Partikeludslip fra nye tunge køretøjer (Euronorm IV og V)

7 Emissionsvurderinger

På grundlag af litteraturstudiet er der skabt et overblik over nyeste viden med hensyn til data for partikeludslippet samt for det direkte udslip af NO2 fra tunge køretøjer med Euronorm IV og V. Dette var det ene af nærværende projekts formål.

Det andet af de to formål med nærværende projekt er at give en anbefaling af de mest retvisende værdier på basis af de foreliggende data for udslip af NO2 og partiklernes antal og masse samt eventuel størrelsesfordeling, samt vurdering af usikkerheden på disse data. I dette kapitel er der med udgangspunkt i de tre kilder, nævnt i foregående kapitel vist resultaterne af en beregning af partikelantal og NO2 udslip på dette grundlag.

Det er ikke muligt med den tilgængelige viden at beregne den samlede parikelmængde, idet data ikke tillader det. Som et approximativt skøn er i stedet beregnet hvor meget Euro IV og V reducerer partikelantallet ud fra en gennemsnitbetragtning over de forskellige partikelstørrelser. Dette muliggør en sammenligning mellem Euro IV og V med Euro III med hensyn til, hvor stor en reduktion af partikelantallet der kan opnås ved at forsyne Euro IV og V med partikelfilter. Det skal dog bemærkes, at der ikke er tale om en vurdering af det samlede partikelantal.

7.1 Valg af metoder, data og antagelser

Kapitlet vil således først redegøre for de valgte metoder, data og antagelser og dernæst kort forklare om det heraf følgende beregningsværktøj.

Dernæst følger en præsentation af resultaterne af emissionsberegningerne.

I det følgende anvendes følgende forkortelser for kilderne:

  • Mayer: Andreas Mayer, et al. (2007) , TTM Technologies
  • Concawe: R. Carbone, et al.(2005) i forbindelse med
    Particulates-projektet,
  • Khair: Magdi Khair et al. (2005),
    South-west Research Institute (SwRI), Texas

7.2 Emissionsberegninger

7.2.1 Partikelemissioner opgjort efter vægt

Emissionsberegninger tager her udgangspunkt i partikeludslip opgjort i vægt. I tabellen nedenfor er vist de tre kilders opgørelser af udslip af partikler fra tunge køretøjer for henholdsvis Euro III med/uden filter, samt Euro IV og V.

Tabel 7-1: Målinger af partikelmængde (g PM per kWh), ETC

  Teknologi Concawe (s. 66) Mayer Khair
EURO III' Uden filter 0,07-0,23 (0,09)    
EURO IV
(Euro III med filter)
CTR 0,005    
EURO V SCR 0,015   0,003-0,005*

* Ved 'aging' hhv 6000 og 200 timer

Når der regnes efter vægt er det tydeligt at EURO IV og EURO V udsender langt mindre mængder partikler end EURO III.

7.2.2 Antallet af partikler.

Til måling af antallet af partikler er anvendt SMPS metoden. Denne metode fokuserer på meget små partikler mellem 10 og 400 nm.

Typisk gengives resultaterne fra målinger af størrelsesfordelingen som en kurve. Det samlede antal partikler kan herefter beregnes som integralet under kurven. Da der ikke foreligger beregninger af arealet under kurverne, er der foretaget en skønsmæssig vurdering af det gennemsnitlige antal partikler grafisk på kurven. Det gennemsnitlige antal partikler angiver en indikation for, hvor højt oppe kurven ligger og vurderes at være en rimelig indikator for den samlede mængde partikler.

I Mayer normeres efter luftmængde (cm3), mens der i Concawe normeres efter det arbejde motoren har udført (kWh). Det er ikke muligt at foretage en præcis omregning mellem de to opgørelser, da disse faktorer varierer i løbet af målingen.

I stedet er det beregnet hvor meget EURO IV og EURO V udsender af partikler set i forhold til EURO III. Disse resultater er vist i den følgende tabel.

Tabel 7-2 Antal partikler ved de forskellige teknologier

  Teknologi Concawe Mayer
EURO III' Uden filter 100% 100%*
EURO IV
(Euro III med filter)
CRT 1%  
EURO IV PM kat   28%*
EURO V SCR 30% 30%*

* Udregnet ved simpelt gennemsnit indenfor hver load, dernæst vægtet, idet load 0% vægter 10%, load 25% vægter 40%, load 50% vægter 40% og load 100% vægter 10%. Gennemsnittet er baseret på tabel med antal partikler modtaget fra Mayer (Tabel 5.2).

Det bemærkes, at den EURO IV, der er anvendt til måling i Concave, er en prototype (en Euro III med filter), der antagelig ikke vil være almindelig udbredt. Derimod forventes det, at EURO V med SCR teknologien vil være almindelig udbredt i de kommende år.

Når der regnes efter antallet af partikler er der en reduktion på ca. 70 % fra de tidligere EURO III norm til de nye EURO IV (med PM kat) og EURO V (med SCR efterbehandling) normer ifølge begge de studier, der måler antal partikler.

Til sammenligning kan nævnes at EURO III og IV med partikelfilter reducerer med tæt på 100%.

7.2.3 NOx emissionerne

NOx er summen af NO2 og NO. NO2 er sundhedsskadeligt, og NO2 indgår med grænseværdier i det danske smogvarslingssystem. Derimod findes der ikke grænseværdier for NO alene. Imidlertid sker der i atmosfæren en kemisk omdannelse, hvorved der hurtigt dannes sundhedsskadelig NO2 fra NO.

Den følgende tabel viser NOx emissionerne fra litteraturstudiet.

Emissionerne er opgjort i lidt forskellige enheder. I Particulates er emissionerne opgjort i g/kWh, som er samme enhed som EURO normerne.

I Khair er emissionerne oprindeligt opgjort i g/hph, men omregnet til g/kWh i tabellen nedenfor.

Tabel 7-3 g NOx g per kWh

  Teknologi Particulates
(NOx - ESC)
g/kWh
Khair
(NOx - ETC)
g/kWh
Khair
(NOx - ESC)
g/kWh
EURO III' Uden filter 5    
EURO IV CRT 2,75    
EURO IV PM Kat      
EURO V SCR 1,75 0,18-0,20*** 0,14-0,15**

** Ved 'aging' hhv 200 og 6000 timer

EURO normerne for NOx emissionerne ligger på 3,5 g/kWh for EURO IV og 2 g/kWh for EURO V. Particulates og Khairs målinger viser således, at de tunge køretøjer der er målt på her overholder normerne.

I Mayer er emissionerne angivet i NO2 koncentrationer (ppm). Disse er opgjort før og efter katalysatoren. I tabellen er angivet virkningsgraden af katalysatoren.

I Mayers undersøgelse er det ikke umiddelbart muligt at se hvorvidt lastbilerne overholder normerne. Mayers artikel vurderer derimod NO og NO2 effekten af de forskellige teknologier.

Tabel 7-4 NO2 og NO emissioner fra forskellige tekniologier (ppm)

    NO før cat NO efter cat NO2 før cat NO2 efter cat
EURO IV PM Kat 584 406 16 164
EURO V SCR 854 170 23 0

Udregnet ved simpelt gennemsnit indenfor hver load, dernæst vægtet, idet load 0% vægter 10%, load 25% vægter 40%, load 50% vægter 40% og load 100% vægter 10%. Gennemsnittet er lavet på basis af skøn, idet artiklen blot angiver søljediagrammer og der bør derfor medregnes en lille usikkerhed på dette tal, som følge af aflæsningsusikker etc. Der har været rettet henvendelse til Mayer for at få oplyst emissioner måle i gram per kWh, men uden held.

EURO IV med PM kat har kun ringe effekt på NOx emissioner. Derudover viser undersøgelsen, at denne teknologi øger NO2-andelen af NOx-emission. Til sammenligning reducerer SCR teknologien både det samlede NOx udslip og NO2 udslippet.

EURO V med SCR teknologi vurderes derimod at give en betydelig reduktion i både NO og NO2 emissionerne.

 



Version 1.0 Februar 2008, © Miljøstyrelsen.