‘Zet maatschappelijk belang elektrisch busvervoer voorop’

Het maatschappelijk belang van elektrisch busvervoer is zo groot dat betrokken partijen over andere hindernissen heen moeten stappen. De technologie ontwikkelt zich namelijk niet zo snel als gehoopt wordt en de kosten voor elektrisch busvervoer zijn ook hoger dan voor een systeem van dieselbussen. Wanneer concessieverleners en concessiehouders de hoge maatschappelijke baten erkennen, worden ook de additionele kosten voor de inzet van elektrische bussen gedekt, eventueel in combinatie met concessieverlengingen. Dit zegt onderzoeker elektrische mobiliteit Rutger Beekman. 

Rutger Beekman neemt namens de Hogeschool van Amsterdam deel aan het projectteam Zero Emissie Bus bij GVB. Dit team doet onderzoek naar de haalbaarheid van de introductie van elektrische bussen in Amsterdam.

OPINIE – De markt voor elektrische bussen ontwikkelt zich in snel tempo. Tot voor kort reden elektrisch aangedreven bussen vooral in gesubsidieerde projecten en pilots. Recentelijk zijn we een serieuze stap verder met aanbestedingen waarbij stedelijk busvervoer middels elektrische bussen zal worden uitgevoerd. Ook in Nederland zijn hier voorbeelden van, bijvoorbeeld op Schiermonnikoog waar sinds 2013 met zes elektrische bussen gereden wordt en zijn in recent gegunde concessies in Zuidoost-Brabant (40 stuks) en Limburg (onbekend aantal) volledig elektrisch busvervoer voorzien. Ook in Amsterdam worden naar verwachting in 2018 enkele tientallen elektrische bussen geïntroduceerd.

Green Deal Zero Emissie Busvervoer

Met het in 2012 ondertekenen van de Green Deal Zero emissie bussen, hebben de minister van infrastructuur en milieu Schultz van Haegen en de provincies Limburg en Noord-Brabant de handen ineen geslagen. De Green Deal heeft als doel om in de periode 2015-2025 in alle OV-concessies de inzet van zero emissie bussen als eis op te laten nemen, wat zou betekenen dat we in 2025 de totale Nederlandse vloot van een kleine 5.000 OV-bussen volledig zero emissie zal zijn.

De Stichting Zero Emissie Busvervoer heeft zich toegelegd op veranderingen op drie gebieden, namelijk technisch, financieel en juridisch. Een ambitieuze maar terechte benadering, gezien de vele benodigde veranderingen om tot financieel gezond en schoon busvervoer te komen. Want hoe positief sommige partijen en personen ook zijn, er zijn nog wel enkele serieuze hordes te nemen voordat we in Nederland uitstootvrij busvervoer hebben: ook als het enkel om de uitstoot aan de uitlaat van de voertuigen gaat.

Batterijtechniek

Wanneer we kijken naar volledig elektrisch aangedreven voertuigen, speelt het gebruik van batterijen voor energieopslag een belangrijke rol. Hoewel de ontwikkelingen omtrent elektrische energieopslag in batterijen de afgelopen jaren grote positieve ontwikkelingen heeft doorgemaakt in termen van prestaties en kosten, zijn er nog de nodige beperkingen.

Evenals bij elektrische auto’s geldt dat de mee te nemen opslagcapaciteit en daarmee het bereik van de voertuigen beperkt is. Met de komst van de lithium-ion technologie zijn er serieuze stappen gemaakt ten opzichte van de oudere loodzuur-accu’s, maar het betreft hier geen gouden ei. Er bestaan verschillende lithium cellen, zoals lithium ijzer fosfaat (LFP) en lithium titanaat (LTO).

De verschillende type batterijcellen zijn onder meer onderscheidend in energiedichtheid per kilo, het vermogen waarmee ze geladen kunnen worden, het aantal laadcycli dat ze kunnen verdragen voordat hun prestaties significant afnemen en de kostprijs. Geen van de batterijsoorten stelt exploitanten vooralsnog in staat om onder alle omstandigheden de strijd aan te gaan met dieselvoertuigen, zeker niet tegen gelijke kosten.

Bereik voertuig

Een belangrijk onderscheid met bestaande dieselvoertuigen, is de zogenaamde vrije range: het bereik van een voertuig zonder bijladen. Hoewel er claims zijn van elektrische bussen met een bereik van 400 en zelfs 1.000 kilometer op één batterijlading (respectievelijk van het Amerikaanse Proterra en het Australische Brighsun), laten de ervaringen met elektrische bussen in Europa vooralsnog afstanden tussen de 100 en 300 kilometer op één lading zien.

In sommige omstandigheden is dit afdoende voor toepassing in openbaar vervoer, zoals op Schiermonnikoog, maar voor veel exploitaties is dit te weinig om bestaande diensten te draaien zonder bijladen. Hoe snel de ontwikkelingen zich de komende jaren voortdoen op het gebied van batterijen blijft grotendeels gissen, maar de snelle groei in capaciteit en daling in kosten zoals we die de afgelopen jaren gezien hebben wordt niet voorzien.

Laadinfrastructuur

Een voor de hand liggende oplossing voor het beperkte bereik van de bussen is het gebruik van laadinfrastructuur. Dit is echter slechts ten delen een oplossing, en veelal een zeer prijzige. Niet alleen betreft het nog relatief nieuwe technologie die zich (op trolley na) nog grootschalig dient te bewijzen, ook is niet elke laadtechniek voor iedere exploitatie toepasbaar.

Laadinfrastructuur bestaat in verschillende varianten: laden met stekkers (‘langzaam laden’), opportunity charging (OC) met inductie of laadpalen (‘snel laden’), en trolley waarbij de bus middels bovenleiding constant van energie voorzien wordt. Laatstgenoemde is er ook in een 2.0 variant: in motion charging (IMC), waarbij de bus een deel van de route onder bovenleiding rijdt, en deels zelfstandig, gevoed met batterijen.

Laadvermogen en laadtijd

Net als bij batterijtechnologie, hebben de verschillende laadtechnieken onderscheidende kenmerken. Een belangrijk kenmerk is bijvoorbeeld het laadvermogen (veelal uitgedrukt in kilowatt, kW), en daarmee de laadtijd van de batterijen. Dit loopt van grofweg 50kW voor langzaam laden tot enkele honderden kilowatts voor snel laden en laden middels bovenleiding.

Het te gebruiken laadvermogen is direct gekoppeld aan het type batterij dat gebruikt wordt, omdat niet elke batterij elk laadvermogen aankan. Ook de inzet van het voertuig speelt een belangrijke rol in de laadmogelijkheden. Druk bezette spitsdiensten in stedelijk gebied vragen veel energie, maar bieden weinig ruimte voor laden wanneer halteertijden in seconden in plaats van minuten worden uitgedrukt.

Realistisch voorbeeld

Ter illustratie: een stadslijn waar een bus gemiddeld 30 seconden per halte stilstaat kan met een snel lader van 500kW in theorie ruim 4 kilowattuur (kWh) laden. Hiermee kan een standaard stadsbus van 12 meter in het meest gunstige geval 4 kilometer rijden. In veel steden zal dit ongeveer een halve lijnlengte bedragen, waarmee je met twee laders op een lijn toe zou kunnen. Een realistisch voorbeeld betreft het hier echter niet. 30 Seconden halteertijd is veel in stedelijk gebied, en resulteert als gevolg van aan- en ontkoppeltijden van de laadinfrastructuur ook niet in een halve minuut laadtijd.

Daarnaast is 500kW alles behalve de standaard en zijn de kosten van dergelijke vermogens moeilijk terug te verdienen met twee laders per lijn. Ook is een verbruik van 1 kWh per kilometer geen realistisch gemiddeld getal, zeker niet voor grotere voertuigen zoals 18 meter gelede bussen: 1,5 kWh per kilometer voor standaard voertuigen tot ruim 3 kWh per kilometer voor gelede voertuigen benadert de realiteit.

Kosten

Ook de kosten van de inzet van elektrische bussen spelen een belangrijke rol. Elektrische bussen zijn in aanschaf, gezien hun innovatieve aard, duurder dan dieselvarianten: een factor twee is al snel van toepassing. Daarnaast zijn er de kosten voor de laadinfrastructuur. Niet alleen voor de laadapparatuur zelf, zoals de laadpaal of de inductiespoelen in het wegdek, maar ook de aansluiting op een stroomnetwerk.

Hierbij geldt dat hoe krachtiger de lader, hoe krachtiger de vereiste aansluiting, wat op zijn beurt veelal hogere kosten betekent. De gebruikskosten per kilometer zijn weliswaar lager dan conventionele voertuigen, maar vooralsnog laten kostenberekeningen veelal een verschil zien ten nadele van de elektrische bussen. Zeker wanneer de additionele kosten voor infrastructuur meegerekend worden.

Concessieverlenging

Dit alles betekent echter niet dat er geen mogelijkheden zijn om elektrische bussen grootschalig in te voeren. Zoals gezegd zijn de gebruikskosten van elektrische bussen veelal lager dan conventionele dieselvoertuigen. Dus hoe meer kilometers er gereden worden, hoe lager de totale kosten van elektrische bussen ten opzicht van dieselvoertuigen. Hoe meer bussen zelfstandig kunnen rijden – zonder additionele tijd voor bijladen onderweg – en hoe meer kilometers per dag een voertuig maakt, des te sneller kunnen de meerkosten ten opzichte van een exploitatie met dieselvoertuigen worden terug verdiend.

Een praktische oplossing om meer kilometers te realiseren is het verlengen van de concessies, iets wat sinds kort mogelijk is met de aangenomen motie Van Veldhoven: 12 tot 15 jaar behoort bij investeringen in innovatieve infrastructuur tot de mogelijkheden. Het moet nog in de praktijk blijken of dit afdoende is om de totale investeringen in voertuigen en infrastructuur te dekken.

Maatschappelijke baten zijn de echte winst

Een veel belangrijkere mogelijkheid ligt bij de maatschappelijke baten ten gevolge van de inzet van elektrische bussen. De beredenering achter de inzet van elektrische voertuigen is immers schone lucht. Elektrische voertuigen zijn een stuk stiller dan zelfs de meest moderne dieselvoertuigen. Maar de echte winst zit in de weggenomen uitstoot aan de uitlaatpijp, en mogelijk zelfs nagenoeg in zijn volledig emissievrij wanneer gebruikt gemaakt wordt van duurzaam opgewekte energie.

Deze maatschappelijke baten worden echter nog niet direct verrekend met de aanvullende kosten als gevolg van de invoering van elektrische bussen en de benodigde infrastructuur. Er zijn weliswaar subsidies beschikbaar, maar deze zijn alles behalve kostendekkend voor de grootschalige inzet van elektrische bussen. De eerder genoemde motie Van Veldhoven voorziet ook in een bijdrage voor de additionele kosten van elektrische bussen, maar hoe groot en in welke vorm deze subsidie gaat zijn, is nog onbekend.

Mijn hoop is dat de maatschappelijke baten zodanig erkend worden dat de additionele kosten voor de inzet van elektrische bussen gedekt worden, al dan niet in combinatie met bijvoorbeeld concessieverlengingen. Alleen op die manier kunnen we van een private openbaar vervoersmarkt verwachten dat ze ons de schone lucht brengt die we verlangen.

Rutger Beekman is onderzoeker elektrische mobiliteit bij de Hogeschool van Amsterdam. Ook is hij betrokken bij de het project Zero Emissie Bus bij GVB, wat onderzoek doet naar de haalbaarheid van de introductie van elektrisch busvervoer in Amsterdam. In 2025 moeten alle bussen in Amsterdam uitstootvrij zijn.

Lees ook:

• GVB zet eerste stap richting emissievrij busvervoer
• ‘Vervoerders moeten elektrisch busvervoer gefaseerd invoeren’