2S c2Sc 3Sc 3Sc 4Sc 4Sc 6Sc 8
PMExhPM25NonExh
0.0E+00Ba sis
Sc 9A
S c9A
Sc9 A
Sc1
Sc2
Sc3
Sc4
Sc6
Sc6
Sc8
Sc8
Sc1 0
S c10
2 005
2 010
20 15
20 20
2 010
2015
20 20
20 10
2015
202 0
20 10
20 15
202 0
201 0
2 015
2 020
201 0
201 5
2 020
2 010
201 5
20 20
2 010
2 015
20 20
20 10
2015
2020
3.0E+05PM10emissioner i kg/år2.5E+052.0E+051.5E+051.0E+055.0E+040.0E+00Ba sis
PMExhPM10 NonExh
B asi sMZ
Bas isM Z
Bas isM Z
Sc 3
Sc 4
Sc 4
Sc 6
Sc 6
S c1
S c1
S c2
S c2
S c8
Sc1
Sc2
Sc3
Sc3
Sc4
Sc6
Sc8
Sc8
S c10
Sc1 0
2 005
2 010
20 15
20 20
2010
2015
20 20
2010
201 5
20 20
20 10
201 5
202 0
2 010
2 015
202 0
201 0
2 015
2 020
201 0
20 15
2 020
20 10
20 15
2020
S c9A
Sc9 A
Sc9 A
2010
20 15
20 20
Figur 7.2 Samlet partikelemission inden for miljøzonen i de forskellige scenarier. Øverst: PM2.5ognederst PM10. Exh (exhaust) er udstødning og nonExh er non-exhaust (ophvirvling, vej-, dæk-, ogbremseslid)
Tallene er også præsenteret i tabelform i bilag B.7.3 CO2emissioner i miljøzonenCO2er baseret på COPERT 4 brændstofsfaktorer og en ens konvertering afbrændstofsforbrug til CO2(gennemsnitsfaktor for diesel og benzin). CO2emissioner afspejler i det væsentlige kun ændringer i trafikarbejde, fordi nyeog gamle biler har næsten det samme brændselsforbrug pr. kilometer, hvorforfornyelse af bilparken, partikelfiltre og SCR NOx katalysatorer ikke vil ændreCO2emissionen. I basissituationen fra 2010 til 2020 stiger CO2emissionenderfor med trafikstigningen, og det samme mønster ses for øvrige scenarierundtagen nr. 6 om miljøbiler, hvor det er forudsat at CO2emissionen er nul.Der vil selvfølgelig i dette scenarie være en CO2emission i tilknytning tilelforbruget, men dette er ikke medtaget her. De økonomiske virkemidler, somreducerer trafikken (nr. 9A betalingsring og nr. 10 om road pricing) har heren tydelig effekt, fordi trafikken reduceres i disse virkemidler.
68
Sc1 0
S c10
Tallene er også præsenteret i tabelform i bilag B.
8.0E+087.0E+08CO2emissioner i kg/år6.0E+085.0E+084.0E+083.0E+082.0E+081.0E+08Ba sis MZB asi sMZBas isM ZS c1S c1S c4S c4S c6S c6Sc 2Sc 2Sc 3Sc 8Sc1 0Ba sisSc 9ASc 9ASc9ASc1 020 20S c102010
0.0E+00
Sc1
Sc2
Sc3
Sc3
Sc4
Sc6
Sc8
2005
20 10
2015
20 20
20 10
2015
2 020
2010
2015
2 020
2010
201 5
2 020
201 0
201 5
2020
2010
2015
20 20
20 10
2015
202 0
Sc8
2010
2015
2 020
20 15
Figur 7.3 Samlet CO2emission inden for miljøzonen i de forskellige scenarier.
69
70
8 LitteraturlisteBach, H., Andersen, K.S., Illerup, J.B., Møller, F., Birr-Pedersen, K., Brandt,J., Ellermann, T., Frohn, L.M., Hansen, K.M., Palmgren, F., Nielsen, J.S &Winther, M. (2006): Vurdering af de samfundsøkonomiske konsekvenser afKommissionens temastrategi for luftforurening. Faglig rapport nr. 586 fraDMU. 90 s. Findes på:http://www2.dmu.dk/1_viden/2_Publikationer/3_fagrapporter/rapporter/FR586.pdfBerkowicz, R. (2000a): A simple Model for Urban Background Pollution,Environmental Monitoring and Assessment,65, 259-267.Berkowicz, R. (2000b): OSPM - A parameterised street pollution model,Environmental Monitoring and Assessment. Vol. 65, Issue 1/2, pp. 323-331.Berkowicz, R., Palmgren, F., Jensen, S.S. & Brandt, J. (2004): Analyse afforhøjet NO2niveau i København og prognose for 2010. DanmarksMiljøundersøgelser. - Faglig rapport fra DMU 498: 34 s. (elektronisk).Udarbejdet for Miljøstyrelsen.EEA (2007): EMEP/CORINAIR Atmospheric Emissions InventoryGuidebook – 2007. 23 August 2007.EC (1999): Directive 1999/30/EC of 22 April 1999 relating to limit values forsulphur dioxide, nitrogen dioxide and oxides of nitrogen, particulate matterand lead in ambient air. J. Europ. Commun. L163/41.EU (2006) EU-workshoppen: ”The impact of direct emissions of NO2fromroad vehicles on NO2concentrations”, Brussels, 19. September, 2006.http://forum.europa.eu.int/Public/irc/env/cafe_baseline/library?l=/cafe_ambient_qualityDTF (2007): Langsigtet fremskrivning af vejtrafik. Identifikation affremtidige problemområder. Baggrundsrapport. Marts 2007. 50 s.EEA (2007): EMEP/CORINAIR Atmospheric Emissions InventoryGuidebook 2007. Methodology for the calculation of exhaust emissions.COPERT 4. European Environmental Agency. 105 p.Gense, R., Weilenmann, M. & McCrae, L. (2006) Latest insights into directNO2emission from road transport, the current state of knowledge. 2ndConference Environment & Transport including the 15th conferenceTransport and Air Pollution , Reims, France. 12-14 June 2006.Illerup, J.B., Nielsen, O.K., Winther, M., Mikkelsen, M.H., Hoffmann, L.,Nielsen, M., Gyldenkærne, S., Fauser, P., Jensen, M.T. & Bruun, H.G.(2007): Annual Danish Emission Inventory Report to UNECE. Inventoriesfrom the base year of the protocols to year 2005. National EnvironmentalResearch Institute, University of Aarhus. - NERI Technical Report 649: 182pp. (electronic).
71
Jensen, S.S., Berkowicz, R., Hansen, H. Sten., Hertel, O. (2001) A Danishdecision-support GIS tool for management of urban air quality and humanexposures. Transportation Research Part D: Transport and Environment,Volume 6, Issue 4, 2001, pp. 229-241.Jensen, S.S., Ketzel, M., Berkowicz, R., Palmgren, F., Høj, J. & Krawack, S.(2005): Virkemidler til overholdelse af NO2grænseværdier for luftkvalitet iKøbenhavn. Miljøkontrollen, Københavns Kommune. 98 s.Dünnebeil, F. und Lambrecht, U. (2007). Zukünftige Entwicklung der NO2-Emissionen des Verkehrs und deren Auswirkung auf die NO2-Luftbelastungin Städten in Baden-Württemberg. IFEU , Heidelberg, 31. Oktober 2007.Kemp, K., Ellermann, T., Brandt, J., Christensen, J., Ketzel, M. & Jensen,S.S. (2008): The Danish Air Quality Monitoring Programme. AnnualSummary for 2007. National Environmental Research Institute, University ofAarhus. 47 pp. -NERI Technical Report No. 681. The report is available inelectronic format (pdf) at NERI's websitehttp://www.dmu.dk/Pub/FR681.pdfKetzel, M. & Palmgren, F. (2008): Opdatering af vurdering af anvendelse afSCR-katalysatorer påtunge køretøjer som virkemiddel til nedbringelse af NO2forureningen i destørste danske byer.Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet. Faglig rapport fra DMUnr. 660.http://www.dmu.dk/Pub/FR660.pdf.Udarbejdet for Miljøstyrelsen.Københavns Kommune (2006): Færdselstælling og andre trafikundersøgelser2001-2005. 47 s.Københavns Kommune (2007): Redegørelse om renere brændstoffer ogteknologi til transport. Københavns Kommune, Center for Miljø, Maj2007.126 s.Lambrecht, U., Dünnebeil, F. and Höpfner, U. (2006) NOx: Development ofemissions and air quality. Causes for unexpected values of ambientconcentrations of NO2Institute for Energy and Environmental ResearchHeidelberg.www.ifeu.de.EU level workshop on The impact of directemissions of NO2from road vehicles on NO2concentrations. Brussels,September 19th, 2006.Miljøministeriet (2003): Bekendtgørelse om grænseværdier for luftens indholdaf visse forurenende stoffer. Bekendtgørelse nr. 58 af 23. Januar 2003. (InDanish). Ministry of Environment; Copenhagen, Denmark.Miljøstyrelsen (2006): Reduktion af partikelemissioner fra varebiler og taxier.Miljøprojekt Nr. 939, 2006.Miljøstyrelsen (2006a): Elbiler i Danmark. Miljøprojekt nr. 1006, 2005.Miljøstyrelsen (2006b): Analyse af Danmarks muligheder for at reducereemissionerne af NOx I 2010. Miljøprojekt nr. 1104, 2006. Miljøstyrelsen.Palmgren, F., Berkowicz, R., Ketzel, M. & Winter, M. 2007: Vurdering afanvendelse af SCRkatalysatorer på tunge køretøjer som virkemiddel tilnedbringelse af NO2 forureningen i de største danske byer. Danmarks
72
Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet. 39s. Faglig rapport fra DMU nr. 620.http://www.dmu.dk/Pub/FR620.pdf.Udarbejdet for Miljøstyrelsen.Palmgren, F., Berkowicz, R., Fogh, C.L. (2005a): Vurdering afkonsekvenserne af indførelse af forskellige typer af miljøzoner i København.Arbejdsrapport fra DMU, nr. 222, 23 s (elektronisk). Findes på:http://www2.dmu.dk/1_viden/2_Publikationer/3_arbrapporter/rapporter/AR222.pdfPalmgren, F., Glasius, M., Wåhlin, P., Ketzel, M., Berkowicz, R., Jensen,S.S., Winther, M., Illerup, J.B., Andersen, M.S., Hertel, O., Vinzents, P.S.,Møller, P., Sørensen, M., Knudsen, L.E., Schibye, B., Andersen, Z.J.,Hermansen, M., Scheike, T., Stage, M., Bisgaard, H., Loft, S., Lohse, C.,Jensen, K.A., Kofoed-Sørensen, V. & Clausen, P.A. (2005b): Luftforureningmed partikler i Danmark. Miljøstyrelsen. - Miljøprojekt 1021: 84 s.(elektronisk).Findes på:http://www.mst.dk/udgiv/Publikationer/2005/87-7614 ... -7614-721-5.pdfTrafikministeriet (2000): TEMA2000. Et værktøj til at beregne transportersenergiforbrug og emissioner i Danmark.Transportrådet (1996): Persontrafik i byer – katalog over trafikpolitiskevirkemidler, 1996.Wåhlin, P. & Palmgren, F. (2008):Causes of high PM values measured inDenmark in 2006. National Environmental Research Institute, ÅrhusUniversity, Denmark. Note of October 20, 2008.http://www.dmu.dk/pub/Div_PEW_Causes_of_high_PM10.pdf10
73
74
Bilag A NOx emissionsfaktorer
Anvendte NOx emissionsfaktorer. Cop4=hastighedsafhængige emissionsfunktioner fra COPERT 4, tal=emissionsnorm brugt som emissionsfaktor, ”0.2*EuroV” = emissionsfunktionen fra EuroV i COPERT4 blevreduceret med faktor 5KonventionalPassenger petrolcc:<1.4lcc:1.4-2.0lcc:>2.0lPassenger dieselcc:<2.0lcc:>2.0lTaxiAllVan petrolAllVan dieselAllTruck diesel3.5-7.5t7.5-16t16-32t>32tBuses dieselUrban BusesCoachesCop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop40.2*EuroV0.2*EuroVCop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop40.2*EuroV0.2*EuroV0.2*EuroV0.2*EuroVCop4Cop4Cop4Cop4Cop40.280.125Cop4Cop4Cop4Cop4Cop40.0820.082Cop4Cop4Cop4Cop4Cop40.280.125Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop40.250.250.180.180.080.08Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop4Cop40.060.060.060.060.060.06Euro IEuro IIEuro IIIEuro IVEuro VEuro VI
Anvendte COPERT4 emissionsfaktorer (EEA 2007) er vist grafisk iefterfølgende figurer, og sammenlignet med de tidligere COPERT3emissionsfaktorer, samt emissionsfaktorer tidligere anvendt at Afdelingen forAtmosfærisk Miljø (ATMI).Passenger gasolineCOPERT32,50COPERT4ATMI
2,00
1,50g/km1,000,500,00ECE 15-04_cc:1.4-2.0lEuro I_cc:1.4-2.0lEuro II_cc:1.4-2.0lEuro III_cc:1.4-2.0lEuro IV_cc:1.4-2.0lEuro V_cc:1.4-2.0lEuro VI_cc:1.4-2.0l
75
Passenger dieselCOPERT30,800,700,600,50g/km0,400,300,200,100,00Conventional_cc:<2.0lEuro I_cc:<2.0lEuro II_cc:<2.0lEuro III_cc:<2.0lEuro IV_cc:<2.0lEuro V_cc:<2.0lEuro VI_cc:<2.0l
COPERT4
ATMI
Vans gasolineCOPERT33,00COPERT4ATMI
2,50
2,00g/km
1,50
1,00
0,50
0,00Conventional_AllEuro I_AllEuro II_AllEuro III_AllEuro IV_AllEuro V_AllEuro VI_All
Vans dieselCOPERT34,003,503,002,50g/km2,001,501,000,500,00Conventional_AllEuro I_AllEuro II_AllEuro III_AllEuro IV_AllEuro V_AllEuro VI_All
COPERT4
ATMI
76
Trucks <32tCOPERT316,0014,0012,0010,00g/km8,006,004,002,000,00Conventional_16-32tEuro I_16-32tEuro II_16-32tEuro III_16-32tEuro IV_16-32tEuro V_16-32tEuro VI_16-32t
COPERT4
ATMI
Trucks >32tCOPERT335,0030,0025,0020,0015,0010,005,000,00Conventional_>32tEuro I_>32tEuro II_>32tEuro III_>32tEuro IV_>32tEuro V_>32tEuro VI_>32t
COPERT4
ATMI
Emissionsfaktorer svarende til 40 km/time som bestemmes ud fra COPERT 3, COPERT 4 og DMU/ATMI’s tidligerevurderinger.
g/km
77
78
Bilag B Totale emissioner i miljøzonen i basis og for virkemidlerne
År
Total
Total
2005201020152020201020152020201020152020201020152020201020152020201020152020201020152020201020152020201020152020
BasisBasisBasisBasisSc1Sc1Sc1Sc2Sc2Sc2Sc3Sc3Sc3Sc4Sc4Sc4Sc6Sc6Sc6Sc8Sc8Sc8Sc9Sc9Sc9Sc10Sc10Sc10
COCO(kg/år) (Indeks)821280521238796181002058091531304187343879618100205809153130418734314357781164189342100265926304199378169836144104218327204273512986723847592192758310704543806590202333412845973443425184196111757333474626185816311857795333995028985233894730904831
TotalTotalTotalTotalTotalTotalTotalTotalTotalPM10PM2.5NonExh NonExh PMExhCO2PM10PM2.5PM10PM2.5BrændstofCO2(Indeks)(Indeks)(Indeks)(kg/år)(kg/år)(kg/år)(kg/år)(kg/år)(kg/år)(kg/år)15082344373989542497771433261011211712978665428429388817982052193665092463291187021001001954761226194638321001933215608753571246892109658100922099521906653384891072086206050443791252411104295102882267738777186464171161798205219366509246329118702100100195476122619463832100193321560875357124689210965810092209952190665338489107208620605044379125241110429510288226773877718646417116179820521933108621090683278867019572729662025980010019332156087308022241228688991732097309866646374941072086206050432867241486933719879226622375718166307116179820521936410124392011629399981953135906189487681001933215608752731246052108818100922098351256649675121072086206050443198251818103702102872266653287183024261161933212086201798201933212086201747101878252026871646011770251910961651691776301917425608760504521935608760504504865425258524472465078954805474735103155065466263807164680499663706565932530204321062107494484022162408497074039623994724669124450024328724568524064224084524589722670822647323131722757822733723213810271498575116873106054975691164181072731017341093521002379502710988110073895461971009999100989810092929492929487839889829890869284809385802099756642267818911873732421730486821589222871913827732055475052220105951789032291922182762076610841794394331927946152082853786654128787186718135937858045483912735036247286064920096513800447035515765669443326091397166580779765686435636109661346600563631071169689819810511492981069299107
79
År
2005201020152020201020152020201020152020201020152020201020152020201020152020201020152020201020152020201020152020
BasisBasisBasisBasisSc1Sc1Sc1Sc2Sc2Sc2Sc3Sc3Sc3Sc4Sc4Sc4Sc6Sc6Sc6Sc8Sc8Sc8Sc9ASc9ASc9ASc10Sc10Sc10
NOxPersonbil(kg/år)14165161034165768102546881103416576810254688163773344779436151087526571788551666069960647537610152986894224312621018097753902535849920775680898484210926230685316487472
NOxNOxNOxNOxNOxDirekteTotalTotalVarebil Lastbil<32t Lastbil>32t Busser TotalNO2 andel NOxNO2(kg/år)(kg/år)(kg/år)(kg/år) (kg/år)(%)(kg/år) (kg/år)291630784439308822 241885 30432927 3043292 223961273373468007188103 149377 211302418 2113024 389433206019449663178631 1391161741531251741531 441909134857326797124508 98678 123172125 1231721 30291127337328598511225475714 178149219 1781492 33156420601931253512271784141 149351426 1493514 38751913485724382192681 66368 108460925 1084609 272121225191468007188103 129421 164845422 1648454 366013173045449663178631 125902 137503524 1375035 334684128081326797121712 89892 102799324 1027993 247928273373468007188103 149377 195412520 1954125 395707206019449663178631 139116 169131526 1691315 446901134857326797124508 98678 120150025 1201500 306108170664109454273373206019134857270508203799133325270425204428133990269984203852133487449663326797468007449663326797455009437203317808461680443665322601459565441639321142178631 139116 1637681124508 98678 1134812188103 149377 2094157178631 139116 1662852124508 98678 1116102183149 145053 2071816173979 135051 170393512128795775 1204045184611 146526 1984016175342 136408 1640740122228 967261159755183539 145807 1985125174351 135728 1640886121549 96238 1159889
TotalNONOxNO2(kg/år) (Indeks) (Indeks)2819330144581723591100100129962282113928810587814499288485110599571100812487517012824417894104035165867800654964155841792102124441380115895392577978549979539881579478559478559965939156981117695107739510773
24 1637681 385035 125264622 1134812 252087 88272617 2094157 361800 173235721 1662852 355216 130763620 1116102 219725 89637718 2071816 381502 169031325 1703935 432851 127108425 1204045 296608 90743719 1984016 369067 161495026 1640740 418420 1222320251159755 285465 87429019 1985125 369480 161564526 1640886 418576 122231025 1159889 285514874375
80
NOX(�g/m3)NOX(�g/m )HCAAndCH
3
NOX(�g/m3)140160H
H
C
A
nd
100
120
2020406080
40
60
80
100
120
140
160
0
1000
120
140
160
20
40
60
80
Bilag C NOx koncentration i basisscenerierne 2010, 2015 og 2020
0
2010 Basis sce nario
2015 Basis scenario
1
2020 Basis scenar io
NOxkoncentrationen i basisscenarierne. Øverst 2010, midterst 2015, og nederst 2020. For gadermarkeret med ”*” er køretøjsfordelingen baseret på manuelle trafiktællinger. Ikke alle 138 vejenavnekan vises.
81
Ner ørrse ens S øBo gau deÅb l evSy o u ar ddh leav v ans r dTu ga dbo ergNor J yll v edr i n je geFas vejFanFo re dveelke ri ks Åga jBsu deFr rna nd eede d o sv erik tte jBe s su s Arnn lls t ds éor veffs j *F gaN ole deørre h avTo br o enm gasg dår e *B ds vredg ejH T ad.C ag ee *P.K Ø rs ns vnute e jds den s VesG Mi G a jam mde r e*me sgØ l Ko ad este nr b gero vegjTa adge e*B nsül veS ow jFr tr a sveed nd jG Fre eri v eam d ks j eerbo nm ikel s rgKø sun v ejFr ge ds vLede an ejr ik d es b veojTa r gvA gen ejPe l ha s vm ejbrAm t eraa g B an v eer g s jS Bo Vloets u l e jhe varrrdenV Tu s ve s b ejte o rrfæ gvl e ejdvJ ejG Hu agtrø l g vend år jal dsvsG P a ejod rkth vH åb ejØ il le s vest r øerd jV gadolG dg eGoam Rø dth adem de å belsKø Mel vejge l e mvLE a nd ejngevlan d ejsvejNer ørrse ens S øCA G y Bo gand l dde r en ul e es e lø vans v e r dsN B o gadordr ul ev eeF ardas *ØstanVe er S v es t øg jAV m er b ades ag r o ete e r g ar F fæ dar l le eim dag vesg jHad.C. Ø J ag ers tveteds j *Sal Vejli ngvÅ ejB gareddg eNT ao r ag dedr e *nV e F sves a e jte sanA m rbvag r o g ejer adb e*M rogV i m e a dees rte sgØ r br a d eoster g aØ bro dest gaerbr d e*ogVesate J d eA r V ag tmol veP ag e dg jaKn r b deF uds ro g *re e ade ns d er ik G *s s adun e*dPe Ta sv egetejr B nsa veG n gs jodth V eH åb jS il l e s vel o røjF tsh dgre er adde re er ik nss b veo jJ y r gvell ing jeTof J a vejteg å g tvr d ejsIs Alte l édFo gal e dehÅ avelhnR olmosvki ejT l devageH en jN i l ler sv eørør e dg jadVoeR ldgR os a død k il ee deV Me v eji g l leersl m ve v ejAll é
nd Nøer rrse e SHns øCB gadAoundeer Å levse bo ardns uBo lev aul r deT varub d*oJ rgT y ll i vejFr om ngeed s g vår ejeA ri ks dsvV m sues ag n e jdter erfæ sv eFari m l led jag v esg jadÅg eadNJør ag ertTo ebr vej *fte ogag å derd *B sArell éØst dgaer db r e*oTa gadF ge eanA lk o s vema ne jS ge r Aøn r b l ledr rogeFa adH sa ear nveFa sk o ejlkon vv eØjeS s te r Aøn rb ldr ro eFre d e F ga der a s ei k anGssamvun ejmdselvKøg J a ejgeLa tveHolm nde jenvesK jTa anSl o ge altshe ns verG ren jod sth vejAm Tiet åbag gen sv eer sg jaBo u deleBü v arlo dwÅ svlhol e jFo mvl e ejhaTo Å l h v enfte ol mgå verd jFrsed Is t Alle r ed éikss gadH und eiller s veød jGod gath d eH åbGil le samvm F r r ød ejel ed gaKø en dege sgL adVi an ege devrsle ejvAl lé
82
Bilag D Partikeludstødning og ikke-udstødning samt Euronormer
Køretøjssammensættning på HCAB (%)6050403020100PCbenzinPCdieselVarebiler Varebiler Lastbil 1 Lastbil 2benzindieselBusserEuro 6Euro 5Euro 4Euro 3Euro 2Euro 1Euro 0
PM_Exh (%)706050403020100PCbenzinPCdieselVarebiler Varebiler Lastbil 1 Lastbil 2benzindieselBusserEuro 6Euro 5Euro 4Euro 3Euro 2Euro 1Euro 0
PM2.5NonExh (%)454035302520151050PCbenzinPCdieselVarebiler Varebiler Lastbil 1 Lastbil 2benzindieselBusserEuro 6Euro 5Euro 4Euro 3Euro 2Euro 1Euro 0
PM10NonExh (%)454035302520151050PCbenzinVarebiler Varebiler Lastbil 1 Lastbil 2 BusserPCdieselbenzin dieselEuro 6Euro 5Euro 4Euro 3Euro 2Euro 1Euro 0
Øverst: Køretøjsfordelingen på H.C. Andersens Boulevard i basis i 2010underopdelt på Euronomer. 2. øverst: PM udstødning underopdelt påEuronormer. 2. nederst: PM2.5ikke-udstødning. Nederst: PM10ikke-udstødning
83
84
