Dossier Truckpedia 1 : Trucks op Gas

 11/09/2014  Claude Yvens  Economie, Expertise Center, Economie, Fleet Management, TruckPedia
Dossier Truckpedia 1 : Trucks op Gas

Van de reeds bestaande alternatieve aandrijvingen lijken de gasmotoren de beste vooruitzichten te geven in het vervoer op middellange en lange afstand. Hun troeven: minder CO2-uitstoot, minder lawaai en nu ook een langer rijbereik openen nieuwe deuren.

 

1. Gas als brandstof
2. Voordelen van gas als brandstof
3. Nadelen van gas als brandstof
4. De TCO van een vrachtwagen op gas
5. Waar vind je gas in België?
6. DualFuel voertuigen
7. Hat aanbod van de constructeur
8. Getuigenissen van gebruikers
9. Toekomstperspectieven
10. Nuttige links

België telt momenteel… 11 trucks die rijden op CNG of LNG. Dat is volgens de cijfers van de vereniging NGVA 100 keer minder dan in Frankrijk of Italië en… 1.500 keer minder dan in Armenië. De situatie was bij de personenwagens ongeveer net zo slecht… tot het voorbije Salon van Brussel toen op enkele weken tijd 700 voertuigen werden verkocht! Het bewijst dat een goede mix van premies en communicatie tot resultaten kan leiden.

 

 

1. Gas als brandstof

Methaangas is een verzamelnaam voor biogas en aardgas, die allebei voor een groot deel bestaan uit methaan. Aardgas is een fossiele brandstof die tussen 40 en 500 miljoen jaar oud is en die op grote diepte uit de aardkorst wordt gehaald.
Biogas is te vergelijken met aardgas, maar is een hernieuwbaar gas dat ontstaat wanneer organisch materiaal door bacteriën wordt ontbonden in een zuurstofvrije omgeving. Het kan bijvoorbeeld worden gewonnen uit huishoudafval en ander organisch afval.

Methaan kan gebruikt worden onder vloeibare vorm (LNG – Liquid Natural Gas) of samengeperste vorm (CNG – Compressed Natural Gas).

– Eén liter LNG bevat evenveel energie als 630 liter gas in zijn natuurlijke staat en 1,7 liter LNG bevat evenveel energie, namelijk 0,72 kg, als een liter diesel. LNG wordt gekoeld tot -162° op omgevingsdruk.

– CNG wordt opgeslagen bij een druk van 200 bar. Zijn energetische doeltreffendheid is 2,4 maal minder dan die van LNG, maar zijn productie is goedkoper.

Methaan (CNG of LNG) kan een tussenstap zijn naar BioMethaan (LBG) dat geproduceerd wordt op basis van hernieuwbare bronnen.

Mono- of bibrandstof

De motor met interne verbranding kan perfect werken met methaangas of propaan (vloeibaar of samengeperst) of met een diesel-gas mengsel. De diesel-propaan mengsels zijn een zaak voor onafhankelijke specialisten, maar de constructeurs leveren nu ook modellen op gas of twee brandstoffen. Die twee oplossingen verschillen onderling door een fundamenteel element: de ontsteking.

In een gasmotor verloopt de ontsteking als in een ottomotor, met ontstekingskaarsen. De beperkte compressieratio (11,5:1 in de Iveco Stralis LNG) verklaart meteen het huidig bereikte lage vermogen.

In een motor met twee brandstoffen maakt de compressieverhouding van het mengsel lucht/brandstof het mogelijk de ontsteking door zelfontbranding aan te houden. Er is dus niet het minste verlies van vermogen. Volvo leverde bijvoorbeeld de FM Dual Fuel van 460 pk (in Euro 5).

 

2. Voordelen van gas als brandstof

– Methaan stoot minder CO2 uit, want het bevat 75% koolstof en 25% waterstof. Diesel daarentegen bevat 86,5% koolstof en 13,5% waterstof. De uitstoot van koolstofdioxide liggen tot 23 % onder die van een vrachtwagen op diesel (tot 70 % met biogas). Die waarden zijn overigens theoretisch, want ze zijn sterk afhankelijk van de gebruikscyclus van de motor. In de praktijk is een verlaging van 10 tot 15 % van de CO2 emissies redelijk;

– Methaan stoot ook 95 % minder fijne deeltjes uit en 35 % minder NOx dan diesel;

– Zijn prijs is concurrentieel (gemiddeld 60% van de dieselprijs), maar is afhankelijk van de accijnstarieven van de staat. In de drie landen waar de eerste Dual Fuel voertuigen van Volvo Trucks getest werden, schommelt de prijs van LNG vergeleken met diesel 60 tot meer dan 80% in functie van de plaatselijke taksen. De prijs is tevens afhankelijk van de winstmarge die de exploitant van het servicestation neemt (ter herinnering: ongeveer 0.02 EUR voor diesel);

– Methaangas is geurloos bij verbranding

– De wereldreserves aan gas dekken 230 jaar van de huidige productie ;

– Biomethaan zorgt voor een 95% vermindering van de CO2-uitstoot en slorpt heel de uitstoot van fijne deeltjes op.

– Een methaanmotor stoot 5 dB minder uit dan diesel, wat overeenstemt met de perceptie van een geluid van 50% minder. Voertuigen op gas zijn dus ideaal om bijvoorbeeld ‘ s nachts in steden te gebruiken ;

– Als het geproduceerd wordt op basis van hernieuwde bronnen (LBG), is het de alternatieve brandstof die het minste landbouwgrond in beslag neemt (in verhouding tot ethanol, synthetische diesel en biodiesel op basis van koolzaad).

– Methaan zou perfect verenigbaar zijn met waterstof in een motor met twee brandstoffen;

– De eerste getuigenissen van gebruikers (zie hoofdstuk 8) maken niet gewag van bijzondere problemen in verband met betrouwbaarheid.

 

3. Nadelen van gas als brandstof

 

  • Een hogere aanschafprijs (ongeveer 40.000 EUR, tegenover 25.000 en 30.000 EUR meerprijs voor een Dual Fuel af fabriek);
  • Tot nu toe was het rijbereik van de 100% gasvoertuigen een rem voor hun echte doorbraak. De eerste Iveco’ s die Delhaize koos in het kader van zijn project voor geruisloze leveringen, hebben 11 CNG-tanks, die borg staan voor een rijbereik van maximaal slechts 450 kilometer. Voertuigen met LNG hebben een grotere autonomie;
  • Een gasmotor heeft een lagere thermische efficiëntie dan een dieselmotor;
  • Ook al neemt het aantal servicestations dat CNG aanbiedt toe, er zijn tot hiertoe slechts twee servicestations die LNG aanbieden (zie ook hoofdstuk 5). Het is veel gemakkelijker om een CNG infrastructuur te installeren dan een LNG omwille van veiligheidsredenen;
  • Een verlies van ongeveer 500 kg nuttig laadvermogen;
  • De motorrem is zwakker en de temperatuur van het uitlaatgas ligt hoger;
  • De eerste gasmotoren konden maar perfect functioneren onder de 1250 meter hoogte. De nieuwe generatie ‘ klim’ probleemloos tot 2000 meter;
  • Niet alle op dit moment gecommercialiseerde voertuigen zijn beschikbaar met een automaat;
  • Er is geen vervangende brandstof beschikbaar in het geval van brandstofpech (zie in dat verband de Dual Fuel voertuigen in hoofdstuk 6);
  • Ook al is LNG niet giftig noch brandbaar (tenzij in het geval dat opgewarmd wordt in combinatie met vochtigheid) toch zijn er specifieke beschermingsmaatregelen nodig bij het vullen (handschoenen, veiligheidsbril).

 

4. De TCO van een vrachtwagen op gas

Momenteel kost een voertuig op gas ongeveer 25.000 EUR dan een vergelijkbaar dieselvoertuig. De restwaarde van een voertuig op gas is onmogelijk in te schatten, want er is nog geen markt voor dergelijke voertuigen in tweedehands. Het is dus aan de constructeur om die factor in te schatten bij een eventuele buy back of een formule van financiering.

Op het vlak van de werkingskosten neemt een gasvoertuig werkelijk een voorsprong op een conventionele diesel. Indien we als basis een prijsverschil nemen van 0.45 EUR per liter tussen diesel en LNG, dan bedraagt de totale besparing op de post brandstoffen 40 % (een Euro 6 motor op gas heeft geen behoefte aan SCR en dus AdBlue). Dat komt neer op een daling van ongeveer 6 % voor de TCO (basis: 120.000 km/jaar, 5 jaar). (bron: Iveco)

Ter vergelijking, de meerkost bedraagt 18 % voor een bus, met onderhoudskosten die ongeveer 8 % hoger liggen in vergelijking met een dieselvoertuig.Dankzij de economie in verbruik zou de TCO nochtans met 15 % moeten dalen. (bron: MAN)

De brandstofkosten hangen voor een groot deel af van het accijnsniveau dat de staat hanteert. Momenteel innen België en Frankrijk geen accijnzen op CNG of LNG. In Nederland bedragen de accijnzen 0,19 EUR/kg, in Duitsland 0,08 EUR/kg.

 

5. Waar vind je CNG of LNG in België ?

De ontwikkeling van CNG-tankstations staat al zeer ver in landen waar het openbaar vervoer massaal voor CNG heeft gekozen. In Italië bijvoorbeeld zijn er 850 stations, in Duitsland 900. Er worden geleidelijk lijnen tussen Scandinavië en Italië aangelegd.

De bevoorrading van LNG in België is helemaal geen probleem vermits er in de haven van Zeebrugge één van de grootste terminals van Fluxys staat. Die terminal wordt voor 90% bevoorraad door Qatar, een zekere bron en borg van een stabiele kwaliteit.

België neemt deel aan het project Blue Corridor van NVGA Europe. Dat project omvat de ontwikkeling van een net LNG-stations langs vier assen voor internationaal vervoer (de zogenaamde blauwe corridors) in 12 landen, waaronder België.

In Nederland zal Shell 7 LNG stations geopend hebben voor het eind van 2015 en er worden bovendien stations gepland in Duitsland en België. In Nederland zijn er momenteel 8 LNG stations en zullen er in de loop van 2015 een vijftiental bijkomen.

Een Europese richtlijn voorziet een netwerk van LNG stations dat alle grote transportassen van Europa moet dekken tegen 2025 (TEN-T netwerk).

Bijgewerkte kaart van stations geïnstalleerd of gepland in België

 

6. Dual Fuel voertuigen

Euro 5

In een motor met twee brandstoffen verschilt de dosering van diesel en LNG, aldus Philippe Jacquemyns, productverantwoordelijke van Volvo Trucks Belgium: Bij de eerste generatie van deze motoren op basis van twee afzonderlijke tanks verloopt het mengen van de diesel en het methaan in de motor zelf, in verhoudingen die schommelen in functie van meerdere factoren, waaronder de snelheid van het voertuig en de belasting van de motor.

De maximale ratio van vervanging tussen diesel en gas bedraagt 70%, wanneer de motor gedurende een lange periode op volle belasting draait. Dat geldt in de sector regionaal vervoer, dat heel het nuttig laadvermogen van het voertuig gebruikt, met een maximaal gewicht van 40 ton.
De lichte lasten en extreme temperaturen tasten de doeltreffendheid van het systeem aan.

Het voertuig kan ook alleen op diesel rijden. Het rijbereik
bedraagt 500 tot 1.000 km naargelang van het type tank, wat helemaal verenigbaar is met de eisen van een groot aantal sectoren in het vervoer.

Euro 6

Bij Volvo Trucks zal de substitutiegraad tussen diesel en gas oplopen van 65-75 naar 90-95%, wat de CO2-productie nog aanzienlijk zal verminderen. De motor gebruikt een injectie onder erg hoge druk en een directe ontsteking. Er zal slechts een kleine hoeveelheid diesel ingespoten worden, zodat het gas automatisch zal ontsteken. Er zal dan ook geen voorafgaande vermenging van gas en lucht meer zijn.

De Euro 6 Dual Fuel voertuigen hebben bovendien een krachtiger motorrem dan een dieselmotor.

Voor Euro 6 Dual Fuel voertuigen is een SCR uitlaatgasnabehandeling noodzakelijk. Volgens Volvo Trucks ligt het totale verbruik van een Dual Fuel 25 % lager dan een gasmotor (Otto cyclus).

LPG

Verschillende ombouwbedrijven (Auto Gas Systemen, Prins, Primagaz) bieden ook Dual Fuel transformaties aan, waarbij de motor functioneert op een mengsel van diesel en LPG.

 

7. Het aanbod van de constructeurs

De eerste gasvoertuigen voldeden aan de EEV norm. Om aan de Euro 6 norm te voldoen moeten de gasmotoren één van beide technieken gebruiken: stochiometrische verbranding of lean burn.

De eerste techniek maakt de toevoeging van een drieweg katalysator noodzakelijk, de twee (in theorie efficiëntere) manier de toevoeging van een SCR systeem en een deeltjesfilter. De constructeurs opteren momenteel meestal voor een stochiometrische verbranding.

Iveco Daily Natural Power CNG 136 pk
Iveco Stralis CNG 270 pk
Iveco Stralis CNG 300 pk
Iveco Stralis CNG 330 pk
Iveco Stralis LNG

MAN levert Dual Fuel vrachtwagens in Nederland, na een ombouw door Prins

Mercedes-Benz Sprinter NGT (hybride benzine/methaan)
Mercedes-Benz Econic NGT 302 pk

Scania P 280 pk
Scania P 340 pk

Volvo FE CNG 320 pk
Volvo FM Dual Fuel (2016)

Er zijn ook ombouwkits van onder meer Hardstaff, Prins, NGV Motori en Clean Air Power (dan valt wel de fabrieksgarantie weg).

 

8. Getuigenissen van gebruikers

 

Vos Logistics : investering betaalt zich terug na 4 of 6 jaar

Vos Logistics (Nederland) doet beroep op gasvoertuigen in zijn streven om de emissies met 20 % terug te dringen tussen 2010 en 2015. Het eerste project werd uitgevoerd met een Mercedes-Benz Econic LNG in 2009/2010. Momenteel omvat de vloot van Vos Logistics tien Econic LNG 280 pk en 12 Iveco Stralis LNG 330 pk. Annemarie Timmermans (LNG Project Manager): Vandaag bedraagt het gemiddeld verbruik 25,25 kg LNG per 100 km, in plaats van 28 liter diesel. De investering betaalt zich terug na 4 of 6 jaar volgens het afgelegde aantal kilometer per jaar. Met een enkele tank is de actieradius 650 km, maar we kunnen 1300 km halen op een dubbele brandstoftank. Het gebrek aan vermogen beperkt overigens de gebruiksmogelijkheden voor zware ladingen.

Verbessem: meer vermogen aub

Bert Verbessem gebruikt een Stralis trekker voor het vervoer tussen de Coco-Cola site in Wilrijk en zijn bedrijf in Waarloos: “Ik heb een autonomie van ongeveer 300 km/dag, maar omdat ik iedere dag de tank volgooi, is dat geen probleem. Het enige probleem is het gebrek aan vermogen. 330 pk is echt ‘nipt’. Men moet de paarden echt gaan zoeken in de hoge toerentallen. Daar staat wel tegenover dat het voertuig stil en comfortabel is.” Na twee jaar en 100.000 km toont de Stralis zich betrouwbaar. Bert Verbessem wil de ervaring graag voortzetten… maar met een krachtiger voertuig. Hij raadt eveneens aan om te kiezen voor CNG met hoge calorische waarde, die echter wel wat duurder uitvalt.

Mattheeuws: nog niet winstgevend

Eric Mattheeuws (winnaar van de Green Truck Award 2014) houdt het niet bij één voertuig. Hij heeft 25 bifuel Volvo’s gekocht en heeft in Veurne net zijn eigen LNG station in gebruik genomen. “Dat is een belangrijke rentabiliteitsparameter. Momenteel betaal ik de LNG in Kallo te duur om mijn investering te kunnen rentabiliseren. Een exploitant maakt op diesel 2 tot 2,25 eurocent winst. Op LNG is dat 20 eurocent en dat is teveel. Het verbruik van mijn FM trucks moet ook nog een beetje verbeteren om vanaf volgend jaar geld te kunnen verdienen met mijn voertuigkeuze. Op het vlak van prestaties is dit echter een perfecte oplossing.”

Van Rooijen: positieve balans voor LPG

Iwan van de Geer: “Wij zijn begonnen met een ombouw naar CNG door Prins, waarna wij langsgingen bij AGS voor een diesel-LPG ombouw. Vandaag hebben wij ongeveer 500.000 km afgelegd met deze voertuigen, die 180.000 km per jaar worden ingezet in twee werkshiften en dat met ladingen van 10 tot 12 ton. Wij verbruiken 25,2 liter diesel en 10 liter LPG per 100 km. De balans is dan ook positief, al geldt dat niet voor CNG. De autonomie is te beperkt en het voltanken duurt te lang. Met LPG ligt de ROI op ongeveer 18 maanden, dankzij een brandstofbesparing van 4.000 euro per jaar.”

Victor-Meyer is per toeval begonnen

De interesse voor Dual Fuel oplossingen van de stenenhandelaar uit Malmedy werd gewekt toen hij een Nederlandse truck met een gastank zag. Dat was in 2012 en nu rijden 7 van zijn 12 voertuigen op bifuel. “Wij wilden onze brandstofkosten verminderen”, vertelt Guy Mangelschots. “En op dat vlak is dit een uitstekende keuze. Het gemiddeld verbruik bedraagt 27,2 liter diesel, 9,4 liter LPG en 0,9 liter Ad Blue per 100 km. Het systeem kan ook op LPG werken om een kraan of een compressor aan te drijven.” Er valt met een onderhoud om de 50.000 km bij concessiehouder Rohen en een fabrieksonderhoudscontract op 7 jaar en 910.000 km geen enkel technisch probleem te signaleren. Het enige wat Victor-Meyer tegenhoudt om zijn vloot voor 100% op bifuel te zetten, is dat er nog geen oplossing voorhanden is die aan de Euro 6-norm beantwoordt.

Snel Logistic Solutions: LNG-stations graag!

Snel Logistic Solutions test in het kader van zijn Lean & Green certificaat drie Iveco CNG trekkers die bij Schouten tot LNG zijn omgebouwd. De test loopt tot eind augustus. Peter Snel: “Schouten heeft acht LNG stations in Nederland en wij gebruiken er 4 van, vanuit ons distributiecentrum in Weert. Er ontbreekt echter een station ten zuiden van Weert, waardoor we onze Stralis niet kunnen inzetten vanuit de Spa-fabriek, die onze klant is. 330 pk is trouwens te weinig voor het geaccidenteerde parcours en onze lading bestaande uit flessen water, terwijl we op de volledig vlakke Nederlandse wegen tot 50 ton kunnen laden. De voertuigen hebben tussen 60.000 en 80.000 km gereden en dat zonder problemen. Men moet alleen opnieuw gewoon worden aan de manuele versnellingsbak… Met een meerkost van 20.000 euro is de return on investment een feit na 500.000 km… op voorwaarde dat de accijnzen op gas niet aangepast worden. Onze voertuigen leggen 200.000 km per jaar af in twee werkshiften, dus dat loont zich echt. Verbruik? Tussen 26 en 28 kilo LNG op 100 km. Zelfs rekening houdend met de hogere exploitatiekosten (0,04 euro/km) blijft de balans 0,04 euro/km voordeliger.

9. Toekomstperspectieven

Op korte termijn (2015-2016) moeten we CNG en LNG motoren met een grotere cilinderinhoud zien verschijnen, die een vermogen kunnen bieden tot 400 pk. De motorbouwers zullen er tevens in slagen het specifiek verbruik van de gasmotoren verder te beperken.

Op middellange termijn (2020) zal het aantal voertuigen op gas verzesvoudigen (lange afstanden), terwijl we ook de eerste toepassingen zullen zien voor de bouwsector.

Op nog langere termijn zal methaangas door een syntheseproces kunnen omgezet worden in GTL (Gas-To-Liquid), zodat het zal kunnen vervoerd worden zoals om het even welke brandstof, zonder de problemen die nu verbonden zijn aan LNG.

De toekomst van methaan als brandstof zal in grote mate afhankelijk zijn van de ontwikkeling van een netwerk van servicestations en de fiscale politiek van de landen.

 

 

10. Nuttige links

www.ngva.be

Bedrijfswagenconstructeurs
www.iveco.be
www.mercedes-benz.be
www.scania.be
www.volvotrucks.be

Ombouw CNG/LNG
www.drivesystems.be
www.rolandelng.nl

Dual Fuel LPG ombouw

AGS
Primagaz

Ontvangt u onze wekelijkse nieuwsbrief nog niet? Schrijf je dan hier in!