Businesscase Bussen (CO2-uitstoot)
Augustus 2020
Eerder maakten wij een businesscase gebaseerd op een kostenvergelijking. Deze businesscase gaat in op de milieu aspecten. Wij dragen de feiten aan, de conclusie is aan u.
Voor een bus kun je ook vrachtauto of vuilnisauto invullen. Verbruik en vervuiling zijn ongeveer gelijk.
Samenvatting
De waterstofbus is door het lage rendement en het extreem hoge stroomverbruik voor het maken van groene waterstof het meest vervuilend van alle bussen. Dit wordt veroorzaakt doordat de elektriciteit die, in vergelijking met een batterij elektrische bus, extra wordt verbruikt in de electrolyser en brandstofcel (85%), door fossiele centrales moet worden opgewekt.
Uitstoot CO2 per km
Waterstofbus groene waterstof indirect 3.220 gram
Dieselbus volgens Burkert 1.856 gram
Waterstofbus grijze waterstof 1.000 gram
Dieselbus volgens emissiefactoren.nl 923 gram
Elektrische bus op grijze stroom 556 gram
Elektrische bus op windstroom 12 gram
—————————————————————————-
Waterstofbus op grijze waterstof
Een waterstofbus gebruikt 1 kg waterstof per 10 km. Per kg met steam reforming uit aardgas verkregen grijze waterstof wordt 10 kg CO2 uitgestoten. Per km levert dat 1000 gram CO2 uitstoot op.
Waterstofbus op groene waterstof
Groene waterstof wordt verkregen door elektrolyse van water en elektriciteit.
1 kg waterstof vergt voor een bus, met een druk van 350 bar, 58 kWh elektriciteit. Doordat die energie niet meer beschikbaar is voor het direct laden van elektrische bussen, moet deze stroom worden opgewekt door kolen-, gas- en kerncentrales. Uitstoot per opgewekte kWh grijze stroom (mix van duurzaam, kolen-, gas- en kernenergie) is 556 gram CO2.
De CO2 uitstoot wordt door deze verdringing dan 58 maal 556 gram is 32,2 kg voor 10 km. Per km wordt de indirecte, maar onvermijdelijke uitstoot dan 3.220 gram. Een elektrische bus die op dezelfde grijze stroom wordt geladen heeft een CO2 uitstoot van 556 gram per km.
Groene waterstof veroorzaakt indirect dus 3.220 – 556 = 2.664 gram CO2 per km meer uitstoot dan een batterij elektrische bus. Dat is maar liefst 4,8 x zoveel.
Vergelijk dit met de gemiddelde benzine personenauto, deze mag vanaf 2021 maximaal 95 gram CO2 uitstoten per km.
Een bus op groene waterstof levert 3,2 x zoveel CO2 uitstoot op als een bus op grijze waterstof. Als er dan toch op waterstof gereden moet worden dan liever op grijze waterstof.
Is er voor het laden van een aantal bussen één windmolen nodig, dan zijn er voor het rijden van hetzelfde aantal bussen op waterstof bijna 6 windmolens nodig.
Het zeer lage rendement van een bus op waterstof, de extreem hoge investering in electrolysers, tankinstallaties en 6x zoveel benodigde windmolens, zou busexploitanten aan het denken moeten zetten. Uiteraard realiseren we ons dat subsidie hier een drijvende kracht is, maar hoe houdbaar is dit op termijn?
Dieselbus volgens Andreas Burkert
Diesel stads- en lijnbussen rijden op 1 liter diesel 3,5 km. Per liter diesel wordt volgens Burkert (zie link) 7 kWh elektriciteit verbruikt tijdens de productie. Dit is voor de gehele keten, vanaf het boren van de productieputten – tot 80.000 kWh per dag – het vervoer met tankers, de raffinage tot het bezorgen van de brandstof op het brandstofstation. 7 kWh opgewekt als grijze stroom levert 556 gram CO2 uitstoot per kWh op, dus 3.892 gram.
Tel daarbij op de uitstoot van de verbranding van de diesel, 2606 gram CO2 per liter. Totaal is dit 3.892 + 2.606 gram is 6.498 gram.
De dieselbus rijdt 3,5 kilometer op een liter diesel. De dieselbus stoot volgens Burkert 6.498/3,5 is 1.856 gram CO2 per gereden kilometer uit. Daarnaast stoot de diesel ook fijnstof en NOx uit.
Een dieselbus stoot volgens Burkert bijna twee maal zoveel CO2 uit in vergelijking met een waterstofbus op grijze waterstof.
Dieselbus gemeten volgens co2emissiefactoren.nl
Nemen we evenwel de CO2 emissie zoals berekend door co2emissiefactoren.nl, dan komen we op 3.230 gram CO2 uitstoot per liter diesel. De bus rijdt 3,5 km op één liter en dus kom je dan op een uitstoot van 923 gram CO2 per km. In dit geval nemen we de 7 kWh per liter voor de gehele productieketen zoals berekend door Prof. Burkert van Springer niet mee.
Elektrische bus op windenergie
Een elektrische bus gebruikt per afgelegde kilometer 1 kWh elektriciteit. Deze elektriciteit kan worden geleverd door windmolens op de Noordzee, windmolens op het land, zonnepanelen of biovergisting. We gaan uit van windstroom van de Noordzee.
Per kWh is de CO2 uitstoot van een windmolen, veroorzaakt door de bouw en latere ontmanteling, 12 gram. De wind hoeft, in tegenstelling tot waterstof of diesel, niet gemaakt te worden en is dan ook gratis.
Per elektrische buskilometer op windenergie is de uitstoot slechts 12 gram.
Maar zelfs al zou de bus op grijze stroom rijden, dan nog is deze bus met 556 gram CO2 uitstoot per km veel schoner dan alle andere varianten.
Zijn er zorgen over de opwekking en distributie van elektriciteit voor alle bussen in Nederland? Een bus rijdt 75.000 km per jaar en verbruikt 75.000 kWh elektriciteit. Er reden in 2017 6.500 stads- en lijnbussen. Totaal energieverbruik voor alle bussen, als ze elektrisch rijden, per jaar 487.500.000 kWh.
We verbruiken in Nederland totaal jaarlijks 122 miljard kWh elektriciteit. Die 487.500.000 kWh voor de bussen is maar 0,4%, totaal verwaarloosbaar.
Ter illustratie, een kolencentrale als die op de Maasvlakte wekt 1.050 MW op. Die ene kolencentrale hoeft voor het jaarverbruik van alle stads- en lijnbussen maar 19 dagen per jaar te draaien. Dat is één uur en een kwartier per dag.
Elektrische bus op stroom uit kolen of gas
Er is onvoldoende duurzaam opgewekte elektriciteit. Daarom zullen ook elektrische bussen soms met grijze stroom worden geladen. Dan wordt de CO2 uitstoot 556 gram per afgelegde kilometer.
Uitstoot CO2 per km
Waterstofbus groene waterstof indirect 3.220 gram
Dieselbus volgens Burkert 1.856 gram
Waterstofbus grijze waterstof 1.000 gram
Dieselbus volgens emissiefactoren.nl 923 gram
Elektrische bus op grijze stroom 556 gram
Elektrische bus op windstroom 12 gram
Waterstof bussen in Groningen en Drente
In 2020 en 2021 komen er in Groningen en Drente 20 waterstof bussen in gebruik. De waterstof wordt door Shell in het Duitse Rheinland geproduceerd en over 450 km vervoerd naar het Shell tankstation in Groningen, totaal 900 km per retourrit.
De waterstof is ‘groen’, maar wel met aanhalingstekens. In Duitsland mag waterstof groen genoemd worden als deze voor 50% door elektrolyse is gemaakt. We gebruiken de bovengenoemde cijfers om de werkelijke uitstoot te bepalen.
Groene waterstof heeft door verdringing een indirecte uitstoot van 3.230 gram, grijze waterstof van 1.000 gram per km. Gemiddeld is dit 2.115 gram per km.
Het vloeibaar maken van waterstof kost ruim 25% van de energie inhoud van de te vervoeren waterstof. Dat zorgt voor nog eens 529 gram CO2 uitstoot per km.
Tenslotte moet de dieseltrailer 900 km rijden om de waterstof uit Duitsland te halen. 900 km rijden levert een verbruik van 300 liter dieselolie op. Per kilometer levert dit 923 gram CO2 uitstoot op. Totaal dus 2.457 kg CO2 uitstoot voor één retourrit.
In een vloeibaar waterstof trailer kan 4.000 kg waterstof worden vervoerd. Per kilo waterstof wordt er door alleen het vervoer 614 gram CO2 uitstoot toegevoegd. Per buskilometer is dat 61 gram.
Die waterstoftrailer zal vaak heen en weer rijden. Iedere bus tankt 32 kg waterstof. Er kunnen dus per lading vloeibare waterstof van 4000 kg /32 = 125 bussen tanken. Iedere week moet die waterstoftrailer dus 900 km afleggen om waterstof uit Duitsland aan te voeren.
De optelsom per buskilometer is als volgt:
Gemiddelde productie uitstoot 2.115 gram
Extra uitstoot door vloeibaar maken 529 gram
Extra uitstoot door vervoer trailer 61 gram
Totale uitstoot per kilometer 2.705 gram
Dit zijn opvallende uitkomsten. Alleen de uitstoot veroorzaakt door het vervoer van de waterstof uit Duitsland is al 5 maal zo hoog als de uitstoot veroorzaakt door het gebruik van windmolens voor een elektrische bus.
Al met al leidt de keus voor 20 waterstofbussen tot een volkomen vermijdbare extra uitstoot van bijna 6 miljoen kilo CO2, elk jaar weer. Zouden de Provinciale bestuurders zich van deze kwalijke gevolgen bewust zijn? Wij vrezen van niet.
Waterstof wordt door velen beschouwd als de brandstof van de toekomst.
Als alle energie duurzaam wordt opgewekt en er geen fossiele centrales meer zijn, zal dat mogelijk het geval zijn. Maar in de lange weg daar naar toe is rijden met bussen op groene waterstof zeer schadelijk voor de energietransitie. Rijdt een elektrische bus op accu’s 1 kilometer op 1 kWh, een bus op groene waterstof heeft voor 1 kilometer 5,8 kWh elektriciteit nodig. Per saldo kun je met dezelfde duurzame energie bijna 6 batterij elektrische bussen laten rijden tegen één bus op groene waterstof.
Wij hopen dat u met ons meedenkt en reageert op deze businesscase.
En zoals altijd, de conclusie is aan u.
Wim Schermer,
bezorgd om het milieu, rijdt elektrisch en woont, inclusief alle elektrische kilometers, in een 0-op-de-meter woning.
https://www.co2emissiefactoren.nl/lijst-emissiefactoren/#brandstoffen_energieopwekking
