Energiforbrug og emissioner fra skibe i farvandene omkring Danmark 1995/96 og 1999/2000

9. Beregninger og resultater

9.1      Beregningsmodel TEMA 2000
9.1.1  Skibstyper
9.1.2   Beregningsmetode
9.1.3   Emissionsberegninger
9.1.4  CO2-emissioner
9.1.5  NOx-emissioner
9.1.6  Svovlemissioner
9.1.7  Partilkelemissioner
9.1.8  HC- og CO-emissioner
9.1.9  Emissionsfaktorer i data benyttet i TEMA 2000
9.2      Beregning af emissioner fra erhvervsfiskeskibe
9.3      Beregning af emissioner fra fritidsfartøjer
9.4      Farvandsområde
9.5      Brændstofforbrug
9.6      Resultater – Energiforbrug og emissioner fra færger
9.6.1  Energiforbrug og emissioner fra hurtigfærger
9.6.2  Energiforbrug og emissioner fra konventionelle færger
9.6.3  Emissioner fra ø-færger
9.6.4  Samlet opgørelse over energiforbrug og emissioner fra færger
9.6.5  Udsejlet distance
9.6.6  Antal færgeafgange (enkeltture)
9.7      Resultater - Energiforbrug og emissioner fra øvrige handelsskibe (Ekskl. færger)
9.7.1  Forudsætninger
9.7.2  Handelsskibsbevægelser i år 1999
9.7.3  Energiforbrug og emissioner fra handelsskibe i 1999
9.7.4  Handelsskibsbevægelser i 1995
9.8      Emissioner fra erhvervsfiskefartøjer 1995 og 1999
9.9      Energiforbrug og emissioner fra fritidsfartøjer
9.10   Samlet opgørelse over energiforbrug og emissioner fra skibe 1999/2000
9.11   Handelsskibsbevægelser i 1995
9.11.1 Energiforbrug og emissioner fra handelsskibe 1995 og 2000 beregnet udfra forudsætninger ved databasesøgning i 1995

9.1 Beregningsmodel TEMA 2000

l maj 2000 offentliggjorde Trafikministeriet den såkaldte TEMA 2000 model, som er et beregningsværkstøj til bestemmelse af energiforbrug og emissioner (luftforurening) for transporter i Danmark (TEMA = Transporters EMissioner under Alternative forudsætninger). Modellen kan foretage beregninger for forskellige typer trafik: Bil, tog, fly og skibe. Det er beregningsmetoden for sidstnævnte transportmiddel, der efterfølgende kort vil blive gjort rede for, idet en mere udførlig beskrivelse af den skibstekniske beregningsmetode findes i "TEMA2000 – Bilagsrapport 2 – Beskrivelse af det skibstekniske beregningsgrundlag, Udarbejdet af Hans Otto Kristensen".

9.1.1 Skibstyper

Den skibstekniske beregningsmodel er udviklet for følgende skibstyper og -størrelser:

Containerskibe: 100 - 7000 TEU (TEU = standardcontainer med en længde på 20 fod)
Bulk carriers (massegodsskibe): 2000 - 150.000 tons lasteevne
Ro-Ro lastskibe: 700 - 3500 lanemeter (længde af vognbaner)
Ro-Ro passagerskibe (konventionelle bilførende passagerfærger): 15 - 1000 PBE (personbilenheder)
Hurtige bilførende enkeltskrogsfartøjer: 50 - 300 PBE
Hurtige bilførende katamaranfærger: 50 - 300 PBE

9.1.2 Beregningsmetode

Beregning af energiforbruget for forskellige skibstyper kan i princippet fo9999retages ud fra en tilstrækkelig stor mængde aktuelle olieforbrugsdata for forskellige skibstyper af varierende størrelse, så hver skibstype bliver dækket bedst mulig. Problemet ved en sådan metode er imidlertid, at de opgivne olieforbrugsoplysninger sjældent svarer til helt sammenlignelige driftsforhold. Nogle oplysninger gælder måske for skibe sejlende med fuld last ved en motorydelse på eksempelvis 85% af maksimal ydelse, andre data stammer måske fra et skibs prøvetur, hvor målinger foretages, når hovedmaskineriet yder maksimal effekt, men hvor det aktuelle skib måske ikke er fuldt nedlastet, og atter andre data svarer måske til sejlads under nogle specielle ugunstige vejrforhold, som øger effektbehovet. Alt i alt vil analyse af sådanne olieforbrugsregistreringer være behæftet med en række usikkerhedsfaktorer af ikke uvæsentlig betydning.

Der blev derfor for TEMA 2000 udviklet en teoretisk beregningsmodel, der på korrekt vis tager hensyn til nogle af de skitserede usikkerhedsmomenter. For at kunne udvikle en sådan beregningsmodel, blev der for hver skibstype foretaget statistiske analyser af skibenes lasteevne, hoveddimensioner (længde, bredde og dybgang) samt øvrige data, der har indflydelse på fremdrivningseffekten (servicefart og skibets egenvægt). På basis af disse statistiske analyser er sammenhængen mellem de forskellige parametre bestemt for hver skibstype, så beregningsmodellen udfra kravet til lastekapacitet for en bestemt skibstype beregner et sæt repræsentative hoveddimensioner inklusiv et forslag til servicefart, der for alle skibstyper afhænger af skibets størrelse og dermed lasteevnen.

Når hoveddimensionerne samt farten er fastlagt, beregner programmet den nødvendige fremdrivningseffekt ved hjælp af nogle forskellige empiriske metoder. Disse beregningsmetoders nøjagtighed er blevet vurderet ved at sammenligne beregningsresultaterne fra metoderne med fuldskalamålinger/observationer for nogle udvalgte skibe, hvor der findes dokumenterede fuldskalamålinger. Disse sammenligninger har vist, at de anvendte empiriske beregningsmetoder er rimeligt pålidelige, og at den benyttede beregningsmetodik er væsentlig mere nøjagtig end indsmaling og analyse af olieforbrugsdata.

De af programmet foreslåede hoveddimensioner kan ændres individuelt, så man kan se, hvilken indflydelse de pågældende parametre har på fremdrivningseffekten. Til brug for udviklingen af TEMA-modellen er der dog kun benyttet de statistisk bestemte standardværdier.

Strukturen i beregningsmodellen er vist i nedenstående figur, hvoraf det tydeligt fremgår hvilke parametre, der indgår i beregningerne.

Figur 1.
Principskitse for beregningsmodellen KOMBI-TRANS til bestemmelse af energiforbruget for forskellige skibstyper.

9.1.3 Emissionsberegninger

Når energiforbruget er beregnet, foretager TEMA-modellen en beregning af de tilhørende røggasemissioner, idet der benyttes emissionsfaktorer, der hovedsageligt er baseret på Lloyds Registers omfattende røggasemissionsmålinger fra midten af 90'erne.

9.1.4 CO2-emissioner

CO2-emissioner er baseret på data fra Energistyrelsens statistik, som er baseret på årlige indberetninger fra olieraffinaderier. Følgende tal er derfor benyttet:

Fuel olie: 78 g CO2 pr. MJ svarende til 3,16 kg CO2 pr. kg olie, idet varmefylden for fuelolie er ca. 40,5 MJ/kg

Dieselolie og gasolie: 74 g CO2 pr. MJ svarende til 3,17 kg CO2 pr. kg olie, idet varmefylden for diesel- og gasolie er ca. 42,8 MJ/kg

9.1.5 NOx-emissioner

Motorernes NOx-emissioner er dels bestemt udfra Lloyds Registers store undersøgelse fra 1995 sammenholdt med en vurdering af den efterfølgende udvikling set i lyset af indførelsen af NOx-grænseværdierne via FN's internationale søfartsorganisation IMO.

Baseret på de nyeste oplysninger fra verdens største producent af slow speed motorer, MAN B&W, er middelværdien for NOx-emissioner bestemt til ca. 17 g/kW time, idet værdien for motorer med almindelige indsprøjtningsdyser ligger fra 14 til 22 g/kW time, mens værdien for motorer med low-NOx dyser ligger fra 13 til 17 g/kW time. Der er således god overensstemmelse mellem Lloyds Registers og MAN B&W's tal samt IMO's kommende grænseværdi på 17 g/kW time for slow speed motorer.

For medium speed og high speed motorer ligger NOx-emissionsniveauet generelt lavere end for slow speed motorer. På basis af de seneste data fra MAN B&W må Lloyds Registers NOx-værdi på 12 g/kW time anses som et passende valg for medium speed motorer. Et NOx-emissionsudslip på 11 g/kW time anses tilsvarende som et passende valg for high speed motorer, da dette svarer til IMO's NOx-grænseværdi ved ca. 1000 omdr./minut, som er det omtrentlige omdrejningstal for dieselmotorerne til de bilførende hurtigfærger.

Gasturbiner er generelt kendetegnet ved meget lave NOx-emissioner, idet NOx-emissioner på 1 - 2 g/kW time har været nævnt for visse typer gasturbiner. For flere af de hurtigfærger, der er i drift, er der rapporteret om NOx-emissioner på ca. 4 g/kW time, hvorfor denne værdi anses som en realistisk værdi.

9.1.6 Svovlemissioner

Svovlprocenten (vægtmæssig) for bunkersolie varierer fra ca. 4,5% og ned til ca. 0,1%. Det kan være vanskeligt at angive talværdier for et typisk svovlindhold for de forskellige skibstyper, da olien ofte købes på spotmarkedet til laveste pris. Undertiden kan man få svovlfattig olie til lav pris, og til andre tider indeholder den billige olie meget svovl. Undersøgelser af svovlindholdet for bunkersolie viser meget store variationer på verdensplan.

For de forskellige skibstyper anses følgende svovlprocenter for et passende valg baseret på oplysninger fra forskellige rederier:

Containerskibe og bulk carriers: 3%
Ro-Ro lastskibe: 1,5%
Ro-Ro passagerskibe: 0,5%
Hurtigfærger: 0,1%

9.1.7 Partilkelemissioner

Partikelemissionen afhænger af oliens svovlindhold som bl.a. påvist i Lloyds Registers undersøgelse, fra hvilken sammenhængen mellem svovlindhold og partikelemissionen for dieselmotorer benyttes.

En partikelemission for gasturbiner på 0,1 g/kW time er baseret på oplysninger fra gasturbinefabrikanter.

9.1.8 HC- og CO-emissioner

HC- og CO-emissionsfaktorerne for dieselmotorer er også baseret på Lloyds Registers undersøgelse, mens faktorerne for gasturbiner er baseret på oplysninger fra gasturbinefabrikanter.

Det skal dog tilføjes, at der kan være store variationer i størrelsen af de enkelte emissioner afhængig af bl.a. motorens belastning og driftsform (steady state/transient). For skibsmotorer er variationen ved almindelig drift (steady state) ifølge Lloyds Register:

NOx: 8 - 20 g/kW time
HC: 0,2 - 1,0 g/kW time
CO: 0,4 - 4,0 g/kW time
Partikler: 0, 1 - 2,0 g/kW time

CO2-udslippet, som er en væsentlig faktor med betydning for drivhuseffekten, er ikke omfattet af specifikke grænseværdier, da CO2-emissionen alene afhænger af olieforbruget og dermed kun kan nedsættes ved at sætte grænser for energiforbruget pr. kW time, hvilket der ikke er krav til.

9.1.9 Emissionsfaktorer i data benyttet i TEMA 2000

Skibstype

Container
skibe
Bulk carriers

Ro-Ro
lastskibe

Ro-Ro
passager-
skibe

Bilførende
hurtig-
færger

Bilførende
hurtig-
færger

Motortype

Slow speed

Medium-
speed

Medium-
speed

High-
speed

Gas-
turbine

Olietype

Fuel olie

Diesel/
gasolie

Diesel/
gasolie

Diesel/
gasolie

Diesel/
gasolie

Specifikt
olieforbrug
(kg/kW time)

0,17

0,19

0,19

0,20

0,24

NOx-emission
(gr./kW time)

17,0

12,0

12,0

11,0

4,0

CO-emission
(gr./kW time)

1,60

1,60

1,60

1,60

0,10

HC-emission
(gr./kW time)

0,50

0,50

0,50

0,50

0,35

Partikel-emission
(gr./kW time)

1,38

0,44

0,24

0,23

0,10

Svovlindhold
i olie, (%)

3,0

1,5

0,5

0,1

0,1

SO2-emission
(gr./kW time)

10,71

5,99

2,00

0,42

0,50

CO2-emission
(gr./MJ)

78,0

74,0

74,0

74,0

74,0

NOx-emission
(gr./MJ)

2,5

1,5

1,5

1,3

0,4

CO-emission
(gr./MJ)

0,23

0,20

0,20

0,19

0,01

HC-emission
(gr./MJ)

0,073

0,061

0,061

0,058

0,034

Partikel-emission
(gr./MJ)

0,200

0,054

0,029

0,026

0,010

SO2-emission
(gr./MJ)

1,56

0,74

0,25

0,05

0,05

CO2-emission
(gr./kg olie)

3159

3167

3167

3167

3167

Partikel-emission
(gr./kg olie)

8,1

2,3

1,2

1,1

0,4

Oliens
brændværdi
(MJ/kg)

40,5

42,8

42,8

42,8

42,8

9.2 Beregning af emissioner fra erhvervsfiskeskibe

Emissioner fra fiskeskibe er beregnet udfra det oplyste olieforbrug i den danske fiskerflåde. Dette tal fås fra Danmarks Fiskeriforening vedrørende tallene for 1995, og fra Jordbrugs- og fiskeriøkonomisk institut vedrørende tallene fra 1999.

Udfra olieforbruget er emissioner beregnet udfra TEMA 2000 data for high speed diesel motorer.

Stor fisketrawler.
De større fiskefartøjer kan opererer så langt væk fra Danmark som ved Islands og Afrikas kyster.

9.3 Beregning af emissioner fra fritidsfartøjer

Beregninger af emissioner fra fritidsfartøjer er foretaget ud fra et ansat årligt driftstimetal og emissionsfaktorer.

9.4 Farvandsområde

I denne rapport er farvandene omkring Danmark at betragte som farvandsområdet med vestlige og østlige begrænsninger i Nordsøen og Østersøen langs den 6. og 16. længdegrad. Nord-syd afgrænsningerne udgøres i Nordsøen af henholdsvis Norges og Hollands kyst, og i Østersøen af Sveriges og Polens kyst. Herved fås det område, indenfor hvilket emissioner fra skibsfarten beregnes.

Af afsnit 7 fremgår, at dansk territorialfarvand strækker sig 12 sømil ud fra kysten, hvilket i forbindelse med beregning af emissioner ikke er nogen rimelig grænse, da emissioner fra skibe udbredes til et større område.

Farvandene omkring Danmark.
I denne rapport defineres farvandene omkring Danmark som havområdet imellem den 6. og 16. længdegrad, begrænset nordlig/sydlig af Norge-Holland og Sverige-Polen. Grunden til at dette område er valgt, er at udbredelsen af emissioner fra skibsmotorer er "regional", hvorfor det ikke synes fornuftigt at relaterer emissionerne til f.eks. den danske 12 sømilegrænse.

9.5 Brændstofforbrug

Energi- eller brændstofforbruget er reelt den parameter, emissionerne udregnes udfra. I TEMA 2000 udregnes brændstofforbruget for de forskellige skibsklasser udfra skibstekniske beregninger. I disse beregninger indgår ting som skrogfacon, fart, last m.m. For nærmere se TEMA 2000 Bilagsrapport nr. 2, Beskrivelse af det skibstekniske beregningsgrundlag – Udarbejdet af Hans Otto Kristensen.

Resultaterne af beregninger af brændstofforbrug fremgår af nedenstående tabel. Resultaterne vedrørende handelsskibe og færger er resultater af TEMA 2000 beregninger, for fiskeskibe er olieforbruget oplyst af Danmarks fiskeriforening (1995) og af Jordbrugs- og fiskeriøkonomisk institut (1999), og brændstofforbruget vedrørende lystfartøjer er resultat af ansatte driftstimer og ansat specifikt brændstofforbrug.

Brændstofforbrugene er for handelsskibe beregnet for 1995 og 1999, og for færger for 1996 og 2000. Årsagen til at der ikke er sammenfald i årstallene skyldes, at databaseoplysninger vedrørende handelsskibsbevægelser først er tilgængelige senere end data for færger.

Skibsklasse

Fuel Olie
tons / år

Marine Gas Olie
tons / år

Færger, konventionelle og Ø

(500.000) *

-----

Færger, hurtig

0

142.000

Handelsskibe

----- **

0

Erhvervsfiskeskibe

0

162.000

Fritidsfartøjer

0

5.000 * **

Sum

-----

-----

Brændstofforbrug 1995/1996

* Fordelingen på brændstofforbruget mellem Fuel- og Gasolie kendes ikke for 1996. TEMA 2000 sætter svovlindholdet i brændstoffet for konventionelle færger til 0,5%.

** Brændstofforbruget for handelsskibe i 1995 kan ikke udregnes, så det kan sammenlignes med det beregnede forbrug for 1999, da søgekriterier i Lloyds database ikke har været ens de 2 år.

*** Benzin og gasolie

Skibsklasse

Fuel Olie
tons / år

Marine Gas Olie
tons / år

Færger, konventionelle og Ø

96.000

192.000

Færger, hurtig *

0

125.000

Handelsskibe

2.000.000

0

Erhvervsfiskeskibe

0

177.000

Fritidsfartøjer

0

5.000

Sum

2.096.000

499.000

Brændstofforbrug 1999/2000

9.6 Resultater – Energiforbrug og emissioner fra færger

Emissionerne fra færger er beregnet for 1996 og for 2000. Beregningerne for 2000 skal forstås på den måde, at der i august 2000 er foretaget en fremregning baseret på det forventede antal afgange på den enkelte færgerute. Der vil kunne fremkomme mindre afvigelser, da antallet af afgange på den enkelte færgeoverfart ikke kendes præcist, inden året er gået. Det er forfatterens opfattelse, at dette kun vil kunne medføre mindre afvigelser fra de beregnede tal. Antallet af ture er bestemt ud fra de enkelte færgeruters fartplaner og oplysninger fra rederier.

Færgerne er delt op i forskellige grupper, for at give overblik over fra hvilke grupper af færger energiforbrug og emissioner stammer.

9.6.1 Energiforbrug og emissioner fra hurtigfærger

De aktuelle færgeruter der indgår i nedenstående beregninger fremgår af bilag 1-6.

Parameter

Enhed

1996

2000

Energiforbrug

PJ/år

3,4

2,4

SO2

ton/år

165

118

CO2

ton/år

250.000

178.000

CO

ton/år

334

59

HC

ton/år

155

99

NOx

ton/år

2830

1570

PM 10

ton/år

60

35

Emissioner fra hurtigfærger i indenrigsfart 1996 og 2000.

Af tabellen ses emissioner fra hurtigfærger i indenrigsfart i 1996 og 2000. I bilag 1 og 7 fremgår hvilke ruter, der indgår i beregningerne, og hvor mange ture der sejles på den enkelte rute.

Parameter

Enhed

1996

2000*

Energiforbrug

PJ/år

2,69

2,95

SO2

ton/år

121

141 *

CO2

ton/år

199.000

213.000 *

CO

ton/år

201

243 *

HC

ton/år

113

125 *

NOx

ton/år

2050

2340 *

PM 10

ton/år

40

45 *

Emissioner fra hurtigfærger i udenrigsfart 1996 og 2000.

Af tabellen ses emissioner fra hurtigfærger i indenrigsfart i 1996 og 2000. I bilag 1 - 7 fremgår hvilke ruter, der indgår i beregningerne, og hvor mange ture der sejles på den enkelte rute.

* Energiforbrug og emissioner vedrørende Bornholmstrafikkens hurtigfærge Willum Clausen er regnet som værende i drift i et helt år (for at kunne sammenligne med værdier fra 1996). Dette uagtet at Willum Clausen først er sat i drift i maj 2000. Endvidere indgår Silja Lines Seacat fra Frederikshavn til Gøteborg for et helt år. Denne rute er nedlagt pr. 13/8 2000.

Som det ses af ovenstående 2 tabeller, er der sket en ændring i trafikmønstret, der betyder, at den største energiomsætning og de fleste emissioner i år 2000 kommer fra hurtigfærger, der besejler udenrigsruter i modsætning til 1996, hvor det var indenrigsruterne, der repræsenterede den største energiomsætning og de fleste emissioner.

Hurtigfærgen "Mads Mols".
Færgen Mads Mols er i år 2000 indsat i på ruten Odden-Århus. Tidligere var "Mads" og en søsterfærge indsat på ruten Kalunborg-Århus. Efter åbningen af Store Bæltsbroen var der ikke plads i markedet til begge ruter, og antallet af hurtigfærger på Kattegat blev derfor reduceret. "Mads Mols" er udrustet med 4 dieselmotorer, der tilsammen udvikler 28.300 kW, hvilket giver færgen en servicefart på 43 knob.

Parameter

Enhed

1996

2000

Energiforbrug

PJ/år

6,1

5,4

SO2

ton/år

286

259

CO2

ton/år

449.000

391.000

CO

ton/år

535

302

HC

ton/år

268

224

NOx

ton/år

4880

3910

PM 10

ton/år

100

80

Samlet emissioner fra hurtigfærger i 1996 og 2000.

Af tabellen ses, at der er et fald i energiforbrug og emissioner fra 1996 til 2000. Dette skyldes, at der i denne periode har været en ændring i de ruter, der besejles på grund af åbning af broerne over Storebælt og Øresund.

Af tabellen ses, at der er sket en reduktion af energiforbruget på hurtigfærgeruterne på ca. 10%. Dette betyder, at der generelt også sker en reduktion af emissionerne. Det ses, at NOx-emissionerne reduceres med ca. 20%. Dette er en større reduktion, end energiforbruget umiddelbart skulle indikere. Dette skyldes, at der er sket et skift i de benyttede færger fra hovedsageligt at være udrustet med hurtiggående dieselmotorer til mere brug af gasturbiner. I år 2000 foregår 66% af energiomsætningen på gasturbiner, der har en lavere emission af NOx end dieselmotorer.

9.6.2 Energiforbrug og emissioner fra konventionelle færger

I gruppen af konventionelle færger er der sket store ændringer fra 1996 til 2000. Dette skyldes, at der i den mellemliggende tid er åbnet broer over henholdsvis Store Bælt og Øresund. Dette har betydet en væsentlig reduktion i antallet af "tunge" ruter, da der på Store Bælts ruterne alene var ca. 60.000 afgange med store færger i 1996.

Parameter

Enhed

1996

2000

Energiforbrug

PJ/år

6,0

1,13

SO2

ton/år

1.420

687 *

CO2

ton/år

495.000

83.900

CO

ton/år

1.300

227

HC

ton/år

408

69

NOx

ton/år

9680

1700

PM 10

ton/år

250

33

Emissioner fra konventionelle færger i indenrigsfart 1996 og 2000.

Af tabellen ses, at der er et væsentligt fald i energiforbrug og emissioner fra 1996 til 2000. Dette er resultatet af, at der i perioden er åbnet broer over Store Bælt. På Store Bælt har dette betydet en reduktion på ca. 60.000 afgange med store færger.

* Et af de punkter, hvor TEMA 2000 modellen skal benyttes med speciel opmærksomhed, er i de tilfælde, hvor en færgerute benytter brændstof med et væsentligt andet svovlindhold end forudsat i beregningsmodellen. De i tabellen angivne SO2-emissioner er beregnet ud fra det faktiske svovlindhold i brændstoffet. Hvis de enkelte ruter var gennemregnet med standardværdier fra TEMA2000, ville der fås en svovlemission på 180 ton/år.

Bornholmer båden "Jens Koefoed".
"Jens Koefoed" er en af to konventionelle færger i drift mellem Bornholm og København. I maj 2000 har disse færger fået konkurrence af hurtigfærgen Willum Clausen, der i forbindelse med åbningen af Øresundsbroen er indsat i rute mellem Rønne og Ystad.

Parameter

Enhed

1996

2000

Energiforbrug

PJ/år

14,8

11,7

SO2

ton/år

5.430

5.140 *

CO2

ton/år

1.109.000

863.000

CO

ton/år

2.920

2.330

HC

ton/år

910

710

NOx

ton/år

21.900

17.500

PM 10

ton/år

530

340

Emissioner fra konventionelle færger i udenrigsfart 1996 og 2000.

Af tabellen ses, at der er et væsentligt fald i energiforbrug og emissioner fra 1996 til 2000. Dette skyldes, at der i denne periode er åbnet broer over Øresund, hvilket betyder, at nogle energitunge færgeruter er nedlagt.

* Et af de punkter, hvor TEMA 2000 modellen er meget følsom, er i de tilfælde, hvor en færgerute benytter brændstof med et væsentligt andet svovlindhold end forudsat i beregningsmodellen. De i tabellen angivne SO2-emissionerer beregnet ud fra det faktiske svovlindhold i brændstoffet. Hvis de enkelte ruter var gennemregnet med værdier fra TEMA2000, ville der fås en svovlemission på 2.990 ton/år.

Som det fremgår af omstående stammer ca. 94% af energiforbrug og emissioner fra konventionelle færger, fra færger i udenrigsfart.

Parameter

Enhed

Konventionelle færger 1996

Konventionelle færger 2000

Energiforbrug

PJ/år

20,8

12,8

SO2

ton/år

6.850

5.830

CO2

ton/år

1.600.000

947.000

CO

ton/år

4.220

2.600

HC

ton/år

1.320

780

NOx

ton/år

31.600

19.200

PM 10

ton/år

780

370

Samlet emission fra konventionelle færger i 1996 og 2000

9.6.3 Emissioner fra ø-færger

Ø-færger er en fællesbetegnelse for det store antal mindre færger, der betjener de danske småøer. Der er her tale om færger, der typisk har plads til fra nogle få til ca. 50 biler og fra ca. 100 til ca. 500 passagerer.

Parameter

Enhed

1996

2000

Energiforbrug

PJ/år

*

0,6

SO2

ton/år

*

76

CO2

ton/år

*

45.000

CO

ton/år

*

120

HC

ton/år

*

38

NOx

ton/år

*

930

PM 10

ton/år

*

18

Emissioner fra ø-færger 1996 og 2000.

Emissionerne fra ø-færger vedrørende 1996 er ikke gennemregnet efter TEMA 2000 modellen.

Da der ikke har været den store ændring i antallet af ø-færgeruter eller antal afgange, regnes energiforbrug og emissioner at være ens for de 2 perioder.

Ø-færgen "Nordby".
Færgen "Nordby" var i drift mellem Esbjerg og Fanø fra 1964 - 1998. Færgen kunne medtage 400 passagerer og 25 personbiler. Fart 9,5 knob.

Ø-færgen "Menja".
Færgen er afløser for "Nordby" og sat i drift mellem Esbjerg og Fanø i 1998. Færgen kan medtage 396 passagerer og 36 personbiler. Fart 11,5 knob.

9.6.4 Samlet opgørelse over energiforbrug og emissioner fra færger

I nedenstående tabel fremgår det samlede energiforbrug og emissioner fra færger i danske farvande i 1996 og 2000 beregnet efter TEMA 2000 modellen. Der skal gøres opmærksom på, at der er foretaget korrektioner for svovlindholdet på visse ruter, da TEMA2000 vil give en væsentlig fejl med hensyn til SO2-emissionen, da det faktiske svovlindhold i brændstoffet på disse ruter er væsentligt højere end forudsat i modellen.

Parameter

Enhed

1996

2000

Energiforbrug

PJ/år

27,5

18,8

SO2

ton/år

7.210

6.160

CO2

ton/år

2.100.000

1.400.000

CO

ton/år

4.880

2.980

HC

ton/år

1.620

1.040

NOx

ton/år

37.400

24.000

PM 10

ton/år

900

470

Emissioner fra færger 1996 og 2000.

Emissionerne fra færger i fart på danske havne.

Af ovenstående tabel ses, at der fra 1996 til år 2000 er sket en reduktion i energiforbruget på ca. 30% vedrørende færger i fast fart på dansk havn. Da emissionerne af miljøskadelige stoffer i store træk hænger sammen med energiforbruget, betyder dette en reduktion af emissioner vedrørende samtlige parametre. Alene CO2-udledningen er reduceret med ca. 600.000 ton.

Ø-færgen "Vesborg".
Færgen er bygget i 1995 og i fart mellem Samsø og Jylland. Færgen kan medføre 440 passagerer og 74 personbiler. 2 B&W Alpha motorer på tilsammen 1800 kW giver færgen en fart på 11,7 knob.

kap9-9.gif (10729 bytes)

 

9.6.5 Udsejlet distance

I nedenstående tabel angives den af færger udsejlede distance. For år 2000 vil der kunne forekomme mindre afvigelser, da der på tidspunktet for beregningen (august 2000) ikke forelå det endelige statistiske materiale vedrørende det faktiske antal afgange på de enkelte ruter.

Færgetype

1996

km

2000

km

Hurtigfærge i indenrigsfart

1.209.000

773.000

Hurtigfærge i udenrigsfart

1.324.000

1.624.000

Konventionel færge i indenrigsfart

3.195.000

798.000

Konventionel færge i udenrigsfart

4.944.000

3.775.000

Ø-færger

1.638.000

1.605.000

Sum

12.309.000

8.575.000

Udsejlet distance af færger i drift på dansk havn 1996 og 2000.

Af tabellen ses, at der er sket en væsentlig reduktion af den udsejlede distance fra 1996-2000. Dette skyldes hovedsageligt nedlæggelse af Store Bæltsoverfarterne p.g.a. åbning af Store Bæltsbroen.

9.6.6 Antal færgeafgange (enkeltture)

I nedenstående tabel angives antallet af færgeafgange i henholdsvis 1996 og 2000. For år 2000 vil der kunne forekomme mindre afvigelser, da der på tidspunktet for beregningen (august 2000) ikke forelå det endelige statistiske materiale vedrørende det faktiske antal afgange på de enkelte ruter.

Færgetype

1996

Enkeltoverfarter

2000

Enkeltoverfarter

Hurtigfærge i indenrigsfart

18.700

14.400

Hurtigfærge i udenrigsfart

35.000

41.000

Konventionel færge i indenrigsfart

104.000

24.400

Konventionel færge i udenrigsfart

155.000

154.900

Ø-færger

474.000

451.000

Sum

787.000

686.000

Antal enkeltture for færger i fart på dansk havn 1996 og 2000.

Af tabellen ses, at der er en reduktion i antallet af enkeltture for færger i drift på dansk havn. Dette skyldes hovedsageligt åbningen af broerne over Store Bælt og Øresund.

9.7 Resultater - Energiforbrug og emissioner fra øvrige handelsskibe (Ekskl. færger)

Energiforbruget og emissionerne fra handelsskibe er meget vanskeligt at bestemme. Dette skyldes, at der er tale om et meget stort antal forskellige skibe, der besejler et meget stort antal havne, i et utal af kombinationer. Samtidigt kendes skibenes fart ikke præcist, hvilket er en væsentlig parameter ved beregning af energiforbrug og hermed emissioner. Det vides heller ikke, i hvilken lastkondition skibene sejler, og ad hvilken præcis rute skibene sejler (vanddybden har betydning for energiforbruget). Den benyttede oliekvalitet er kendes heller ikke. Disse forhold er nogle af årsagerne til, at bestemmelse af energiforbrug og emissioner fra handelsskibe i danske farvande er et regnestykke med mange variable og med stor fejlmargin.

9.7.1 Forudsætninger

For at beregne energiforbruget fra handelsskibe er der foretaget en databasesøgning hos Lloyds Maritime Information Services (LMIS) for al trafik til og fra det område, der i denne rapport betegnes som dansk område. Der er tale om trafik til og fra danske havne, trafik til udenlandske havne der ligger i det definerede område, samt transit trafik igennem området. For at gøre det overskueligt at beregne energiforbrug og emissioner fra handelsskibene er de 13 grupper af handelsskibe, som LMIS opererer med (angivet i afsnit 8.5), slået sammen i 3 grupper, der beregnes i TEMA 2000, som henholdsvis Bulk carriers, Containerskibe, og General Cargo (beregnes som containerskibe men med reduceret fart for de største størrelser). For opdelingen i grupper se afsnit 8.5.

Skibene er opdelt i 5 forskellige størrelseskategorier. I hver kategori regnes med middelstørrelsen og med 75% last af denne størrelse.

Eksempel: Et skib i gruppen 3.000-10.000 tdw. regnes som et skib på 6.500 tdw. med en last på 75% af dette.

Handelsskibene er inddelt i følgende kategorier/størrelser, og de ved beregningerne benyttede hastigheder fremgår også af omstående tabel.

Type

Størrelse tdw.

0-1000

Størrelse tdw.

1000-3000

Størrelse tdw.

3000-10000

Størrelse tdw.

10-20.000

Størrelse tdw.

>20.000

regnes som

40.000

 

Fart

Knob

Fart

Knob

Fart

Knob

Fart

Knob

Fart

Knob

Bulk carriers

10

11

13

13

13

Container

12

14

16

18

21

General Cargo

12

14

16

16

20

Forudsætninger for TEMA 2000 beregninger.

9.7.2 Handelsskibsbevægelser i år 1999

For at kunne foretage beregningerne af energiforbrug og emissioner fra handelsskibe i danske farvande ud fra ovenstående forudsætninger, er det nødvendigt at kende den udsejlede distance for de enkelte kategorier.

Udtrækket fra LMIS database for øvrige handelsskibsbevægelser i farvandene omkring Danmark i 1999 indeholder 156.000 skibsbevægelser.

Skibene kommer fra eller sejler til 7.200 forskellige destinationer. Der er ca. 28.000 kombinationer af ruter.

4.600 går fra en havn i dansk område til en anden havn i dansk område.

12.400 kommer fra eller sejler til en havn udenfor området.

11.000 er i transit igennem dansk område uden anløb af havn.

Der er foretaget manuel bestemmelse af ca. 1000 afstande imellem byer og ind- og udsejlingspositioner til farvandene omkring Danmark. Udover dette er der beregnet ca. 1300 afstande i de tilfælde, hvor ruten er lig en ret linie. Herved fås ca. 2300 afstande, hvilket betyder, at alle 4600 besejlede ruter er bestemt, da de 4600 ruter omfatter f.eks. fra København til Ålborg og fra Ålborg til København. Det vil sige, at 2 ruter repræsenteres af 1 afstand.

Udfra ovenstående kan den udsejlede distance udregnes.

Handelsskibe udsejler i 1999 i alt: 74.000.000 km

9.7.3 Energiforbrug og emissioner fra handelsskibe i 1999

Udfra de aktuelt udregnede distancer er det muligt at beregne energiforbrug og emissioner. Herved fås følgende:

Parameter

Enhed

1999

Energiforbrug

PJ/år

82.000

SO2

ton/år

127.000

CO2

ton/år

6.400.000

CO

ton/år

18.000

HC

ton/år

6.000

NOx

ton/år

202.000

PM 10

ton/år

16.000

Energiforbrug og emissioner fra handelsskibe i 1999.

Udfra den udregnede udsejlede distance for de enkelte handelsskibstyper er det muligt med TEMA 2000 at udregne energiforbrug og emissioner for de forskellige skibstyper og herefter summere disse tal. Herved fremkommer det totale energiforbrug og emissioner fra handelsskibene i dansk farvand i 1999.

Bulk carrier "Grand Springs".
Bulk carriers benyttes til transport af massegods som f.eks. malm, korn eller lignende. "Grand Springs" kan laste 74.000 ton, med en typisk fart på ca. 13 knob.

9.8 Emissioner fra erhvervsfiskefartøjer 1995 og 1999

Der er i Danmark et stort antal erhvervsfiskefartøjer, ca. 2700 i 1999. Fiskefartøjerne er af meget varierende størrelse, fra de mindste kuttere med énmandsbesætning til store trawlere, der kan operere langt fra Danmark. Fartøjernes maskininstallationer er lige så forskellig som fartøjernes størrelse og udrustning. Beregning af energiforbrug og emissioner fra fiskeskibene beregnes derfor udfra det årlige olieforbrug. I 1995 blev olieforbruget oplyst af Danmarks Fiskeriforening og i 1999 af Jordbrugs- og fiskeriøkonomisk institut. Med hensyn til tallene for 1999 foretager Jordbrugs- og fiskeriøkonomisk institut forskellige statistiske og økonomiske beregninger for fiskeflåden. Man har blandt andet indberetning fra 20% af de i alt 1509 fiskeribedrifter (nogle bedrifter har mere end et skib) vedrørende olieforbruget. Nedenstående tal er resultatet af en opskalering af forbruget fra de 20% af bedrifterne, der indberetter brændstofforbruget.

Det er valgt at benytte emissionsfaktorer fra TEMA 2000 vedrørende High Speed diesel (se afsnit 9.1.9) motorer med brug af gasolie med et svovlindhold på 0,1%.

Parameter

Enhed

1995

1999

Energiforbrug

PJ/år

6,9

7,6

SO2

ton/år

340

370

CO2

ton/år

513.000

560.000

CO

ton/år

1.300

1.400

HC

ton/år

405

440

NOx

ton/år

8.900

9.700

PM 10

ton/år

186

200

Energiforbrug og emissioner fra erhversfiskeskibe i 1995 og 1999.

Energiforbrug og emissioner er udregnet udfra oplyst olieforbrug og emissionsfaktorer fra TEMA 2000 vedrørende high speed diesel motorer og brændstof med 0,1% indhold af svovl.

9.9 Energiforbrug og emissioner fra fritidsfartøjer

Emissioner fra fritidsfartøjer (større end 6 meter) er generelt vanskelige at beregne, da effekt, årlig driftstid, motorbelastning i sagens natur varierer fra båd til båd. Det er derfor forfatterens opfattelse, at det ikke er muligt at foretage en præcis vurdering af ændringen i emissioner fra 1995 til år 1999. Det er derfor valgt at referere de beregninger og forudsætninger, der er fortaget i miljørapport nr. 367/97 vedrørende emissioner fra fritidsfartøjer.

Med hensyn til driftstiden for motorer i fritidsfartøjer er denne skønnet til følgende:

Bådtype

Årlig driftstid,

timer

Sejlbåd

10

Motorbåd > 10kW

40

Motorbåd < 10 kW

20

Driftstimer for motorer i fritidsfartøjer.

Der er ikke foretaget nogen bestemmelse af den installerede effekt ombord i fritidsfartøjerne. Der er valgt, bl.a. udfra svenske undersøgelser, at ansætte driftstid og middeleffekt. Der er ansat en middeleffekt på 15 kW, og et specifikt brændstofforbrug på 450 gr./kWt, og en årlig middel driftstid på 15 timer. De benyttede emissionsfaktorer fremgår af nedenstående skema. Det forudsættes, at 65% af den omsatte effekt er fra dieselmotorer, og der regnes med et svovlindhold i brændslet på 0,1%.

Komponent

Fritidsfartøjer

SO2

4,2 * svovl %

CO2

1100

CO

200

HC

80

NOx

4

PM 10

3

Emissionsfaktorer for fritidsfartøjer større end 6 meter.

Udfra ovenstående kan følgende emissioner beregnes.

Parameter

Enhed

1995

Energiforbrug

PJ/år *

0,2

SO2

ton/år

60

CO2

ton/år

11.000

CO

ton/år

2.000

HC

ton/år

810

NOx

ton/år

40

PM 10

ton/år

30

Energiforbrug og emissioner fra fritidsfartøjer1995.

* Benzin og gasolie.

Norske undersøgelser indikerer, at emissionen fra fritidsfartøjer kan være noget større end angivet ovenfor (i størrelsesordenen 2 gange emissionerne af HC og CO).

9.10 Samlet opgørelse over energiforbrug og emissioner fra skibe 1999/2000

I nedenstående tabeller summeres energiforbrug og emissioner, der er beregnet i afsnit 9.6 til 9.9.

1999/2000

Parameter

Enhed

Færger

Handelsskibe

Erhvervs-
fiskefartøjer

Fritids-
fartøjer

Energiforbrug

PJ/år

18,8

82,0

7,6

0,2

SO2

ton/år

6.160

127.000

370

60

CO2

ton/år

1.400.000

6.400.000

560.000

11.000

CO

ton/år

2.980

18.000

1.400

2.000

HC

ton/år

1.040

6.000

440

810

NOx

ton/år

24.000

202.000

9.700

40

PM 10

ton/år

470

16.000

200

30

Energiforbrug og emissioner fra skibe i dansk farvand 1999/2000

Hvis ovenstående energiforbrug og emissioner summeres, fås at skibsfarten i de danske farvande resulterer i følgende:

1999/2000

Parameter

Enhed

Sum

Energiforbrug

PJ/år

108

SO2

ton/år

133.000

CO2

ton/år

8.400.000

CO

ton/år

24.000

HC

ton/år

8.300

NOx

ton/år

236.000

PM 10

ton/år

17.000

Energiforbrug og emissioner fra skibe i farvandene omkring Danmark i 1999/2000.

1995/1996

Parameter

Enhed

Færger

Handelsskibe

Erhvervs-
fiskefartøjer

Fritids-
fartøjer

Energiforbrug

PJ/år

27,5

*

6,9

0,2

SO2

ton/år

7.210

*

340

2.000

CO2

ton/år

2.100.000

*

513.000

11.000

CO

ton/år

4.880

*

1.300

2.000

HC

ton/år

1.620

*

405

810

NOx

ton/år

37.400

*

8.900

41

PM 10

ton/år

900

*

186

30

Energiforbrug og emissioner fra skibe i farvandene omkring Danmark 1995/1996.

* Det har ikke været muligt at beregne emissioner fra handelsskibe, der umiddelbart kan sammenlignes med beregninger for 1999 (se afsnit 9.7.4).

Da der ikke fremkommer et sammenligneligt tal, er det valgt ikke at summere emissionerne fra de 4 kategorier af skibe for 1995/96.

9.11 Handelsskibsbevægelser i 1995

I lighed med de beregninger, der er foretaget for færger relateret til energiforbrug og emissioner i 1996 og år 2000, skulle der også foretages en bestemmelse af ændringen i handelsskibes energiforbrug og emissioner fra 1995 til 1999. Det var meningen, at denne sammenligning skulle baseres på et databaseudtræk fra Lloyds, der var foretaget i forbindelse med Miljøprojekt nr. 367 – 1997.

Dette har imidlertid vist sig vanskeligt, da kriterierne for de 2 databasesøgninger i henholdsvis 1995 og 1999 ikke er ens.

Databasesøgningen fra 1995 omfatter skibe, der har anløb af dansk havn, sejler fra dansk havn, eller er i transit igennem danske farvande.

Databasesøgningen fra 1999 omfatter alle skibe, der sejler til en by, i det der i denne rapport er defineret som dansk farvand, eller i transit igennem farvandet. Det betyder, at databasesøgningen fra 1999 f.eks. omfatter skibe, der kommer fra Nordsøen og anløber Gøteborg, og afsejler fra Gøteborg og går ud gennem Nordsøen igen.

Dette betyder, at der i 1995 blev registreret 45.000 bevægelser mod 156.000 bevægelser i 1999. Det er derfor ikke muligt umiddelbart at sammenligne tal fra de 2 databasesøgninger. Det er imidlertid muligt at lave en beregning på tallene fra 1999 med de forudsætninger, der var gældende i 1995.

Derfor kan den udsejlede distance i 1995 beregnes samt den udsejlede distance i 1999, hvis tallene fra 1999 beregnes udfra de kriterier der var gældende ved databasesøgningen i 1995.

Handelsskibe udsejler i 1995 ialt: 26.800.000 km

Handelsskibe udsejler i 1999 ialt: 24.300.000 km

9.11.1 Energiforbrug og emissioner fra handelsskibe 1995 og 2000 beregnet udfra forudsætninger ved databasesøgning i 1995

Udfra de aktuelt udregnede distancer er det forsøgt at beregne energiforbrug og emissioner. Herved fås følgende:

Parameter

Enhed

1995

1999

Energiforbrug

PJ/år

16,1

26,0

SO2

ton/år

24.000

40.000

CO2

ton/år

1.210.000

2.010.000

CO

ton/år

3.200

5.300

HC

ton/år

1.100

1.900

NOx

ton/år

38.000

64.000

PM 10

ton/år

3.100

5.200

Energiforbrug og emissioner fra handelsskibe i 1995 og 1999 beregnet udfra kriterier ved databasesøgning i 1995.

Udfra den udregnede udsejlede distance for de enkelte handelsskibstyper er det muligt med TEMA 2000 at beregne energiforbrug og emissioner for de forskellige skibstyper, og herefter summere disse tal. Herved fremkommer det totale energiforbrug og emissioner fra handelsskibene i dansk farvand i 1995-1999 beregnet udfra forudsætninger gældende ved databasesøgning i 1995.

Som det fremgår af ovenstående, ses en forøgelse af energiforbrug og emissioner i størrelsesordenen 40%. Dette på trods af, at de udsejlede distancer for de 2 perioder er nærlig ens.

Ovenstående beregnede forøgelse i trafikken beregnet ud fra de 2 forskellige databasesæt kan ikke bruges til at konkludere, at der generelt har været en forøgelse af trafikken i denne størrelsesorden.