CO2-uitstoot elektrische auto’s

Met de opkomst van de elektrische auto wordt regelmatig de vraag gesteld hoe het zit met de CO2-uitstoot en hoe schoon een elektrische auto werkelijk is. Hieronder volgt een uitleg, gebaseerd op wetenschappelijke onderzoeken, waarmee de CO2-uitstoot van elektrische auto berekend wordt en vergeleken kan worden met fossiele brandstof auto’s.

WTW, WTT en TTW

Als gesproken wordt over CO2-emissiefactoren, worden vaak de afkortingen WTW, WTT en TTW gebruikt. Figuur 1 geeft weer waar elke afkorting voor staat en wat deze inhoudt.

blog co2 elek auto figuur 1 NL+EN
Figuur 1: Well-to-Wheel, Well-to-Tank en Tank-to-Wheel (European Commission, 23-24 February 2015)

CO2-emissies elektriciteit, benzine en diesel

CO2-emissiefactoren zijn factoren die gebruikt worden om de CO2-uitstoot te berekenen voor organisaties en activiteiten. Een voorbeeld van een CO2-emissiefactor is de Well-to-Wheel (WTW) emissie van 2.740 gram CO2 per liter benzine (co2emissiefactoren.nl, January 2015).

In Nederland is http://co2emissiefactoren.nl/ opgericht door SKAO, Stimular, Connekt, Milieu Centraal, de Rijksoverheid en diverse experts. Deze website bevat een groot aantal CO2-emissiefactoren. In tabel 1 zijn een aantal relevante emissiefactoren opgenomen:

Blog co2 elek auto tabel 1 NL
Tabel 1: Overzicht van relevante CO2-emissiefactoren voor auto’s

De Nederlandse grijze stroom is voor ongeveer 30% opgewekt door kolen, de rest is opgewekt door aardgas en kernenergie. De gemiddelde Nederlandse stroom is een mix van o.a. kolen, aardgas, kernenergie, biomassa, zonne-energie, windkracht en waterkracht (CBS, February 2015).

CO2-emissies gebruik auto

Wanneer de CO2-uitstoot van de auto wordt berekend, wordt meestal gekeken naar de directe uitstoot. De Europese NEDC-test kijkt enkel naar de directe uitstoot en dus naar de Tank-to-Wheel (TTW) uitstoot. Dat is dan ook de reden dat voor volledig elektrische auto’s de CO2-emissie 0 gram bedraagt. Om een eerlijke vergelijking mogelijk te maken tussen elektrische en fossiele brandstof auto’s, moet naar alle emissies gekeken worden. Dus ook de WTT emissies moeten meegenomen worden.

Voor de vergelijking met fossiele brandstof auto’s is gekozen om de CO2-emissie van 3 elektrische auto’s te berekenen en vervolgens na te gaan met welk verbruik (l/100km) een benzine en diesel auto een gelijke CO2-uitstoot bereiken. De 3 elektrische auto’s voor deze vergelijking zijn de Tesla Model S P85, de Nissan Leaf 24 kWh en de Renault Zoë. Dit zijn de meest verkochte elektrische auto’s in 2015 (Yushift.com, 20 January 2016). De specifieke uitvoering van deze modellen is gekozen, omdat de EcoTest deze uitvoeringen getest heeft. De nieuwe uitvoeringen van Tesla (90D, 85D en 70D) zijn zuiniger dan de P85, echter zijn deze modellen nog niet door EcoTest getest en daarom niet meegenomen.

Het normgebruik per 100 km voor deze modellen is, inclusief laadverlies, te vinden in tabel 2.

Blog co2 elek auto tabel 2 NL
Tabel 2: Energiegebruik drie elektrische auto’s inclusief laadverlies (EcoTest.eu)

Voor deze cijfers is gebruik gemaakt van de cijfers van de EcoTest (ecotest.eu). Deze test wordt in Duitsland uitgevoerd. De EcoTest houdt rekening met het laadverlies door na de test de auto weer op te laden en vervolgens de laadmeter uit te lezen voor de gebruikte hoeveelheid elektriciteit (EcoTest, 13 January 2015).

Om de CO2-uitstoot te berekenen voor deze drie elektrische auto’s kan de informatie van tabel 1 en 2 gecombineerd worden. Tabel 3 toont de CO2-uitstoot van de drie elektrische auto’s en toont een vergelijking van het benzine/diesel verbruik dat een gelijke CO2-uitstoot kent.

Blog co2 elek auto tabel 3 NL new
Tabel 3: Overzicht CO2-uitstoot elektrische auto en vergelijking fossiele brandstof

Tabel 3 toont het verschil in CO2-uitstoot bij het gebruik van elektrische auto’s ten opzichte van fossiele brandstoffen. Het verschil in uitstoot tussen grijze en groene stroom is enorm, maar zelfs met grijze stroom is de uitstoot van elektrische auto’s lager dan vergelijkbare benzine en diesel auto’s.

CO2-emissies levensduur auto

De indirecte uitstoot van CO2 door het gebruik van auto’s is niet volledig zonder de fabricage en recycling van de auto mee te nemen in de berekening.

Indien 100% kolenstroom wordt gebruikt om de elektrische auto op te laden, veroorzaakt de elektrische auto, over de gehele levensduur, 4% minder CO2-uitstoot dan een vergelijkbare benzine of diesel auto (TNO, 14 July 2014). Kolenstroom veroorzaakt 935 gram CO2 per kWh. De Nederlandse gemiddelde stroom veroorzaakt 355 gram CO2 per kWh (TNO, 14 July 2014) (co2emissiefactoren.nl, January 2015).

Uit onderzoeken van TNO blijkt dat elektrische auto’s schoner zijn dan hybride auto’s en auto’s die rijden op benzine of diesel. In deze onderzoeken is de gehele levensduur meegenomen, van productie tot en met recycling. Over de gehele levensduur veroorzaakt een volledig elektrische auto ca. 35% minder CO2-uitstoot dan een benzineauto (TNO, 7 April 2015).

blog co2 elek auto figuur 2 TNO 2015 NL
Figuur 2: CO2-eq. Uitstoot per kilometer voor kleine middenklasse auto’s bij gemiddeld gebruik (TNO, 14 July 2014)
Blog co2 elek auto figuur 2 TNO 2015 NL correct
Figuur 3: CO2-emissies van conventionele en elektrische auto’s op basis van 220.000 km. Fabricage voertuig is inclusief onderhoud en recycling (sloop) (TNO, 7 April 2015).

Vergelijking met de rest van Europa

Kijkend naar de elektriciteitsproductie per bron, kan gesteld worden dat in 2014 Nederland relatief slecht scoorde in Europa. Figuur 4 geeft een overzicht van verschillende bronnen van elektriciteitsproductie binnen Europa voor de verschillende landen (Eurostat, 9 November 2015).

Blog co2 elek auto figure 3 NL+EN
Figuur 4: Overzicht elektriciteitsproductie per bron, 2014

Uit figuur 4 blijkt dat Nederland relatief veel grijze stroom opwekte en daardoor een relatief hoge CO2-uitstoot per kWh kende. Kijkend naar de verhouding van de bronnen voor elektriciteitsproductie in Europa, kan gesteld worden dat elektrische auto’s in Europa schoner zijn dan in Nederland. Cijfers van 2015 zijn nog niet bekend.

Conclusie

In Nederland is de elektrische auto met grijze stroom duidelijk schoner dan een vergelijkbare benzine auto. Dit betekent dat de elektrische auto’s in alle gevallen minder CO2-uitstoot veroorzaken dan vergelijkbare auto’s op benzine en diesel.

Een lastig punt dat nog onbelicht is, is de CO2-emissie die door sommige instanties vermeld wordt bij elektrische auto’s. Deze CO2-emissie is gebaseerd op grijze stroom, echter levert dit de hoogst mogelijke waarde op en komt deze niet overeen met het gemiddelde in de praktijk. Voor benzine en diesel is de situatie eenvoudig, er is maar één soort benzine en diesel te verkrijgen.

Het idee dat elektrische auto’s op grijze stroom worden opgeladen is onterecht. Het gebruik van de CO2-emissiefactor voor de gemiddelde elektriciteit (355 gram CO2 per kWh) in Nederland geeft een eerlijker beeld, maar is nog steeds niet accuraat. Immers zijn er elektrische auto’s die op groene stroom rijden.

Voor individuen die graag willen weten hoeveel CO2-emissie zij veroorzaken met de elektrische auto raad ik aan om de CO2-emissie te gebruiken die op het stroometiket wordt vermeld. Dat is de meest accurate CO2-emissie voor de afgenomen elektriciteit.

Literatuurlijst

CBS. (February 2015). Elektriciteit in Nederland. Consulted on 2 February 2016, from: http://www.cbs.nl/NR/rdonlyres/D694C055-66E0-49D4-A0EA-7F9C07E3861E/0/2015elektriciteitinnederland.pdf

Co2emissiefactoren.nl. (January 2015). Lijst emissiefactoren. Consulted on 1 February 2016, from: http://co2emissiefactoren.nl/lijst-emissiefactoren/#brandstoffen_voertuigen

EcoTest. (13 January 2015). EcoTest Testing and Assesment Protocol. Consulted on 2 February 2016, from: http://www.ecotest.eu/html/EcoTest_Protocol_EN.pdf

European Commission. (23-24 February 2015). JEC Well-to-Wheels: considerations on methodology choices. Downloaded on 1 February 2016, from: https://www.concawe.eu/uploads/Modules/Events/Laura%20Lonza_JRC_Concawe%20Symposium.pdf

Eurostat. (9 November 2015). Electricity production and supply statistics. Consulted on 7 February 2016, from: http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Electricity_production_and_supply_statistics

TNO. (14 July 2014). Indirecte en directe CO2-uitstoot van elektrische personenauto’s. Consulted on 2 February 2016, from: https://www.tno.nl/media/4404/tno-2014-notitie-directe-en-indirecte-emissie-elektr-voertuig_-14072014.pdf

TNO. (7 April 2015). Energie- en milieu-aspecten van elektrische personenvoertuigen. Consulted on 2 February 2016, from: https://www.rvo.nl/sites/default/files/2015/04/TNO%20Factsheets%20Elektrische%20Voertuigen.pdf

Yushift.com. (20 January 2016). Best verkochte elektrische en plug-in hybride auto’s. Consulted on 2 February 2016, from: http://yushift.com/magazine/best-verkochte-elektrische-en-plug-hybride-autos

 

 

Advertisements

13 thoughts on “CO2-uitstoot elektrische auto’s

  1. Mooi overzicht. Het meest voor de hand liggend is om uit te gaan van de huidige brandstofmix in Nederland voor elctriciteitsproductie. Immers al die stroom wordt geconsumeerd, waarvan een deel voor automobiliteit. Het rekensommetje zou dan nog iets gunstiger kunnen worden als laden verplaatst wordt naar daluren qua vraag of piekuren qua productie (veel zon, veel wind).

    Like

  2. CO2 is het belangrijkste voedselgas op aarde, onder 150ppm groeit er niets meer, met nu 400ppm is de aarde een stuk groener geworden dan 30 jaar geleden. Geen vervuiling! Zwavel, fijnstof en NOx is vervuiling.

    Like

    1. Beste Harry, bedankt voor je reactie. Ik weet te weinig van de benodigde stoffen voor planten. Alle CO2 uit de lucht halen is uiteraard niet realistisch. Dan moeten wij als mensen ook het veld ruimen. Het doel van CO2 zuinige auto’s is om de toename in CO2 te stoppen dan wel af te remmen.

      Wat betreft zwavel, fijnstof en NOx zijn elektrische auto’s ook een stuk schoner dan fossiele brandstofauto’s. De rapporten van TNO gaan hier ook op in en er is veel informatie op internet over te vinden.

      Like

    2. CO2 niveau in het pre-industriële tijdperk was 270 ppm. Door menselijke uitstoot van verbranden fossiele brandstoffen is het nu meer dan 400 ppm, oftewel 50% meer. De meeste scenario’s gaan uit van stijging tot ten minste 550-600 ppm, met enorme gevolgen voor het klimaat. Het is dus wel degelijk een vorm van vervuiling!

      Het gaat er ook niet om de concentratie CO2 tot onder 150 ppm te beperken, maar om deze in ieder geval zo min mogelijk verder te laten stijgen.

      CO2 is wel ‘plantenvoedsel’ in de zin dat het via fotosynthese wordt omgezet, maar dat betekent niet dat het een schadeloos gas is. Bij een te hoog CO2 gehalte wordt lucht wel degelijk giftig (>3000 ppm). Bovendien komt een groot deel van de CO2 terecht in de oceanen die daardoor verzuren. Met desastreuze gevolgen voor voedselketens.

      Tot slot is de aarde er in de laatste 30 jaar niet groener op geworden. De ontbossing is in die periode gigantisch geweest.

      Liked by 1 person

  3. Olivier,

    Mooi artikel, alleen mogen we niet in de val trappen om enkel op CO₂ te focussen.
    Zoals hierboven aangehaald worden we met z’n allen permanent vergifitigd door toxines en fijn stof die vooral door dieselauto’s uitgestoten worden.

    Aan de andere kant heeft de overschakeling op elektriciteit ook perverse effecten, vooral als nucleaire energie deel uitmaakt van de energiemix. Aan dat nucleaire verhaal hangen enorme risico’s vast (in de vorm van gevaarlijke reactoren én langlevend radioactief afval).

    Als je onderwerpen zoekt voor een volgende blogpost, dan kan je je eens verdiepen in de geheimen van de waterstof (brandstofcel) wagens.

    Like

    1. Bedankt! Helemaal eens dat CO2 maar een deel van het verhaal is. Ik wilde het niet te complex maken en heb mij dus op CO2 geconcentreerd. Waterstof auto’s zijn zeker interessant en ik hoop in de nabije toekomst daar een blog over te kunnen schrijven. Hopelijk in combinatie met battterij auto’s en niet enkel kijkend naar de CO2-uitstoot.

      Like

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s