SOU 1977:58

Energi - program för forskning, utveckling, demonstration : EFUD 78

i

delegationen tor energiforskning

Programplaner rnrn. utarbetade på uppdrag av SEW __

Energi_— program för forskn1ng,qtveck11ng, demonstratlon

Transporter _ __ , . __

Programplaner m.m. utarbetade på uppdrag av SEE delegationen tor energitorskning

89=LL6L

Energi_— program för_ forskn1ng,qtvecklmg, demonstratlon

Transporter

rhirffmimm

..)

& Statens offentliga utredningar %% SOU 1977: 58 & Industridepartementet

Energi—program för forskning, utveckling, demonstration

EFUD 78 Bilaga B

Programplaner för Energianvändning för transporter och samfärdsel utarbetade av transportforskningsdelegationen (TFD) på uppdrag av delegationen för energiforskning

Stockholm 1977

Omslag Hans Sandqvist Jemströms Offsettryck AB

ISBN 91-38-03691-6 ISSN 0375-250X Norstedts Tryckeri, Stockholm 1977

Förord

Med stöd av regeringens bemyndigande den leuni 1975 tillsatte dåvaran- de chefen för industridepartementet en delegation för energiforskning (DFE). I regeringens direktiv anges att DFE bör ta fram underlag för pla- nering av FoU inom energiområdet i ett långsiktigt perspektiv sedan det nuvarande treåriga programmet genomförts 30 juni 1978. Tre alternativa förslag till program i olika ambitionsnivåer bör redovisas. Ett alternativ bör svara mot en oförändrad ambitionsnivå i förhållande till insatserna un- der budgetåret l977/78 och de två övriga alternativen mot högre ambitions- nivåer. Därvid bör främst belysas möjligheterna att öka insatserna vad gäl- ler utvecklingen av förnyelsebara energikällor innefattande även den forskning och utveckling som behövs för att anpassa olika konsumtions- sektorer till ett ökat utnyttjande av sådana energikällor.

DFE har slutfört denna arbetsuppgift under september 1977 och redovi- sar sina förslagi betänkandet "Energi — program för forskning, utveckling, demonstration, EFUD 78" (SOU 1977: 56). DFE:s överväganden byggeri allt väsentligt på det underlag i form av programplaner som har utarbetats av styrelsen för teknisk utveckling, statens råd för byggnadsforskning, transponforskningsdelegationen och nämnden för energiproduktions- forskning samt beträffande programmet Allmänna energisystemstudier av DFE själv. Detta underlag är samlat i bilagorna A—F, som redovisas i var sin volym (SOU 1977: 57—62). Bilagoma är indelade efter den program- struktur som gäller för energiforskningsprogrammet 1975/78, enligt följan- de:

A. Energianvändning i industriella processer m.m. B. Energianvändning för transporter och samfärdsel C. Energianvändning för bebyggelse D. Återvinning av energi i varor m. m. E. F .

Energiproduktion Allmänna energisystemstudier

Stockholm i september 1977

Thomas Josefsson delegationssekreterare

SOU l977z58

INNEHÅLL

l TFD UPPGIFTER

PROGRAMOMRÅDESÖVERSIKTER 2 DELPROGRAM TRANSPORTSYSTEMETS UTVECKLING

2.1 Transportsektorn i Sverige - En nulägesöversikt PERSONTRANSPORTER Persontransporter med bil Övriga färdmedel GODSTRANSPORTER Energiförbrukning för inrikes transporter PERSONTRANSPORTER Personbilar Bussar Sjöfart Flyg Mopeder och motorcyklar Järnväg samt övrig spårbunden trafik SAMMANFATTNING GODSTRANSPORTER Lastbilar Sjöfart Järnväg SAMMANFATTNING Transportsektorns förväntade utveckling PERSONTRANSPORTER KOMMENTAR GODSTRANSPORTER KOMMENTAR Energiförbrukningens förväntade utveckling KOMMENTAR

3 DELPROGRAM ENERGIANVÄNDNING | DRIVSYSTEM 3.1 Befintliga drivsystem NULÄGE OCH TEKNISK AVGRÄNSNING

UTVECKLINGSHZNDER P G A LAG OMSÄTTNINGSHASTIGHET OCH INSTITUTIONELLA FÖRHÅLLANDEN

6 Innehåll SOU 1977; 58

3.2 Teknisk utveckling och möjligheter till besparingar 45

UTVECKLINGSTENDENSER OCH UTVECKLINGSHINDER MED BEFINT— 45 LIGA DRIVSYSTEM

BESPARINGSPOTENTIAL 46 UTVECKLINGSHINDER P G A TEKNISKA MOTSATSFÖRHALLANDEN 47 EMISSIONER 47

Teknisk utveckling i syfte att minska oljeberoendet och 49 skapa ökad energibärarflexibilitet

ALTERNATIVA STRATEGIER M H T OLIKA PROFILER 50 A LTERNA TI VA EN ERGI FÖRS Ö'RJ NI N GSPROFI LER 5 ] BRUTTOENERGI NETTOENERGI 53 Alternativa värmemotorer 54

JÄMFÖRANDE VÄRDERING AV NUVARANDE OCH ALTERNATIVA 55 VÄRMEMOTORER

Utvecklingstendenser mot bränsleceller som tänkbart slut—57 mål INSATSPLANER 6]

DELPROGRAM TRANSPORTSYSTEMETS UTVECKLING 6] Inledning 6I GENERELLA FOU—OMRÅDEN 6I SPECIFIKA FOU—OMRÅDEN 63 FoU-område | Kortväga personresor 65 BAKGRUND 65 UTVECKLINGSTENDENSER 66 FORSKNINGSFA'LT 68 Demonstrationsprojekt RÄKNEEXEMPEL PA BESPARINGSEFFEKTER 70

FoU-område II Långväga personresor 7I BAKGRUND 7I UTVECKLINGSTENDENSER 72 FORSKNINGSFA'LT 74 RÄKNEEXEMPEL PÅ BESPARINGSEFFEKTER 75

FoU-område III Kortväga godstransporter 76 BAKGRUND 76 UTVECKLINGSTENDENSER 77 FORSKNINGSFALT 79 Demonstrationsprojekt

BAKNEEXEMPEL PÅ BESPARINGSEFFEKTER 80

SOU 1977: 58 Innehåll 7

M_E FoU—område IV Långväga godstransporter BAKGRUND UTVECKLINGSTENDENSER FORSKNINGSFÄLT

Demonstrationsprojekt RAKNEEXEMPEL PA BESPARINGSEFFEKTER Forskningsmål

Medelsbehov

ALTERNATIV I

ALTERNATIV II

ALTERNATIV III

RESURSSITUATION

DELPROGRAM ENERGIANVÄNDNING | DRIVSYSTEM Inledning

FoU—område | Utveckling av alternativa drivmedel VERKSAMHET HOS SVENSK METANOLUTVECKLING AB VÄTELAGRING

NETTOENERGIANALYS

FoU—område || Utveckling av befintliga drivsystem MINSKNING AV RULL- OCH LUFTMOTSTÅND KERAMIKBELAGDA MOTORKOMPONENTER

TURBULENS PRESTANDA

FoU—område III Utveckling av alternativa drivsystem ALTERNATIVA MOTORER

FoU—område IV Utveckling av energiackumulatorer JÄRN—NICKELBATTERI

MEKANISK ENERGIACKUMULATOR

FoU-område V Utveckling av energiomvandlare

JÄRN - LUFT BRANSLECELL

METANOL - LUFT BRÄNSLECELL

Behov av prototyper

HYBRIDSYSTEM PERSONBIL

KERAMISK BRAYTONMOTOR

KERAMISK STIRLINGMOTOR

ELEKTRISKA DRIVSYSTEM

VA'TE- ALTERNATIVT METANOLDRIVE'N BRANSLECELL I ELBIL

8 Innehåll SOU 1977: 58

5.8 Forskningsmål IOS 5.9 Medelsbehov IIZ ALTERNATIV I II3 ALTERNATIV II II3 ALTERNATIV III II3 RESURSSITUATION IIS

6 TOTALT MEDELSBEHOV FÖR PROGRAM 2 117

7 REFERENSER I URVAL II9

BILAGAz.Projektförteckning IZI

SOU [977158

I TDF UPPGIFTER

Enligt Kungl. Maj:ts instruktion för transportforsknings- delegationen (TFD) åligger det delegationen att ifråga om

transporter, trafik och trafiksäkerhet bl a

följa utvecklingen och därvid samverka med berörda myndigheter, institutioner, forskare och företag

upprätta ett långsiktigt program för forskning och utveckling och fortlöpande förnya detta

främja samverkan mellan berörda myndigheter och institutioner ifråga om planläggning och genom- förande av forskning och utveckling

I I planlägga och genomföra eller låta genomföra utred- I nings-, forsknings- och utvecklingsprojekt

i

planera och fördela statligt stöd till forskning och utveckling

främja internationellt samarbete ifråga om forskning och utveckling

främja ändamålsenlig informations- och dokumentations- verksamhet

Förutom dessa ordinarie arbetsuppgifter har TFD ålagts programansvar för program 2 i det budgetåret 1975/76 inledda energiforskningsprogrammet (prop 1975z30). Till förfogande för detta program, Energianvändning för trans- porter och samfärdsel, ställdes för perioden 1975/76 — 1977/78 28 milj kr, varav 6 milj kr avser delprogrammet Transportsystemets utveckling och 22 milj kr delprogrammet Energianvändning i drivsystem. I det sistnämnda beloppet ingår kostnader avseende utredningar och utvecklingsarbeten inom metanolområdet (Svensk Metanolutveckling AB).

10 TFD Uppgifter SOU i977:58

Ansvaret för olika delprogram har så långt möjligt delats upp på befintliga organ. Detta innebär bl a att den över- siktliga planeringen av hela program 2, liksom den mer konkreta planeringen av FoU-verksamheten i vad avser del- program Transportsystemets utveckling ankommer på TFD.

Vad gäller delprogram Energianvändning i drivsystem har ansvaret för den konkreta planeringen och för beställningen av FoU-arbete ålagts styrelsen för teknisk utveckling (STU). Den kompetens och de administrativa resurser som STU har,

bör enligt propositionen så långt möjligt utnyttjas av TFD.

Programansvaret innebär enligt propositionen att TFD har att, med avseende på program 2, genomföra en översiktlig planering av den verksamhet som bör genomföras inom de av statsmakterna givna allmänna ramarna. Denna planering bör avse storleken av insatserna på olika delprogram och i förekommande fall programelement. Ansvaret kan vidare avse utarbetande av konkreta planer för den verksamhet som avses genomföras. Sådan planering skall kunna ligga till grund för

beställning av FoU-arbete.

I föreliggande prbgramplan, som utarbetats gemensamt av

TFD och STU, presenteras underlag för planering av den fort-

satta forskningen och utvecklingen inom TFD programområde under perioden 1978—07-01 - 1981-06-30.

| programarbetet har TFD biträtts av docent Mats-G Engström

och STU av tekn dr Ture Valdsoo.

SOU I977: 58

2. I

PROGRAMOMRÅDESÖVERSIKTER

DELPROGRAM TRANSPORTSYSTEMETS UTVECKLING Transportsektorn i Sverige — En nulägesöversikt

Inledningsvis ges i detta avsnitt en komprimerad beskriv- ning av det persontransportarbete resp godstransportarbete

som sker inom landet med skilda trafikslag.

Transportuppgifterna indelas schematiskt i kortväga och långväga transporter. För persontransporternas vidkomman- de görs sedan en indelning i tre grupper efter ärende- kategori. Vad gäller godstransporterna återges vissa upp- gifter om transportarbetets fördelning på skilda gods-

och varuslag.

I andra delen av detta avsnitt översättes det tidigare beskrivna transportarbetet till energitermer. Förutom to- taluppgifter beräknas så långt möjligt även specifika ener-

giförbrukningstal per producerad personkm och tonkm.

PERSONTRANSPORTER

Det totala transportarbetet för samtliga färdmedel uttryckt

i personkm har för 1975 beräknats till drygt 82 miljarder.

Den helt övervägande delen av transportarbetet eller ca 70 % utgörs av kortväga resor (här definierat såsom resor understigande 10 mil). Resterande 30 % avser således resor

över 10 mil.

12. Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

Sättes gränsen mellan kortväga och långväga resor vid 5 mil, torde i storleksordningen 60 % av transportarbetet

vara av kortväga karaktär.

En fördelning av transportarbetet på tre typer av ärenden visar att ungefär 39 % är arbetsresor , 17 % serviceresor samt Ah % olika typer av fritids- och rekreationsresor. Ett försök till fördelning av transportarbetet och åren-

dena på kort- och långväga resor ger följande tabell.

Tabell 1. Det totala persontransportarbetet i personkm fördelat på ärendetyp samt kort- och långväga resor. Källa: Ref. [2], [3], [12].

Ärendetyp Kort- Lång- Totalt väga väga resor resor ( 10 mil > 10 mil % % %

ArbetsresorX 33 6 39 Serviceresor 15 2 17 Fritidsresor 21 23 AA

Totalt 69 31 100

xlnkl. tjänsteresor, militärresor, utbildningsresor o dyl.

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 13

En uppdelning av det totala transportarbetet på färdmedel ger följande ungefärliga relativa fördelning.

Tabell 2. Persontransportarbetets fördelning 1975 På skilda trafikslag. Källa: Ref.[4].

Trafikslag

Personbil Buss

Järnväg Övrig spår- bunden trafik Luftfart

Sjöfart

Totalt

Personbilen svarar således för mer än 80 % av det totala

persontransportarbetet i landet.

Persontransporter med bil

Ungefär 70 % av transportarbetet med bil, uttryckt i person- km, sker på kortväga sträckor (3110 mil). Omräknat i fordons—

km är värdet betydligt högre, eller närmare 80 %.

Differensen beror på skillnader i beläggningsgrad vid kort- väga och långväga resor. Vid den förra typen av resor kan beläggningsgraden skattas till ca 1.5 personer. Vid långväga resor torde den ligga kring 2.A. Skillnaderna i beläggnings-

grader vid kortväga resp långväga resor avspeglar strukturella olikheter ifråga om resornas ärendesammansättning (jfr tabell 3).

14. Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

Tabell 3. Persontransportarbetet i personkm med bil för- delat på ärendetyp samt kort- och lång- väga resor. Källa: Ref. [3], IlZI-

Ärendetyp Lång- väga resor

>lD mil

% %

ArbetsresorX 31 A 2 Serviceresor 15 Fritidsresor 23 25

Totalt 69 31

x Inkl. tjänsteresor, militärresor, utbildningsresor o dyl.

Det är således kortväga arbetsresor som svarar för den största andelen av transportarbetet. Uttryckt i fordonskm är andelen ännu större beroende på skillnader i beläggnings-

grad.

Övriga färdhedel

övriga färdmedel svarar, som framgått tidigare, för knappt

20 % av persontransportarbetet (personkm).

Järnvägens persontransportarbete domineras av långväga re- sor. Ungefär 70 % kan hänföras till den kategorin. Huvudsak- ligen utgörs de långväga resorna av olika former av s k fritidsresor samt arbetsresor. De kortväga resornas domineran-

de ärendetyp utgör arbetsresor.

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 15

Övrig spårbunden trafik, tunnelbana och spårväg, beräknas utföra drygt 1 % av det inrikes transportarbetet. Trafiken

är starkt lokalt inriktad och domineras av arbetsresor.

För busstrafikens vidkommande är uppgifterna om utfört transportarbete något osäkra. Enligt gjorda beräkningar torde persontransportarbetet kunna uppgå till 7 - 8 miljar- der personkm, eller närmare 10 % av totala persontransport- arbetet för 1975.

Det helt övervägande transportarbetet eller 90 % är av kortväga karaktär. Den restyp som här dominerar (över 50 %) är arbetsresor. Serviceresor och fritidsresor torde vara av

ungefär lika stor omfattning.

När det gäller enbart långväga resor bedöms olika typer av

fritidsresor svara för mer än 50 %.

Den inrikes reguljära flygtrafiken (inkl. taxiflyg) svarade

1975 för drygt 1 % av transportarbetet eller ca 900 miljoner personkm. Fördelningen mellan olika resandekategorier är

75-80 % tjänsteresor och 20-25 % privatresor.

I den inrikes s'öfarten beräknas persontransportarbetet upp- gå till endast ca 100 miljoner personkm eller ungefär 0.1 % av det totala persontrafikarbetet. Mer än hälften faller på Gotlandstrafiken. Resterande utgörs av kortväga skär— gårdstrafik. Helt övervägande ärendekategori är typen fri-

tidsresor.

I detta sammanhang kan nämnas att persontransportarbetet med fritidsbåtar är av mångfalt större omfattning än den regul-

jära inrikessjöfarten. Beräkningar som gjorts pekar mot

16 Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

värden kring 500 miljoner personkm. Merparten utgörs av kort-

väga resor.

Till sist skall nämnas att det transportarbete som mopeder och motorcxklar presterar torde ligga i storleksordningen 1.5—2.0 miljarder personkm. Mopederna, som dominerar detta transportarbete, används nästan uteslutande för kortväga re-

SOI'.

GODSTRANSPORTER

Den vägburna trafiken svarade 1973 för 86 % av allt inrikes transporterat gods uttryckt i ton. Järnvägens motsvarande

andel var 11 %.

När det gäller godstransportarbetet (tonkm) är relationerna väsentligt annorlunda. På väg utfördes A7 % och på järnväg 3A % av transportarbetet 1975. Sjöfarten svarade för 16 % (se tabell A). Denna förändrade relation beror på att järnvägens transporter i huvudsak sker över längre sträckor och last- bilens på kortare.

Tabell A. Inrikes godstransporter 1973 och 1975 fördelade på trafikslag. Källa: SCB, Ref.[3], IAI. ITA].

___—___—

Trafikslag 1973 1975 % Miljoner ton Miljarder tonkm

Väg 560 22.2 Järnväg 72 16.1 Sjöfart 13 7.3 övrigt (flottning m.m) 8 1.6

Totalt 653 A7.2

___—___—

SOU 1977: 58 Delprogram Iransportsystemets utveckling 17

För järnväg är det genomsnittliga transportavståndet per transporterat ton ungefär 250 km (inkl malmtransporter), medan motsvarande för väg är drygt AO km och för sjö- farten A60 km.

På avstånd under 10 mil dominerar lastbilen med närmare 95 % av totala transportarbetet. Mellan 10 och 30 mil svarar järnvägen för nära hälften av transportarbetet. Detta inkluderar järnmalmstransporterna i Norrbotten.

På långväga avstånd, 70-90 mil, utför järnvägen drygt

hälften av transportarbetet. över 90 mil svarar sjöfarten för cirka 50 % av transportarbetet. Det bör dock fram- hållas att landtransportavstånden mellan två orter ibland

kan vara väsentligt kortare än motsvarande sjöväg.

De inrikes transporterna fördelade på varugrupper framgår av tabell 5.

18. Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

Tabell 5. Inrikes godstransporter fördelade på varugrupper 1973. Källa: SCB, Ref.[3l.

Varugrupper

Livsmedel

Spannmål

ON

Gödselmedel

Mineraliska råvaror och byggnadsmaterial

Olja och oljeprodukter Kemiska produkter Rundvirke Skogsindustriprodukter Metaller

Verkstadsprodukter

NXIGDONODN-PKO

övrigt

Totalt

När det gäller transporterade ton dominerar varugruppen mineraliska råvaror och byggnadsmaterial med närmare 60 % av totala transporterna. Därefter följer grupperna övrigt (10 %), rundvirke (8 %) och olja och oljeprodukter (7 %).

Av transportarbetet uttryckt i tonkm svarar mineraliska

råvaror och byggnadsmaterial dock endast för ca 30 %.

Gruppen övrigt samt olja och oljeprodukter har ungefär 1A % vardera, medan Skogsindustriprodukter registreras

för 13 %.

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 19

En fördelning av transportarbetet på avståndszoner visar att av transportmängden (ton) sker transporterna till ungefär 80 % på avstånd under 10 mil. Uttryckt i tonkm sker transport-

arbetet däremot till drygt 80 % över 10 mil (jfr tabell 6).

Tabell 6. Det inrikes godstransportarbetet 1973 fördelat på avståndszoner. Källa: SCB, Ref_[3],

Transportavstånd Miljarder tonkm %

' 99 18 100—299 37 300-A99 IA 500—699 12 700-899 ;,

900— 15

Totalt 100

Lastbilen är det dominerande transportmedlet för samtliga varugrupper ifråga om transporterade mängder. I grupperna

övrigt samt livsmedel svarar lastbilen för över 90 %.

Järnvägen har sina största fraktmängder inom grupperna metaller, kemiska produkter och Skogsindustriprodukter. Olja och oljepro-

dukter utgör den största varugruppen inom sjöfarten.

Av transportarbetet mätt i tonkm svarar lastbilen för mellan

70 och 80 % av rundvirkestransporterna samt livsmedels- och övrigtransporterna. Järnvägen registreras för mellan 60 och 70 % av transportarbetet av Skogsindustriprodukter och me- taller. Sjöfartens andel av olja och oljeprodukttransporter- na utgör drygt 60 %. Se vidare tabell 7.

Tabell 7. Inrikes godstransporter 1973, procentuellt fördelade på varugrupper och transportmedel. Källa: SCB, Ref.[3].

___________._—.——————-————————

Varugrup Lastbil J Lastbil Järnväg Sjöfart Totalt P

tonkm, %

20. Delprogram transportsystemets utveckling

Livsmedel 2Å.2 Spannmål 25.0 Gödselmedel 25.0

Mineraliska råvaror 50 0 och byggnadsmaterial '

Olja och oljeprodukter 8.3 Kemiska produkter 50.0

Rundvirke 28.9

Skogsindustriprodukter 60.9 Metaller 66.7

Verkstadsprodukter övrigt 93.6 77-0

___————————_——————————_———

SOU 1977: 58

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 2]

2.2 Energiförbrukning för inrikes transporter

Av landets totala energiförbrukning svarar samfärdsel- sektorn årligen för drygt 19 %. Frånräknas konsumtionen inom försvaret och för motorredskap samt den bunkring

för utrikes sjöfart och flyg som sker i landet, förbrukas för inrikes transporter cirka 13 %. | absoluta tal mot- svarar dessa 13 % ungefär 55 terrawattimmar (TWh).

Uppgifterna ovan avser endast själva driften av transport- apparaten. Till dessa värden kommer dels den förbrukning av energi som åtgår för att producera fordon och övriga transportmedel, dels förbrukningen av energi för byggna- tion och underhåll av vägar och andra anläggningar i an- slutning till transportsystemet. Totalt beräknas samfärd- selsektorns andel av energiförbrukningen i Sverige uppgå

till i storleksordningen 30 % av hela energibalansen.

Samfärdselsektorns utveckling under den senaste femtonårs- perioden tyder på att sektorns relativa förbrukningsandel minskade något under 1960-talet. Den absoluta ökningen var dock drygt 50 %.

Den största relativa tillväxten redovisas för den s k övrigsektorn, inom vilken den starkt förbättrade bostads- standarden under perioden till stor del förklarar ökningen. Industrisektorn låg kvar på ungefär samma nivå 1970 som 1960.

Under 1970—talets första hälft har samfärdselsektorn åter ökat sin relativa förbrukningsandel med ungefär 1 procent- enhet och svarar därmed för drygt 19 % av totala energi-

förbrukningen i landet 1975.

22. Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

Fortsättningsvis koncentreras frågeställningarna och dis-

kussionen till energikonsumtionen för drift av den inrikes

transportapparaten, dvs de dryga 13 %. En viss försik-

tighet måste iakttas vid tolkningen av detaljuppgifter. Vissa problem uppstår p g a statistikbrist och definitions- svårigheter vid jämförelser av exempelvis energiåtgången

per personkm eller tonkm mellan olika trafikslag.

Energiförbrukningen inom transportsektorn utgörs till helt övervägande del av petroleumprodukter. Endast några få pro- cent utgörs av elenergi, varför den lämnas åt sidan tills

vidare. Elenergin är i sin tur till en del baserad på olja

som råvara. Den procentuella fördelningen av drivmedelsförbrukningen

för inrikes transporter på de skilda trafikslagen vid 1970-

talets mitt framgår av tabell 8.

Tabell 8. Relativ fördelning av drivmedelsförbrukningen

på skilda trafikslag 1975 (inrikes transporter). Källa: Ref.[1],[13l

Trafikslag

Personbilar Lastbilar Bussar Sjöfart Flyg övrigt

Totalt

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 23

PERSONTRANSPORTER Personbilar

Persontrafiken dominerar i hög grad energiförbrukningen, vilket också indirekt framgår av tabell 8. Den svarar för ungefär 75 %, medan godstrafiken således tar 25 % i

anspråk av den totala energikonsumtionen inom sektorn.

Av persontrafikens energiförbrukning faller i dagsläget över 90 % på personbilen.

I storleksordningen 80 % av denna förbrukning avser kort- väga bilresor (mindre än 10 mil), medan 20 % således an-

vänds för längre transporter.

En indelning av resorna efter ärendekategori visar att typen kortväga arbetsresor dominerar. Andelen uppgår till ca h3 %. Kortväga serviceresor och fritidsresor är av un- gefär samma storlek eller 18 resp 19 %. Något mindre

andel utgör de längre fritidsresorna (lk %). Se tabell 9.

Tabell 9. Energiåtgången för personbilar procentuellt fördelad på ärendetyp samt kortväga och långväga resor. Källa: SCB, Ref.[3L

Ärendetyp Kortväga Långväga Summa resor resor % % %

___—___—

ArbetsresorX 43 87 Serviceresor 18 20

Fritidsresor 19 33

Totalt 80 20 100

___—___.—

XInkl. tjänsteresor, militärresor, utbildningsresor o dyl.

24. Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

En jämförelse av energieffektiviteten vid olika typer av resor visar att denna är lägst för kortväga arbetsresor och störst för långväga fritidsresor. Detta beror dels

på skillnader i beläggningsgrad, dels på skilda förhållan-

den avseende körsätt och trafikmiljö.

Beläggningsgraden vid kortväga arbetsresor är låg sam- tidigt som körningen är ojämn. Drivmedelsåtgången för den- na typ av resor har beräknats till omkring 0.08 liter el- ler 0.7 kWh/personkm. Vid långväga fritidsresor torde för- brukningen vara i storleksordningen hälften av detta värde,

dvs 0.00 liter/personkm eller 0.35 kWh/personkmlBL

Sammanfattningsvis gäller att de långväga bilresorna sva- rar för ca 30 % av transportarbetet men tar ungefär 20 % av personbilparkens energikonsumtion på drygt 36 TWh eller 3 0.1 miljoner m petroleumprodukter.

Bussar

3

Busstrafiken förbrukar totalt ca 190 000 m drivmedel eller ungefär 2 TWh. Den kortväga trafiken svarar för den helt dominerande delen av bussparkens energiåtgång. Den övervägande typen av resor är arbetsresor. Av tabell 10 framgår fördelningen av resor efter ärende och avstånds-

zoner.

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 25

Tabell 10. Busstrafikens energikonsumtion fördelad på ärendetyp och avståndszoner. Källa: Ref.[3].

Ärendetyp Kortväga Långväga Summa resor resor

% % %

ArbetsresorX 57 1 58 Serviceresor 19 1 20 Fritidsresor 18 22

Totalt 94 6 100

xInkl tjänsteresor, militärresor, utbildningsresor o dyl.

Energieffektiviteten har för kortväga bussresor beräknats till 0.23 kWh/personkm.1 För långväga bussresor uppgår motsvarande värde till 0.10 kWh.2

Sjöfart

För persontrafiken i den inrikes sjöfarten beräknas åtgå ungefär 1 TWh. Den större delen av konsumtionen faller på fritidsbåtarna. Det rör sig således om kortväga resor.

Energieffektiviteten är i föreliggande fall svår att

ange. Med utgångspunkt från totalförbrukning och presterat

1Beläggning i genomsnitt 15 passagerare, förbrukning 3.5 liter/mil.

2Beläggning i genomsnitt 30 passagerare, förbrukning 3.2 liter/mil.

26 Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

trafikarbete torde åtgången kunna beräknas till 1.5 kWh

per personkm.

Flyg

Totalt förbrukar inrikesflyget ca 1.2 TWh eller närmare 3 % av drivmedlen för landets persontransporter. Hela förbrukningen kan hänföras till långväga resor. Tjänste- resor dominerar till 75-80 %. Energieffektiviteten kan

beräknas till ca 1.3 kWh/personkm.

Mopeder och motorcyklar

Mopeder och motorcyklar tar tillsammans knappt 0.3 TWh i

anspråk av drivmedlen.

Energieffektiviteten för moped är 0.17 och för motor- cykel 0.hh kWh/personkm.

Järnväg samt övrig spårbunden trafik

Persontrafiken på järnväg samt övrig spårbunden trafik förbrukar i huvudsak elenergi motsvarande drygt 1 TWh. Energikonsumtionen på järnväg för olika ärendetyper

och avståndsklasser torde i stort följa den fördelning som gäller för transportarbetet enligt ovan. Den genom- snittliga energieffektiviteten per personkm för såväl det bidragsberättigade nätet som affärsbanenätet uppgår till i storleksordningen 0.15 kWh vid i medeltal 35 %

beläggningsgrad. På enbart affärsbanenätet är beläggningen

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 27

'betydligt högre, varför den specifika energiförbrukningen

här kan beräknas till ungefär 0.10 kWh.

SAMMANFATTNING

Energiåtgången för inrikes persontransporter sammanfattas i tabellerna 11 och 12. I stora drag svarar de kortväga arbetsresorna för 2/5 av energiförbrukningen, medan mot- svarande service- och fritidsresor tar ungefär 1/5 vardera i anspråk. Resterande 1/5 av energin faller på långväga

resor och då främst fritidsresor.

Den specifika energiåtgången per producerad personkm vari- erar med färdmedel, reslängd samt ärende. I genomsnitt

ligger järnvägen, bussen och mopeden lägst (se tabell 12).

Tabell 11. Persontransporternas energiförbrukning efter ärendetyp och avståndszon. Källa: Ref. [31

Ärendetyp Kortväga Långväga resor resor

% % % Arbetsresorx kl 6 97

Serviceresor 17 1 18 Fritidsresor 20 15 35

Totalt 78 22 100

xlnkl. tjänsteresor, militärresor, utbildningsresor o dyl.

28. Delprogram transportsystemets utveckling SOU l977:58

Tabell 12. Färdmedlens genomsnittliga energieffektivitet uttryckt i kWh per producerad personkm samt teoretiskt vid 100 % beläggningsgrad(oljeprofil).

Färdmedel kWh/personkm Teoretiskt vid 100 % belägg- ningsgrad Personbil O.35-0.70 0.21-0.23 Buss 0.10-0.23 0.05-0.06 Flyg 1.3 0.7

Sjöfart (inkl fritidsbåtar)

Mopeder 0.17 0.17 Motorcyklar D.AA 0.22 Järnväg (som el) 0.15(0.10) 0.05

1.5 0.75

GODSTRANSPORTER

Den totala energiförbrukningen för inrikes godstransporter kan beräknas till ca lh TWh.

Lastbilar

Den helt dominerande delen av sektorns energiförbrukning - 12 TWh - faller på lastbil och utgörs således av driv-

medel.

Överslagsmässiga beräkningar visar att den specifika energi-

förbrukningen vid långväga transporter (>10 mil) är hälften jämfört med kortväga körningar (0.38 resp 0.75 kWh/tonkm).

Totalt sett åtgår hälften av lastbilarnas energikonsumtion för långväga transporter.

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 29

Den genomsnittliga energieffektiviteten per tonkm (inkl tom- transporter) utgör i dag 0.50 kWh. Vid 100 % lastfaktor och

inga tomtransporter erhålles en teoretisk effektivitet av 0.17 kWh/tonkm.

Sjöfart

För inrikes sjöfart åtgår i storleksordningen 0.9 TWh. Per tonkm räknat blir energiförbrukningen 0.2 kWh, vilket är mindre än hälften av lastbilarnas specifika förbrukning.1

Uppgifter om lastfaktor och tomtransporter saknas, varför

ett teoretiskt värde är svårt att ange.

Järnväg

Godstransporterna på järnväg beräknas ta ungefär 1 TWh i anspråk per år. Den specifika energiförbrukningen blir där- vid knappt 0.06 kWh eller ca 7-8 gånger2 lägre än last- bilens motsvarande värde. Det teoretiska värdet för järnväg

vid 100 % lastfaktor ligger på 0.026 kWh.

SAMMANFATTNING

En sammanfattning av energiförbrukningen vid inrikes gods- transporter återfinnes i tabell 13. Även den specifika energiförbrukningen vid maximalt utnyttjande (teoretiskt)

av lastkapaciteten anges. De inrikes transporterna

1l värdet 0.2 kWh ingår förbrukning för bogsering, isbrytning

mm. För enbart transportarbetet åtgår endast ca 0.1 kWh/ tonkm.

2Andra förutsättningar vid beräkningarna kan ge betydligt

lägre värden.

30 Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

av varor och gods med flyg är i sammanhanget helt obetyd-

liga, varför de utelämnats.

Tabell 13. Total förbrukning (TWh) 1975 samt specifik energi— förbrukning (kWh/tonkm) för olika transport- medel.

Transport- Total energi- Specifik energiförbrukning medel förbrukning

TWh nulage teoretlskt

vid 100 % last- faktor

Lastbilx 11.9 0.38-0.75 o.19-o.3o Sjöfartxx 0.9 0.2 0.1 Järnväg (som el) 1.0 0.059 0.026

xDe lägre värdena gäller för långväga transporter (>10 mil), de högre värdena för kortväga transporter.

xijövägen kan i vissa fall vara väsentligt längre än land- vägen.

2.3. Transportsektorns förväntade utveckling

i detta sammanhang redovisas nedan de prognoser över det framtida persontransportarbetet och godstransportarbetet som återges i skilda offentliga utredningar [M,[11L[14L Tidshorisonten sträcker sig fram till 1990. Prognosvärdena

kommenteras kort.

De värden som anges utgörs av årliga relativa förändrings- tal samt totalvärden avseende 1990 för de olika transport- medlen. Nedbrytningar av prognostalen på t ex ärende-

typ eller avståndsklasser saknas.

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 31

PERSONTRANSPORTER

Mellan 1960 och 1975 ökade det totala inrikes persontrans-

portarbetet (personkm) årligen med i medeltal ca 0.5 %.

Nästan hela tillväxten faller på personbilen.

För perioden 1975-1980 förutses för hela persontransport- arbetet en årlig genomsnittlig ökning av endast 1.5-2 %. Ännu lägre tillväxttakt, eller i medeltal 1.0-1.5 % per år,

har bedömts som sannolik under perioden 1980-1990.

Den förväntade utvecklingen totalt och för de olika trafik-

medlen sammanfattas i tabell lh.

Tabell lh. inrikes persontransportarbete 1975 samt prognos för 1990 med fördelning på trafikmedel. Källa: Ref. [4] med kompletteringar.

Trafikmedel 1975 1990 Miljarder Miljarder personkm % personkm

Personbil 67.A 81.8 7A-83

Buss 7.0 8.5 10-12

Tunnelbana, spårväg Järnväg 5.8 7.0 5.0-6.5 Luftfart 0.9 1.1 1.9'2.5 Sjöfart 0.1 0.1 0.1

1.2 1.5 1.6

Totalt 82.5 100.0 95-103

Andel kollektivt 15.0 18.2 20-22

32. Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

Med utgångspunkt från de högre tillväxttalen för transport- arbetet väntas personbilarna bibehålla samma andel under prognosperioden som i dagsläget. Om tillväxten följde de lägre värdena förutses de kollektiva färdmedlens andel

av transportarbetet komma att öka på personbilens bekost- nad. Kollektivtrafikens andel som i dagsläget är 18 %, skulle i de lägre tillväxtalternativen därvid stiga till ungefär 22 % år 1990. Detta motsvarar en årlig tillväxt

av kollektivtrafiken på i genomsnitt ca 1.5 % för hela

perioden.

KOMMENTAR

Beräkningarna avseende det framtida transportarbetet med personbil har grundats på befintliga prognoser över bil— beståndets utveckling, antagna förändringar i årlig kör-

sträcka samt beläggningsgrad.

| prognoserna från 1970 över bilantalet anges värdena för 1980 till 3.1 miljoner och för 1990 till 3.3 miljoner.

Bilbeståndet i slutet av 1976 var ca 2.9 miljoner, var- för det inte är uteslutet att prognosvärdet 3.1 miljoner

för 1980 kan innebära en underskattning.

Den genomsnittliga årliga körsträckan som vid mätningar 1972/73 uppgick till ca 1025 mil per bil förväntas

enligt Dsk 1975:0 [141 minska till 1 350 mil 1990.

Aktuella uppgifter tyder på att en körsträckeminskning av sådan storlek fram till 1980 sannolikt inte är trolig. Mätningar avseende 1975 ger en högre genomsnittlig kör- sträcka för den tidpunkten än 1972/73_Körsträckan för

1975 har beräknats till ca 1 080 mil mot 1 025 mil 1972/73. Enligt preliminära uppgifter från statens vägverk ligger värdet för 1975 mellan 1 065 och 1 095 mil beroende på hur

beräkningarna görs.

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 33

Beläggningsgraden vid bilresor som i dagsläget beräknas till i genomsnitt 1.7 personer/bil förutses sjunka något under prognosperioden. Enligt uppgift från statens väg- verk kan värdet istället vara 1.8. Persontrafikarbetet med bil skulle i så fall redan i dagsläget vara ca

6 % högre än vad som brukar anges.

För 1980 antas i Dsk 1975z0114l värdet 1.65 och för 1990 1.60 personer/bil. Ovanstående nämnda förändringar i ut- gångsläget kan således innebära att prognosticerade vär-

den för personbilens transportarbete ligger i underkant.

För järnvägstrafikens vidkommande kan konstateras att värdet för 1975 uppgår till 5.8 miljarder personkm. Värdet för 1990 förutses ligga mellan 5.0-6.5 mil-

jarder personkm. Statens järnvägar förutser dock betyd- ligt högre värden.

Busstrafikens prognosticerade transportarbete är p g a bristande kontinuerlig, heltäckande statistik något svår- bedömbar. Ett värde som ligger mellan de i tabell 10 an-

givna intervallen för 1990 verkar dock inte vara orimligt.

Vad gäller övriga transportmedel synes angivna prognosvär- den i stort vara förenliga med hittillsvarande utveckling.

GODSTRANSPORTER

Transporter av varor och gods ökade mycket kraftigt under 1960-talet. I första hand gäller detta för lastbilstrans-

porter.

Tillväxttakten i medeltal under 1960-1975 för samtliga

transportmedel uppgick till något mer än 5 % per år. För lastbil och järnväg var motsvarande värden drygt 9.0

34 Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977:58

resp 0.0 %. Järnvägen förlorade således under den aktuella perioden en viss andel av utfört transport-

arbete.

Under perioden1975-1990 förutses, för det totala trans- portarbetet, en genomsnittlig årlig ökning på 0.0-5.0 %. Det innebär i absoluta tal för 1990 ett transportarbete av 88-97 miljarder tonkm vid slutet av perioden (se tabell 15). Transporterade gods— och varumängder

uttryckt i ton sammanfattas i tabell 16.

Lastbilarnas tidigare kraftiga ökningstakt har SUCCessivt mattats något under senare år beroende bl a på vissa struk- turella förändringar inom några för lastbilssektorn vitala

samhällssektorer.

För S-årsperioden fram till 1980 förutses därför en till- växt i lastbilarnas transportarbete på 0 ä 5 % per år. ök- ningstakten förväntas vara högre än genomsnittsvärdet på

sträckor överstigande 30 mil.

En ytterligare dämpning i tillväxttakten väntas ske under perioden 1980-1990, eller en genomsnittlig ökning med ca 3 % per år. Det innebär att det presterade transport- arbetet 1990 för lastbilens del uppgår till 00-00 miljarder

tonkm.

Tabell 15. Inrikes godstransportarbete 1975 samt prognosför 1990 (miljarder tonkm). Källa: Ref.[4].

___—_———-——————-—————_

Transport- 1975 1990 medel Miljarder tonkm % Miljarder tonkm % __________________________________________________________ Lastbil 22.2 07.0 00-00 05 Järnväg 16.1 30.1 31-30 35 Fartyg 7.3 15.5 16-18 18 Flottning 1.6 3.0 1

Totalt 07.2 100.0 88-97

___—___—

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 35

Tabell 16. Inrikes godstransporter 1973 (miljoner ton), Källa: Ref.114l

___—_

Transport- 1973 1990 medel Miljoner ton Miljoner ton _____.__.____________________________________________________ Lastbil 560.0 780—860 Järnväg 72.2 105-115 Fartyg 12.9 25-30 Älvflottning 3.1 0 Havsflottning 0.0 3

Totalt 652.6 913-1008 _________________.________________________________________

Järnvägen beräknas 1990 prestera ett transportarbete av

31-30 miljarder tonkm, motsvarande en genomsnittlig årlig ökning av 3-0 %.

Det inrikes transportarbetet med fartyg registrerade en betydande tillväxttakt under 1960-talet fram till 1975. Den

årliga ökningen var i medeltal ca 8 %.

För perioden fram till 1990 förväntas en fortsatt stark ex- pansion av sjöfarten med ytterligare stegring i ökningstakten

jämfört med föregående period.

Det utförda transportarbetet omräknat i absoluta tal beräk-

nas 1990 komma att uppgå till mellan 16-18 miljarder tonkm.

Både älv- och havsflottning räknar man med kommer att minska i betydelse och omfattning fram till 1990. 1975 utfördes i dessa former ett transportarbete som uppgick till 1.6 mil- jarder tonkm eller drygt 3 % av det totala inrikes trans- portarbetet. För 1990 anges storleksordningen 1 miljard tonkm som riktvärde, vilket motsvarar ungefär 1 % av det totala presterade transportarbetet vid denna tidpunkt.

36. Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

Varutransporter med flyg som f n är av mycket ringa omfatt- ning finns inte med i återgivna prognoser och förväntas så- ledes även 1990 vara av i sammanhanget blygsam storleksord-

ning.

KOMMENTAR

Det kan konstateras att järnvägens transportarbete har mins- kat kraftigt från dryga 18 miljarder tonkm 1973/70 till knappt 15 miljarder tonkm 1975/76. Nedgången kan vara till- fällig till följd av den kraftiga dämpningen av konjunkturen under aktuell period. Strukturella förändringar kan dock inte

uteslutas.

Lastbilens transportarbete fortsatte att tillväxa under 1970, sjönk något tillbaka under 1975 och början av 1976 men vi—

sar på en uppgång därefter.

Energiförbrukningens förväntade utveckling

Med utgångspunkt från rapporten Sveriges energikonsumtion till 1995 - Referensprognos sammanställd av statens industri- verk [131 samt vissa kompletteringar redovisas energikonsum-

tionen för inrikes transporter 1975 samt prognoser för 1990.

Energiförbrukningen totalt för inrikes transporter (både gods- och persontransporter) beräknas 1980 uppgå till i storleksord- ningen 60 TWh. Jämfört med förbrukningen 1975 innebär det en ökning med 0-5 TWh. För 1990 slutar kalkylen på drygt 72 TWh, en i förhållande till 1980 20-procentig ökning.

Fördelningen av energikonsumtionen mellan persontransport- arbetet och godstransportarbetet för de här aktuella tid-

punkterna framgår av tabell 17.

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 37

Tabell 17. Person- resp godstransporternas andelar av energikonsumtionen 1975 samt prognosvärden för 1990. Källa: Ref. [13] med kompletteringar.

Trafikslag 1975 1990

TWh % TWh % Persontrafik 01.8 75 51.7 71 Godstrafik 13.8 25 20.8 29 Summa 55.6 100 72.5 100

Inom persontransporterna faller de största ökningarna på

personbilen. De beräknade värdena sammanfattas i tabell 18.

Tabell 18. Energiförbrukningen 1975 för inrikes person-

transportarbete samt prognos för 1990. Källa: Ref.[1q med kompletteringar.

Trafikslag 1975 1990 TWh % TWh %

Personbilx 36.0 87.1 02.0 82.0 Buss 1.8 2.7

Järnväg mm 1.0 1.2

Flyg 1.2 12.9 3, 18.0 Sjöfart 1.0 1.7

övrigt 0.0 0.3

Summa 01.8 100.0 51.7 100.0

XEnligt beräkningar av statens vägverk väntas personbilens

energiförbrukning uppgå till 02 TWh 1980 och 06 TWh 1990.

Även på gods- och varusidan tar bilen de största delarna av förbrukningsökningen i anspråk. Se sammanställningen i

tabell 19.

38. Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

Tabell 19. Energiförbrukningen 1975 för inrikes godstrans- porter samt prognos för 1990. Källa: Ref. ”31 med kompletteringar.

Trafikslag

Lastbil Järnväg

Sjöfart

Summa

KOMMENTAR

Av tabell 18 framgår att det råder en icke obetydlig skill— nad mellan prognosticerade energiförbrukningstal 1990 för personbilen. Den huvudsakliga orsaken till den bristande överensstämmelsen torde vara att statens vägverks kalkyler har kunnat beakta data från senare tidsperiod. Den avmatt- ning i bl a bilparkens tillväxt och minskning i fordonens utnyttjande som kunde skönjas under de första åren av 1970- talet har under 1975 och 1976 förbytts i en påtaglig till- växt. Till detta kommer vissa statistiska justeringar som

först nu har varit möjligt att ta hänsyn till.

Statens vägverks preliminära kalkyler tyder på att det ti- digare framräknade transportarbetet för personbilen och

därpå grundade energiförbrukning för 1990 uppnås redan 1980.

Om inte alltför starkt förändrade utvecklingstendenser av- seende bilparkens tillväxt och fordonsutnyttjande gör sig gällande synes vägverkets angivna värden falla inom ett

sannolikt intervall.

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 39

Den specifika energiförbrukningen förväntas 1990 vara lägre än i dagsläget, även om det finns vissa faktorer som mot- verkar en minskning, exempelvis strängare krav på avgas- rening.

Vidare är det rimligt att utgå från att en viss, växande del av fordonsparken drivs med andra produkter än bensin

och diesel, t ex metanol.

SOU 1977: 58

3

DELPROGRAM ENERGIANVÄNDNING I DRIVSYSTEM

3.1. Befintliga drivsystem

NULAGE OCH TEKNISK AVGRÄNSNING

Mot bakgrund av redovisningen i delprogrammet Transport- systemets utveckling framgår att FoU-åtgärder i första hand bör sättas in där förbrukningen är störst och där insatserna har rimlig sannolikhet till utdelning. Detta

innebär att insatserna bör koncentreras till

- persontransporter med bil

- godstransporter med lastbil.

För personbilar är årsförbrukningen tämligen konstant och ungefär 1.5 ä 1.6 1113 per år. Visserligen är förbruknings- talet liter/år en produkt av specifika bränsleförbrukningen liter/mil samt körsträcka mil/år. Men denna produkt tycks dock medelvärdesmässigt vara konstant om hänsyn tages till bilantal i resp bränsleförbrukningsklass och körsträcke-

klass.

Lastbilars uppgift är att uträtta tranSportarbete, varför specifika bränsleförbrukningen ofta anges som liter/tonkm. Men eftersom begreppet tonkm uttrycker en varierande arbets-

kvantitet, kommer ett sådant kvalitetstal att vara beroende

både av rent tekniska förändringar och av organisatoriska

förändringar. Exempelvis medför en sänkning av tjänste- vikten att större nyttolast kan medföras eventuellt i kom- bination med sänkt bruttovikt, vilket förbättrar bränsle- förbrukningen per tonkm. Organisatoriska förändringar av typen högre beläggningsgrad samt högre tillåten totalvikt

förbättrar även ovanstående förbrukningstal.

Ej heller kommer alla tekniska förändringar att ge utslag

om specifika bränsleförbrukningen uttrycks i liter/km.

42 Delprogram energianvändning i drivsystem SOU 1977: 58

Om t ex tjänstevikten minskas kan lasten ökas; bränsleför- brukningen räknat i liter/km är oförändrad men förbättras

räknat i liter/tonkm.

Variationen när det gäller lastbilars årsförbrukning av

bränsle är högst avsevärd; en lastvagn i fjärrtrafik konsu-

3

per år under det att en mindre last-

3

merar upp till 75 m

vagn i distributionstrafik förbrukar 2 5 3 m per år.

De av dagens transportmedel som svarar för den dominerande delen av oljeförbrukningen har således som drivkälla otto- motorer (bensinmotorer). För att identifiera möjliga tek-

niska insatsområden finns i tabell 20 en medelvärdesmässig

översikt av ottomotorns förlustbehäftade energiomvandlings-

processer.

Tabell 20. Energiomvandlingar i en personbilX under stads- körning enligt Environment Protection Agency, Urban Driving Cykel efter Kummer (1970).

Process- verkn.grad Kvar Bränsleförbrukning % liter/mil

Branslets _ 0.12 varmevarde

Ideal Otto- 0 20 cykel ' '

Faktisk Otto-cykel 0'35

Friktionsför- luster, del- lastfaktor . . 0.78

OSV

Transmissions- " . 12 forluster

Tillbehörs- förluster ' 8'5 1'h3

Således kvar xx till drivhjulen 8'5 l'h3

xTyp ”Pinto” 1971. 0 cyl. motor 2000 cc med automattrans- mission. Vikt 1 100 kg. XXöversatt ti 1 svenska förhållanden kan som slutsiffra approx. sättas 12 3 % i stället för 8.5 %.

SOU 1977:58 Delprogram energianvändning i drivsystem 43

Den återstående andelen inmatad bränsleenergi som kvarstår efter drivmotorns förlustbehäftade delprocesser och som lämnas till fordonets drivhjul används sedan till accelera- tionsarbete, rörelsemotståndsarbete samt höjning av poten- tiell energi. Energin förbrukas i bromsar, hjulens rullmot- stånd samt fordonets luftmotstånd, vilket kan illustreras

med följande approximativa diagram (figur 1). Bränsleförbrukn. liter/mil 20 % luftmotståndsarbete

30 % bromsarbete

50 % rullmotståndsarbete

Figur 1. Illustrationsexempel: Personbil i stadskörning.

Bränsleförbrukn. liter/mil

35 % stigningsmotståndsarbete

20 % luftmoståndsarbete

05 % rullmotståndsarbete

Figur 2. Illustrationsexempel: Fjärrtrafiklastbil på en llnormalväg”.

Metoder att reducera dessa sistnämnda förlustposter är uppen- barligen av generellt intresse då resultaten kan tillämpas

på fordon relativt oberoende av aktuell drivmotortyp.

I ett extremfall kan detta förhållande illustreras av en

44. Delprogram energianvändning i drivsystem SOU 1977: 58

tänkt ”superbil" som drivs av en ideal bränslecell och el- motor. Framdrivningsdelen har termodynamiskt sett verknings- graden = 1 (då bränslets tillgängliga energi med sammanlagd entropiändring = 0 går till drivhjulen i form av arbete). Men under färd förslösas denna högvärdiga energiform och sprides i form av värme till omgivningen; för fordonstypen ifråga gäller det då att minska denna återstående förlust-

post.

UTVECKLINGSHINDER P G A LAG OMSÄTTNINGSHASTIGHET OCH INSTITU- TIONELLA FORHÅLLANDEN

Även om olika områden för tekniska förbättringar är identi-

fierbara måste också följande förhållanden beaktas för en

helhetsbild d v s genomslag av åtgärder till en total energi-

besparing.

Tidsförlopp för framtagande av det energimässigt för-

bättrade fordonet och dess introduktionsstart.

Köparpreferenser som bestämmer andelen förbättrade for- don i inflödet av nybilar i bilbeståndet.

Skrotningsutveckling som reglerar införseltakt av nybilar.

Under perioden 1965-70 har bilantalet i Sverige ökat med ca 100 000 fordon per år. Nybilstillskottet har varit ca 200 000 per år, vilket är omkring 10 % av bilantalet, samt avgången genom skrotning ca 100 000 per år. Genom antaganden om nybllS' tillskott, andel härav med förbättrad bränsleekonomi eller

på annat sätt modifierade samt totalt bilantal kan sannan- lagda bränsleåtgången bestämmas som funktion av tiden. Upp- skattningsvis tar det åtminstone 15 år efter introduktions- start av en teknisk åtgärd innan man kan börja diskutera full genomslagskraft. Osäkerheten i uppskattningen av genomslaget

är betingat av bl a följande skäl.

SOU 1977:58 Delprogram energianvändning i drivsystem 45

Kundattityderna är växlande och svåra att förutse. För- utom prestandafaktorer inverkar också den samhälls-

ekonomiska situationen på köpkraft och köpvanor.

Teknologiska förändringar som f n inte är uppenbara kan

förändra utvecklingslinjer.

Ny eller förändrad lagstiftning inom områdena emissioner, bränsleekonomi, säkerhet och energiflexibilitet är ytter- ligare bidragande faktorer till osäkerheten i uppskatt- ningen.

Teknisk utveckling och möjligheter till besparingar

En teknisk förbättring kan kräva omfattande avvikelser från befintliga fordonstyper och upplevas olika belastande för

skilda biltillverkare. En liten, lätt bil med låg bränsle- förbrukning kanske ligger nära den praktiska miniförbruk-

ningen med ett motsatt förhållande för en stor bränslesluk- ande bil. Om det är möjligt att förskjuta produktions- och marknadsfördelningen mot mindre bilar ger redan detta ener-

gibesparingar.

UTVECKLINGSTENDENSER OCH UTVECKLINGSHINDER MED BEFINTLIGA DRIVSYSTEM

Följande tekniska utvecklingslinjer kan bidraga till den eftersträvade energiekonomiska förbättringen.

En övergång till mindre (och därmed mer belastad)motor ger bättre specifik bränsleförbrukning men också för- sämrad acceleration. Den sistnämnda prestandaförsämring-

en kan inverka negativt på kundattityderna.

Introduktion av nya vikts-, form-, korrosions- och

återvinningsmedvetna fordonsstrukturer kännetecknade

46. Delprogram energianvändning i drivsystem SOU 1977: 58

av aerodynamiskt utformade lättkonstruktioner med in- slag av aluminiumlegeringar och fiberförstärkta poly- merer. Denna fas kräver stora avvikelser från befint-

lig teknologi i branschindustrin.

Utveckling av en förbättrad (och bättre motoranpassad)

transmission.

Eventuell introduktion av lätt dieselmotor. Med ett gradvis införande kan erfarenhet samlas vad gäller

nya och avvikande emissionsförhållanden jämfört med ottomotorparken.

BESPARINGSPOTENTIAL

Tidsförloppet från FoU-insatser till introduktionsstart uppskattas vara 8-20 år. Med hänsyn till det ovan anförda beträffande introduktionsstart, nybilsinflöde och andel förbättrade bilar kan uppskattas att en kombination av ovanstående insatser, som resulterar i en minskning av den specifika bränsleförbrukningen med 30 %, bidrar med ca 15 % reduktion av drivmedelsförbrukningen i hela per- sonbilsparken inemot år 2000].

Följande åtgärder som hos lastbilar bidrar till minskad bränsleförbrukning ansluter i viss mån till tidigare an-

förda utvecklingslinjer för personbilar.

Förutom förbättringar på traditionella dieselmotorer kan gasturbiner med keramikkomponenter bli konkurrens- kraftiga gentemot dieselmotorer om komponenterna kan

anpassas till massproduktion.

Introduktion av nya fordonsstrukturer med minskat luft—

motstånd och rullmotstånd.

1Enligt beräkningar genomförda i studien EFA 2000.

SOU 1977: 58 Delprogram energianvändning i drivsystem 47

- Utveckling av förbättrad transmission som bl a minskar

inverkan av olämpligt körförfarande.

På liknande grundval, som angivits i samband med personbilar, uppskattas att tekniska åtgärder kan bidra med ca 15 % reduk- tion av drivmedelsförbrukningen i hela lastbilsparken inemot

år 2000.

UTVECKLINGSHINDER P G A TEKNISKA MOTSATSFÖRHÅLLANDEN

Eftersom ett allmänt intresse föreligger att förbättra om- givningshygien, reducera energibehov, öka energibärarflexibi- litet och öka trafiksäkerhet kan detta resultera i lagföre- skrifter. Från transportsektorns synpunkt måste då beaktas att ovanstående begrepp ej är sinsemellan oberoende. Exempel- vis är krav på låg bränsleförbrukning och låga emissioner för de nuvarande kolvmotorerna ofta motriktade varför, vid even- tuell fixering av normer, åtminstone en koordination bör be-

aktas.

EMISSIONER

Att utvärdera transportsektorns framtida emissionssituation från dagens förhållanden är förenat med betydande osäkerhet; den tekniska utvecklingen kan medföra nya gränsvärden och komponenter samt synergistiska viktfaktorer. Betydelsefullt i samband med fastläggande av normer är i vilken omfattning transportsektorn (och andra tekniska aktiviteter) genererar ”omgivningsfrämmande” element samt inducerar obalans i emis-

sionskomponenternas naturliga kretslopp.

I detta sammanhang kan betydelsen av partikelaerosoler för- modas tilldraga sig ökande uppmärksamhet. Uppkomstmekanis- merna för dessa innefattar en mångfald skilda fysikaliska

och kemiska processer. Även mekaniska förlopp av typen

48. Delprogram energianvändning i drivsystem SOU 1977: 58

däckslitage och bromsbandsslitage ger upphov till gummi- resp mineralpartiklar.

De nuvarande emissionsförhållandena med för dagen aktuella

komponenter koloxid CO, kolväten CXHY samt kväveoxider NOX,

beskrives i tabell 21.

Tabell 21. Emissioner samfärdselsektorn 1975 (Mton).

C H NO x y x

Hela sektorn . . 0.

Personbilar 0.98 0.13

___—___—

De medelvärdesmässiga specifika emissionerna, baserade på

en blandad stads- och landsvägkörcykel, anges nedan. I ta- bell 22 har vidare noterats amerikanska 1973 års föreskrif- ter vilka blivit förebilder för 1976 (modell) års normer i Sverige. Vidare är upptagna de ursprungliga amerikanska före- skrifterna för 1978.

Tabell 22. Specifika emissioner 1975 (gram/km) samt ameri- kanska och svenska normer.

CO C H NO x y x Personbil 02.0 3.8 1.8 Lätt lastbil 7.9 2.0

Tung lastbil 13.2 3.0

USA 1973/Sverige 1976 20.0 2.1 USA 1978 2.1 0.25

___—___—

SOU 1977: 58 Delprogram energianvändning [ drivsystem 49

Eftersom emissionsförbättrade fordon införes via nybil- tillskottet gäller även här att emissionsreduktioner i helhetsbilden blir påtagliga först efter 10-15 år.

I samband med diskussioner om emissionsnormer bör obser- veras att det är de integrerade omgivningshygieniska för- hållandena som är utslagsgivande snarare än specifika emissioner från fordon (ev med undantag för lokala for- donskoncentrationer i befolkningscentra). Kostnadseffek- tiva lösningar på emissionsbegränsningar måste därför dessutom ta hänsyn både till stationära emissionskällor

och naturliga sådana.

Vidare bör noteras, att fastställda emissionsnormer er- fordrar ett kontroll- och underhållssystem. De första er- farenheterna från avgasrening i Sverige tyder på ökad bränsleförbrukning, högre kostnader, sämre tillförlitlig- her och krångligare service. Om dessa förhållanden ej åt- gärdas föreligger dels risk för att bilister sätter av- gasreningen ur spel och därmed får både lägre bränsle- förbrukning och bättre tillförlitlighet, och dels att kundpreferenser ändras i en för emissioner ogynnsam rikt-

ning.

. Den nominella emissionsminskningen kan i praktiken dess-

utom motverkas av exempelvis längre erforderlig chokning och nya följdemissioner av typen metallaerosoler från

katalytiska avgasrenare.

Teknisk utveckling i syfte att minska oljeberoendet och skapa ökad energibärarflexibilitet

Transportsektorns flexibilitet vad gäller energibärare diskuteras utgående från alternativa energiproduktions-

profiler, vilka kvalitativt kan illustreras på följande

sätt enligt alternativen i EFA 2000.

50. Delprogram energianvändning i drivsystem SOU |977:58

öVRIGT KOLPROFIL

KÄRN ÖVRIGT KÄRNPROFIL

VIND "ÖVRIGT "F'O'RNYELSEBAR" SOL MM PROFIL

Figur 3. Alternativa energiproduktionsprofiler.

ALTERNATIVA STRATEGIER M H T OLIKA PROFILER

Såsom framgår finns en oljeandel med i samtliga fall. Denna del skulle i och för sig täcka transportsektorns behov. Emellertid är det inte uteslutet att oljan i fram- tiden alltmer får karaktären av baskemikalie för indu- strin, varför andra energibärare ev måste utnyttjas till

framdrivningsändamål.

En direkt användning genom fördelning på varje enskilt fordon av resp energiprofils baskomponent (kol, uran, trä osv) låter sig knappast göras. Men baskomponenterna f resp energiprofil lämpar sig däremot till storskaliga ener- giomvandlingar, dvs alstring av värme och elektricitet i stora anläggningar. Med denna utgångspunkt ligger det där- för nära till hands att tänka sig användning av elektrisk energi inom transportsystemet, varvid dessutom fordons- emissioner utgår. Emellertid saknas f n de tekniska förut- sättningarna vad gäller batteriprestanda och batterihante- ring för en generell tillämpning. Hur snabbt tekniska för- bättringar och positiva kundattityder kan åstadkomma ett genomslag i fordonsledet är en öppen fråga. Men batteri- drivna fordon baserade på dagens teknik kan redan bli in- tressanta i begränsade antal och under speciella, lokala förhållanden.

SOU 1977: 58 Delprogram energianvändning i drivsystem 51

Batterielektriska drivsystem kan kombineras med värmemoto- rer. Exempelvis kan ett sådant system bestå av en liten dieselmotor kopplad till en generator/elmotor. Dieselmotorn arbetar stationärt och med en sådan belastning att verknings- graden blir optimal. P 9 a det stationära arbetssättet är motorns emissioner relativt lätta att kontrollera; motor- effekten är avpassad att nätt och jämt driva fordonet vid landsvägskörning. Vid mindre belastning och stillastående över natten t ex laddar generatorn ett befintligt batteri-

system som sedan vid behov driver elmotorn.

Detta drivsystem skulle dessutom kunna utgöra en flyttbar "el- och värmemodul|| för mindre förbrukningsenheter såsom

hus o dyl.

Förutsättes minsta möjliga ändringar i kundattityder samt i så stor utsträckning som möjligt bibehållen struktur i bil- industri och transportsystem måste, utgående från baskompo- nenterna i de alternativa energiprofilerna, genereras en intermediär energibärare i form av en lagringsbar kemikalie. Exempel på dylika energibärare är syntetiska bensiner och

dieselbränslen, metanol och andra alkoholer samt vätgas.

ALTERNATIVA ENERGIFÖRSÖRJNINGSPROFILER

Med denna bakgrund finns ur transportsektorns synpunkt föl- jande överlappningsmöjligheter av energibärarbehovet i de

alternativa energiprofilerna.

Oljeandelen i resp profil disponeras. Den enda skill- naden mellan de fyra profilerna blir bunkrings- och

distributionsdelar.

Syntetisk bensin och dieselbränsle framställes, vilket kan ske i profilerna llkolIl och ”förnyelsebara”. Energi- bärarbehovet uppvisar ingen skillnad jämfört med momentet

ovan.

52. Delprogram energianvändning i drivsystem SOU 1977: 58

Tillverkningsförfaranden för framställning av synte-

tiska bränslen ur kol har varit kända sedan länge. De olika framställningsprocesserna är dock relativt inef- fektiva och omfattningen på tillverkningen är i dagens

läge liten.

Enligt amerikanska uppgifter UG] ligger priset hos syn- tetolja på mellan 817 och $23 per barrel (1976)I, un- der det att priset på importerad olja är $12.50 per barrel (fr o m 77-01-01 810 per barrel). Nästan 2/3 av syntetoljepriset är att hänföra till anläggningar- nas kapitalkostnad; kostnaden för en anläggning som producerar 50 000 barrels per dag uppskattas till en miljard dollar.

Metanol användes som drivmedel. Framställningen kan

ske i profilerna ”kol”, ”kärn” och llförnyelsebara”. Jämfört med ovanstående fall är energiåtgången för drivmedelsdistribution högre. Då befintliga ottomotorer ändrats till metanoldrift har i vissa fall konstaterats en ”spontan” förbättring i den specifika bränsleför- brukningen (baserat på inmatade bränslets energiinne- håll). Vidare har noterats minskade avgasemissioner (inkl eliminering av blytillsatser i bränslet). F n föreligger nackdelar av typen försämrad körbarhet och handhavande, vilket kan tänkas påverka kundpreferenser. ! helhetsbilden, vad gäller tekniska förbättringar och energiflexibilitet, kan konstateras att de resultat som härrör från metanolteknologi kan appliceras på befint- lig bilpark, dvs genomslaget sker avsevärt snabbare än

om förändringar införes via nybilsinflödet.

Kostnaden för konvertering av en bensinmotor till meta- noldrift anges i[17] till ca 500 kr i 1973 års kostnads-

läge.

Metanol kan framställas på många olika sätt. Metanol-

priset blir bl a beroende på vilken primärenergikälla

11 barrel = 0.159 m3

SOU 1977: 58 Delprogram energianvändning i drivsystem 53

som används. Kostnaden baserad på energiinnehållet anges till 52 - $6 per 106 kJ år 1976, dvs i samma storleks- ordning som för syntetolja[16L[181 Ett intressant ut- gångsalternativ för metanoltillverkning kan vara 5 k snabbskogar. Dylik träproduktion har en kostnad av ca

12 öre per kg trä hg] , vilket baserat på energiinne- håll motsvaras av ungefär 5 kr per 106 kJ.

Vätgas kan bli attraktivt såsom motordrivmedel om för- varings- och tankningsproblem på fordon kan lösas. Prak- tiska lösningar på detta problemkomplex kan även påskyn- da utveckling av bränsleceller. Vätgasdrift kan applice- ras på befintliga ottomotorer, vilket medför snabbt ge- nomslag av eftersträvade resultat. En konverterad ben- sinmotor som körs på vätgas uppvisar högre verkningsgrad speciellt på dellast och avsevärt gynnsammare emissions-

situation jämfört med ordinär bensindriftIZOI.

Vätgas kan framställas i profilerna ”kol”, ”kärnIl och ”förnyelsebara”. Man har här möjligheten att få ett eko-

logiskt anpassat bränsle med kort omloppstid: vatten

_) vätgas _) vatten .

Framställningskostnaden vid elektrolys har uppskattats till mellan 10 och 30 kr per 106 kJ under förutsättning

att elenergi kan erhållas till en kostnad av 2.5-3 öre per kWh h7l.

BRUTTOENERGI NETTOENERGI

Ovan har angivits kostnader för olika energibärare. Men det verkliga värdet som en energibärare har för samhäl- let utgöres av den nettoenergi som återstår sedan all

energi, vilken åtgår för att exploatera en energikälla

och generera en användbar energibärare, räknats bort.

Om det erfordras en energienhet för att generera en

54. Delprogram energianvändning i drivsystem SOU 1977:58

energienhet i lämplig form, har man inte vunnit någon netto- energi. Ekonomiska kalkyler som resulterar i en prissättning av energibärare kan ofta dölja dylika förhållanden och ger därmed ingen information om hur mycket nettoenergi som kommer samhället tillgodo. Orsakerna är t ex statliga stöd- och be- skattningsåtgärder samt svårigheten att kostnadskvantifiera

omgivningsförhållanden och sociala värden.

Många llalternativaIl energikällor är både utspädda och svår- tillgängliga. För att från dessa koncentrera och generera lämpliga energibärare för transportsektorn kan erfordras in- satser av energi (kanske via f n lättillgänglig olja) så att den nettoenergi som slutligen erhålles endast är en fraktion av beräknat energiinnehåll (bruttoenergi) i energikällan. Värdering av alternativa drivmedel bör därför också utföras

med energianalys.

Alternativa värmemotorer

Alternativa framdrivningssystem (stirling-, rankine och bray- toncykler i motorenheten) kännetecknas av förbränning under konstant tryck. Förbränningsprocessen är därmed betydligt lättare att kontrollera (jämfört med otto- samt dieselmotore och det finns möjligheter för ett integrerat hänsynstagande till energiförbrukning, emissioner och energiflexibilitet. JC fört med ottomotorer är avgasemissionerna avsevärt lägre; me- värmemagasin kan dessutom temporärt helt avgasfri drift åsta. kommas, varför, analogt med batterielektrisk drift, dessa framdrivningssystem blir särskilt lämpliga under speciella

omgivningsförhållanden.

Fordonsmotorers nominella effekt väljes ofta att svara mot m.

prestanda vad gäller acceleration, toppfart, backtagningsför'

måga osv. Men vid ordinära driftsbetingelser utnyttjas endas:

en bråkdel av tillgänglig effekt. Bränsleekonomin blir därfö;

bestämd av drivmotorns verkningsgrad vid låg last, vilket

SOU 1977:58 Delprogram energianvändning i drivsystem 55

måste bli en viktig prestandastorhet vid jämförelse mellan olika (alternativa) drivsystem.

JAMEÖRANDE VÄRDERING AV NUVARANDE OCH ALTERNATIVA VÄRMEMOTORER

I följande tablå jämförs motortyperna otto, diesel, rankine, stirling, brayton med avseende på åtta egenskaper. Samtliga motorer utom rankine har förutsatts ha automatväxellåda. Vär- deringen är gjord för 1980- och 1990-talen och avser poten- tiella möjligheter som dock bör ställas i relation till ut- vecklingskostnader. System motsvarande den tekniska nivån

för 1980- och 1990-talen antas kunna realiseras först efter omfattande FoU-insatser och genombrott av ny teknik, såsom tillämpning av keramikkomponenter samt utveckling av inter-

nationell komponentindustri.

Den kvalitativa värderingen är gjord relativt en grundnivå, som för resp egenskap kan anses som acceptabel. Plusvärde anger att nivån är bättre än acceptabel och minusvärde att

den ej är acceptabel.

Otto- och dieselmotorer har betraktats som relativt statiska med undantag för avgasemissioner, där troliga förbättringar intecknats. Liksom alla jämförelser av detta slag har av na- turliga skäl bedömningen påverkats av möjligheten att få

information om kommande utvecklingar av konkurrerande motor-

typer. Följande kommentarer kan göras till tablån.

- Bränsleförbrukningen i stadstrafik är relaterad till 0tt0m0t0rn5 nuvarande nivå. Med nya material och där- med högre arbetstemperatur kan ytterligare förbättring ske under 1990-talet på rankine, stirling och brayton. Med nu kända braytonsystem kommer dock denna motortyp

att vara till viss grad missgynnad i stadstrafik.

- Bränsleförbrukningen vid landsvägskörning är också rela-

terad till ottomotorer. Nuvarande ångmotorer har där ett

56 Delprogram energianvändning i drivsystem SOU 1977: 58

VARDERING AV OLIKA DRIVSYSTEM FOR O—TALET '-

PERSONBIL Bulla mala

E 1. BRÄNSLEFÖRBRUKN. 1 STADSTRAFIK '.'-I I... Illll Illll

IIIII Ill-- 2 BRÄNSLEFÖRBRUKN. VID LANDS- VÄGSKÖRNING

BRÄNSLEFLEXIBILITET

AVGASEMISSIONER

UTVECKLI NGS— OCH PRODUKTI ONS- KOSTNAD

KÖRBARHET (STADSTRAFIK)

7. BULLER OCH VIBRATIONER

8. SERVICE OCH UNDERHÅLL

OTTO DIESEL RANKI NE ST l RLI NG BRAYTON

SOU 1977: 58 Delprogram energianvändning [ drivsystem 57

minus som först genom nya material och högre arbetstem- peraturer (på 1990-talet) kan kompenseras. Stirlingmotor

och gasturbin drar fördel av samma förhållande.

Bedömning av avgasemissioner kan, när väl normerna för

CO och CxHy uppfyllts, bestämmas av förmågan att minska NDX-halten. Därvid har ångmotorns nuvarande potentiella överlägsenhet markerats. På 1990-talet blir det på grund av de högre arbetstemperaturerna knappast någon markant skillnad mellan ångmotor, stirlingmotor eller gasturbin. För gasturbin kan dock speciella typer av bränslekammare

behöva utvecklas.

I bedömningen av produktionskostnad har intecknats möj- ligheten till relativt billigt keramiskt material på 1990-talet samt existens av en internationell komponent- industri, vilket dock i dagens läge får betraktas som en

osäker förhoppning.

Körbarhet hänger i stor utsträckning ihop med reglersyste- mets funktion. För ångmotorns del är plusvärden att hän- föra till disponibiliteten av energi i form av genererad ånga. Även momentkarakteristiken hos ångmotorn medverkar till dessa plusvärden. För gasturbiner gäller som förut

att bedömningen avser nu kända typer.

Bedömningen av buller har återigen måst begränsas till nu

kända gasturbiner. Reservation för möjliga förbättringar.

Utvecklingstendenser mot bränsleceller som tänkbart slut-

mal

I ett långsiktigt perspektiv (efter oljeeran) med krav på nya energibärare, låg energiförbrukning och låga emissio- ner kan de grundläggande begränsningar som ligger i värme- motorers energiomvandlingar kringgås genom tillämpning av

elektrokemiska energiomvandlingar. En utveckling av bränsle-

58. Delprogram energianvändning i drivsystem SOU 1977: 58

celler kan löpa parallellt med uppbyggnad av ett energi- försörjningssystem baserat på syntetiska energibärare

såsom vätgas och metanol.

Förutom synnerligen gynnsamma emissionsegenskaper uppvi- sar vätgasdrivna bränsleceller verkningsgrader som är överlägsna värmemotorers. Dessutom minskar en värmemotors verkningsgrad på dellast under det att en bränslecells verkningsgrad ökar, ett förhållande som gör bränsleceller

tilltalande i stadskörningsförhållanden.

Nackdelar hos bränsleceller är f n hög kostnad, hög vikt och stor volym. Den höga kostnadsnivån på hittills till- verkade bränsleceller beror bl a på ”skräddarsyddall an- vändningsområden såsom i rymdsammanhang. Avsevärda kost- nadsreduktioner kan ernås om ädelmetallkatalysatorer kan

elimineras och tillverkningen anpassas till massproduk-

tion.

I figur 0 har skisserats en kvalitativ uppskattning av utvecklingskostnad som funktion av tiden för olika

framdrivningsprinciper.

Utvecklingskostnaderna för en viss drivkälla avser FoU, produktionsförberedelser samt uppbyggnad av infrastruk- tur avseende service och underhåll, drivmedel samt driv- medelsdistribution. Vidare har markerats en uppskattad

introduktionsstart i bilparken för de olika drivkällor-

na.

Eftersom de nuvarande kolvmotorerna på sikt gradvis er- sättes med nya alternativa framdrivningssystem bör en avvägning göras mellan den närliggande ”provisoriska” lösningen i form av alternativa värmemotorer samt den IIslutliga” i form av elektrokemiska motorer eller bräns-

lecellmotorer.

Ulvecklingskoslnud

0110- Dieselmolor

2-12-1696 &

1900 1950 Figur 4. Utvecklingskostnod som funktion av liden lör olika framdrivningssystem.

Ackumu Hov med elmolor Sörling och lrcybn i bum och i luibil

Brönslecell med elmolor

Tim-60% &

2000. Dieidmdor . __10096 nacional

Stirlingjroyhn och Rankin. i personbil

Bränsle:!" med nlmolor

SOU 1977: 58

Delprogram energianvändning i drivsystem

SOU 1977: 58 INSATSPLANER 0 DELPROGRAM TRANSPORTSYSTEMETS UTVECKLING

0.1. Inledning

De problemområden som diskuteras i det följande har sin giltighet och aktualitet också utifrån andra utgångs- punkter än rent energipolitiska, varför angelägenheten av insatser oftast är betydligt större än vad som kan motiveras från enbart energimässiga utgångspunkter. Här- vid åsyftas bl a trafiksäkerhetsmässiga effekter, olika miljöeffekter samt andra effekter som erhålles inom

samhällsekonomin.

I sammanhanget bör starkt framhållas det väsentliga i att forskningsinsatser inom berörda område utgår från ett systemanalytiskt betraktelsesätt. Det är således viktigt att belysa effekter som kan uppträda inom andra sektorer genom energibesparande åtgärder inom transport- sektorn. lngrepp på transportsidan kan i vissa fall sannolikt förorsaka negativa effekter på energiförbruk- ningen från total systemsynpunkt. Det kan också för- hålla sig så att en ökning av transportarbetet (och därmed ökad energiförbrukning) kan leda till en minskad energiåtgång inom andra sektorer, varvid sluteffekten

blir en besparing eller andra positiva följdverkningar.

GENERELLA FOU-OMRÅDEN

| den följande diskussionen om kommande forskningsaktivi- teter indelas området i ett antal FoU-områden. Vissa problem och frågeställningar är dock giltiga för stora delar av transportsektorn. Vidare har, som nämnts ovan, de förslag till forskningsinsatser som framförs relevans inte bara i samband med energi och transporter, utan har

ofta giltighet för sektorn som helhet.

62. Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

Några för energi/transportområdet generella problemområ-

den skall inledningsvis tas upp.

Till den kategorin där insatser behövs hör att Ilallmänt höja kunskapsnivån'I på området. Därvid avses exempelvis

- mera och mer detaljerade data

- höjning av kvaliteten på statistikmaterialet

- ökad samordning av statistikproduktionen

- förbättrat informationssystem om tillgången på stati- stik, spridning av information om energibesparande

åtgärder som användaren kan nyttiggöra sig av etc.

Av grundläggande betydelse är att sk energianalyser kom- mer till stånd. Sådana analyser bör genomföras för olika typer av resor och transporter, för skilda färdmedel och mot bakgrund av vilka energikällor och energibärare som utnyttjas. Analyserna bör omfatta inte bara energiåt- gången för drift av transportmedel utan även energiåt- gången för produktion och underhåll av skilda transport- medel, för olika typer av ”kringutrustning” i vid bemär- kelse som krävs och utnyttjas för de olika transportmed- len (t ex garage, motorvärmare, terminaler, uppställnings- hallar). Hela kedjan av komponenter som ingår i olika transportsystem bör således så långt det är möjligt och

motiverat ingå i sådana kartläggningsarbeten.

Av likartad mer övergripande karaktär är behovet av sys- temstudier, dvs studier som belyser ringverkningar av olika övervägda eller vidtagna åtgärder inom transport/

energisektorn.

Som exempel på sådana studier kan nämnas avvägningen mel- lan kontinuerliga transporter av mindre kvantiteter eller färre transporter av större mängder med dess skilda effek- ter på lager, hantering, energiåtgång för lokaler, syssel-

sättning, ekonomi etc. Ett annat likartat exempel utgör

SOU |977:58 Delprogram transportsystemets utveckling 63

distributionen av färskvaror, t ex mjölk. En glesare distri- bution (färre transporter) ger upphov till reaktioner bak- åt i hanteringskedjan, som ökade krav på lagerutrymmen och större kylförvaringsenheter där lokalerna kräver energi, kylapparaturen kräver energi, produktionen av apparaturen

kräver energi etc.

Ett annat övergripande forskningsområde berör möjliga och motiverade restriktioner och styrmedel av skilda slag för olika typer av transporter, färdmedel, relationer och geo- grafiska områden. Det kan gälla regleringar via priser (av- gifter, skatter etc), direkta förbud mot trafik eller kvo-

teringar av t ex drivmedel.

Inom transportsektorns alla delområden finns även ett stort behov av tillförlitliga prognoser, inte minst för att beräk- na framtida efterfrågan på energi av olika slag. Av vikt i sammanhanget är att få en relevant anknytning mellan metod— utveckling å ena sidan och statistik- samt övrig informations-

produktion av betydelse å den andra.

SPECIFIKA FOU—OMRÅDEN

Det kan konstateras att bortsett från rent tekniska åtgärder (t ex utvecklandet av energieffektivare motorer, vilket be- handlas i delprogrammet Energianvändning i drivsystem) gäl- ler allmänt att energiförbrukningen för transporter kan red-

duceras på i princip tre sätt:

- begränsa behovet av transporter

- omfördela transporterna från energikrävande till energi- effektivare transportmedel

- öka transportmedlens kapacitetsutnyttjande (beläggnings- graden)

Generellt kan också sägas att det på kort sikt gäller att

med en given bebyggelse och verksamhetsstruktur förändra

64. Delprogram transportsystemets utveckling SOU l977:58

transportstrukturen så att ett energisnålare transport- försörjningsarbete utföres. På lång sikt finns i princip möjligheten att ändra även bebyggelse- och verksamhets- struktur så att ett energisnålare transportförsörjnings-

system kan skapas.

Av framställningen i programområdesöversikten framgår att personbilstrafiken och lastbilstrafiken svarar för den helt dominerande delen av energiförbrukningen i trans- portsektorn.

Åtgärder i energibesparande syfte inom transportsektorn torde således ge det största utbytet vid en effektivise- ring och/eller inskränkning av privatbilismens trafik- arbete (minskat antal fordonskm). Detta förutsätter dock en ökning av de energisnåla kollektivtrafikmedlens andel

av persontransportarbetet.

Självfallet bör utgångspunkten vara att alla typer av be- sparingar som kan göras tas till vara. Även de besparings- möjligheter som finns beträffande fordonsförares körsätt och skötsel av fordon etc bör noga uppmärksammas. Detta gäller även för de kollektiva trafikslagen. Besparingspotentialen

här är dock starkt begränsad jämfört med privatbilismen.

Vid gods- och varutransporter är besparingsutrymmet betyd- ligt mindre än vid persontransporter. Omfördelningar mel- lan transportmedlen, främst mellan lastbil och järnväg, samt en effektivare organisation av lastbilstransporter

torde dock kunna ge en del energibesparingar.

Även studier som belyser energibesparingseffekter av åt- I gärder avseende den tekniskt-organisatoriska styrningen av vägtrafiken är angelägna. Hit hör exempelvis Ilgröna-

vågen-system”.

Det bör till sist nämnas att ett genomförande av många

av de åtgärdsförslag som kan bli aktuella som ett

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 65

resultat av FoU-insatser inom trafiksystemsidan förutsät- ter ett tekniskt utvecklingsarbete av ofta betydande om-

fattning.

Förslagen till forskningsinsatser inom delprogrammet Transportsystemets utveckling har i den fortsatta fram- ställningen strukturerats i fyra huvudområden. Problemen

kan dock i vissa fall vara gemensamma för två eller flera

områden. Man bör även ha i minnet att en icke obetydlig

del varutransporter sker med framförallt personbilen. t ex vid serviceresor och fritidsresor. Jfr diskussionen

under FoU-område III.

De fyra FoU-områdena utgörs av:

I Kortväga personresor II Långväga personresor lll Kortväga godstransporter

IV Långväga godstransporter

0.2 FoU-område l Kortväga personresor

BAKGRUND

Från programområdesöversikten kan sammanfattas.

- 70 % av persontransportarbetet (personkm) utgörs av kortväga resor. Av detta transportarbete svarar bi- lismen för närmare 85 %.

- Energiåtgången för kortväga resor belastar till 90 %, eller med cirka 29 TWh, personbilarna.

- övriga färdmedel tar således knappt 3 TWh i anspråk.

- Cirka 05 % av det kortväga persontransportarbetet med bil utgörs av arbetsresor, en tredjedel består av fritidsresor, resterande kan betecknas som ser- viceresor.

- De kollektiva färdmedlen är i dagsläget, med rådande

66 Delprogram transportsystemets utveckling SOU 19772 58

kapacitetsutbud och beläggningsgrader, i storleks- ordningen 3-5 gånger mera energieffektiva än per- sonbilen per producerad personkm (järnväg som el).

Av ovanstående framgår klart att åtgärder som primärt syftar till en ökad energihushållning med avseende på kortväga resor bör inriktas på att reducera antalet

transporter med bil.

UTVECKLINGSTENDENSER

Rådande utvecklingstendenser indikerar att bilens andel

av transportarbetet fortsätter att öka! För personbilar- nas vidkommande har konstaterats att körsträckan per bil legat på ungefär samma nivå under senare år. Möjligen

finns en tendens till ökning till skillnad från den minsk- ning som räknades med i bl a DsK 1975z0114L Även den för- väntade nedgången i tillväxten av bilparken som förutsågs och kom till uttryck i olika prognoser synes behöva skjutas

på framtiden ytterligare en tid.

Två bilar per hushåll förefaller bli allt vanligare och torde förklara en stor del av den senaste utvecklingen. Bakbm detta ligger bl a stigande ekonomisk standard, för- skjutningar l bebyggelsestrukturella förhållanden samt för- ändringar i de familjesociala förhållandena. Till detta kommer att kollektivtrafiksystemet inte upplevs så till- fredsställande av trafikanterna att man är beredd att av-

stå från bilen.

Existerande bebyggelsestruktur ifråga om bostäder, arbets- platser, service etc bygger på och förutsätter en betydan- de biltäthet hos landets befolkning. De utvecklingstenden- ser rörande bebyggelsestrukturen som kan iakttas underlät- tar inte heller möjligheterna att föra över mera av trans- portarbetet till den kollektiva trafiken. Samtidigt leder den pågående spridningen av bebyggelsen till att resläng-

den och därmed transportarbetet ökar.

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 67

På den familjesociala sidan har tendensen till ökat arbete utanför hemmet bland kvinnorna sannolikt också förstärkt be- hovet och beroendet av bilen. En fortsatt sådan utveckling

av förvärvsarbetandet hos kvinnorna kan väntas.

En mer spridd bebyggelsestruktur i kombination med allt fler kvinnor i förvärvsarbete underbygger ofta behovet av två

bilar per hushåll. l riktning mot ökat bilbehov torde också förskjutningarna i hushållsstrukturen mot allt fler hushåll,

bestående av en och två personer, verka.

Ovan nämnda förhållanden påverkar främst arbets- och service- resorna som står för ungefär 70 % av det kortväga person- transportarbetet. I det samnanhanget bör framhållas att be- hovet av arbetsresor är styrt ”utifrån”, medan man vid ser- viceresor och särskilt fritidsresor i stor utsträckning själv

kan påverka resandets omfattning och inriktning.

En viktig faktor som berör speciellt fritidsresornas omfatt- ning i framtiden gäller kommande förkortningar av arbetsti- den, särskilt om den resulterar i 0-dagars arbetsvecka. En 0-dagars arbetsvecka torde dock möjligtvis medföra att an-

delen arbetsresor minskas.

Förutom släkt- och vänresor utgör resor till varierande ut- flyktsmål samt fritidshusresor stora poster i sammanhanget. Även antalet fritidshus förväntas stiga kraftigt i framti- den, liksom förutsättningarna för mer organiserat rörligt friluftsliv (jfr avsnittet om långväga persontransporter). Sannolikt kommer därför dessa restyper att öka påtagligt med ökad fritid.

Även trafikarbetet vid pendlingsresorna kan successivt öka med förkortad arbetstid genom att antalet sysselsatta sti-

ger och bosättning längre ifrån arbetsplatserna möjliggörs.

Totalt torde alla de faktorer som framhållits ovan medföra

68. Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

en icke obetydlig tillväxt av det kortväga persontransport- arbetet. En viss reducerande verkan på tillväxttakten av hushållens bilinnehav och utnyttjandet härav borde bl a de

starkt stigande kostnaderna för bilismen få.

Förbättring av kollektivtrafiken kan också bidra till att ökningstakten avtar. Dit hör bl a ett eventuellt införande av länskort. Effekternas storlek är dock beroende av i vil- ken mån standarden på kollektivtrafiken samtidigt kan för- bättras. Andra insatser för kollektivtrafiken avser t ex ökat bruk av särskilda kollektivfiler. För att åstadkomma mer än marginella förändringar i strukturen på färdmedlens

trafikarbete fordras dock mycket radikala insatser.

Svårigheterna att utveckla kollektiva trafiksystem som även kan fungera i mer utspridd bebyggelse är dock påtagliga. Samtidigt måste standarden på trafiksystemet som helhet höj- as för att konkurrera med personbilen. Mycket stora ekono- miska resurser behöver tas i anspråk för att utveckla ett med bilen konkurrenskraftigt kollektivtrafiksystem. Först

då kan påtagliga förändringar i transportarbetets samman-

sättning på färdmedel komma till stånd.

Kraftiga styråtgärder riktade mot bilen är en annan möj- lighet. Förutsättningarna för sådana, i'icke krislägen, är dock tveksamma. Lämpliga åtgärder och dess effekter

är inte heller tillräckligt belysta.

Mot bakgrund av den allmänna samhällsutvecklingen inom den närmaste framtiden torde tills vidare en fortsatt ökning för bilens del av transportsektorns energiförbrukning kun- na förväntas.

FORSKNINGSFÄLT

De mest angelägna områdena för forskningsinsatser gällande

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 69

kortväga personresor berör främst arbets- och serviceresor-

na. Dessa områden avser bl a följande.

- Studier för att klarlägga förutsättningar och åtgärds- alternativ som kan stimulera till en ökad samåkning vid bilresor. (Beläggningsgraden vid arbetsresor upp- går i nuläget inte till mer än 1.2-1.3).

- Studier som belyser möjligheten att reducera antalet transporter med bil genom att i högre grad samordna ärenden, exempelvis kombinera arbetsresor med service- ärenden.

- Forskningsinsatser som kan leda till en ökning av kollek— tivsystemens beläggningsgrad.

- Studier av hur kollektivtrafiksystemen successivt skall byggas ut och utformas så att de kan svara för en allt större del av persontransportarbetet.

- Studier som belyser möjligheterna att reducera behovet av fysiska transporter genom att i högre utsträckning bygga ut och utnyttja telekommunikationssystem (bild- tele etc).

Exempel på frågeställningar att studera inom ovan nämnda om-

råden är följande.

- Orsaker bakom färdmedelsval (taxesättning, organisation, restriktioner etc).

- Energipriset som styrmedel att påverka färdmedelsvalet.

- Andra styrmedel ochderas effekter (t ex betydande skatt- er eller avgifter - progressiva - på stora energislösan- de bilar; homogenisering av bilparken mot mindre bilar).

- Studier av åtgärdsarsenal vid eventuella energikriser.

- Möjligheter till förändrad arbetstidsorganisation (för- skjutning av arbetstider) i syfte att få ett bättre och bekvämare utnyttjande av kollektivtrafiken.

- Lämplig vagnparksstruktur för olika ändamål (arbetsresor, färdtjänst, Skolskjutsar etc) för att få en hög utnytt- jandegrad.

- Förutsättningar att införa ett system med trådbussar i medelstora svenska kommuner.

- Förbättringar för att i större omfattning skapa cykel- trafiksystem i tätorterna.

70. Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

Exempel på forskningsinsatser med mera långsiktig inrikt- ning är.

- Jämförande studier av skillnader i bebyggelsens struk- turella utformning och derasrelation till energiåtgång för skilda transportlösningar.

- Studier av hur olika framtida kollektivtrafiksystem med olika trafikuppgifter skall utformas (scenarios).

Demonstrationsprojekt

Erfarenheter från ett pågående projekt rörande samåkning

vid arbetsresor tyder på att ett stort behov finns att i

relativt stor skala genomföra demonstrationsförsök. Detta är en naturlig fortsättning på detta projekt samti-

digt som en mycket klarare bild skapas av samåkningens

problem och förutsättningar i praktiken.

RA'KJVEEXEMPEL PÅ BESPARINGSEFFEKTER

Några räkneexempel skall här redovisas med utgångspunkt från antaganden om ändrade beteenden. Exemplen anknyter till angivna forskningsfält. Det bör observeras att an- tagandena är starkt förenklade och avser enbart energi-

åtgång för drift (undervägstransporter).1

En ökad samåkning av bilresenärer vid arbetsresor från 15 % till 25 % av antalet bilar ger en energibesparing på i storleksordningen 1.5 TWh eller närmare 3 % av ener-

giåtgången för inrikes transporter.

Om 10 % av antalet bilresor vid arbetsresor kan föras över till kollektiva färdmedel resulterar detta också i

en besparing på ca 1.5 TWh.

Om 10 % av antalet övriga kortväga bilresor kan överföras

Reservationerna gäller även räkneexemplen senare i fram- ställningen.

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 7]

till kollektiva färdmedel erhålles en besparing på ungefär 1.0 TWh.

Tillsammans ger dessa förändringar en besparing i dagsläget på ca 0 TWh. Från detta skall dras ökningar av energiför- brukningen inom kollektivtrafiken på knappt 1 TWh som en följd av överföringarna. Nettoeffekten blir således ca 3 TWh. Kan en beläggningsökning i kollektivtrafiksystemen med t ex 100 % uppnås, stiger energibesparingen från ca

3 th till drygt 3.5 TWh.

0.3 FoU-område II Långväga personresor BAKGRUND

Från programområdesöversikten kan sammanfattas.

- Ca 30 % av persontransportarbetet (personkm) utgörs av långväga resor. Av detta transportarbete svarar bilis- men för nära 3/0.

- Energiåtgången för långväga resor belastar till 75-80% eller drygt 7 TWh personbilarna.

- övriga färdmedel tar ungefär 2 TWh i anspråk. Flyget drar ca 1 TWh och järnvägens långväga resor ca 0.7 TWh

- Ca 85-90 % av persontransportarbetet med bil är av karaktären fritidsresor. 75-80 % av flygresorna utgörs av tjänsteresor.

- Tågets energieffektivitet är ca 3 ggr högre än bilens och 10-12 ggr högre än flygets.

- Beläggningsgraden vid långväga fritidsresor med person- bil uppgår till ca 2.6.

Dominerande energiförbrukare totalt sett inom detta område är således fritidsresande bilister. Men avgjort högsta ener-

giförbrukning per producerad personkm står flyget för.

72. Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

UTVECKLINGSTENDENSER

Under FoU-område I anges bl a att rådande utvecklingsten- denser pekar mot att bilen tar den största andelen av det växande transportarbetet. Däri ingår en fortgående ökning också av de långväga personbilsresorna.

Även järnvägsresor och flygresor förutses tillväxa i för- hållandevis betydande omfattning. Det totala långväga re-

sandet kommer således att fortsätta att öka.

Exempel på faktorer av resalstrande karaktär som stöder sådana utvecklingslinjer utgör förändringar inom närings- livets och förvaltningens organisation. Här avses utveck- lingen mot allt färre och större företagsenheter bestående av flera verksamhetsställen belägna på skilda håll i landet.

Hit hör även bl a omlokaliseringen av statlig verksamhet.

Till den bilden hör dessutom ett allmänt ökat behov av kontakter mellan verksamheter på olika platser i landet, bl a beroende på ökande specialisering och ändrade orga-

nisationsformer.

En annan viktig faktor som tidigare nämnts och som påverkar resornas omfattning är arbetstidens förkortning i framti- den. Kring år 2000 räknar man i olika utredningar med att vi i Sverige har 30 timmars arbetsvecka samt 7 veckors se- mester. Vid 0-dagarsvecka kommer detta att ge utrymme för ungefär 200 fridagar per år. En sådan utveckling förbätt- rar högst väsentligt möjligheten till ökat fritidsresande.

Betydelsefullt i det sammanhanget är den mycket starka ök- ningen av antalet fritidsbostäder som förväntas i fram- tiden. Fritidsbostäder anskaffas också på allt längre av- stånd från de permanenta bostäderna.

En betydande del av det 5 k fritidsresandet utgörs redan

nu av fritidshusresor. Den ökade fritiden i relation till

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 73

ökad fritidsbebyggelse skapar således stora förutsättning-

ar för ett mera utbrett och regelbundet dubbelboende.

Inom kategorin fritidsresor utgör släkt- och vänresor en betydande grupp. Bakom alstringen av dessa resor ligger, som en väsentlig faktor, migrationen, dess omfattning och mönster. En viss tendens till minskning i de långväga flyttningarna har registrerats under 1970-talet. Denna tendens väntas bestå även framgent. På sikt skulle det kunna medföra en minskning av långväga släkt- och vän- resor, men osäkerheten om andra faktorers betydelse i

sammanhanget är stor.

I takt med minskande arbetstid är det inte osannolikt att arbetspendlingen (särskilt den veckovisa) kan komma att omfatta större grupper av förvärvsarbetande och ock-

så ske över längre avstånd än f n.

I stora drag kan sägas att de exempel på förändringar som nämnts ovan och som gäller näringslivet berör före- trädesvis järnvägs- och flygresor. Ökad fritid och fri- tidsbebyggelse slår däremot ut i främst ett ökat person-

bilsresande.

Försöken att skapa en koncentrerad regional utveckling kring ett begränsat antal större stadsregioner i landet torde dock underlätta en utbyggnad av den kollektiva

långväga trafiken.

l planeringen av större fritids- och rekreationsanlägg- ningar strävar man efter en viss koncentration till någ-

ra få områden i landet. En sådan utveckling borde under- lätta charterresor från större befolkningscentra

till aktuella områden.

Sammanfattningsvis kan sägas att det långväga resandet kommer att fortsätta att öka. Den största delen av till-

växten i transportarbetet faller på personbilen.

74. Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977:58

FORSKNINGSFÄZT

Mot bakgrund av energiförbrukningsstrukturen vid långväga personresor - kraftig dominans av personbil vid fritids- resande av olika karaktär - synes förutsättningarna för energibesparande åtgärder någotspeciella inom detta områ- de. Beläggningsgraden vid långväga fritidsresor med bil är redan nu hög och torde knappast gå att höja särskilt

mycket.

En stor del av resorna kan karaktäriseras som umbärliga. De är samtidigt förknippade med människors standard och frihet när det gäller bl a tid, pengar och aktivitet. Di- rekta inskränkningar mot den typen av resor i icke-kris- situationer torde därför vara svåra att vinna gehör för och att genomföra. På grund av att resorna är till karak-

tären umbärliga torde de dock sannolikt vara känsliga för

stora prishöjningar på drivmedel.

Substitutionsmöjligheterna, d v 5 att byta bilen mot tåg eller buss, upplevs som små eller obefintliga vid en be- tydande del av dessa resor (fritidshusresor). En större andel av typen släkt- och vänresor torde dock kunna ske

med kollektiva färdmedel.

Större delen av en ressträcka skulle i många fall kunna ge- nomföras med kollektiva trafikmedel. I praktiken torde en sådan uppläggning av resor f n ske vid mycket få tillfäl- len på grund av flera olika skäl, bl a brist på integre- ring i trafiksystemet, bekvämlighetsfaktorer och prissätt-

ningspolitik.

Angelägna områden för forskningsinsatser är följande.

- Studier för att klarlägga vilka åtgärder som kan och behöver genomföras för att fritidsresor i högre grad skall kunna ske med kollektiva trafikslag (tåg, buss) även för delar av en ressträcka.

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 75

- Studier av vilka möjligheter det finns att utveckla chartertrafik inom landet mellan större befolknings- centra och stora rekreationsområden.

- Studier av åtgärder för att allmänt höja beläggnings- graden på kollektiva färdmedel.

- Studier som belyser i vilken mån det är önskvärt och i så fall vilka åtgärder som kan vara lämpliga för att överföra flygresor, särskilt över kortare av- stånd, till järnväg.

- Studier som belyser vilka möjligheter det finns att effektivisera flygtrafiken.

- Studier som belyser möjligheterna att reducera be- hovet av fysiska transporter genom att i högre ut- sträckning utnyttja telekommunikationssystem (bild- tele etc).

Följande frågor utgör exempel på problemområden att stu-

dera.

- Vilka faktorer hindrar ett större utnyttjande av kollektivtrafik på bekostnad av bilen - bekvämlig- hetsfaktorer vid bagagehantering, parkeringsproblem vid terminaler etc?

- Hur skall ett trafiksystem utvecklas så att tåg eller buss utnyttjas för en huvuddel av sträckan mellan större orter under det att hyrbilar, småbussar eller taxi används för kortväga, icke linjebundna anslut- ningsresor? Vilken organisationsform på trafikappara- ten kräver ett sådant integrerat system?

- Vilken policy skall tillämpas avseende prisstrukturen för olika trafikslag med hänsyn tagen till positiva och negativa effekter på andra samhällssektorer?

- Hur skapas ett informationssystem med stor spridnings- effekt som ger en allsidig och korrekt uppfattning om totala kostnader vid olika resor med skilda tra- fikslag?

RÄKNEEXEMPEL PÅ BESPARINGSEFFEKTER Beläggningsgraden vid långväga fritidsresor är relativt hög, vilket innebär en förhållandevis låg energiförbruk- ning per personkm (ca 0.35 kWh/personkm).

76. Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977:58

I de fall hälften av alla långväga fritidsresor med bil överförs till järnväg eller buss med minst samma belägg- ningsgrad som i dagsläget (dvs hälften av bilens trans- portarbete bortfaller), skulle en besparing av i storleks— ordningen 2 TWh, eller ungefär 0 % av nuvarande energi- konsumtion för det totala inrikes transportarbetet upp-

o nas.

Om hälften av allt transportarbete med flyg överfördes till järnväg (i stort samma beläggningsgrader som i nu- läget) torde en besparing av i runda tal 0.0 TWh vara

möjlig.

0.0 FoU-område III Kortväga godstransporter

BAKGRUND

Från programområdesöversikten kan sammanfattas.

- Knappt 20 % av det totala transportarbetet i tonkm sker på avstånd under 10 mil. Men ca 80 % av transportmäng- den (ton) faller på kortväga transporter.

- Ungefär 95 % av det kortväga transportarbetet utförs med lastbil.

- Energiåtgången för kortväga transporter belastar nästan helt lastbilarna. Ca 50 % (eller 6 TWh) av lastbilarnas totala energiförbrukning tas i anspråk för kortväga transporter.

- Lastfaktorn vid kortväga lastbilstransporter är för- hållandevis låg. Energiförbrukningen har beräknats till 0.75 kWh/tonkm mot ca hälften vid långväga lastbils- transporter.

- Uppskattningsvis ca 70 % av transportmängden (ton) över kortare avstånd utgörs av jord, sand och grus (byggnads- och anläggningsverksamhet) med ett medeltransportav- stånd på 15 km.

- Ca 50 % av lastbilarna har en totalvikt understigande 3.5 ton. Endast drygt 2 % av dessa drivs i yrkesmässig trafik.

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 77

- Ca 17 % av lastbilarna har en totalvikt mellan 3.5 och 10.0 ton. Drygt 10 % av dessa drivs i yrkesmässig tra- fik.

UTVECKLINGSTENDENSER

Redan i dag svarar lastbilen således för ungefär 95 % av allt kortväga transportarbete av gods och varor. En ytter-

ligare ökning torde icke vara utesluten.

För närvarande finns inget alternativ till lastbilen för flertalet kortväga transportuppgifter. Inte heller sett på litet längre sikt torde något lämpligt alternativ kunna skönjas.Särskilt gäller det för typen distributionstrans- porter samt de omfattande transporterna av grus- och schakt- massor m m i anslutningtill olika anläggnings- och bygg- nadsprojekt. Dock kan elfordon eller hybridfordon för dist- ribution och uppsamling bli aktuella i större omfattning om 15-25 år. I de fall det förekommer betydande transporter mellan två punkter under en längre tid, skulle mer energi-

snåla transportlösningar kunna komma ifråga.

Utvecklingsbilden av de faktorer som alstrar transporter är inte helt entydig. Vissa faktorer och tendenser pekar mot fortsatt koncentrationav verksamheter och verksamhets- enheter, vilket skulle möjliggöra tranSport och distribu- tion av varor och gods i större enheter och med högre lastfaktor. Samtidigt med en sådan utvecklingslinje ökar därigenom ofta specialiseringen av transporter (med åt- följande krav på specialfordon) vilket kan medföra att

t ex tomkörningarna blir av större omfattning.

Andra faktorer kan motverka en alltför stark koncentra- tionsprocess (satsning på närbutiker, restriktioner för nya stormarknader etc). Ett radikalt annorlunda, mer de- centraliserat mönster än dagens torde inte vara realistiskt

att förvänta med den tidshorisont som här är aktuell.

78. Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

Transporter av grus- och schaktmassor till olika anlägg- nings- och byggnadsprojekt synes också fortsättningsvis konma att vara av betydande omfattning. Inriktningen mot ett ökat byggande av småhus leder till en mer spridd be- byggelsestruktur. Huruvida detta medför ett ökat trans- portarbete är svårt att bestämt avgöra, men troligtvis förhåller det sig så. Ett större hänsynstagande nu och

i framtiden till naturvårds- och miljöintressena när det gäller bl a grus- och sandtagstäkter leder eventu- ellt till längre sådana transporter men också till mer

koncenterade transportrelationer.

Distribution av varor direkt till hushållen är från trans- portarbetessynpunkt i dag av obetydlig omfattning. Den framtida utvecklingen på området är svår att förutse. Det finns faktorer som talar såväl för som emot en kraftig (spontan) utveckling av sådan distribution. För närvarande synes de faktorer som motverkar en i sammanhanget påtag- lig utbyggnad vara starkare, varför tillväxten på medel- lång sikt torde vara måttlig. Det behövs sannolikt starka krafter för att den typen av distribution skall få någon mera påtaglig omfattning. Dessutom måste dagens system för varuinköp och varuhantering förändras genomgripande med en sådan distributionsapparat. Nuvarande utvecklingsten- denser och förväntningar pekar f n mot att en allt större del av hushållens varor transporteras hem i privat bil i stål- let för att bäras eller forslas via kollektiva transport-

medel.

Av allt transportarbete utgör uppsamling av avfall en allt större del. Med stigande intresse för återvinning torde uppsamlingsfunktionen och därmed förenade transporter krä- va allt större uppmärksamhet. Dessa transporter berör både kortväga och långväga relationer. En kombination av distri- bution av gods och varor med uppsamling av avfall, tid-

ningar etc kan bli en tänkbar lösning i framtiden.

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 79

Sammantaget torde de utvecklingstendenser som nu gör sig gällande i samhället leda till ett ökat kortväga gods-

och varutransportarbete.

FORSKNINGSFALT

Ungefär hälften av den energiförbrukning som lastbilarna

f n tar i anspråk avser kortväga transporter.

Angelägna områden för forskningsinsatser är bl a följande.

Studier av möjliga samordningsåtgärder i form av t ex poolsystem (samordning av firmabilar etc) för kortväga transporter och distribution av varor och gods i syfte att höja lastfaktorn och energieffektiviteten per ton- km och att undvika tomtransporter.

Studier av möjliga samordningslösningar mellan olika an- läggnings- och byggnadsprojekt (företag) för transport- ter av grus- och schaktmassor.

Studier av hur specialfordon kan utformas för att kunna transportera olika typer av varor och gods i syfte att undvika tomtransporter.

Studier av enhetslastsystem (containers etc) för distri- butionstransporter.

Studier av sambandet mellan å ena sidan transportarbete och å den andra få stora enheter kontra flera mindre. I en sådan studie måste transporter i flera led tas med i analysen.

DemonstratiOnsprojekt

Ett demonstrationsprojekt gällande t ex samordning av firma-

bilars transporter kan mer konkret åskådliggöra svårigheter

med och förutsättningar för en sådan organisationsform.

80. Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

RÅKNEEXEMPEL PÅ BESRARINGSEFFEKTER

Kunskapen om lastbilars utnyttjandegrad för kortväga trans- porter är bristfällig. Andelen transporter där kapaciteten är dåligt utnyttjad torde vara stor. Även rena tomtranspor- ter torde förekomma i icke obetydlig omfattning.Med utgångs punkt från totalvärden tyder överslagsmässiga beräkningar

på att beläggningsgraden i dagsläget ligger på i runda tal

30 %. Variationerna torde dock vara betydande mellan skilda

transportuppgifter.

I det fall en ökning av beläggningsgraden till 00 % (i prin cip en 33-procentig höjning) vore möjlig genom organisato- riska åtgärder, skulle en energibesparing på i storleksord-

ningen 1.5-2.0 TWh uppnås för enbart driften av dessa trans,

porter. .

FoU-område IV Långväga godstransporter

BAKGRUND

Från bl a programområdesöversikten kan sammanfattas.

- Drygt 80 % av godstransportarbetet (tonkm) utförs på transportavstånd över 10 mil, medan endast ca 20 % av transportmängden (ton) faller på de långväga transpor- terna.

- Lastbilens, järnvägens och sjöfartens andelar av det långväga transportarbetet (tonkm) är 37, 00 resp 19 %.

- Bortses från malmfrakterna med järnväg svarar f n last- bilen för det dominerande transportarbetet upp till 50 mil. Mellan 50 och 70 mil har lastbilen och järnvägen I samma andel. På avstånd däröver utför järnväg och sjö- fart var för sig större transportarbete. Järnvägens transportarbete (exkl malmtransporterna) utförs till 75 % på avstånd över 30 mil.

- Energiåtgången för långväga lastbilstransporter uppgår till ungefär 6 TWh, medan järnvägens och sjöfartens för-l brukning kan beräknas till ca 1 TWh vardera.

SOU l977:58 Delprogram transportsystemets utveckling 81

- Lastfaktorn vid långväga lastbilstransporter är förhåll- andevis hög eller närmare 50 %. Energiförbrukningen har beräknats till 0.38 kWh/tonkm, vilket är ungefär hälften jämfört med kortväga lastbilstransporter.

Cirka 1/3 av totala antalet lastbilar har en totalvikt överstigande 10 ton. Knappt hälften av dessa går i yr- kesmässig trafik

UTVECKLINGSTENDENSER

För de långväga godstransporterna kan sägas att de transport- alstrande faktorerna i samhället i huvudsak utvecklas i kon- centrerande riktning. Det gäller verksamheter inom närings- livet och det gäller befolkning och bebyggelse.

Inom näringslivet går utvecklingen mot en mer specialiserad arbetsfördelning, koncentrerad till ett begränsat antal ar- betsställen och orter. Exempel på förändrad verksamhetsin- riktning utgör prefabriceringen av byggelement eller hela hus, vilket har lett till att långväga transporter ökat på bekostnad av de kortare i samband med byggnadsprojekt. Detta bör rimligen ha medfört en påtaglig tillväxt av transportar- betet jämfört med tidigare.

Den fortgående specialiseringen i kombination med kravet på rationell transporthantering leder ofta till att specialfor- don tillskapas. En sådan utveckling kan medföra att antalet tomtransporter ökar. Insatser för att kunna utnyttja fordon- en för flera olika ändamål torde här komma att bli allt nöd-

vändigare.

Förändringar enligt ovan leder sannolikt till ett ökat trans- portarbete. Samtidigt bör denna utveckling dock innebära att huvuddelen av transporterna koncentreras till ett färre an- tal relationer. Mot bakgrund av detta torde förutsättning- arna öka för transportsystem som bygger på stora transport-

strömmar i bestämda relationer.

82 Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977:

Ett transportområde som förväntas öka i betydelse avser transporter av energi. Dessa utgör redan i dagsläget en betydande del av det totala inrikes godstransportarbetet. Omkring 15 % av godstransporterna, både kort- och lång- väga, faller på varugruppen olja och oljeprodukter. Frak-

terna sker i specialfordon.

Om och när utnyttjandet av andra energikällor, typ ”ener- giskogar” och torv, blir aktuella i stor skala, torde transportarbetet bli ännu mer omfattande och stora krav ställas på ett rationellt transportsystem. Relationerna mellan bruttoenergi och nettoenergi bör dock i detta sam- manhang uppmärksammas. Transporterna kommer att ske över

såväl korta som långa avstånd.

Några frågeställningar som berör långväga transporter och som kommit fram i den trafikpolitiska debatten skall slut-

ligen uppmärksammas.

I den trafikpolitiska utredningen ho] har förslag förts fram om att maximera lastbilsekipagen till 18 m längd. Vi- dare betonas i utredningen behovet av insatser för att

bygga ut systemet med kombinerade transporter.

Förslag har i annat sammanhang framförts om att tillgripa en mer eller mindre tvångsmässig överföring av långväga godstransporter från bil till järnväg. Om så sker blir självfallet också olika kombinationslösningar av transport- problem helt nödvändiga och fordrar ett väl fungerande, in-

tegrerat transportsystem.

De energimässiga effekterna av förslaget om längdmaxime- ring av lastbilar borde i sig resultera i en ökad energi- förbrukning för transporter, såvida inte överföringar i stor skala till järnväg blir följden. Åtgärder i syfte

att stimulera kombinationsfrakter såväl som ett eventuellt förbud mot långväga lastbilstransporter bör leda till mins-

kad energiåtgång för transporter.

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 83

FORSKNINGSFÄLT

De mest angelägna forskningsinsatserna inom detta område berör möjligheterna att över långa avstånd i ökad ut- sträckning transportera gods och varor på järnväg i stäl- let för med lastbil. Därvid ställs krav på integrerade system av dragfordon eller bilar i varierande utformning- ar i kombination med järnväg. Dessutom fordras sannolikt speciellt utvecklade terminalhanteringssystem för att rationellt klara växlingar mellan terminaltransporter

och undervägstransporter.

Angelägna forskningsuppgifter utgör bl a följande.

- Vilka typer av integrerade transportsystem måste ut- vecklas för att klara uppgifter enligt ovan? I vilka relationer är sådana system aktuella? Vilka gods- och varugrupper kan komma ifråga?

Vilka samordningsåtgärder är möjliga för speciellt den icke yrkesmässiga trafiken (poolsystem) avseende lång- väga lastbilstransporter? Även inom den yrkesmässiga trafiken torde icke oväsentliga effekter kunna uppnås via samordningsåtgärder.

I vilka relationer och för vilka transportuppgifter är sjöfarten energieffektivare än lastbilen?

Vilka möjligheter till energieffektivisering finns inom sjöfarten?

Vilka effektivitetshöjande åtgärder kan vidtas avseen- de långväga godstransporter med järnväg? En icke obe- tydlig överkapacitet torde finnas. Så t ex är omlopps- hastigheten för godsvagnarna relativt sett låg (de tjänar ofta som korttidslager), vilket inte hindrar att godstransporterna fungerar ekonomiskt tillfreds- ställande för SJ. Samhällsekonomiskt - energiekono- miskt - kan förhållandet vara annorlunda. Detta är emellertid inte klarlagt.

Demonstrationsprojekt

Även i fråga om de långväga lastbilstransporterna synes

ett demonstrationsprojekt motiverat av samma skäl som

84 Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

0.6

tidigare. Organisationen och genomförandet av ett sådant

projekt torde dock kräva mycket omfattande insatser.

RA'KNEEXEMPEL PÅ BESPARINGSEFFEKTER

Vid långväga lastbilstransporter är utnyttjandegraden förhållandevis hög. Om ytterligare höjning av belägg- ningen med ungefär 25 % (från ca 08 % till 60 %) vore möjlig att uppnå genom organisatoriska åtgärder, torde

besparingen på driftsidan kunna bli närmare 1.5 TWh.

I det fall samtliga transporter med lastbil på avstånd överstigande 30 mil tänkes överförda till järnväg, er- hålles en reduktion i energiförbrukningen på närmare 2 TWh. Om en överföring av 50 % av transportarbetet med fartyg till järnväg genomförs blir besparingseffekten ungefär 0.5 TWh.

Forskningsmål

En övergripande energipolitisk målsättning är att minska

oljekonsumtionen och därmed oljeberoendet.

Transportsektorns energibehov är till helt övervägande del baserad på olja som energikälla. Att nedbringa olje- konsumtionen även inom transportsektorn ligger således i linje med den övergripande målsättningen.

Generellt torde gälla för hela delprogrammet att målen för forskningsinsatser oftast inte är möjliga att ange i absoluta eller procentuella energibesparingar på sam- ma sätt som när det gäller insatser för att t ex minska

en motors energiförbrukning.

De åtgärder som f n kan bli aktuella som ett resultat

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 85

av forskningsinsatser inom området är som regel inte av tvingande art utan beroende av om och i hur hög grad

trafikanterna och transportörerna ändrar sitt beteende.

Om åtgärder av förbudskaraktär genomförs, kan det vara

lättare att något mera exakt ange en energibesparings-

effekt, åtminstone på driftsidan. Som ett exempel på

en sådan åtgärd kan tas förbud för godstransporter med

lastbilar på avstånd över 30 mil. Ett annat exempel kan

vara att förbjuda alla flygresor på avstånd under 00

mil.

Omkring 1980 beräknas forskningen kunna ge säkrare be- sked om samåkningens möjliga utvidgning samt anvisningar om nödvändiga förutsättningar därför.

Även kunskaperna om sambanden mellan å ena sidan bebygg- else- och verksamhetsstrukturen samt å den andra trans- portarbetet kan omkring 1980 väntas vara avsevärt stör- re. Storleken på realistiska besparingspotentialer för olika typområden torde då också vara möjliga att ange med betydligt större precision. Erfarenheterna från des- sa studier bör därvid kunna beaktas i en framtida be-

byggelse- och trafikplanering i tätortsområden.

När det gäller långväga persontransporter samt gods-

och varutransporter pågår ett projekt som belyser trans- portarbetet och energiåtgången mera i detalj för olika typer av transporter. Arbetet kommer att vara slutfört till 1978. I studien redovisas närmare bl a omfattning- en och strukturen på tomtransporter, korstransporter samt parallelltransporter. Det återstår dock betydande arbetsinsatser innan en närmare diskussion om möjliga överföringar av godstransporter från ett transport-

medel till ett annat kan bli meningsfulla.

För övrigt kan nämnas att i TFD ordinarie verksamhet

86. Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

är forskningsinsatserna inom kollektivtrafikområdet och vägtrafiken dominerande. Avslutade Och pågående projekt

redovisas regelmässigt i TFD anslagsframställningar.

Inom denna verksamhet drivs bl a ett projekt som har anknytning till diskussionerna om möjligheter till högre grad av samtransporter av varor och gods i tätorter. Problemområdet kan väntas få ytterligare någon belysning genom denna studie över distributionstransporterna i Stockholms län. Projektet beräknas vara avslutat 1978. Fortfarande kommer det dock att krävas ytterligare arbets- insatser inom området ifråga innan mera konkreta åtgärder

kan bli aktuella.

Generellt för alla FoU-områden kan sägas om avnämarsidan att de som primärt gynnas från besparingssynpunkt av mins- kade och/eller effektivare personbils- eller lastbils- transporter är de enskilda användarna av fordonen. Oftast är dessa privatpersoner (hushållen) när det gäller person- bilsresor och företag när det gäller lastbilstransporter. I andra hand gynnas samhället som helhet. Förutom de rena energibesparingseffekterna resulterar en högre grad av

t ex samåkning eller samtransporter i en rad andra posi- tiva effekter, t ex minskat slitage på bilar och vägar, minskat behov av bilar, mindre trafik, mindre behov av parkeringsplatser samt lägre olycksfallsfrekvens. Som negativa effekter kan framhållas minskad flexibilitet och

ofta ökad tidsåtgång.

Medelsbehov

Forskningsaktiviteter med speciell inriktning på energi- förbrukningen i transportsystemen har hittills pågått en förhållandevis kort period. Förutsedda initialsvårigheter avseende bl a forskningsinriktning och disponibla forskar—

resurser kan dock i stort bedömas vara övervunna. Verksam-

SOU 1977: 58 Delprogram transportsystemets utveckling 87

heten börjar finna sin form och fungera efter planmässiga

riktlinjer.

För innevarande treårsperiod disponeras för delprogrammet

Transportsystemets utveckling totalt 6.0 milj. kronor.

ALTERNATIV I

Under den följande treårsperioden 1978/79'1980/81 bedömer TFD att det behövs 8 milj i 1977 års penningvärde. I stort

innebär det en resursinsats som i reala termer motsvarar

disponibla medel under innevarande period.

De största resursinsatserna avser åtgärder för att reduce- ra den andel av persontrafikarbetet som sker med bil sär- skilt de kortväga personbilsresorna samt den del av trafik-

arbetet som sker med lastbil.

Inriktningen på forskningsuppgifterna bör också fortsätt- ningsvis i stor utsträckning avse kunskapshöjande studier, där energianalyser för skilda transportuppgifter är av grund-

läggande betydelse.

Betydande medel behöver även avsättas för skilda åtgärds- effektstudier som särskilt berör personbils- och lastbils-

trafiken.

Den tredje kategorin av forskningsuppgifter med hög prio- ritet innefattar mer långsiktiga studier av samhälleliga förändringar i bebyggelse- och verksamhetsstruktur, vilka kan leda till förändrade effekter på energiförbrukningen.

Insatser på övriga områden bör vara av mindre omfattning och anpassas efter personella resurser och de medel som

kommer att vara tillgängliga.

88 Delprogram transportsystemets utveckling SOU 1977: 58

ALTERNATIV II

En reducering av medelsnivån för kommande treårsperiod till 50 % av innevarande periods anslagsnivå torde i princip innebära att en avvecklingsplan måste upprättas för den pågående energiforskningen. En medelstilldel- ning av denna omfattning torde inte vara förenlig med statmakternas långsiktiga intentioner och målsättning- ar ifråga om energibesparing inom transportsektorn.

ALTERNATIV III

Mot bakgrund av transportsektorns fundamentala roll i det svenska samhället samt de stora forskningsbehov som föreligger inom programområdet, kan en högre me- delsram än alternativ I väl motiveras. En bedömning av tillgängliga forskarresurser ger vid handen att en medelsram på 10.0 milj kr (1977 års penningvärde) kan

beräknas vara en lämplig nivå.

De utökade resurserna bör i första hand reserveras dels för ytterligare systemstudier och dels för större in-

satser av långsiktig karaktär.

De alternativa medelsramarna för respektive FoU-område sammanfattas i tabell 23. I de anslagsbehov som beräk- nats i de tre alternativen har erforderliga medel för eventuella demonstrationsprojekt avseende t ex samåk- ning eller poolsystem för kortväga transporter inte inkluderats. Utan mera genomarbetade planer för dylika projekt är det inte möjligt att ange några preciserade

anslagsbehov.

SOU 1977:58 Delprogram transportsystemets utveckling 89

'Tabell 23. Medelsbehov för delprogram Transportsystemets utveckling 1978-81 (milj kr)-

FoU-områden Alternativ I Alternativ II Alternativ 111 I Kortväga personresor 2.8 1.0 5.3

11. Långväga personresor 1.5 0.7 2.5

III Kortväga godstransporter 1.3 0.7 2.2

IV Långväga godstransporter 1.6 0.8 2.5

V övriga pro- jekt, administ- ration, informa— tion, utlands- bevakning 0.8 0.0 1.5 Totalt 8.0 0.0 10.0 RESURSSITUATION

Erfarenheter från energiforskningsverksamheten under inne- varande period har visat på en viss knapphet i tillgången på personella forskarresurser i inledningsskedet. Efter hand har situationen emellertid förbättrats. TFD bedömer att tillgången på forskare kommer att öka allt eftersom informationen om aktuella forskningsaktiviteter och forsk- ningsmöjligheter sprids. Dock torde den förväntade till- gången på forskare de närmaste åren utgöra en restriktion

mot en alltför kraftig direkt ökning av forskningsmedel.

Medelsbehovet för perioden efter budgetåret 1980/81 är svårt att i dag förutse. En nivå som motsvaras av det

sista budgetåret under kommande treårsperiod (78/79-80/81) förefaller vara en undre gräns. I dagens penningvärde skul-

le det innebära ca 18 milj kr för en treårsperiod efter 1981.

S()U 1977 58 5 DELPROGRAM ENERGIANVÄNDNING I DRIVSYSTEM 5.1 Inledning Programarbetet har lett till att följande forskningsområ- den för FoU-verksamheten inom delprogrammet identifierats. I Utveckling av alternativa drivmedel II Utveckling av befintliga drivsystem III Utveckling av alternativa drivsystem IV Utveckling av energiackumulatorer V Utveckling av energiomvandlare 5.2 FoU-område | Utveckling av alternativa drivmedel

Arbetet inom detta FoU-område syftar till att minska be- roendet av oljeprodukter och därmed öka handlingsfriheten för statsmakterna. Ur transportsektorns synvinkel är meta- nol en användbar syntetisk energibärare vilken dessutom ut- gör en ”gemensam nämnare'I för flera energiproduktionsprofil- er. Traditionella drivsystem med kolvmotorer kan anpassas till metanoldrift men erfordrar mer eller mindre omfattande modifieringar. Alternativa värmemotorer kan utan större svå- righeter förberedas till metanoldrift. Bränsleceller kan

fördelaktigt köras med metanol.

Även väte kan betraktas såsom en energibärare, användbar i drivsystem och gemensam för flera alternativa energipro- duktionsprofiler. Tidsperspektivet är dock längre jämfört med metanol, varför planerade insatser är av långsiktig

karaktär.

Insatsområden.

- Verksamhet hos Svensk Metanolutveckling AB - Vätelagring

Nettoenergianalys

92. Delprogram energianvändning i drivsystem SOU l977:58

VERKSAMHET HOS SVENSK METANOLUTVECKLING AB

Den svenska energiförsörjningen, som i hög grad baseras på importerad olja, är speciellt känslig då inhemska olje-

och kolfyndigheter saknas. Om sårbarheten på bränsleförsörj- ningssidan skall minskas måste en produktion av syntetiskt bränsle byggas upp, vilken kan baseras på inhemska råvaror

såsom trä, torv och organiskt material.

Svenska staten och AB Volvo beslöt 1970 att gå samman i

ett tekniskt utvecklingsbolag med avsikt att undersöka för- utsättningarna för användning av metanol som bränsle och drivmedel samt möjligheterna till metanolförsörjning under normala förhållanden och krisförhållanden. För bolagets verksamhet tillskjuter staten 70 % och AB Volvo 30 % av

erforderliga medel.

Hittills utförda undersökningar visar, att det är tekniskt möjligt att driva dagens ottomotorer med metanol eller me- tanol-bensinblandningar efter mindre modifieringar. Även dieselmotorer kan köras på metanol, vilket dock kräver mer omfattande modifieringsåtgärder såsom antändningsförstär-

kande tillsatser i metanol eller dubbelt bränslesystem.

Den svenska beredskapen vad gäller drivmedel är idag tänkt att baseras på gengas. Ur teknisk synpunkt är detta mindre tillfredsställandedå gengas utgör ett dåligt bränsle för turbo-dieselmotorer. Trots de tekniska fördelarna kan me- tanol bli ett alternativ till gengasen endast om man re- dan under normala förhållanden producerar och konsumerar en tillräcklig kvantitet inom landet. En inblandning av 15-20 % metanol i all bensin skulle exempelvis säkerställa en tillräcklig metanolkonsumtion ur beredskapssynpunkt. Men en dylik användning kräver modifiering så att bl a risk för vatteninträngning elimineras samt att icke metanol-

resistenta komponenter bytes ut.

SOU 1977: 58 Delprogram energianvändning i drivsystem 93

I ett närliggande prespektiv torde metanol ej få någon stör- re betydelse internationellt varför en svensk satsning mo- tiveras enbart av beredskapsskäl. Som utgångsläge i ett längre perspektiv kan konstateras att många oljeimporterande länder redan idag har allvarliga betalningsproblem delvis som en följd av ständigt dyrare olja. Även om syntetiska al- ternativ ställer sig dyrare än olja, kan samhällsekonomiska och handelspolitiska överväganden motivera inhemsk produk-

tion av syntetiska bränslen.

Framtida introduktioner av alternativa värmemotorer och bränslecellmotorer kan även påskynda uppbyggnad av ett me- tanolförsörjningssystem då metanol med fördel kan användas

i dessa motortyper.

Oljebolagen kommer sannolikt att spela en avgörande roll i en eventuellt kommande utveckling av internationell metanol-

ekonomi. Deras inställning är i dag återhållsamt avvaktande.

Det fortsatta arbetet under perioden 1978-1981 kan drivas en-

ligt tre alternativ.

Alternativ 1 fordrar ett relativt snabbt beslut rörande fort- satt arbete. Bidragsgivare bör senast utgången av 1977 ekono- miskt garantera fortsatt verksamhet. Ett till 1978 uppskjutet beslut kan medföra avgång av personal med bristande kontinuitet

i projektarbetet som följd.

I målsättningen för en fortsatt verksamhet bör inrymmas för- djupade studier av olika användningsområden för metanol. Perioden 1975-1978 gäller experimentellt främst ottomotorer för blandbränsle och dieselmotorer för drift med tändförstärkt metanol och under senare delen av perioden med dubbelt bräns- lesystem. Under 1977 påbörjas arbete med modifiering av en

motor för drift med ren metanol. Optimeringsarbetet torde ej kunna avslutas inom perioden 1975-1978 utan bör fortsätta under

nästa period. Eventuellt kan istället utvecklingen av dubbla

94 Delprogram energiam'ändning i drivsystem SOU 1977: 58

bränslesystem för dieselmotorer intensifieras. Metanol som

bränsle i t ex turbiner och bränsleceller bör studeras.

Alternativ 2 innebär beslut om uppskjuten introduktion av metylbränsle. Verksamheten minskas till att enbart omfatta litteraturuppföljning, bevakning av andra metanolprojekt

inom och utom Sverige och förvaltning av det material som tagits fram under bolagets tidigare verksamhet. De personella

resurserna minskas.

Energipolitiska motiv kan göra det angeläget att senare återuppta arbetet med planering av en introduktion av metyl- bränslen och projektering av en metanoltillverkning. Vid be-

hov skall således verksamheten snabbt kunna intensifieras.

Alternativ 3 fordrar i enlighet med alternativ 1 ett snabbt beslut om fortsatt verksamhet för att inte personella resur-

ser skall gå förlorade.Detta kan ses som ett forcerat alterna- tiv 1. Arbetet med en dieselmotor med dubbelt bränslesystem som startats under 1977 kan intensifieras. Man uppskattar

att en prototyp kan finnas framme 1979. Det dubbla bränsle- systemet bygger f n på principen att starta på dieselolja

från ett bränslesystem med ökad tillsats av metanol från det andra bränslesystemet när belastningen ökar. Eventuellt kan dieselolja bytas ut mot tändförstärkt metanol d v s tillsats av additiv. Arbete med cetantalshöjande additiv i bänkmotor

bedrivs under perioden 1975-1978-

Vidare arbeten med dubbla bränslesystem avsett som en bered- skapsmotor kan utökas till att gälla lastvagnar för använd- ning i gruva, då det dubbla bränslesystemet visat sig kunna ge förbättrade emissionsnivåer. En dylik motor baserad på metanol som bränsle skulle ge en värdefull erfarenhet av

metanoldrift under praktiska förhållanden.

SOU 1977: 58 Delprogram energianvändning i drivsystem 95

VÄTELAGRING

Med vätgas såsom syntetiskt drivmedel har man möjlighet att få ett ekologiskt anpassat idealt bränsle med kort omloppstid: vatten-_» vätgas——o vatten. Ett vätgasför- sörjningssystem kan principiellt även byggas parallellt

med ett metanol- resp naturgassystem då vätgas, natur- gas (CH0) och metanol, åtminstone formelmässigt, är rela- terade med enkla reaktionssamband.

Kolvmotorer kan utan större tekniska modifieringar an- passas till vätgasdrift. Alternativa värmemotorer samt bränsleceller är väl lämpade att använda vätgas som driv- medel. En vätgastillämpning i kolvmotorer synes åstadkom-

ma verkningsgradsförbättring och i värmemotorer överhuvud-

taget resultera i emissionsreduktioner.

Problemen med lagring av väte på fordon utgör f n ett dominerande hinder för vätgasanvändning inom transport- systemet. Huruvida detta insatsområde skall angripas ge- nom utveckling av traditionella metoder (komprimerad gas, flytande gas, kemiskt/fysikaliskt bundet) eller andra

förfaranden får indikeras genom förStUdief—

NETTOENERGIANALYS

Många alternativa energikällor har låg energitäthet

och är svårtillgängliga. För att från dessa koncentrera och generera lämpliga energibärare för transportsektorn kan erfordras insatser av energi (kanske via f n lätt- tillgänglig olja) så att den nettoenergi som slutligen erhålles endast är en fraktion av beräknad bruttoenergi

i energikällan. En intressant fråga är hur mycket av projekterade energiökningar som egentligen förbrukas till

nettoenergigenerering.

96. Delprogram energianvändning i drivsystem SOU 1977:58

Värdering av alternativa drivmedel (även i samband med bränsleceller och batterier) bör därför också göras med energianalys för att få fram beslutsunderlag speciellt för långsiktiga avgöranden. Ekonomiska kalkyler ger i allmänhet ingen information om hur mycket nettoenergi som kommer samhället tillgodo p g a svårigheten att kostnadskvantifiera omgivningsförhållanden och sociala

värden.

Ytterligare en skillnad mellan ekonomiska kalkyler och energianalyser blir uppenbar vid studier av förhållan- den på lång sikt. Med antagna räntesatser och inflations- takt blir beräknat framtida värde av en viss energimängd helt avhängigt av gjorda antaganden. Men i ett energi- analytiskt betraktelsesätt är energimängden 1 kilojoule

lika stor i dag som år 2000.

FoU-område II Utveckling av befintliga drivsystem

Insatser inom detta FoU-område syftar dels till att få fram underlag för beslut och dels att skapa stöd för genomförande av energipolitisk målsättning vad gäller energiekonomi, emissioner samt anpassning till alter- nativa bränslen. Då dessa tre begrepp sinsemellan är beroende ingår dels studier av optimala kombinationer, och dels studier av grundläggande, specifik natur såsom minskning av rullmotstånd, keramikbelagda komponenter samt påverkan av prestandaparametrar via turbulens-

nivå och reaktionskinetik. Insatsområden.

Anpassning till alternativa drivmedel (ej metanol) Optimering energiekonomi - emissioner Optimering motor - transmission

Minskning av rull- och luftmotstånd

SOU 1977: 58 Delprogram energianvändning i drivsystem 97

Keramikbelagda motorkomponenter Turbulens - prestanda Katalysatorstyrd förbränning

Insatsområdena Anpassning till alternativa drivmedel, Opti- mering energiekonomi - emissioner, Optimering motor - transmission samt Katalysatorstyrd förbränning är f n

sekretessbelagda.

MINSKNING AV RULL— OCH LUFTMOTSTÄND

Av det arbete, som en motor lämnar till drivhjulen omvand- las 30-50 % (beroende på körcykel) i rullmotståndsarbete. En minskning av denna förlust resulterar i direkta bränslebe- sparingar. Emellertid är fordonshjulens funktion nära förknip- pad med säkerhets- och komfortaspekter, vilka då måste ut- göra viktiga randvillkor för rullmotståndsminskande åtgärder. I en helhetsbild finner man ofta motriktade krav på hjuldäck. Stor hysteresistförlust i däckmaterialet är nära förbundet

med bra väggrepp men orsakar hög materialtemperatur och där-

med kortare livslängd samt stort rullmotstånd.

Förutom konstruktions- och materialaspekter vad gäller däck och vägbeläggning kan det finnas anledning att förutsätt- ningslöst studera komplexet däck, hjul och upphängning: Pro- totypförsök skulle fördelaktigt kunna utföras i samband med elektriska fordon. Åtminstone vad gäller stadskörningscykler kanske okonventionella lösningar av typen skiva med polymer-

band kan befinnas vara fördelaktiga.

Jämfört med rullmotstånd svarar luftmotståndsarbetet för en

mindre del av bränsleförbrukningen. Det kvadratiska hastig-

hetsberoendet gör denna förlust påtaglig först vid lång-

väga trafik och indikerar även organisatoriska möjligheter till reduktion, exempelvis genom hastighetsbegränsningar.

Underlag för tekniska förbättringar vad gäller teori och

98. Delprogram energianvändning i drivsystem SOU 1977: 58

utprovning kan hämtas från flygteknisk erfarenhet inom lan-

det.

KERAMIKBELAGDA MOTORKOMPONENTER

Ca 30 % av bränslets energiinnehåll avgår till motorns kyl- system. I en första approximation kan antagas att omkring 10 % av denna förlust skulle kunna omvandlas till arbete om motorn utföres adiabatisk, dvs värmeutbytet med omgiv-

ningen elimineras.

Minskad värmeövergång kan ernås genom lokal påläggning av

keramikskikt. En förstudie får utvisa huruvida det är lämp- ligt att använda kända applikationsmetoder (flam- och plas- masprutning) och beprövade keramer (zirkonium- och alumini- umoxid) eller att tillverka hela motorkomponenter av nyare

keramer.

En dylik adiabatisk kolvmotor kan även förväntas uppvisa annorlunda emissionsegenskaper p g a högre temperaturnivå

och frånvaro av kalla gränskikt.

TURBULENS - PRESTANDA

Både ur prestanda- och emissionssynpunkt bör brännkammar- turbulens bli föremål för ökande intresse. Trots att alla praktiska brännkammare har turbulent strömning är turbulens idag ett tämligen outforskat problem. I emissionssanman- hang är man intresserad av relationer mellan turbulens-

och blandningsparametrar. I prestandasammanhang (bränsle— förbrukning) önskar man hålla tryckförlusten i bränn- kammaren så låg som möjligt. Exempelvis medför ett extra tryckfall på en procent i en gasturbinbrännkammare att motorns specifika bränsleförbrukning försämras med en procentenhet. Det är dock ofrånkomligt med ett visst

x_— :..... __4 z...-u.

SOU 1977: 58 Delprogram energianvändning i drivsystem 99

tryckfall då genereringen av en viss turbulensintensitet svarar mot en tryckförlust. Men det är angeläget att tryckfallet så effektivt som möjligt omvandlas i turbu— lens och att den erhållna turbulensen utnyttjas ändamåls-

enligt.

Turbulent flamutbredning i kolvmotorer är genom koppling till förbränningshastighet av grundläggande betydelse

för motorprestanda och motorfunktion. Den statistiska varia- tionen av flamhastighet över ett antal motorcykler be— gränsar dessutom motorns arbetsområde vad gäller magra blandningsförhållanden. En eliminering av de cykliska variationerna skulle förbättra motorns bränsleförbruk-

ning, men om dessa funktioner i grunden är förbundna

med turbulensens statistiska natur blir förbättrings-

åtgärder inte uppenbara.

Den stationära förbränningsprocessen i alternativa fram— drivningstyper är väl lämpad att tillvarataga och an- passas till framsteg och utveckling inom turbulent för- bränning men även vad gäller katalytisk förbränning, förbränning i fluidiserad bädd samt elektromagnetisk

intensifierad förbränning.

5.M FoU—område Ill Utveckling av alternativa drivsystem

En taktik att optimera energiekonomi, emissioner samt bränsleflexibilitet är utveckling av alternativa värme-

motorer.

En inledande satsning på alternativa värmemotorer utföres rimligen i avsikt att så småningom resultera i en intro- duktion och ett genomslag i fordonsledet och kommer där— med att dra med sig stora utvecklingskostnader för bil- industrin. | kostnaderna får inräknas avvecklingar och nyetableringar av FoU—verksamhet, produktionsförberedel—

ser och uppbyggnad av infrastruktur för service, underhåll

100. Delprogram energianvändning i drivsystem SOU l977:58

samt drivmedelsdistribution.

Detta FoU-område syftar därför dels till att få fram under- lag för både närliggande och långsiktiga beslut (vad gäller stirling-, brayton— och rankinesystem) och dels till att stödja genomförandet av tidigare påbörjade åtgärder (kera-

mikkomponenter).

Hybridsystem och elektriska drivsystem är andra förfaran- den baserade på konventionell teknik som syftar till att optimera energiekonomi, emissioner samt bränsleflexibili- tet. Förväntade resultat från en prototyputveckling, där prestanda, tillförlitlighet, servicebehov, driftkostnader osv kan demonstreras, utgör en kontinuerlig fortsättning av tidigare påbörjad verksamhet och syftar även till att

få fram underlag för beslut. Insatsområden.

Keramisk stirlingmotor Keramisk braytonmotor (gasturbin) Rankinemotor (ångmotor) Hybridsystem personbil Hybridsystem buss

Elektriska drivsystem

Flertalet insatsområden utgörs helt eller delvis av proto- typutvecklingar, vilka behandlas under avsnitt 5.7. Emeller—

tid är även FoU—insatser aktuella.

ALTERNATIVA MOTORER

En granskning av de alternativa värmemotorernas karakteri-

stik visar att utmärkande drag hos Stirlingmotorn gör den

speciellt attraktiv för medeltung drift ((100 kw) i stads-

trafik såsom bussar.

SOU 1977: 58 Delprogram energianvändning i drivsystem 10]

Gasturbiner är speciellt lämpade för höga stationära effek— ter ()>100 kW), varför det typiska användningsområdet är lastbilar.

Ångmotorer har potentiellt gynnsamma egenskaper vid låg last men även möjlighet till momentana höga effektuttag,

varför en personbilstillämpning är närliggande.

Redan grundläggande samband för värmemotorers verknings- grad och bränsleförbrukning påvisar betydelsen av hög tempe- raturnivå i motorprocessen. Därför har också motortekniska landvinningar ofta gått hand i hand med utveckling av värme— hållfasta material. Den internationella utvecklingen av hög- temperaturmaterial har resulterat i framställning av keramer, som har sådana egenskaper att en motorapplikation är inom räckhåll. Förutom goda högtemperaturegenskaper är priset

per viktenhet endast någon procent av motsvarande pris för en metallisk högtemperaturlegering. Vid eventuell masspro- duktion av keramiska motorkomponenter baserade på kisel und— vikes också ett resursproblem framförallt kanske vad gäller

nickel för högtemperaturlegeringar.

Massproduktion av motorindustri har snäva marginaler på kom- ponentkostnaderna. Ett genombrott i användning av keramkom-

ponenter och därmed sammankopplade nya motortyper kan därför bli beroende av huruvida produktionstekniken för keramdetal-

jer kan utvecklas och anpassas till massproduktion.

En stor del av förberedd FoU—verksamhet vad gäller stirling- motorn och gasturbinen har anknytning till keramiska motor— komponenter. Beträffande ångmotorn är en fördjupad studie

planerad vilken skall bilda underlag till beslut vad gäller

en eventuell utveckling av ångmotorsystem där även keramiska

komponenter är aktuella.

FoU-område IV Utveckling av energiackumulatorer

FoU—insatser inom detta område syftar till att dels minska

102. Delprogrcm energianvändning i drivsystem SOU 1977: 58

det direkta oljeberoendet (om elektricitet för elackumula- torer genereras på annat sätt än via olja) och dels skapa stöd för en annorlunda taktik för genomförandet av energi- politisk målsättning vad gäller energiekonomi, emissioner samt alternativbränslen. I detta FoU-område ingår elektriska

och mekaniska energiackumulatoren

För att en batteridriven bil skall ha prestanda som är lik- värdiga med dagens konventionella bilar erfordras hos batte- riet energitätheter på mellan 200 och 250 Wh/kg samt effekt- tätheter mellan 100 och 200 W/kg.

Nuvarande blybatterier har en maximal energitäthet av ca

30 Wh/kg. Avancerade batterier kan ernå omkring 200 Wh/kg. Sofistikerade svänghjul kan magasinera uppemot 200 Wh/kg. ! praktiska tillämpningar kan dock maximala, laboratoriemässiga

energitätheter knappast utnyttjas.

Elkraftsindustrin och batteriindustrin visar särskilt intresse för utveckling av batteridrivna bilar under det att oljebola-

gen visar särskilt intresse för utveckling av bränslecell-

drivna elbilar.

Insatsområden.

' Järn- nickelbatteri - Mekanisk energiackumulator

- Okonventionella elbatterier

Området Okonventionella elbatterier är f n i sin helhet sekre-

tessbelagt.

JÄPN— NICKELBATTERI

För att elfordon skall få ökad användning krävs bättre batteri- prestanda vad gäller energitäthet, livslängd samt kostnader.

Det nuvarande blybatteriet har alltför låg energitäthet för

SOU 1977:58 Delprogram energianvändning i drivsystem 103

att göra eldrivsystem konkurrenskraftiga i en personbils-

applikation.

I samband med arbeten på s k järn— luftbatterisystem framkom en mycket bra järnelektrod med kapacitet 2-3 gånger högre än vad som fanns tillgängligt. Genom att kom— binera denna komponent med en konventionell nickelelektrod erhålles ett s k FeNi-batteri med en energitäthet som är

ca'2 gånger större än blybatteriets.

Fortsatta arbeten syftar till att utveckla traktio-

nära järn-nickelbatterier samt att prova detta koncept i andra applikationer. Samarbete med ett amerikanskt företag är också planerat. Denna samverkan avser att optimera elektroderna mot varandra samt att få fram en prototyp

för test i fordon.

MEKANISK ENERGIACKUMULÅTOR

Fordonstrafik i tätorter kännetecknas av upprepade accele- rationer, retardationer samt stillastående. Effektbehovet blir därför mycket varierande med låg medeleffekt men med

tillfälliga stora effektbehov.

Ett drivsystem bestående av motor och mekanisk energiacku- mulator kan förväntas ge lägre bränsleförbrukning, lägre

emissioner och eventuellt bättre acceleration.

Utveckling på materialområdet vad gäller fiberförstärkta polymerer, keramer osv medför potentiella möjligheter att ta fram mekaniska energiackumulatorer i form av sväng-

hjul, som kännetecknas av höga energi- och effekttätheter.

En förstudie av mekaniska energiackumulatorer är avsedd att

ge beslutsunderlag för eventuell fortsatt verksamhet.

104. Delprogram energianvändning i drivsystem SOU 1977: 58

5.6 FoU—område V Utveckling av energiomvandlare

Arbetet inom FoU-område V är av långsiktig karaktär och syftar till att minska beroendet av oljeprodukter och att ange ytterligare en alternativ väg för optimering av energiekonomi och emissioner samt anpassning till fram- tida bränslen av typ metanol och vätgas. En introduktion i fordonsledet av drivsystem baserade på energiomvandla- re av typ bränsleceller kommer dock att dra med sig stora kostnader för bilindustrin. Förutom att förväntade resul- tat från detta FoU-område på sikt bidrager till stats- makternas handlingsfrihet och stöder genomförandet av den energipolitiska målsättningen erhålles även underlag för mera närliggande beslut vad gäller t ex avvägning mellan alternativa värmemotorer och elektrokemiska motorer. Be- slutsunderlaget förstärks av resultat från prototyputveck- ling där prestanda, tillförlitlighet, driftskostnader m m

kan demonstreras.

Motsvarigheten till ackumulator är på bränslecellsidan drivmedelstanken. Energitätheten kan därför relateras till bränslets energiinnehåll. För att dylikt prestandatal skall bli jämförbart mellan olika drivsystem måste hänsyn även tagas till omvandlingsverkningsgrader. Exempelvis blir bensinets energitäthet hos en ottomotor ca 2 kWh/kg med antagen verkningsgrad på omkring 15 % hos drivsystemet. Bränslen, som är lämpliga i bränsleceller, har en energi- täthet i området 1 - 15 kWh/kg. Effekttätheten hos bränsle- celler har angivits till 100 - hOO W/kg. Förekomst av en drivmedelstank medger här snabb energipåfyllning (till

skillnad från ren batteridrift).

Med hänsyn till personbilars körmönster, där medeleffekten är låg men tillfälliga stora effektbehov förekommer, kan det vara ändamålsenligt att i ett hybriddrivsystem kombi- nera bränslecellbatterier och ackumulatorer. De sistnämnda

används vid maximala effektuttag, medan bränslecelldelen

SOU l977:58 Delprogram energianvändning i drivsystem 105

utnyttjas under stationär körning samt för uppladdning av acku- mulatorerna vid lågt effektuttag. En mellanstor personbil skulle sålunda kunna köras på en 10 kW bränslecell i kom- bination med ackumulatorer. Alternativt kan givetvis, om

så befinnes lämpligt, all effekt tagas från en ca 50 kw bränslecell med endast en mindre ackumulator för start

av bränslecellprocessen.

Forskningsläget pekar på att man under 1990-talet bör kunna köra en bil med bränslecell ca 15000 mil om drivmedlet är metanol och ca 100;000 mil om drivmedlet är väte innan bräns-

lecellen är utsliten.

Serieproduktionskostnader skulle enligt nuvarande bedömning- ar bli ca ho kr per kw för en vätebränslecell och ca #00 kr per kW för en metanolbränslecell vid en serie om lOOOO bi-

lar per år med 30 kw bränslecell i varje bil.

Vidare framsteg på bränslecellområdet är förbundna med ut- veckling av billiga katalysatorer för aktuella bränsletyper. Med bränslet vätgas erfordras dessutom utveckling av lämpliga vätelagringsmetoder på fordon. Insatsområden.

- Järn - luft bränslecell - Väte - alternativt metanoldriven bränslecell i elbil - Metanol - luft bränslecell

- Katalysatorutveckling

Väte - alternativt metanoldriven bränslecell i elbil behand— las under 5.7.

Området Katalysatorutveckling är f n i sin helhet sekretess- belagt.

JÄRN — LUFT BRÄ'IVSLECELL

Systemet bygger på en viss typ av syre/luft-elektrod och kan förväntas bli intressant som laddningsaggregat för blybatte-

106. Delprogram energianvändning i drivsystem SOU I977: 58

rier eller, om tillräckliga effekttätheter och livslängds- data kan ernås, såsom huvudframdrivningsbatteri. Omfatt- ningen av tänkbara användningsområden kommer dock att bli

beroende av den driftsekonomi som kan ernås.

Delar av projektet är f n sekretessbelagda med hänsyn till

patentarbete.

METANOL - LUFT BRÄ'IVSLECELL

Avsikten är att utveckla ett 12 volts metanol - luft bräns- lecellbatteri med effekten 50 v och en cellverkningsgrad omkring 35 %. I en tänkt tillämpning kan batteriet fungera såsom ett laddningsaggregat åt en blyackumulator avsedd

att utgöra en kraftkälla i ett litet elfordon, exempelvis eldriven rullstol. Om resultaten utfaller positivt kan ar-

betena utsträckas och bl a inriktas mot prototypverksamhet.

Behov av prototyper

Prototyputveckling får anses som en naturlig del i förelig-, gande programområde. Avsikten med prototyper är bl a att praktiskt demonstrera bränsleförbrukning, emissionsförhål- landen, driftmöjligheter med alternativa bränslen, under- hålls- och serviceegenskaper, körbarhet och tillförlitlig- het samtsäkerhets-och medicinska aspekter. Härvid erhålles bl a underlag för bedömning av kundpreferenser samt erfor-

derlig infrastruktur, faktorer som är väsentliga för intro— duktionsstart och genomslag av energipolitiska målsättning-f

ar.

Insatsområden.

Hybridsystem personbil Hybridsystem buss

Keramisk braytonmotor Elektriska drivsystem

Väte- alternativt metanoldriven bränslecell i

SOU 1977: 58 Delprogram energianvändning i drivsystem

Prototyputveckling avser insatser som ej kan finansieras från annat håll och utgör således inte en totalkostnad för prototypen i fråga.

Området Hybridsystem buss är f n i sin helhet sekretess- belagt.

HYBRIDSYSTEM PERSONBIL

Målet är att ta fram en ny typ av hybriddrivsystem för for- don med hög energiverkningsgrad inkluderande förbrännings- motor, kinetisk energiackumulering, hydrostatisk trans- mission samt integrering med komponenter från andra insats- områden avseende emissioner och energiflexibilitet. Instal- lerad effekt hos förbränningsmotorn är mindre än 1/3 av kon- ventionellt system. Förväntad sänkning av bränsleförbruk-

ningen har uppskattats till inemot 50 %.

KERAMISK BRÅYTONMOTOR

Målet är att ta fram och demonstrera keramiska bränslekam- mardelar, keramisk turbinstator samt keramiskt turbinhjul hos en gasturbin. Genom introduktion av keramikkomponenter kan högre arbetstemperatur utnyttjas, ett förhållande som resulterar i minskad bränsleförbrukning - i föreliggande fall uppskattad till ca 25 %. På sikt kan även en prototyp

bestående av gasturbin i fordon bli aktuell.

KERÅMISK STIRLINGMOTOR

Målet är att ta fram och pröva en stirlingmotorprototyp

med keramiska värmarenheter. Genom introduktion av kera-

108. Delprogram energianvändning idrivsystem SOU 1977: 58

mikkomponenter förväntas en bränsleförbrukningsreduktion

på ca 20 %.

ELEKTRISKA DRIVSYSTEM

Hittills utförda prototypprojekt har bl a resulterat i

två fordon utrustade med olika elektriska motorsystem. Prototyparbetet har koncentrerats till elbilar utom vad avser själva strömkällan. Avsikten är att använda be- fintliga fordon som ”testbädd” för nya komponenter i elekt- riska drivsystem, såsom bränsleceller, regenerativa broms-

ar samt kombinationer med mekaniska energiackumulatorer.

VA'TE— ALTERNATIVT METANOLDRIVEIV BRA'NSLECELL I ELBIL

Målet är att framta en bränslecelldriven elbil samt att därefter demonstrera olika körprogram i stads- och lands- vägskörning. Härvid erhålles underlag för bedömning av bl a driftegenskaper och driftkostnader. Bränslecelldrivna el- bilar har ej provats praktiskt i Sverige och erfarenheter saknas bl a vad gäller reglerteknik under olika körmönster samt livslängd på själva bränslecellen. Dessutom erfordras _ praktiska prov med förvaring av väte, som utgör ett alter-

nativ till metanol för bränslecelldrift. Projektet genomföres så att anskaffning och installation

av bränslecellen i en försöksvagn drives i statlig regi

och provningsutförande sker i samråd med branschindustrin.

Forskningsmål

Den övergripande målsättningen för delprogrammet Energianvändning i drivsystem är att FoU-verksamhe-

ten bör inriktas så att en optimal helhetsbild efter-

SOU 1977: 58 Delprogram energianvändning i drivsystem 109

strävas för de interfererande begreppen energiekonomiska besparingar, energibärarflexibilitet samt emissionsreduk-

tioner.

Denna inriktning avviker från proposition l975z30 där man behandlar energiekonomiska förbättringar och energiflexi- bilitet såsom tämligen separata begrepp och icke nämner emissionsproblematikens anknytning till övrig målsättning.

En jämförande utvärdering av emissionsförhållanden hos drivsystem är f n osäker. Exempelvis saknas entydiga vikt- faktorer för koloxid, kolväten och kväveoxider, som är de förbränningsprodukter, vilka först blivit aktuella för emissionsnormer. Dessutom kan i framtiden nya emissions- komponenter bli uppmärksammade, exempelvis kommer sanno- likt partikelaerosoler att tillmätas ökande betydelse.

Att ersätta befintliga motortyper kan väntas bli en mycket kostsam process för samhället och industrin. Det är ej hel- ler meningsfullt förrän något drivsystem med överlägsna egenskaper vad gäller energiekonomi, energibärarflexibilitet och emissioner blivit tillgängligt. Någon dylik situation föreligger icke f n. Prioritering av något speciellt alter- nativt framdrivningssystem bör ännu ej ske.

De omfattande utvecklingskostnaderna i samband med en even- tuell introduktion av alternativa framdrivningssystem inne- fattar FoU, produktionsförberedelser samt uppbyggnad av infrastruktur avseende service och underhåll, drivmedel samt drivmedelsdistribution. Därför är det angeläget att erhålla beslutsunderlag och så tidigt som möjligt avgöra inriktning- en mot antingen värmemotorer eller elektrokemiska motorer. För dagen synes potentiella prestandahöjningar hos värmemotorer vara knutna till utvecklings- och introduktionsmöjligheter av keramkomponenter i motorns högtemperaturzoner. För elektro- kemiska (bränslecell-) motorer synes utvecklingen vara be- roende av framsteg vad gäller elektrodmaterial, katalytiska

110. Delprogram energianvändning i drivsystem

ytreaktioner samt vätgaslagring.

Med den tidshorisont som gäller för ifrågavarande insats- planer är det därför motiverat att en del av FoU-arbetena fortfarande inriktas på befintliga drivsystem.

Även om FoU-verksamhet avger specifika tekniska förbätt- ringar i linje med den energipolitiska målsättningen måste ytterligare förhållanden beaktas för att erhålla totala energibesparings- och emissionsbegränsningseffek—

ter. Dit hör bl a:

- Tidsförloppet vad gäller förberedelser fram till

introduktionsstart av modifierade drivsystem.

- Köparpreferenser som bestämmer andelen modifiera- de fordon i bilbeståndet. Produktionskostnad, till- förlitlighet samt service- och tillbehörssystem

är härvid väsentliga faktorer.

I långsiktsbedömningen har uppskattats att det tar åtmins- tone 15 år innan nya modifierade system kan få full genom- slagskraft. Uppenbarligen kan inom en sådan tidsrymd för- ändringar uppstå vad gäller kundattityder och teknisk ut- veckling, varvid förutsättningarna för den avsedda intro- duktionen kan rubbas. Då flera förhållanden i det energi- politiska målsättningskomplexet är interfererande skulle ett systemanalytiskt förfarande, t ex i samband med for-

mulering av lagstadgade normer, vara värdefullt.

Av speciellt intresse är modifikationer som kan appliceras på befintlig fordonspark. Genomslaget av sådana skulle uppenbarligen ske snabbare än via ett nybilstillskott. Detta gäller vissa alternativa drivmedel samt reduktion

av rull- och luftmotstånd.

Statens roll i dessa sammanhang avser båda långsiktiga,

riskfyllda samt grundläggande och nyskapande projekt.

S()IJ 1977: 58

SOU 1977: 58 Delprogram energianvändning i drivsystem 111

I biltillverkarnas produktplanering är de viktigaste fak- torerna kundpreferenser och lagstiftning. När staten för- ordar utveckling mot vissa energipolitiska mål som skil- jer sig från aktuella kundpreferenser och lagstiftning kan detta innebära stora avvikelser från normal produkt- utveckling. I vilken form ett eventuellt statligt stöd

då skall gestaltas är dock inte självklart utan beror på bl a nivån hos tänkta normer vad gäller t ex emissioner och bränsleförbrukning, industrins potential att uppfylla dessa samt kundernas förväntade attityder till produk- ten. Stöd kan exempelvis ha formen av lättnader i eller tidsmässig förskjutning av normföreskrifter, ekonomiska FoU-bidrag till industrin, påverkan av köparpreferenser

samt skapande av begränsad marknad.

Tiden från projektering av ett nytt fordon till skrotning i konsumentledet kan omfatta tiotalet år. Därför måste redan i projekteringsstadiet stora tidsrymder överblick- as. Branschindustriernas incitament att själva utveckla fordon med vissa karakteristika ökar om den energipolitis-

ka målsättningen framstår som tydlig och konsistent.

112. Delprogram energianvändning i drivsystem SOU 1977: 58

5.9. Medelsbehov

En projektanknuten fixering av alternativa ambitionsnivåer är på detta stadium knappast meningsfull. Orsaken är att många insatsområden föregås av förstudier vars resultat

får bilda beslutsunderlag för fortsatta FoU-insatser. Men även påbörjade större projekt kan efter viss tid ge nedslå- ende resultat varför en avveckling av projektet kan vara rimlig. Å andra sidan kan delresultatet vara över förvän- tan varvid en utökning av insatserna kan bli aktuell. Dessa förhållanden kan givetvis inte bedömas a priori. De alterna- tiva ambitionsnivåer som anges i insatsplanen har därför i viss mån medelvärdesmässig karaktär. Den exakta fördelning- en kan således överblickas först efter fördjupade utvärde-

ringar.

Med hänvisning till den tidigare förda diskussionen om fort- satt verksamhet hos Svensk Metanolutveckling AB på tre al— ternativa ambitionsnivåer anges här även de medel som ford-

ras för metanolbolagets vidkommande.

- Verksamheten fortsätter som under perioden 1975-1978.

Medelsbehov: 16 milj kr.

- Verksamheten dras ner till ett minimum. Personal be- hålles för förvaltning av tidigare framtaget material och för bevakning av utvecklingen på energiområdet inom och utom Sverige. Verksamheten skall vid behov kunna återupptas i större omfattning. Medelsbehov:

8 milj kr.

- Verksamheten utökas. Både utredningsarbete och experi

mentella projekt forceras. Specifika delområden får

intensivt stöd. Prototyper utvecklas och provas.

Medelsbehov: 21 milj kn

SOU 1977: 58 Delprogram energianvändning i drivsystem 113

ALTERNATIV I

Principiellt innebär alternativ i en resursinsats som mot- svarar disponibla medel under innevarande period. I kost-

naderna är inräknat 10 % kostnadsökning under tre år.

ALTERNATIV II

En reducering av medel till 50 % av innevarande periods anslagsnivå medför att en avvecklingsplan måste upprättas för pågående forskning. I många insatsområden blir verksam- heten inskränkt till enbart litteraturbevakning. Denna om- fattning av FoU-verksamheten är knappast förenlig med stats- makternas långsiktiga intentioner och målsättningar inom

energiområdet.

ALTERNATIV III

Detta alternativ innebär en ökning av medlen med ca 70 % jämfört med alternativ I och kan bl a ses som en forcering av det sistnämnda alternativet. Exempelvis intensifieras inom metanolbolaget arbetena på en metanoldiesel så att

1979 finns en prototyp, vilken bedöms som intressant bl a för gruvor. Dessutom finns vissa potentiellt angelägna in- satsområden, såsom keramisk braytonmotor. Utveckling av ran- kinemotor och mekanisk energiackumulator finns ej med i al- ternativ I.

| tabell 24 finns sammanfattande översikt av medelsbehoven

för de olika FoU-områdena.

114. Delprogram energianvändning i drivsystem SOU 1977: 58

Tabell 24. Medelsbehov för delprogram Energianvändning i drivsystem 1978-1981 (milj kr).

FoU-områden Alternativ I Alternativ II Alternativ Ill | Utveckling av alternativa 17.3 8.7 23.5 drivmedel

II Utveckling

av befintliga 3.3 2.0 h.8 drivsystem

lll Utveckling av alternativa 3.0 1.5 11.9 drivsystem

IV Utveckling av energiacku- 2.0 1.6 A.0 mulatorer

V Utveckling av energiom- 3.b 1.7 6.2 vandlare

Totalt 29.0 15.5 50.h

I tabellen har kostnader för administration, information och

utlandsbevakning beräknats under respektive FoU-område.

Medel och ambitionsnivåer för tiden efter 1981 blir givet-

vis beroende på hur aktuella FoU-insatser utfallit och huru- vida den energipolitiska målsättningen ändrats. I problem- komplexet energiekonomi - energibärarflexibilitet - emissions- begränsningar erfordras sannolikt ökade insatser av bl a sys— temanalytisk karaktär så att forskningsinriktning samt be- slutsunderlag för normer o dyl blir så fullständigt som

möjligt.

Vad gäller värmemotorer knytes stora förhoppningar kring introduktion av keramer. Om förhoppningarna infrias är

fortsatta insatser aktuella.

FoU-insatserna rörande elektrokemiska motorsystem (inkl

katalysatorutveckling) bör bl a ge sådant underlag

SOU 1977: 58 Delprogram energianvändning i drivsystem

att dessa drivsystem kan värderas och deras utvecklings- potential bedömas gentemot värmemotorer. Fortsatta och

sannolikt ökade insatser kan bli aktuella.

På energiproduktionshåll studeras alternativa energiför- sörjningsprofiler. Den energibärare som utgör en ”gemen- sam nämnare”I i dessa profiler är metanol, vilket är ett

fördelaktigt bränsle för bränsleceller och är användbart

i på lämpligt sätt anpassade motorer.

Fortsatta och sannolikt ökade insatser vad gäller metanol, där energianalyser, anpassning till olika värmemotorer, utvärdering av emissionsförhållandena m m ingår är aktu-

ella.

Tidsperspektivet beträffande väte är längre jämfört med metanol men då väte i framtiden kan bli en generellt an- vänd energibärare bör insatserna på detta område fort-

sättas.

Mot denna bakgrund uppskattas att medelsbehovet efter 1981 kommer att motsvara alternativ lll dvs ca 50 milj kr i aktuellt penningvärde.

RESURSSITUATION

För genomförandet av FoU-verksamheten kan anlitas fordons- och transportmedelsindustri, ackumulatorindustri, annan lämplig indUstri, enskilda forskare eller uppfinnare samt

universitet och högskolor.

Genom industrisamverkan kan en hög grad av medfinansiering av projekten påräknas. Det är också hos industrierna som uppnådda FoU-resultat kan omsättas till praktiska resultat. En prioritering av industriförankrade projekt bedöms så-

lunda motiverad.

116. Delprogram energianvändning i drivsystem SOU 1977: 58

Landets samlade kompetensresurser bedöms vara tillräckliga för genomförande av FoU-verksamheten. Det utesluter dock inte olika former av internationell samverkan, men några

konkreta planer härför finns ej f n.

S()Lll977258

6 TOTALT MEDELSBEHOV FÖR PROGRAM 2

Det totala medelsbehovet för program 2 Energianvändning för transporter och samfärdsel under treårsperioden 1978-1981 sammanfattas i tabell 25.

Tabell 25. Medelsbehov för program 2 Energianvändning

för transporter och samfärdsel 1978-1981 (milj kr).

———-___—__________

Delprogram Alternativ I Alternativ ll Alternativ ||| _____________________________________________________ Transportsyste- mets utveckling 8.0 A.0 1A.O Energianvänd- ning i driv- 29.0 15.5 50.A system

Totalt 37.0 19.5 6li.Li

——-——————-____________

sou 1977: 58 119

7 REFERENSER | URVAL

1 Energikonsumtion vid transporter. Rapport 1. Sta- tistik över energikonsumtionen 1970-1975. Statens Vägverk - Transportnämnden.

2 Engström, M.-G., Sahlberg, B.: Interurbana resor med järnväg. 1976. (intern SJ-rapport)

3 Engström, M.-G., Sahlberg, B.: Internt material framtaget inom pågående projekt ”Transport- struktur och regional organisation”. (Avrap- portering sker 2:a halvåret 1977).

& Kommunikationsdepartementet. Bilaga 9 till budget- propositionen 1977 (Prop. 1976/77:100, Bi— laga 9).

5 Kordi, I.: Drivmedelsförbrukningen i Sverige emot

år 1990 - Personbilar. Transportforsknings- delegationen 1976:1.

6 Personbilarnas årliga körlängd regionvis under 1972/73. Statens Vägverk. Tö 122.

7 Resmönstrets säsongförändringar. Statens Vägverk DA 106.

8 SOU l97h:6h,65: Energi 1985. 2000. (bilaga)-

9 SOU 197hz75 : Energiforskning. Transporter och sam- färdsel.

10 SOU 1975:66: Trafikpolitik - behov och möjligheter. 11 SOU 1975:89: Långtidsutredningen 1975. 12 Statistiska meddelanden (SM): serie T.

13 Sveriges energikonsumtion till 1995. Referensprognos. SIND PM 1977:5.

lh Transporter i Sverige, Kommunikationsdepartementet. DszK 1975zh. 15 TU 71 Trafikundersökningar i Stockholmsregionen

hösten 1971 nr 1 och 2. 16 Science vol 193 (1976).

17 I. Walldén: Framtida drivmedel (jan 1975). Utrednings- rapport på uppdrag av Sveriges Bilindustri- och Bilgrossistförening och MotorbranSchens Riks- förbund.

120 Referenser i urval SOU 1977: 58

18 Methanol as a Fuel. Proceedings of Symposium. Stockholm 1976.

19 Ny Teknik 39 (1976).

20 Neuen Kraftstoffe auf der Spur. Bundesminis- terium för Forschung und Technologie

(19714) .

SOU 1977: 58

Bilaga

Förteckning över stödda projekt inom programmet Energianvändning för transporter och samfärdsel

122 Bilaga: Projektförteckning SOU 1977: 58

PROJEKTFÖRTECKNING 1977_03_10

De program _ Program Programorgan Transportsystemets utveckling 2 TFD . 1 " 2 9 k . p k .. d... och man Projektle

33/77—82 Energikostnader- transporter- 1975- 07- 01 1978—06—30

anläggningskoncentration. G Törnqvist, inst för kulturgeo- grafi och ek geografi, Lund

81/76—82 Transportstruktur och regional 1975-07-01 1977—10-31 organisation. M-G Engström, nordiska inst för samhällsplane- ring, Stockholm

57/76—82 Samverkan mellan mindre och me- 1977—10-31 delstora företag. S Bjerninger, inst för transportteknik, Lund

67/77—82 Bränslebesparing inom flygtrans 1976-07-01 1978-06—30 portsektorn. A Gustavsson, flyg- tekniska försöksanstalten, Stoc holm

144/76-82 Ortstruktur, persontransporter 1976-07-01 1978-06-30 och energikonsumtion. L Nordströ kulturgeografiska inst, Göteborg

44/76-82 Samåkning med privatbil. 1976-07-01 1978—06-30 Y Vesterlund, inst för stads— byggnad, Göteborg

196/76—82 Effekter av olika system för 1978—06—30 bensinransonering. P Bohm, na— tionalekonomiska inst, Stockhol

31/77—82 Undersökning genom datorsimule- 1978-06-30 ring av samåkning i taxi. A Otteblad, inst för reglertekni ,

Göteborg

SOU 1977: 58 Bilaga: Projektförteckning 123

PROJEKTFÖRTECKNING 1977_08_]0

De program _ Program Programorgan Transportsystemets utveckling 2 TFD

106/77-82 Energieffektiviteten inom det

svenska person- och godstrans- portsystemet. I Kordi, inst för vägbyggnad, Stockholm

74/77-82 Tekniska hjälpmedel och operati . 120 1977—07—01 1978-09-30 rutiner för taxi i ett storstad—— område och i medelstor stad.

J Börjesson, Teleplan fB, Solna

PROJEKTFÖRTECKNING DATUM: 1977—06-30

Delprogram . " " _ . _ Program Programorgan ' Energlanv for transporter o samfardsel: Energlanv 1 drlvsystem 2 STU 1 Projektledare/ , . ” Uppdelning per " 2 ' ' ' Se 1 at stod Startdatum Slutdatum Amneskod Projekt" PFOJEkH'tel Stödmottagande institution V' 3 budgetår -

Reglersystem för konverter— 75/76 15.000 750901 760630 j_ng av dieselmotorer för

drift med fasta bränslen

124. Bilaga: Projektförteckning

74—6569 Förbättring av Wankelmotors P Steinwall 75/76 2.000 760401 760630 hemlig driftekonomi genom kylnedels insprutning. Provkörning

75—3423 Järn/luftcell, fortsatt ut- AB S T Powercell 170.000 75/76 170.000 750701 760630 hemlig vecklingsarbete O Siwersson 75—3463 Patentansökningar i utlandet AB S T Powercell 45.000 75/76 45.000 750501 760630 hemlig beträffande järn/luftcell O Siwersson

75—3674 Bränslekvalitetens inverkan Inst f förbränningsmo— 130.000 75/76 130.000 760101 761231 på energifrigörelseförlopp tortelmik CI'H i förbränningsmotorer, hu— L Th Collin vudsakligen dieselmotorer

75—3724 Undersökning av kombinatio— Inst f förbränningsmo— 120.000 75/76 120.000 750701 760630 nen avgasrecirkulation, ett torteknik CI'H tyngre bränsle än normalt L Th Collin och speciella starthjälpme— del för en förgasarmotor

75—3726 Reglerfunktionernas inverkan Inst f förbränningsmo— 125.000 125.000 750701 760630 på driftegenskaper och eni— torteknik CI'H ssioner L Th Collin

75—3750 Fasta elektrolyter; egenska— Fysiska Inst CTH 100.000 100.000 751001 760630 hemlig per och tillämpningar A Lundén

SOU 1977: 58

1) Programorganets djerienr. el dyl 2) lfylles av DFE

PROJEKTFÖRTECKNING DATUM:

Del ro ram . .. u . . . Program Programorgan p g Energianv for transporter o samfardsel: Energianv 1 drivsysten _ STU 1 H 2 Projektnr Projekttitel Startdatum Slutdatum Amneskod

75—4374 Stirlingnotor med förhöjd 75/76 400.000 760101 770630 hemlig verkningsgrad och hög effekt 76/77 600.000 täthet genom utnyttjande av keramiska vamdelar, utveck— lings— inkl motor-prov

Projektledare/ Stödmettagande institutidn

Uppdelning per budgetår

Beviljat stöd

United Stirling T Lia 1.ooo.ooo

75—4 683

Vidareutveckling av prototyp ELIS AB R Johansson för elbilen ELIS

75/76 30.000 760101 761231

75—5105

Förkanmare med ultraljudan— ordning

A'NieISen 75/76 30.000 760101 760630

75—6087

Testning av det ekonomiska Fiskefartyget GG 575 och miljärässiga resultatet Tudor V larsson vid utförandet av propeller—- dysa på ett fiskefartyg

75/76 82.000 760101 761231

75—6214

Släpvagn för tinmertransport Å Andersson er i lättmetall

75/76 54.000 760101 760630

75—6642 hanlig

System 54 AB Volvo Th Brynielsso l.000.000 75/76 400.000

76/77 600.000

760101 770630

76—3015

760101 761231

Anordning av förbränningsno— A Nielsen tor för att alstra chockvågo och turbulens i gasblandning en i mrtorns förbrännings— rum för snabb och intensiv

blandning av partiklarna i

gasmassan

75/76 30.000

1) Pro ramor anets diarienr. el d 1

SOU 1977: 58

Bilaga: Projektförteckning

PROJEKTFÖRTECKN ING

] . .. _ . _ . Program Programorgan De program Energianv for transporter o samfardsel: Energianv 1 drivsysten _ STU 1 Projektledare/ . _ " Uppdelning per " 2 " ' ' Bev 1 at stod Startdatum Slutdatum Amneskod PrOJektnr PrOJekttxtel Stödmottagande institutidn ' J budgetår

76—3214 Tätningselenent för pulver— 225.000 76/77 115.000 760701 780630 (74—4923) dieslar 77/78 110.000

126. Bilaga: Projektförteckning

76—3261 Ultraljudanordning i förbrän Uppsala universitet 150.000 75/76 50.000 760101 770630 ningsmtorer 76/77 100.000

76—4299 Behovsstyrd vatteninjicering UFAB P E Ljung 86.000 75/76 60.000 760401 770630 1 förbrärmingsrmtorer 76/77 26.000

76—4721 Elektriskt drivsysten med United Stirling 25.000 76/77 25.000 760401 760630 stirlingmotordrivet laddning-B Hallare aggregat — systenstudie

76-4721b Samma som ovan Samna scm ovan 10.000 76/77 10.000 760401 760630

76—4748 City-weekendbil—maskineri Inst f förbränningsmo— 300.000 76/77 300.000 760701 770630 hemlig I och II torteknik CI'H L Th Collin

76—5084 Heterogen katalys och för- AB Volvo Th Högberg 800.000 400.000 760701 780630 hemlig bränning 400 . 000

76—6427 Utvärdering av Saab—Scanias United Stirling 65.000 65.000 761101 770630 ångmotor. Förstudie S Carlqvist 76—6427b Samma som ovan. Etapp 2 Sarrma som ovan 175.000 175.000 770301 770531

76-6490 50 W metanol—luftbränslecell Inst f kemisk teknologi 179.000 71.200 780630 batteri 107 . 800

77-3061 Utveckling av ny typ av bil— Elstatic International 55.000 55.000 770630 hemlig

SOU 1977: 58

1) Programorganets dåarienr. el dyl 2) lfylles av DFE

mm..-x—.m_s»..n_aeeex.aÅ__d____a.._._.___._.u.__________._______________._.__.__s_.________.___________._.__________________________—___________________J

44 PROJEKTFÖRTECKNING DATUM:

Delprogram . .. _, _ _ _ Program Programorgan Energianv for transporter o samfardsel : Energianv 1 drivsystem 2 STU

S()U 1977: 58

1. Projektledare/ . . ,, Uppdelning per .. 2 ' t ' ' l Bevcl at stod Startdatum Slutdatum Amneskod M PFOJEku) te Stödmottagande inst? tutidn J budgetår

77—3062 Utveckling av vattencell Elstatic International 25.000 76/77 25.000 770101 770630 hemlig AB J O Wallén

77-3436 Utveckling av energitäta SV Utvecklings AB 500.000 76/77 500.000 760701 770630 nickeljärnbatterier B Andersson

77—3894 Förkamnaremedultraljudan— ANielsen 30.000 75/76 30.000 760101 760630 ordning

Bilaga: Projektförtcc'kning

l) Programorgenets diarienr. el dyl 2) Ifylles av DFE

__ KUNGL. BIBL

- 7 OKT 1977 STOCKHOL

Statens offentliga utredningar 1977

Kronologisk förteckning

1. Totalförsvaret 1977—82. Fö. 2. Bilarbetstid. K. 3. Utbyggd regional näringspolitik. A. 4. Sjukvårdsavfall. Jo. 5. Kvinnlig tronföljd. Ju. 6. Översyn av det skatteadministrativa sanktionssystemet 1.8. 7. Rätten till vapenfri tjänst. Fö. 8. Folkhögskolan 2. U. 9. Betygen i skolan. U, 10. Utrikeshandelsstatistiken. E, 11. Forskning om massmedier. U. 12. Kommunal och enskild väghållning. K. 13. Sveriges samarbete med u-Iänderna. Ud. 14. Sveriges samarbete med u-Iänderna. Bilagor. Ud. 15, Handelsstälsindustrin inför 1980-talet. I. 16. Handelsstålsindustrin inför 1980-talet. Bilagor. I. 17. Översyn av jordbrukspolitiken. Jo. 18. Inflationsskyddad skatteskala. B. 19. Radio och tv 1978—1985. U. 20. Kommunernas ekonomi 1975—1985. B. 21. Svensk undervisning i utlandet. U. 22. Arbete med näringshiälp. A. 23, Psykiskt störda lagöverträdare. Ju. 24. Näringsidkares avbetalningsköp m.m. Ju. 25. Båtliv 2. Registerfrågan. Jo. 26. Kvinnan och försvarets yrken. Fo. 27. Revision av vattenlagen. Del 4. Förslag till ny vattenlag. Ju. 28, Kortare väntetider i utlänningsärenden. A. 29. Konkursförvaltning. Ju. 30. Elektronmusik i Sverige. U. 31. Studiestöd. U. 32. Konsumentskydd vid köp av begagnad personbil. Ju. 33. Allmänflygplats—Stockholm. K. 34. Inrikesflygplats—Stockholm. K. 35. Inrikesflygplats—Stockholm. Bilagor. K. 36. Ersättning för brottsskador. Ju. 37. Underhåll till barn och frånskilda. Ju. 38. Folkbildningen i framtiden. U. 39. Företagsdemokrati i kommuner och Iandstingskommuner. Kn. 40. Socialtjänst och socialförsäkringstillägg. S. 41. Socialtjänst och socialförsäkringstillägg. Sammanfattning. S, 42, Kronofogdemyndigheterna. Kn. 43. Koncentrationstendenser inom bvggnadsmaterialindustrin. I 44. Skyddad verkstad—halvskyddad verksamhet. A. 45. Information vid kriser. H. 46. Pensionsfrågor m.m. S, 47. Billingen. I. 48. Översyn av de speciella statsbidragen till kommunerna. B. 49. Översyn av rättshjälpssystemet. Ju. 50. Häktning och anhållande. Ju. 51. Fusioner och förvärv i svenskt näringsliv 1969—73. H. 52. Forskningspolitik. U. 53. Sektorsanknuten forskning och utveckling. Expertbilaga 1. U. 54. Information om pågående forskning. Expertbilaga 2. U. 55. Forskning i kontakt med samhället. Expenbilaga 3. U. 56. Energi — program för forskning, utveckling, demonstration. I. 57. Energi — program för forskning, utveckling, demonstration, Bilaga A. I. 58. Energi — program för forskning, utveckling, demonstration. Bilaga B. |.

Statens offentliga utredningar 1977

Systematisk förteckning

Justitiedepartementet

Kvinnlig tronföljd. [5] Psykiskt störda lagöverträdare, [23] Naringsidkares avbetalningsköp m.m. [24]

Revision av vattenlagen, Del 4, Förslag till ny vattenlag. [27] Konkursförvaltning. [29] Konsumentskydd vid köp av begagnad personbil. [32] Ersättning för brottsskador. [36] Underhåll till barn och frånskilda. [37] Översyn av rättshjälpssystemet. [49] Häktning och anhållande. [50]

Utrikesdepartementet

Biståndspolitiska utredningen. 1. Sveriges samarbete med u— länderna. [13] 2. Sveriges samarbete med u-Ianderna. Bilagor. [141

Försvarsdepartementet

Totalförsvaret 1977e82. [1] Rätten till vapenfri tjänst. [7] Kvinnan och försvarets yrken. [26]

Socialdepartementet

Socialutredningen. 1. Socialtjänst och socialförsäkringstillägg. [40] 2, Socialtjänst och socialförsäkringstillägg. Sammanfatt- ning.]41] Pensionsfrågor m.m. [46]

Kommunikationsdepartementet

Bilarbetstid. [2] Kommunal och enskild väghållning. [12] Allmanflygplats—Stockholm. [33] Brommautredningen. 1. Inrikesflygplats—Stockholm. [34] 2. lnri- kesflygplats—Stockholm, Bilagor. [35]

Ekonomidepartementet Utrikeshandelsstatistiken. [10]

Budgetdepartementet

Översyn av det skatteadministrativa sanktionssystemet 1. [6] Inflationsskyddad skatteskala. [18] Kommunernas ekonomi 1975—1985. [20] Översyn av de speciella statsbidragen till kommunerna. [48]

Utbildningsdepartementet

Folkhögskolan 2. [8] Betygen i skolan. [9] Forskning om massmedier. [11] Radio och tv 1978—1985. [19] Svensk undervisning i utlandet. [21] Elektronmusik i Sverige. [30] Studiestöd. [31] Folkbildningen i framtiden. [38] Forskningsrådutredningen. 1. ForskninQSpolitik. (52) 2. Sektors- anknuten forskning och utveckling. Expenbilaga 1. (53) 3. Infor— mation om pågående forskning, Expertbilaga 2, (54) 4. Forsk- ning i kontakt med samhallet. Expertbilaga 3. (55)

Jordbruksdepartementet

Sjukvårdsavfall. [4] Översyn av jordbrukspolitiken, [17] Båtliv Z. Registerfrågan, [25]

Handelsdepartementet

Information vid kriser. [45] Fusioner och förvärv i svenskt näringsliv 1969—73. [51]

Arbetsmarknadsdepartementet

Utbyggd regional näringspolitik. [3] Arbete med näringshjälp. [22] Kortare väntetider i utlänningsärenden. [28] Skyddad verkstad—halvskyddad verksamhet. [44]

Industridepartementet

Handelsstålsutredningen. 1. Handelsstålsindustrin inför 1980- talet. [15] 2. Handelsstalsindustrin inför 1980-talet. Bilagor. [16] Koncentrationstendenser inom byggnadsmaterialindustrin. [43] Billingen. [47] Delegationen för energiforskning. 1. Energi —- program för forsk- ning, utveckling, demonstration. [56] 2. Energi — program för forskning, utveckling, demonstration. Bilaga A. [57] 3. Energi - program för forskning, utveckling, demonstration. Bilaga 8. [58]

Kommundepartementet

Företagsdemokrati i kommuner och Iandstingskommuner. [39] Kronofogdemyndigheterna. [42]

KUNGL. BIBL - 7 OKT l977 STOCKHOLM

___—l—-———L—._l—-———

Diagram för omvandling mellan energienheter. Logaritmisk skala.

” LiberFörlag

ÄHmånHaFörlager