Aarhus Universitets segl

Nr. 620, Vurdering af anvendelse af SCR-katalysatorer på tunge køretøjer som virkemiddel til nedbringelse af NO2-forureningen i de større danske byer

Palmgren, F., Berkowicz, R., Ketzel, M., Winther, M. 2007. Faglig rapport nr. 620 fra DMU . 44 s.

 

Sammenfatning

 

Dette projekt omhandler en vurdering af SCR-katalysatorer som et effektivt virkemiddel til overholdelse af EU’s grænseværdi for NO2. Det

vurderes at grænseværdien for NO2 på 40 µg/m3 som årsgennemsnit (der skal overholdes alle steder i EU i 2010) ikke vil kunne overholdes uden yderligere tiltag, hverken i Danmark eller det øvrige EU (EU, 2006).

 

I de senere år er der observeret en stigning i NO2 koncentrationen på stærkt trafikerede gadestrækninger. Der blev derfor foretaget en analyse af eksisterende målinger. Disse undersøgelser støtter antagelsen om at stigningen i NO2 koncentrationen skyldes større direkte emission af NO2, sandsynligvis på grund af flere moderne dieselbiler med oxiderende katalysator eller partikelfiltre. Den direkte emitterede NO2 andel er fx på Jagtvej i København er i dagtimerne på hverdage vokset fra ca. 5 % i midten af 1990’erne til ca. 18 % i 2006. I weekend nætter fandt vi et bidrag fra den direkte emitterede andel på op til 40 %, hvilket skyldes, at trafikken på weekend nætter er helt domineret af taxier, der typisk er nye dieselbiler med oxiderende katalysatorer.

 

Den del af NO2 som dannes ved oxidation med O3 ændres praktisk taget ikke. Det skyldes at koncentrationen af O3, der hidtil især har været den begrænsende faktor, har været næsten konstant over en længere årrække.

 

Endvidere blev der foretaget beregninger af effekten på NO2 niveauet af en række forskellige tiltag. Scenarierne er følgende:

 

0.   Basisscenarier for 2005, 2010, 2015 og 2020 uden yderligere tiltag.

 

1.   Scenarieberegninger for 2010 svarende til miljøzoneforslaget for København. D.v.s. partikelfiltre på alle tunge køretøjer, der har EURO 3 motor eller ældre fra 2010 skal have monteret partikelfiltre (MZ1).

 

2.   Miljøzoneforslaget (MZ1) som ovenfor, men med antagelsen om at 50 % af de ældre tunge køretøjer skiftes ud med nye (EURO 5) i stedet for at eftermontere filtre (MZ2).

 

3.   Miljøzonescenariet (MZ1) som ovenfor, men med SCR katalysatorer på alle køretøjer der får monteret filtre (MZ1+SCR).

 

4.   Erstatning af alle pre-EURO benzinpersonbiler erstattes (skrotning) af EURO 5 benzinpersonbiler i 2010.

 

5.   Alle dieselbiler får monteret SCR katalysatorer i 2010.

 

6.   En kombination af 3. og 4. i 2010 og SCR katalysatorer på busser.

 

7.   En kombination af 3. og 4. i 2015 og SCR katalysatorer på busser.

 

Der er i alle tilfælde lavet beregninger for 138 meget trafikerede gadestrækninger i Hovedstadsområdet (København og Frederiksberg). Beregningerne for 2005, 2010, 2015 og 2020 har vist, at NO2 koncentrationen med de tiltag der er vedtaget, fortsat vil stige frem til omkring 2010. Danmark vil derfor ikke kunne overholde grænseværdien på 40 µg/ m3 som årsgennemsnit i 2010 på gadestrækninger med meget trafik. Det vurderes, at der vil være 115 gadestrækninger med overskridelser ud af de 138 gadestrækninger. Også frem til 2020 vil der være overskridelser af grænseværdien.

 

MZ1: Indførelse af miljøzone i København vil give yderligere overskridelser af NO2 grænseværdien på gadestrækninger i København, hvis der blot monteres partikelfiltre på de tunge køretøjer uden teknologier, som fører til lavere NO2 emissioner. Det vurderes, at der vil være 129 gadestrækninger med overskridelser ud af de 138.

 

MZ2: Hvis en del, fx 50 %, af de tunge køretøjer, der skal have monteret partikelfiltre i stedet erstattes af ny køretøjer (EURO 5) vil det begrænse denne stigning noget. Det vurderes, at der vil være 120 gadestrækninger med overskridelser ud af de 138.

 

MZ1+SCR: Eftermonteres SCR katalysatorer samtidig med partikelfiltre i det første miljøzonescenarium reduceres antal overskridelser væsentligt til 101 gadestrækninger.

 

Skrotning af alle EURO 1 benzinpersonbiler eller ældre og erstatning med nye EURO 5 biler giver overskridelser på 105 gadestrækninger.

 

Udstyres alle dieselbiler med SCR katalysatorer vil antal gadestrækninger med overskridelse blive 67. Dette scenarium er dog næppe realistisk af tekniske og økonomiske grunde.

 

Kombinationen af skrotning de gamle benzinpersonbiler og SCR katalysatorer på alle dieselbiler der får monteret partikelfiltre vil giver 55 og 58 gadestrækninger med overskridelse i henholdsvis 2010 og 2015.

 

Det ser således ud til at det ikke er muligt med de undersøgte tekniske løsninger at sikre overholdelse af NO2 grænseværdien på 40 µg/ m3 i 2010. I alle beregninger har det bl.a. været forudsat, at trafikken vil være konstant frem til 2020, hvilket formentlig er en undervurdering, da vi allerede nu ser en stigning i trafikken. Stigningen vil formentlig ikke være så udtalt på de meget trafikerede gade, som har indgået i beregningerne, men vil snarere ske på nye og større veje (omfartsveje, motorveje etc.).

 

Endvidere var det forudsat, at andelen af dieselpersonbiler vil stige til omkring 25 %, hvilket formentlig også er en undervurdering, da der allerede er tegn på en yderligere stigning. Der har været skønt på helt op til 60-70 %, men det vil afhænge af en række faktorer, bl.a. afgifter på brændstof og biler. 

 

Endelig er det forudsat, at de direkte NO2 andele, som er hentet fra litteraturen er korrekte, hvilket imidlertid kan ændres væsentligt som følge af nye teknologier. Men dette vil også afhænge af lovgivningen, der indtil videre kun har stillet krav om reduktion af NOx og ikke til den direkte NO2 emission.

 

Hele rapporten  i pdf-format (1.440 kB)