Een van de belangrijkste 'bouwplaatsen' op weg naar netto nul is het verkeer. Elektrische voertuigen vervangen verbrandingsmotoren; het openbaar vervoer moet toenemen, terwijl het individueel verkeer juist moet afnemen. Bussen zijn een bijzonder aantrekkelijke optie om het OV uit te breiden: in tegenstelling tot het spoorverkeer, hebben ze nauwelijks nieuwe infrastructuur nodig. Neemt tegelijkertijd met de uitbreiding van de buscapaciteiten het gemotoriseerd individueel verkeer af, dan is er op de bestaande wegen voldoende ruimte voor extra bussen.
Om hun opdracht in de zin van duurzaamheid te vervullen, moeten de bussen echter elektrisch rijden. Vandaag de dag worden dieselbussen steeds meer vervangen door elektrische bussen. Dit proces staat echter nog maar aan het begin: in 2023 was slechts ongeveer drie procent van alle bussen op Europese wegen elektrisch. 'Als de busvloot constant blijft, duurt het nog tot ten minste 2055 voordat meer dan 95% van alle Europese bussen door elektrische bussen vervangen zijn', zegt Harald Desing van de afdeling Technologie en Samenleving bij Empa in St. Gallen. 'Dat is na 2050, het jaar waarin het netto-nuldoel in Europa en Zwitserland bereikt moet zijn - en veel landen en regio's hebben zich nog ambitieuzere doelen gesteld.'
In een publicatie die onlangs in het vakblad 'Environmental Research: Infrastructure and Sustainability' werd gepubliceerd, onderzocht Desing daarom het potentieel van een andere aanpak. 'Als we bestaande bussen ombouwen naar elektrische aandrijving in plaats van ze door nieuwe te vervangen, bereiken we de volledige elektrificatie van de busvloot ongeveer 15 jaar eerder - en besparen we daarbij bovendien emissies en grondstoffen', aldus de onderzoeker.
Eenvoudige ombouw voor minder emissies
In het kader van het EU- onderzoeksproject 'CircEUlar' heeft Desing het potentieel van deze zogenaamde 'E-Retrofitting' voor de Europese busvloot in detail onderzocht. Zijn studie toont aan: de omschakeling is technisch en economisch haalbaar. 'Er zijn al vandaag bedrijven die E-retrofits aanbieden voor diesel- en benzinevoertuigen', aldus de onderzoeker. Het grote voordeel bij de bussen: het proces en de benodigde onderdelen kunnen gestandaardiseerd worden. 'In tegenstelling tot de grote verscheidenheid aan auto's zijn er bij stadsbussen slechts enkele modelreeksen, maar dan wel in grote aantallen', legt Desing uit.
De gemiddelde levensduur van een dieselbus in Europa bedraagt ongeveer 20 jaar. De afgedankte voertuigen worden daarna meestal verkocht aan andere landen, waar ze nog vele decennia doorrijden - en nog steeds emissies veroorzaken. 'Dit is niet de meest duurzame oplossing. Klimaatverandering houdt niet op bij landsgrenzen', zegt Desing. De retrofitting voorkomt dat de bus elders nog steeds op diesel rijdt - en de ombouw zelf veroorzaakt ongeveer 20 tot 50 procent minder milieueffecten per bus dan de productie van een nieuwe bus.
Om van een dieselbus een elektrische bus te maken, moeten in wezen de motor en de transmissie worden vervangen. In plaats van een uitlaat en dieseltank worden batterijen gemonteerd. Eventuele hulptracties voor de airconditioning, het remsysteem en de stuurassistentie kunnen relatief eenvoudig worden omgezet naar kleine elektromotoren. 'Met gestandaardiseerde retrofit-kits zou een enkele ombouw slechts enkele dagen duren. De elektrificatie van de vloot kan daardoor zonder grote gevolgen voor de lopende operatie plaatsvinden', legt de onderzoeker uit. En: de uitgebouwde onderdelen bestaan grotendeels uit staal en aluminium en kunnen worden gerecycled.
Sneller en goedkoper naar een E-Bus-vloot
Een ander voordeel van de retrofitting: de vlootbeheerders hoeven de 20-jarige levensduur van hun voertuigen niet af te wachten of kunstmatig te verkorten, maar kunnen de omschakeling op elk moment uitvoeren. De levensduur zou hierdoor zelfs kunnen verlengen: 'Tegenwoordig worden bussen vervangen omdat ze niet meer voldoen aan moderne emissiestandaarden, bijvoorbeeld op het gebied van fijnstof of geluid', legt Desing uit. 'Als de aandrijving wordt vervangen, kunnen het carrosserie en het interieur vaak aanzienlijk langer in bedrijf blijven.' Busoperatoren besparen zo op de lange termijn kosten. Alternatief zouden deze besparingen ook kunnen worden geïnvesteerd in de uitbreiding van de busvloot.
De aanvullende laadinfrastructuur voor de elektrische bussen was geen onderwerp van Desings studie. De onderzoeker is echter optimistisch dat deze relatief eenvoudig te implementeren zou zijn. 'Op plaatsen met bestaande bovenleidingen kunnen de bussen bijvoorbeeld tijdens het rijden worden opgeladen', legt de onderzoeker uit. Hierdoor zijn er nog meer kostenbesparingen mogelijk bij het retrofitting, omdat een kleinere batterij voldoende zou zijn.
Om deze veelbelovende strategie verder te volgen, zou de technologie voor het E-retrofitting gestandaardiseerd en opgeschaald moeten worden. Hoewel hij zich in de studie op de Europese busvloot had gefocust, ziet Harald Desing ook potentieel voor andere landen en regio's - hoewel dit eerst nader onderzocht zou moeten worden. Ook een retrofitting van vrachtwagens, die in nog grotere aantallen op de wegen rijden, zou denkbaar zijn.
Mediacontact
Anna Ettlin
Communicatie
Tel. +41 58 765 47 33
redaktion@empa.ch