Richard SmokersTNOrichard.smokers@tno.nlOplaadpunt elektrisch vervoerAmsterdam. Foto: Nuon CC BY-NCSchone mobiliteit18 2016/02 S+ROThemaNieuwe mobiliteitSchone mobiliteitMobiliteit heeft een grote impact op deinrichting van de gebouwde omgeving.Niet alleen direct door het ruimtebe-slag van de benodigde infrastructuur,maar ook indirect via luchtvervuiling,geluidhinder en maatregelen die nodigzijn om de impact op inwoners tebeperken. Schone mobiliteit maakt destad leefbaarder en zou ook een andereinpassing van het mobiliteitssysteem inde stedelijke omgeving mogelijkkunnen maken.Op het gebied van luchtkwaliteit is erde laatste decennia al veel bereikt doorde toepassing van driewegkatalysato-ren op benzine-auto's en roetfilters opdiesels. De toepassing van dezetechnieken is afgedwongen doorEuropese emissienormen voor weg-voertuigen. Verlaging van de uitstoot-norm voor stikstofoxiden (NOx) is tot enmet Euro 5 / V bij dieselvoertuigenechter niet zo effectief gebleken. In depraktijk zijn de NOx-emissies vele malenhoger dan tijdens de typekeuringstestop de rollenbank (personenauto's) ofmotorproefstand (vrachtwagens enbussen) en tussen Euro 1 / I en 5 / Vnauwelijks gedaald. Dit is de belangrijk-ste oorzaak dat steden moeite hebbenom tijdig te voldoen aan de Europesenormen voor luchtkwaliteit. En hetzorgt er ook voor dat het effect vanmilieuzones en andere maatregelen opde NO2-concentratie zeer beperkt is.SjoemelsoftwarePublieke aandacht voor de hogeNOx-praktijkemissies van diesels wasbeperkt, totdat in september 2015 bleekdat `sjoemelsoftware' in diesels van hetS+RO 2016/01 19ThemaNieuwe mobiliteitSchone mobiliteiteen goede regeling van de systemen.Uiteindelijk zullen diesels dus ook quaNOx-emissies een stuk schoner worden.Maar omdat de strengste RDE-normenpas in 2021 ingaan voor alle nieuwevoertuigen, duurt het nog tot 2030voordat de hele dieselvloot verschoondis. In de tussentijd inzetten op zero-emission-voertuigen, in toepassingenwaar dat mogelijk is, is dus zeker nietzinloos. Ook omdat de huidige Europeseluchtkwaliteitsnormen niet heteindpunt zijn voor schone lucht in destad. De normen waren ooit bedoeld alseen tussenstap op weg naar verderereductie. De Wereldgezondheidsorgani-satie WHO focust met name op noglagere normen voor (ultra)fijnstof, enverschillende Nederlandse stedenontwikkelen al beleid om gezondheids-bevorderende luchtkwaliteitsmaatre-gelen te nemen, die verder gaan dan deEuropese eisen.Het is natuurlijk wel duidelijk dat, methet steeds schoner worden vanconventionele voertuigen, de voordelenvan elektrische en waterstofauto'svoor luchtkwaliteit steeds kleinerworden. De nadruk voor de toepassingvan deze technologie?n ligt dan ook opreductie van broeikasgasemissies. Alsonderdeel van het Energieakkoordheeft de Nederlandse overheid in 2014met meer dan 100 stakeholders uitbedrijfsleven, maatschappelijkeorganisaties, centrale en decentraleoverheden en kennisinstellingen eenDuurzame Brandstoffenvisie opgesteld,die invulling geeft aan de ambitie om debroeikasgasemissies van de Nederland-se transport- en mobiliteitssector in2050 met 60 procent te hebbenverlaagd ten opzichte van 1990.Voor stedelijke toepassingen wordtdaarin grootschalige inzet van elek-trisch vervoer voorzien. Voor langeaf-standsvervoer ligt de nadruk meer opeffici?ntieverbetering en de toepassingvan low carbon fuels, waaronderduurzaam geproduceerde biobrand-stoffen. De komende jaren zal metbehulp van Green Deals wordengewerkt aan de eerste stappen voorimplementatie van de visie. Wat ookduidelijk wordt uit de visie, is dat erhaast geboden is. Volledige vervangingvan de wegvoertuigenvloot duurt 15jaar, dus vanaf uiterlijk 2035 moeten desamenstelling van de nieuwverkopende aandelen alternatieve voertuigen enenergiedragers weerspiegelen, die in2050 op vlootniveau nodig zijn om de 60procent-doelstelling te halen.Ruimtelijke inpassingDe grootschalige inpassing vanelektrisch vervoer heeft een sterkeinteractie met stedenbouw en ruimte-lijke ordening. Het opladen van al dieelektrische auto's moet wordeningepast in de ruimtelijke infrastruc-tuur van de stad en in de energie-infra-structuur. Op het gebied van dieruimtelijke inpassing beginnen gemeen-ten nu al wat `pijn' te voelen. Door eengunstige fiscale behandeling in metname leasetoepassingen, is het aantalplug-in hybride voertuigen in Nederlandde laatste jaren sterk gestegen. UitTNO-onderzoek bleek echter datplug-ins maar een kwart van hunkilometers elektrisch afleggen, omdatgebruikers de accu van de voertuigenrelatief weinig laden. De meer `gewe-tensvollen' onder deze plug-inrijdersbeginnen hun gemeenten nu te vragenom een laadpaal voor de deur. Als hetgaat om een of twee parkeerplaatsen ineen straat is dat nog te overzien, maarwat als straks het aantal (semi-)elektrische voertuigen nog verderstijgt? Dan gaat het niet alleen meer omde technische inpassing van de palen enhet straatbeeld maar ook om het effectop de beschikbaarheid van (toch alsteeds schaarsere) parkeerplaatsen.Al met al dringt zich het beeld op dathet huidige `model' met laadpalen langsde straat, en snoeren van auto's naarstopcontacten, op lange termijn niethoudbaar is. Dan zijn andere oplossin-gen nodig. Inductief laden, met >>Volkswagen-concern ervoor zorgde datvoertuigen op de test beter presteer-den dan in de praktijk. TNO-onderzoektoont echter al jaren aan dat hogeNOx-praktijkemissies optreden bijdieselvoertuigen van alle merken. Dezeinzichten zijn volledig verwerkt in deemissiefactoren voor wegverkeerwaarmee in Nederland wordt gerekend,zodat `dieselgate' niet tot onaange-name verrassingen leidt voor landelijken stedelijk luchtkwaliteitsbeleid.Ook is duidelijk dat er voor de hogepraktijkemissies geen `sjoemelsoft-ware' als verklaring nodig is, maar datdit vooral samenhangt met hetontwerp van de hardware en complexeregeling van emissie reducerendemaatregelen in het voertuig. Deverwachting is, dat het probleemgrotendeels wordt opgelost door bij detypekeuring op de weg een emissietesttoe te voegen. Bij vrachtwagens enbussen is dit met Euro VI al ingevoerden zijn de effecten goed merkbaar. DeNOx-emissies van Euro VI vrachtwagensin langeafstandstoepassingen zijninmiddels op hetzelfde niveau als dievan personenwagens. Wel is er nogaandacht nodig voor voertuigen instedelijke toepassingen waar systemenvoor uitlaatgasnabehandeling nietaltijd op een goede bedrijfstemperatuurkomen. Voor personen- en bestelauto'sis in oktober 2015 de zogenaamdeRDE-wetgeving (Real Driving Emissions)aangenomen, waardoor deze voertui-gen vanaf 2017 ook tijdens normaalgebruik op de weg aan toenemendstrenge emissie-eisen moeten voldoen.De effectiviteit van deze wetgeving zalechter voor een deel worden bepaalddoor de technische details die momen-teel nog in ontwikkeling zijn.Schone dieselvlootDe technieken, die nodig zijn om dezenieuwe normen op de weg te halen, zijnbeschikbaar en worden ook al breedtoegepast in voertuigen. Het gaatvooral om adequate dimensionering enBusvervoer uitstootvrij Phileas 18,5mFuel Cell. Foto: FaceMePLS CC BY20 2016/02 S+ROThemaNieuwe mobiliteitSchone mobiliteitspoelen in het wegdek van parkeervak-ken en onder de auto, lost het probleemvan de lelijke palen en snoeren wel op,maar niet het parkeerprobleem.Snelladen langs de snelweg doet datwel, maar vereist meer planning van debestuurder tenzij de actieradius vanelektrische auto's ooit nog echt heelgroot wordt. En gedragsverandering ismakkelijk bij early adopters, maarlastiger bij de meerderheid die nodig isom met elektrisch vervoer een deuk ineen pakje boter te slaan, als het gaatom CO2-reductie. Of moet het dan tochkomen van nieuwe batterijconceptenwaarbij een van de elektroden wordt`getankt', zoals bij metaalluchtbatte-rijen? Ik weet het antwoord nog niet,maar het is wel duidelijk dat er dekomende tijd meer met andere laadcon-cepten ge?xperimenteerd moet wordenom ervoor te zorgen dat we op tijd echtkunnen opschalen, zonder bezwarenvanuit ruimtelijk perspectief.Stedelijke energie-infrastructuurInpassing van grote aantallen elektri-sche voertuigen in het energiesysteemvan de stad biedt uitdagingen, maar ookmogelijkheden. Een vorm van loadmanagement zal nodig zijn om tezorgen dat grotere aantallen voertui-gen die gelijktijdig `aan de prik gaan' hetlokale net niet overbelasten. Maarzoiets is toch al nodig om in de toe-komst om te gaan met alle veranderin-gen, die het gevolg zijn de verduurza-ming van het energiesysteem. Zoalstoenemende duurzame, maar intermit-terende energieopwekking op lokaalniveau, of de toepassing van warmte-pompen voor verwarming van huizen ingasloze wijken. Elektrische auto'skunnen in dat nieuwe systeem een rolspelen als buffer voor energie, of omvermogenspieken op te vangen. Almoet de rol daarvan niet overschatworden. Gebruikmaken van de accuca-paciteit van elektrische auto's die aanhet net hangen, is niet gratis. Hetvermindert de levensduur van de accu.Mogelijk zijn er andere oplossingen dieuiteindelijk kosteneffectiever zijn.Desalniettemin is wel duidelijk dat eensysteembenadering nodig is om tekomen tot intelligente oplossingen voorde inpassing van duurzame energie-technologie en elektrische voertuigenin de stedelijke energie-infrastructuur.Een leuk voorbeeld is het ontwerp vanelektrische bussen en hun oplaadvoor-ziening (zie kader op pagina 21).Europees beleidDe grootschalige introductie vanelektrisch- en andere vormen vanschoon vervoer, wordt in belangrijkemate bepaald door nationaal enEuropees beleid. Over nationaal fiscaalbeleid heb ik het al gehad. Op ditS+RO 2016/01 21ThemaNieuwe mobiliteitSchone mobiliteitmoment beginnen er in Brusselgesprekken over de CO2-normen voorpersonen- en bestelauto's voor na 2021,het jaar waarin nieuwe personenauto'sgemiddeld niet meer dan 95 g/km CO2mogen uitstoten (wederom op detypekeuringstest op de rollenbank: deemissies in de praktijk zijn gemiddeldzo'n 45 g/km hoger). Met het verderzuiniger maken van conventionelevoertuigen is nog wel een verderereductie tot gemiddeld 70 g/kmmogelijk. Normen die lager zijn dan dat,kunnen alleen gehaald worden alsfabrikanten significante aandelenelektrische en brandstofcelvoertuigengaan verkopen. Maar dat lukt zenatuurlijk alleen als consumenten dievoertuigen accepteren.Dat stelt niet alleen eisen aan deprestaties en prijs van de voertuigen,maar ook aan de mogelijkheden om zelokaal van energie te voorzien. En daarzijn gemeenten aan zet. Een blauwdrukvoor de toekomst is er nog niet, maarop korte termijn moeten er soms al welkeuzes gemaakt worden. Energie-infra-structuur gaat decennialang mee.Daarom moet er bij de aanleg vannieuwe wijken, en de renovatie ofherontwikkeling van oudere stadwijken,al rekening gehouden worden met deeisen die in de toekomst aan het ener-giesysteem worden gesteld. Dergelijkeinvesteringsmomenten zijn bij uitstekgeschikt om met alle betrokkenstakeholders in een systeemaanpak totinnovatieve en toekomstbestendigekeuzes te komen.VerduurzamingmobiliteitssysteemZorgen dat voer-, vaar- en vliegtuigenduurzame energie gebruiken, is in mijnoptiek de belangrijkste pijler onderverduurzaming van het mobiliteitssys-teem. Andere maatregelen kunnen datniet vervangen, maar kunnen welhelpen om niet de allerduurste enmeest ingewikkelde technische optiesin te hoeven zetten om de langeter-mijndoelen te halen. Vermindering vanvolumegroei is in ieder geval belangrijk.In stedelijk goederenvervoer kan datdoor verbeteringen in logistiek (mindervoertuigkilometers per tonkilometers)en supply chains (minder tonkilometers),mits vervoerders en verladers bereidzijn om meer te gaan samenwerking.Ook verwacht ik in stedelijk gebiedbescheiden bijdragen van verbruiks- enmilieu-geoptimaliseerd verkeersma-nagement (al wordt het effect vanverminderde verkeersdynamiek kleinerals auto's zuiniger worden), verhogingvan het aandeel openbaar vervoer inpersonenvervoer, vervanging van deauto door langzaam vervoer (zoals de(elektrische) fiets) voor korte afstan-den, of autodelen. Ik verwacht eerlijkgezegd geen significant effect vanautomatisch rijden voor personen-auto's. Dat kan weliswaar het verbruikper kilometer een beetje verlagen, maarhet verhoogt de automobiliteit vangroepen die nu geen auto rijden. Verderwordt er door allerlei partijen veelverwacht van ontwikkelingen rond hetthema `van autobezit naar autogebruik',al dan niet in combinatie met automati-sche voertuigen. Dit leidt misschien totminder geparkeerde auto's langs destraat (wat zeker fijn voor is voor destedelijke inrichting), maar niet totminder autokilometers. En omdatauto's een vast aantal kilometersmeegaan, leidt dit ook niet tot minderautoproductie. Dat is waarschijnlijkde reden dat de auto-industrie nietbang is voor deze ontwikkeling enhet zelfs aanmoedigt.Slim ontworpen systemenAls mobiliteit emissieloos wordt, kan erveel anders in de stad. Om dat mogelijkte maken moet er ook veel veranderenin de stad. Inpassing van met nameelektrisch vervoer in de openbare ruim-te en het energiesysteem van de stadbehoeft een aanpak waarbij systemenslim worden ontworpen en de benut-ting ervan slim wordt geregeld. Hoe dater precies uit gaat zien is nog ondui-delijk. Maar het is wel duidelijk dat wehaast moeten maken met ontwikke-lingen en experimenten die ons gaanhelpen om het `dominant design' tebepalen, waarmee vanaf uiterlijk 2030duurzaam vervoer echt grootschaliguitgerold kan worden. Richard Smokers is Principal Advisor Sus-tainableTransport & Logistics bijTNO.Ontwerp elektrische bussenVolgens het klassieke ontwerp zou je in elektrische bussen een grote batterijzetten, die 's nachts in de remise wordt opgeladen en waar de bus een heledag op moet kunnen rijden. Maar dat leidt tot dure en zware, en daardoorveel energie verbruikende bussen. Als je er aan gaat rekenen, dan blijkt eensysteem gebaseerd op bussen met een kleinere batterij, die frequent tus-sentijds bijgeladen wordt, een lagere total cost of ownership te hebben. Dattussentijds bijladen kan bijvoorbeeld inductief bij bushaltes of door delen vande route te voorzien van een bovenleiding. Die gedistribueerde oplaadpuntenmoeten dan wel ingepast worden in het lokale net. De bus zelf is overigensook een systeem waar nog veel aan te optimaliseren valt. Behalve voor aan-drijving gebruikt een bus ook veel energie voor verwarming, verlichting enandere hulpsystemen. Elektrificatie van de aandrijflijn en hulpsystemen biedtal voordelen, maar het slim regelen van vraag en aanbod van energie op hetniveau van de bus als geheel, maakt verdere besparingen mogelijk.