Businesscase bussen en milieu
Welke bus rijdt het schoonst, een bus op groene of grijze waterstof, een dieselbus of een elektrische bus?
Voor een bus kun je ook vrachtauto of vuilnisauto invullen. Verbruik en vervuiling zijn ongeveer gelijk.
Eerder maakten wij een businesscase gebaseerd op een kostenvergelijking. Deze businesscase gaat in op de milieu aspecten.
Wij dragen de feiten aan, de conclusie is aan u.
Waterstofbus op grijze waterstof
Een waterstofbus gebruikt 1 kg waterstof per 10 km. Per kg met steam reforming verkregen grijze waterstof wordt 10 kg CO2 uitgestoten. Per km is dat 1000 gram CO2.
Waterstofbus op groene waterstof
Groene waterstof wordt verkregen door elektrolyse van water en elektriciteit.
1 kg waterstof vergt voor een bus, met een druk van 350 bar, 58 kWh elektriciteit. Doordat die energie niet meer beschikbaar is voor het direct laden van elektrische bussen, wordt deze stroom door verdringing opgewekt met kolencentrales. Per opgewekte kWh stoot een kolencentrale 798 gram CO2 uit.
De CO2 uitstoot wordt door deze verdringing dan 58 maal 798 gram is 46,3 kg.
Dat is 46,3 kg CO2 uitstoot voor 10 km. Per km wordt de indirecte, maar onvermijdelijke uitstoot dan 4,63 kg.
Een bus op groene waterstof levert per saldo dus 4,6 x zoveel CO2 uitstoot op als een bus op grijze waterstof.
Als er voor de nieuwe bussen geen duurzame elektriciteitsopwekking wordt gecreëerd of beschikbaar is, vindt uiteraard ook verdringing plaats. Is er voor het laden van een aantal bussen één windmolen nodig, dan zijn er voor het rijden van hetzelfde aantal bussen op waterstof bijna 6 windmolens nodig.
Het zeer lage rendement van een bus op waterstof, de extreem hoge investering in electrolysers en 6x zoveel benodigde windmolens, zou busexploitanten aan het denken moeten zetten. Uiteraard realiseren we ons dat subsidie hier een drijvende kracht is, maar hoe houdbaar is dit op termijn?
Dieselbus
Diesel stads- en lijnbussen rijden op 1 liter diesel 3 km. Per liter diesel wordt 7 kWh elektriciteit verbruikt. Dit is voor de gehele keten, vanaf het boren van de productieputten tot het bezorgen van de brandstof op het brandstofstation.
7 kWh opgewekt via olie of steenkool levert 798 gram CO2 uitstoot op, dus 5.586 gram.
Tel daarbij op de uitstoot van de verbranding van de diesel, 2606 gram. Totaal is dit 5.586 + 2.606 gram maakt 8.192 gram. De dieselbus rijdt 3 kilometer op een liter diesel. De dieselbus stoot 8.192/3 is 2.730 gram CO2 per gereden kilometer uit. Daarnaast stoot de diesel ook fijnstof en NOx uit.
Een dieselbus stoot minstens 2,7 maal zoveel CO2 uit dan een waterstofbus op grijze waterstof.
Elektrische bus op windenergie
Een elektrische bus gebruikt per afgelegde kilometer 1 kWh elektriciteit. Deze elektriciteit kan worden geleverd door windmolens op de Noordzee, windmolens op het land, zonnepanelen of biovergisting. We gaan uit van windstroom van de Noordzee.
Per kWh is de CO2 uitstoot van een windmolen, veroorzaakt door de bouw, 12 gram. De wind hoeft, in tegenstelling tot waterstof of diesel, niet gemaakt te worden en is dan ook gratis.
Per elektrische buskilometer is de uitstoot slechts 12 gram.
De elektrische bus is met grote afstand het schoonst. Zijn er zorgen over de opwekking en distributie van elektriciteit voor alle bussen in Nederland? Een bus rijdt 75.000 km per jaar en verbruikt 75.000 kWh elektriciteit. Er reden in 2017 6.500 stads- en lijnbussen. Totaal energieverbruik voor alle bussen, als ze elektrisch rijden, per jaar 487.500.000 kWh. We verbruiken in Nederland totaal jaarlijks 122 miljard kWh elektrische energie. Die 487.500.000 kWh voor de bussen is maar 0,4%, totaal verwaarloosbaar.
Ter illustratie, een kolencentrale als die op de Maasvlakte wekt 1.050 MW op. Die ene kolencentrale hoeft voor het jaarverbruik van alle stads- en lijnbussen dus maar 19 dagen per jaar te draaien. Dat is één uur en een kwartier per dag.
Elektrische bus op stroom uit kolen of gas
Er is onvoldoende duurzaam opgewekte elektriciteit. Daarom zullen ook elektrische bussen soms met kolenstroom worden geladen. Dan wordt de CO2 uitstoot 798 gram per afgelegde kilometer. Een gascentrale heeft gemiddeld de helft van de CO2 uitstoot van een kolencentrale. Per km wordt de uitstoot dan 399 gram.
Helaas kiest de overheid er om financiële redenen voor zoveel mogelijk de baseload van kolencentrales te gebruiken.
Uitstoot CO2 per km
Waterstofbus groene waterstof 4.630 gram
Dieselbus 2.730 gram
Waterstofbus grijze waterstof 1.000 gram
Elektrische bus op kolenstroom 798 gram
Elektrische bus op gascentrale 399 gram
Elektrische bus op windstroom 12 gram
Waterstof bussen in Groningen en Drente
In 2020 komen er in Groningen en Drente 20 waterstof bussen in gebruik. De waterstof wordt door Shell in het Duitse Rheinland geproduceerd en over 450 km vervoerd naar het Shell tankstation in Groningen, totaal 900 km per retourrit.
De waterstof is ‘groen’, maar wel met aanhalingstekens. In Duitsland mag waterstof groen genoemd worden als deze voor 50% door elektrolyse is gemaakt. We gebruiken de bovengenoemde cijfers om de werkelijke uitstoot te bepalen.
Groene waterstof heeft door verdringing een indirecte uitstoot van 4.630 gram, grijze waterstof van 1.000 gram per km. Gemiddeld is dit 2.815 gram per km.
Het vloeibaar maken van waterstof kost 25% van de energie inhoud van de te vervoeren waterstof. Dat zorgt voor nog eens 704 gram CO2 uitstoot per km.
Tenslotte moet de dieseltrailer 900 km rijden om de waterstof uit Duitsland te halen. 900 km rijden levert een verbruik van 300 liter dieselolie op. Per kilometer levert dit 2.730 gram CO2 uitstoot op. Totaal dus 2.457 kg CO2 uitstoot voor één retourrit. In een vloeibaar waterstof trailer kan 4.000 kg waterstof worden vervoerd. Per kilo waterstof wordt er dus 614 gram CO2 uitstoot toegevoegd. Per buskilometer is dat 61 gram.
Die waterstoftrailer zal vaak heen en weer rijden. Iedere bus tankt 32 kg waterstof. Er kunnen dus per lading vloeibare waterstof van 4000 kg /32 = 125 bussen tanken. Iedere week moet die waterstoftrailer dus 900 km afleggen om waterstof uit Duitsland aan te voeren.
De optelsom per buskilometer is als volgt:
Gemiddelde productie uitstoot 2.815 gram
Extra uitstoot door vloeibaar maken 704 gram
Extra uitstoot door vervoer trailer 61 gram
Totale uitstoot per kilometer 3.580 gram
Dit zijn opvallende uitkomsten. Alleen de uitstoot veroorzaakt door het vervoer van de waterstof uit Duitsland is al 5 maal zo hoog als de uitstoot veroorzaakt door het gebruik van windmolens voor een elektrische bus.
Waterstof wordt door velen beschouwd als de brandstof van de toekomst.
Als alle energie duurzaam wordt opgewekt en er geen fossiele centrales meer zijn, zal dat mogelijk het geval zijn. Maar in de lange weg daar naar toe is rijden met bussen op groene waterstof schadelijk voor de transitie. Rijdt een elektrische bus op accu’s 1 kilometer op 1 kWh, een bus op groene waterstof heeft voor 1 kilometer 5,8 kWh elektriciteit nodig. Per saldo kun je met dezelfde duurzame energie bijna 6 elektrische bussen laten rijden tegen één bus op groene waterstof.
Wij hopen dat u met ons meedenkt en reageert op deze businesscase.
En zoals altijd, de conclusie is aan u.
Wim Schermer,
bezorgd om het milieu, rijdt elektrisch en woont, inclusief alle elektrische kilometers, in een 0-op-de-meter woning.
