Bränsleförbrukning har alltid varit en viktig fråga för tunga fordon då bränsleförbrukningen står för en stor del av kostnaden för att operera ett fordon. För en fjärrlastbil med en årlig körsträcka på 10 000 mil kan bränslekostnaden hamna på över 400 000 kronor perår och motsvara nästan 30 procent av den totala kostnaden för att driva fordonet.
Energieffektiviteten för tunga lastbilar är hög jämfört med vad som gäller för personbilar sett till fordonsvikt. Av den tillförda energin i en modern dieselmotor i ett tungt fordon omvandlas cirka en tredjedel till användbar energi för att övervinna färdmotstånd. Övrig tillförd energi går förlorad som värme i avgasrör eller kylsystem. Färdmotståndet som fordonet måste övervinna för att röra sig kan delas upp i luftmotstånd, rullmotstånd och accelerationsmotstånd. För en lastbil med släp som kör på plana landsvägar dominerar luftmotståndet.
Figur 15. Energifördelning för en typisk förbränningsmotor
De senaste decennierna har dieselmotorn utvecklats mot högre effekter samtidigt som bränsleförbrukningen sjunkit och de hälsoskadliga avgasemissionerna minskat. En stor del av den kvarstående potentialen till bränslebesparing finns i minskat rullmotstånd och luftmotstånd samt viktreducering – alltså åtgärder utanför själva drivlinan. Ett annat sätt att minska den specifika bränsleförbrukningen per transporterat ton gods är självklart att öka fordonets lastkapacitet.
I dag saknas en standardiserad provmetod för att mäta och redovisa bränsleförbrukning för tunga fordon i EU:s regelverk. EU-kommissionen arbetar med en standardiserad metod för att mäta och redovisa bränsleförbrukning för tunga fordon. Det är stora skillnader i både vikt (tomt eller lastat), längd, utformning och användningssätt mellan olika tunga fordon.
Även yttre förhållanden som väderlek, hastighet och förarens körsätt skiljer sig åt. Detta påverkar bränsleförbrukningen och gör det svårt att jämföra bränsleförbrukning och koldioxidutsläpp för olika typer av fordon och transportuppdrag på ett enkelt sätt.
Sveriges Åkeriföretag uppger att bränsleförbrukningen i liter per km ökar i genomsnitt med 12 procent för ett fordon med 74 tons bruttovikt jämfört med 60 ton. Detta stämmer även med uppgifter som inhämtats från Scania och Volvo. Med en möjlig ökad nyttolast på ca 10 ton ger en överslagsberäkning en möjlig minskad bränsleförbrukning på ca 10 procent räknat som liter/tonkm. I de demonstrationsprojekt med tyngre och längre fordon som genomförs inom ramen för HCT-programmet har ett antal uppföljningar av
bränsleförbrukning och koldioxidutsläpp gjorts med jämförelser med att transportera motsvarande mängd gods med dagens fordonståg på 60 ton. Från demonstrationsprojektet Ett-demo (Edlund J, 2013) rapporteras att en 74 tons kranbil (ST-kran) visar på en sänkning av medelbränsleförbrukningen räknat som liter/tonkm med 6,9- 7,8 procent jämfört med ett transportupplägg med liknande fordon med 60 tons bruttovikt. I samma rapport redovisas också en sänkning av medelbränsleförbrukningen med 13,2 procent liter/tonkm för ett 74 tons timmerfordon som lastas med separat lastare (dvs. saknar kran) jämfört med konventionella 60 tons timmerbilar (ST-grupp). Tidigare studier har visat att
bränsleförbrukningen kan minska med upp till 8 procent för timmerbilar av denna typ (Löfroth C, 2010). Resultaten från andra pågående demonstrationsprojekt tyder på minskningar i storleksordningen upp till 17 procent räknat som liter/tonkm. För längre HCT-fordon visar demonstrationer ända upp till 27 procent minskad bränsleförbrukning och koldioxidutsläpp per transporterad godsmängd.
Avgasemissioner
Regelverket för avgasemissioner för tunga fordon i Europa såväl som i resten av världen är kopplat till förbränningsmotorn och gränsvärdena uttrycks därför i mg per kWh som motorn producerar på en specifik testcykel. Typgodkännande avseende avgasemissioner är därför kopplat till en viss motortyp eller motorfamilj som sedan kan installeras i olika fordon med olika konfiguration, vikt etc så länge fordonet ryms inom regelverket för tunga fordon.
De reglerade avgasemissionerna är kolmonoxid (CO), kolväten (HC), kväveoxider (NOx) och från och med Euro VI partikelmassa och partikelantal. För dieselmotorer är de mest kritiska emissionerna kväveoxider och partiklar.
Sedan det första steget I EU:s avgaskrav infördes 1992 (Euro I) har gränsvärdet för kväveoxider minskat med 95 procent och gränsvärdet för partikelmassa med mer än 97 procent.
Figur 16. Avgasgränsvärden för kväveoxider (NOx) och partikelmassa (PM) för tunga dieselmotorer från Euro I till Euro VI.
Sedan 2012 är den obligatoriska avgaskravnivån förnya tunga fordon Euro VI26. Med Euro VI infördes förutom sänkta gränsvärden ett antal förändringar och kompletteringar av regelverket med syfte att få ett mer robust regelverk som på ett bättre sätt avspeglar fordonens användning i verklig körning och därmed också de avgasemissioner som
uppkommer i verklig trafik. Sedan införande av Euro VI har bland annat Nederlänska TNO genomfört tester med Euro VI fordon. TNO rapporterar att det är en klar nedåtgående trend vad gäller NOx emssioner i verklig körning från Euro III (2000-2005) till Euro VI.
Tabell 11. Euro VI gränsvärden
Test cycle CO (mg/kWh) THC (mg/kWh) NMHC (mg/kWh) CH4 (mg/kWh) NOX (mg/kWh) NH3 (ppm) PM mass (mg/kWh) PM number (#/kWh) CI27 (WHSC) 1500 130 400 10 10 8.0 x 1011 CI (WHTC) 4000 160 400 10 10 6.0 x 1011 PI28 (WHTC) 4000 160 500 400 10 10 26 EC regulation No 595/2009 och 582/2011
27 CI= Compressed Ignition (kallas även dieselmotor) 28 PI= Positive Ignition (kallas även Ottomotor)
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000
EuroI EuroII EuroIII EuroIV EuroV EuroVI
PM
[mg/kWh]
NOx
[mg/kWh]
Fig 17. NOx emissioner från tunga fordon (20-50 ton) testade i Nederländernas In-service program i tre olika hastigheter.
NOx emissionerna från den första generationen Euro V fordon (2005-2009) var inte så låga som kunde förväntas, särskilt i tätortskörning med låga hastigheter och laster. Den andra generationen Euro V (2009-2013) är dock bättre vad gäller NOx emissionerna vid låga hastigheter. De tunga (>20 ton) Euro VI fordonen som testat visar på stora minskningar i NOx-emissioner jämfört med Euro V (TNO, 2013). Det finns därför anledning att anta att Euro VI fordonen kommer att leverera låga emissioner och kraftigt bidra till bättre
luftkvalitet särskilt i tätortsnära trafik. För de tyngre fordon som denna rapport behandlar ställs en rad tekniska krav i enlighet med Tranportstyrelsens förslag. Detta medför att de fordon som kan komma i fråga i huvudsak måste vara nya fordon. Då Euro VI är obligatorisk kravnivå för tunga fordon sedan 2012 kommer dessa fordon att ha bättre
avgasemissionsprestanda än fordonsparken som helhet.
Buller
Tyngre fordonståg med fler axlar medför högre bullerstörningar. I VTI (Vierth, 2012) redovisas beräknade marginalkostnader för buller från fordonståg med 11 axlar och 90 tons bruttovikt. I rapporten används beräkningsmetoden NORD 2000 som visar att fordon med 11 axlar (motsvarande ETT-fordonet, 90 ton), beroende på trafikvolym i övrigt och
befolkningstäthet i det område som trafikeras, har en 55-60 procent högre marginalkostnad för buller än fordon med 7 axlar (motsvarande ett ”vanligt” 60-tonsfordon). Samtidigt minskar antalet fordonskilometer. Buller från ett 74 tons fordon kan förväntas vara omkring 20 procent högre (cirka + 1 dBA) i nivå jämfört med 60- tonsfordon. Det ökar maxbullret i motsvarande grad. Bullerstörningar från enstaka fordon kommer således att öka. Främst genom ökad förekomst av sömnstörningar vid trafik på natten men även samtalsstörningar mm utomhus vid uteplatser o. dyl.
Sammantaget bedöms att ett införande av 74- tons fordon kommer att kräva fler bullerskyddsåtgärder. Omfattningen styrs av trafikmängder och vilka vägar fordonen trafikerar. Detta betyder att kostnaden för ökade bullerstörningar sannolikt är låg men att vissa kostnader för bullerreducerande åtgärder tillkommer. Vid beslut om vägnät för 74 tons fordon bör risken för ökade bullerstörningar beaktas.