TNK061 Trafikens infrastruktur

Transkript

1 TNK061 Trafikens infrastruktur Anders Peterson, ITN Föreläsning 3, den 1 feb 2013 Trafikens miljöeffekter (och början på Kollektivtrafik) Samläsning med TNSL10 Trafikinfrastruktur och planering

2 Agenda Luftföroreningar Effekter på olika nivåer Mål på olika nivåer Buller Hur mäts det? Vad kan man göra åt det? Övriga miljöeffekter Vad påverkar miljöbelastningen? Vad kan man göra för trafikens miljöeffekter? Introduktion till kollektivtrafik Varför erbjuder samhället kollektivtrafik? Vem reser med kollektivtrafiken? 2

3 Trafikens miljöeffekter Energianvändning Luftföroreningar Buller Vibrationer Barriäreffekter Föroreningar av mark och vatten Påverkan på landskapsbild och stadsbild Intrång i natur- och kulturmiljöer 3

4 Energianvändning per sektor 4 TNK061

5 Luftföroreningar Lokalt perspektiv Regionalt perspektiv Globalt perspektiv 5

6 Luftföroreningar lokalt perspektiv Partiklar (t ex PM 10, partiklar med diameter mindre än 10 m) Stoff/damm, kommer från dubbdäck, sand, salt mm. Hjärt-/kärlsjukdomar, lungsjukdomar. Kolmonoxid, CO Påverkar blodets syretransporterande förmåga. Kolväten, HC Bildas vid ofullständig förbränning. Irritation i ögon och hals, cancer. Kvävedioxid, NO 2 (Kväveoxider, NO X ) Bildas vid förbränning, särskilt i högt belastade motorer. Påverkar ögon, näsa, hals, lungor. Försämrar slemhinnor. Ozon, O 3 (marknära) Bildas genom kemiska reaktioner från avgaserna. Påverkar lungor, farligt vid astmabesvär. 6

7 Lokala miljömål Oftast en nedbrytning av globala miljömål på lokal nivå. Exempel mätning av partikelhalt längs viktiga gator (Här Kungsgatan Norrköping 2004): Här överskrids som synes både övre (Ö.T) och nedre (N.T) tröskelvärde. 7

8 Luftföroreningar regionalt perspektiv Regionala perspektivet Det område där luftföroreningarna gör skada när de trillar till backen. Ger direkta effekter på ekosystemet: skogen, sjöarna. Ger indirekta effekter på människors hälsa (mat vi äter etc.). Kvävedioxid, NO 2 (Kväveoxider NO X ) Försurande och övergödande effekter. Gynnar spridning av parasitiska sjukdomar. Svaveldioxid, SO 2 Påverkar i första hand försurning. Utsläppen har minskat. Sjöfarten står för en stor andel. 8

9 Sveriges miljökvalitetsmål (gäller inte enbart trafik) 1. Frisk luft 2. Grundvatten av god kvalitet 3. Levande sjöar och vattendrag 4. Myllrande våtmarker 5. Hav i balans och levande kust/skärgård 6. Ingen övergödning 7. Bara naturlig försurning 8. Levande skogar 9. Ett rikt odlingslandskap 10. Storslagen fjällmiljö 11. God bebyggd miljö 12. Giftfri miljö 13. Säker strålmiljö 14. Skyddande ozonskikt 15. Begränsad klimatpåverkan 16. Ett rikt växt och djurliv 9

10 Utsläpp av NO X 10

11 Utsläpp av bensen (exempel på kolväte) 11 TNK061

12 Luftföroreningar globalt perspektiv Globala perspektivet Effekter som är helt oberoende av var luften förorenas. Svårt att uttala sig om samband mellan orsak och verkan. Växthusgaser Koldioxid, metan, dikväveoxid. Växthuseffekten. Global uppvärmning. Långsiktiga klimatförändringar. 12

13 Globala miljömål FNs klimatkonvention Kyotoprotokollet. Användningen av växthusgaser ska minska. EUs mål Högst 2 graders temperaturökning (mot förindustriell nivå). Innebär i praktiken hårdare krav på växthusgaser. Koldioxidutsläpp redovisas för nyregistrerade fordon. Utsläppen av kväveoxider ska minskas, etappmålet för 2010 var ton/år för Sverige. 13

14 Statistik över koldioxidutsläpp 2009 Statistiken redovisas av Trafikverket, på uppdrag av EU. (Siffrorna gäller nyregistreringar, år 2008 inom parentes.) Antal registrerade personbilar ( )stycken Genomsnittligt koldioxidutsläpp 164,49 (173,92) g/km Antal registrerade bensindrivna personbilar ( ) stycken Genomsnittligt koldioxidutsläpp 168,96 (178,08) g/km Antal registrerade dieseldrivna personbilar (87 415) stycken Genomsnittligt koldioxidutsläpp 158,10 (166,54) g/km Antal registrerade gasdrivna personbilar 725 (762) stycken Genomsnittligt koldioxidutsläpp 145,16 (148,10) g/km Antal registrerade eldrivna personbilar 10 (-) stycken Genomsnittligt koldioxidutsläpp 0,00 (-) g/km 14

15 Buller Oönskat ljud Svårt att avgöra vad som är oönskat. Skillnad på upplevt ljud och mätbart ljud. Växande miljöproblem Det enda miljöproblem där klagomålen ökar. Ca 2 miljoner svenskar störs av trafikbuller. Buller påverkar på många olika sätt Vila, återhämtning, kommunikation, social samvaro, utevistelser. Blodtryck, hjärt-/kärlsjukdomar. Stress, trötthet, nedstämdhet, minskade sociala kontakter. Hörselskador uppstår normalt inte av trafikbuller. 15

16 Hur mäts buller? Fysikalisk definition Tryckförändringar i luften, som sprids som vågrörelser. Styrkan (trycket på ljudet) mäts i decibel (db). Frekvensen mäts i Hertz (Hz, svängningar per sekund) Infraljud (< 20 Hz) För människan hörbart ljud (20 Hz 20 khz) Ultraljud (> 20 khz) Vad är det man störs av? Olika frekvenser hos bullret stör olika mycket, exempelvis 80 db och 100 Hz motsvarar 60 db och 5 khz. Det mest störande ljudet ligger kring 2 khz. 16

17 Decibelbegreppet Man använder sig av en logaritmisk skala och definierar ljudtrycksnivån med enheten decibel, db. Ljudtrycksnivån, L p, beräknas enligt: L p 20log P P 0 där P 0 är ett referenstryck = Pa. 17

18 A-vägning av olika frekvenser För trafikbuller görs en normalt en A-vägning, som är ett av flera sätt att vikta olika frekvenser. Man talar då om db(a). 18

19 Exempel på ljudnivåer Gränsen för skadligt buller är db. Decibelskalan är logaritmisk, en ökning med 10 db innebär en fördubbling av tryckvolymen. 19 TNK061

20 20 Exempel på bulleranalys: Helikopterplattan vid US i Linköping (nuvarande)

21 21 Exempel på bulleranalys: Helikopterplattan vid US i Linköping (nytt förslag)

22 Att lägga ihop buller från olika källor Eftersom decibelskalan är logaritmisk kan ljudnivåer inte läggas ihop med vanlig addition, det görs istället enligt formeln nedan. L ptot = 10 log (10 L p1/ L p2/10 +.) Två exempel nedan: L p1 = 50 db(a) L p2 = 50 db(a) L ptot = 10 log(10 50/ /10 )= 53,01dB(A) Sammanläggning av två identiska bullerkällor innebär inte en fördubbling. L p1 = 60 db(a) L p2 = 50 db(a) L ptot = 10 log(10 60/ /10 )= 60,41dB(A) Sammanläggning av två olika bullerkällor, där den ena är dubbelt så stor som den andra och dominerar. 22

23 Bullrets utsträckning i tiden I fallet med US helikopterplatta räknar man med 0 4 landningar/dygn. Däremellan är det helt tyst. Hur ska man ta hänsyn till hur länge och ofta det bullrar? Två typer av enheter: Ekvivalent ljudnivå, betecknas L eq eller L Aeq. Maximal ljudnivå, betecknas L Amax. I Sverige används båda enheterna. Internationellt används nästa bara den ekvivalenta ljudnivån. Det är också intressant var bullret mäts. 23

24 Några gränsvärden för buller Vid nybyggnation av bostadsbebyggelse eller vid nybyggnation eller väsentlig ombyggnad av trafikinfrastruktur rekommenderas: 30 db(a) dygnsekvivalent ljudnivå inomhus 45 db(a) maximalnivå inomhus nattetid 55 db(a) dygnsekvivalent ljudnivå utomhus (vid fasad) 70 db(a) maximalnivå vid uteplats i anslutning till bostad Vid åtgärd i järnväg eller annan spåranläggning avser riktvärdet för buller utomhus 55 db(a) ekvivalentnivå vid uteplats och 60 db(a) ekvivalentnivå i bostadsområdet i övrigt. 24

25 Vad orsakar trafikbuller? Vid låga hastigheter stör motor och transmission mest. Vid hastigheter över km/h dominerar ljud från däck och luftdrag. Hur mycket trafiken bullrar beror av Fordonstyp (äldre fordon bullrar oftast mer) Körsätt (aggressiv/ryckig körning bullrar mer) Hastighet (hög hastighet bullrar mer) Lutning (sluttande vägbana bullrar mer än plan) Vägbeläggning (ojämn beläggning bullrar mer) Väglag (blöt väg bullrar mer än torr) Hur mycket vi störs beror dessutom av Avstånd (ju närmare desto värre) Marktyp (mjuk mark absorberar ljud) Skärmar (bullerplank) Fasader (isolering, fönster, ventiler) 25

26 Bulleråtgärder Vid källan: Sänkt hastighet Minska trafiken Gatubeläggning Under utbredningen: Plank/vallar Övertäckning eller tunnlar Tillräckliga avstånd Till skydd för mottagaren: Fasad ljudisolering Fönsterbyten Bra planlösning 26

27 Bulleråtgärder (forts) 27

28 Inne i fordon: Arbetsmiljö för chaufförer. Utanför fordon: Vibrationer Skador på byggnader. Störningar för människor. Förstärkt upplevelse av buller. Vibrationers omfattning beror av: Fordonskonstruktion. Markens egenskaper. Byggnaders konstruktion. Tung trafik, ojämn vägbana, lös undergrund. Vägtrafikens vibrationer inte så omfattande i Sverige. Järnvägstrafiken påskyndar åldrandet av konstruktioner. 28

29 Föroreningar av mark och vatten Saltning av vägar: påverkar växtligheten negativt. förorenar grundvatten. gör dricksvattenbrunnar otjänliga. kan förändra förutsättningar för vissa arter. Farligt gods ökar risken för olyckor som förorenar mark. förstör grundvatten. påverkar ytvatten. Hårdgjorda ytor skapar stora flöden och föroreningar av vattenmiljöer. påverkar infiltration och grundvatten Föroreningar från fordon Kan förgifta sjöar och vattendrag då ämnen ackumuleras. 29

30 Övriga miljöeffekter Landskapsbild Naturvård. Rekreation. Kulturmiljö/Stadsbild Förfulande trafikanläggningar Stadskärnornas attraktivitet. Barriäreffekter I tätort drabbas främst människor. På landsbygd drabbas djur och växter. 30

31 Trafik- och transportarbetet Miljön påverkas framförallt av trafikarbetet, vilket indirekt beror av transportarbetet, som i sin tur beror av transportbehovet. Koldioxid direkt proportionellt mot förbränning av fossila bränslen. Avgasrenade utsläppsämnen ger icke-linjära samband. Även barriäreffekter och buller har ickelinjära samband. Exempel: Förändringar m.a.p. koldioxid, CO 2, effektivitet i gram per person- resp tonkm. (g per 31

32 Fordonsparkens betydelse Vilka fordon som används inom respektive transportslag (vägtrafik, järnvägstrafik, sjöfart, luftfart) har betydelse. Åldersfördelning bland fordonen har betydelse. Tekniska faktorer som motortyp, motorstorlek, bränsletyp, typ av avgasrening, typ av däck. Kallstarter. Även hastigheten har betydelse 32

33 33 TNK061

34 Hastighetens betydelse för kväveoxider mg NOx/ m 2,5 2 1,5 1 Ut an Kat alysat or 0,5 Med kat alysat or km/ h 34

35 Beräkningsmodeller för miljöeffekter Typiska indata: Trafikarbete (på aktuell vägsträcka) Vägklasser. Trafikförhållanden Fordonsparkens sammansättning. Hastigheter/Körmönster. Typiska utdata: Mäng emissioner (trafikarbete gånger emissionsfaktor). Bränsleförbrukning (trafikarbete gånger bränsleförbrukningsfaktor). Exempel på modeller: ARTEMIS (EU) VETO (VTI) 35

36 Övergripande åtgärder för miljön minskat beroende av motoriserade transporter Samhällsplanering Bebyggelsetäthet Lättare att kollektivtrafikförsörja. Fler målpunkter inom gång-/cykelavstånd. Utbud av service/aktiviteter nära bostäder Information, kunskapsspridning och attitydpåverkan Inriktat mot på ett systemperspektiv. Ekonomiska styrmedel Kilometerskatter. Utsläppsrätter. Juridiska styrmedel Lokalisering/Markanvändning 36

37 Åtgärder för miljön på mellannivå miljöeffektivisera transporter Bättre alternativ Utbyggd kollektivtrafik Bilpooler Samåkning Information, kunskapsspridning och attitydpåverkan Inriktat mer mot enskilda. Ekonomiska styrmedel Kollektivtrafiktaxa Parkeringsavgifter Miljöavgifter/Biltullar Reseavdragsmöjligheter 37

38 Åtgärder för miljön på detaljnivå påverka utformning av fordon/infrastruktur Teknik i fordon Energieffektivisering/Minskade avgasmängder Konvertering till alternativa drivmedel Dubbfria vinterdäck Smalare däck (bullrar mindre) Förarstöd för miljövänligare körning Juridiska styrmedel Skärpta krav för buller-/avgasutsläpp Information, kunskapsspridning och attitydpåverkan Kunskap om körstilens miljöeffekter/kopplat till förarstöd Bilden visar displayen i CATO, ett förarstöd för eco-driving av tåg som är implementerat på Malmbanan. 38

39 Åtgärder för miljö på detaljnivå (forts) Gatu-/vägutformning Jämn trafikrytm eftersträvas Cirkulationsplatser gynnsammare än signalreglering Infrastruktur för cykel Välplanerad, välskött och lättillgänglig Infrastruktur för kollektivtrafik Effektiva linjesträckningar etc. Ekonomiska styrmedel Skattelättnader för alternativa bränslen Miljöbilspremie 39

40 40 Introduktion till kollektivtrafik

41 Vad är kollektivtrafik? I förväg organiserad, regelbundet tillgängliga transporter som erbjuds allmänheten eller en särskild personkrets enligt givna regler. (SIKA) 41

42 Några samhällsmotiv för kollektivtrafik? Tillfredsställande transportförsörjning vård/omsorg skola/arbete inköp/service kultur/fritid Miljö/Energi avgaser buller yteffektivitet Effektivitet/Kapacitet yteffektivitet Trafiksäkerhet färre olyckor, olyckor sker oftast på väg till/från hållplats Hemmamarknad för industri Scania Volvo Bombardier Jämställdhet/Rättvisa fördelningspolitiska effekter 42

43 Olikheter map skillnader i mobilitet för olika samhällsgrupper Ålder: barn, ungdomar, vuxna, äldre Kön: kvinnor, män Utbildningsnivå: hög, låg Inkomstnivå: hög, låg Handikapp: handikappad, fullt frisk Boendetyp: hyreshus, bostadsrätt, villaägare Geografi: landsbygd, stad Sysselsättning: förvärvsarbete, studier, arbetslös 43

44 44 Pendlingsavstånd

45 Regionförstoring Skapa pendlingsmöjligheter och regional tillväxt med kollektivtrafik 45

46 Kollektivtrafikens olika marknader Lokala resor Arbets-, skol-, fritids-, services och tjänsteresor Dagliga/Icke dagliga Upp till en mil 30 min Regionala Arbets-, skol-, fritids-, services och tjänsteresor Dagliga/Icke dagliga Upp till tio mil 60 min 46 Interregionala Fritids- och tjänsteresor Icke dagliga Över tio mil Över 60 min

47 47 Resor med kollektivtrafik i olika län

48 Kollektivtrafikresor i olika svenska städer Ortstorlek Antal orter med Antal resor per (tusentals invånare) stadsbusstrafik invånare och år < 10 ca 10 medel 10, median medel 17, median medel 69, median medel 86, median 88 48

49 Kön och färdsätt, Befolkningen år, Sverige 2006 Andel av resor Förändring sedan 1978 (%-enheter) Kvinnor Män Kvinnor Män Till fots 27% 19% -3% -2% Cykel 7% 7% -2% 0% Bil förare 37% 56% +13% +1% Bil pass 18% 7% -6% -1% Kollektivt 10% 7% -2% +1% 49

50 km/dygn Reslängd och kön Daglig reslängd, inrikes resor Daglig reslängd (inrikes resor) Befolkningen år, Sverige år 2005/ Män ålder Kvinnor

51 Ålder och kollektivtrafik Andelar av alla (del-) resor, Sverige 20 % år år år år SAMTLIGA

52 52 Säsongsvariation Exempel från Stockholms län

53 53 Dygnsvariation Påstigningar per timme, genomsnitt för riket

54 Ökat eller minskat kollektivresande i framtiden? Äldre människor kommer att ha bil. Yngre människor har ej körkort. Koncentration till högskoleorter Högst kollektivtrafikresande i stora städer Utglesat boende, reslängden ökar Långpendling/distansarbete Värderingsförändringar 54

55