Bygg om eller bygg nytt

Transkript

1 Effektsamband för transportsystemet Fyrstegsprincipen Version Steg 3 och 4 Bygg om eller bygg nytt Kapitel 7 Miljö 1

2 Översiktlig beskrivning av förändringar och uppdateringar i kapitel 7 Bygg om eller bygg nytt: Version Stycke 7.1 Miljö och hälsa i transportsystemet har ny inledande text samt en tillkommen text Mål och lagkrav (7.1.2). I övrigt är ändringar av redaktionell karaktär och borttagande av inaktuell text. Version Nytt avsnitt , infrastrukturens klimatpåverkan i en livscykelanalys Nytt avsnitt Effektsamband fasadåtgärder Dokumenttitel: [Dokumenttitel] Skapat av: [Skapat av] Dokumentdatum: Dokumenttyp: Rapport Version: Publiceringsdatum: Utgivare: Trafikverket Kontaktperson: Uppdragsansvarig: Tryck: 2 Distributör: Trafikverket, Röda vägen 1, Borlänge, telefon:

3 Innehåll 7 Miljö Miljö och hälsa i transportsystemet Miljöeffekter Mål och lagkrav Luftkvalitet och klimat Inledning Mål och krav Effekter och konsekvenser Trafikbuller Inledning Mål och riktvärden Effekter och konsekvenser Vibrationer Inledning Mål och riktlinjer Effekter och konsekvenser Natur- och kulturmiljö samt friluftsliv Inledning Mål och riktlinjer Effekter och konsekvenser Vatten och naturresurshushållning Inledning Mål och krav Effekter och konsekvenser Arkitektur Inledning vägarkitektur Inledning järnvägsarkitektur Trafikverkets strategiska utmaningar och arkitekturpolitiska mål Vad är god vägarkitektur och vägutformning?

4 7.7.5 Vad är god järnvägsarkitektur? Att mäta arkitektonisk kvalité Generellt om metod och effekter ur arkitektonisk aspekt Förbättringsåtgärder Breddning av väg Linjeföring/sikt Stigningsfält och omkörningsfält Minskning av enskilda utfarter Mittseparering Vägens närmiljö Sidoanläggningar Hastighetsdämpning (automatisk trafiksäkerhetskontroll) Beläggningsåtgärder Fysiska åtgärder i korsning Bärighetshöjande åtgärder Åtgärder för att minska barriärer Trafikregleringsåtgärder för biltrafik Visuell och audiell ledning Viltåtgärder Väginformatikåtgärder Kollektivtrafikåtgärder Miljöåtgärder Källor

5 7 Miljö 7.1 Miljö och hälsa i transportsystemet Transportsystemet och den tillgänglighet som transportsystemet skapar ger samhället stora positiva värden. Transportsystemet har också på många sätt betydande påverkan på den omgivande naturen och på människors hälsa. Ibland positiv, men i många fall är denna påverkan negativ och som i förlängningen innebär negativ påverkan på samhällets möjligheter till utveckling och välfärd. Negativ miljöpåverkan kommer från trafiken på vägar och järnvägar samt sjöfart och flygtrafik. Den negativa påverkan på miljö och människors hälsa kommer också från transportinfrastrukturen, såväl från befintlig infrastruktur som från aktiviteter i form av byggande, underhåll och drift. Transportinfrastrukturen och trafiken påverkar naturmiljön genom spridning av farliga ämnen som påverkar vatten och mark. Genom att ta yta i anspråk och fungera som barriärer påverkas förutsättningar för flora och fauna och den biologiska mångfalden både på ett negativ men även på ett positivt sätt. Användning av naturresurser och energi för infrastrukturhållning medför negativ påverkan i flera led, t.ex. vid brytning av råvaror, produktion och transporter. Transportsystemet medför även indirekt påverkan på samhället genom påverkan och risk för påverkan av betydelsefulla ekosystemtjänster 1. Till ekosystemtjänster hör även betydelsen landskapet och dess natur- och kulturvärden för rekreation, turism och friluftsliv. Ekosystemtjänster har ett ekonomiskt värde som kan vara mycket stort för samhället, men som inte alltid beaktas eller undervärderas. En fortsatt utbyggnad av transportsystemet genom nybyggnad och ombyggnad av infrastruktur riskerar innebära att en fortsatt negativ påverkan på landskapet och de tjänster som natur- och kulturmiljön ger, eftersom landskapets utrymme steg för steg försvinner. Utifrån dagens kunskap ser det ut ske en fortsatt utbyggnad av transportinfrastrukturen vilket skulle ge en fortsatt negativ trend. Det är inte nödvändigtvis fallet då ökad miljöhänsyn från infrastrukturhållarens sida kan motverka detta. Fortsatt utbyggnad innebär även större resursanvändning, kan innebära större risk för påverkan av mark och vatten och kan innebära att fler utsätts för buller och luftföroreningar. Ökad utbyggnad och förbättringsåtgärder ger ofta upphov till ökad trafik (inducerad trafik) vilket generellt sett, framförallt när det handlar om vägtrafik, ökar negativ påverkan inom samtliga områden. Undantag finns. Genom rätt åtgärder kan denna negativa påverkan minimeras vid ny- och ombyggnation. Även åtgärder i befintlig infrastruktur har stor potential att minska negativ påverkan på miljö och hälsa Miljöeffekter På grund av komplexiteten kan det vara svårt att förutse och bedöma effekter och konsekvenser för miljön. Olika typer av påverkan och effekter kan beröra flera intressen. Som en miljöeffekt/miljökonsekvens räknas här de effekter och konsekvenser som rör omgivningen. 1 Ekosystemtjänster är funktioner hos ekosystem som på något sätt gynnar människan genom att upprätthålla eller förbättra människans välmående. De delas upp i understödjande, reglerande, tillgodoseende och kulturtjänster. 5

6 Väsentliga miljöeffekter och miljökonsekvenser av nybyggnads och förbättringsprojekt ska i beskrivas i en miljökonsekvensbeskrivning. Trafikverket har arbetssätt och handböcker för miljökonsekvensbeskrivningar. En miljöeffekt är den faktiska förändringen i miljökvalitet jämfört med förhållandena vid ett 0-alternativ. Den uttrycks alltid neutralt utan värdering. Miljökonsekvenserna ger uttryck för effekternas betydelse, positiva eller negativa, för olika intressen. De bör beskrivas neutralt, t.ex. att x boendemiljöer eller friluftsområde kommer att utsättas för trafikbuller, men också värderas med hänsyn till intresset. Effekternas och konsekvensernas omfattning men även intressets innebörd och tyngd vägs då in. Målsättningar, lagskydd m.m. kan också vara ett stöd för värdering av konsekvenser. Vid nybyggnad och förbättring av vägar och järnvägar är det många faktorer som har betydelse för de miljöeffekter och konsekvenser som uppstår bl.a. : vägens/järnvägens lokalisering och markintrång, vägens/järnvägens utformning och anpassning till omgivande miljö, förutsättningarna i miljön, exempelvis antal boende, belastning av föroreningar, natur och kulturmiljöer som är känsliga eller sårbara m.m. Vilka skadeförebyggande åtgärder som vidtas. Effekter kan uppstå direkt eller indirekt, t.ex. kan en förändring av grundvattenytan leda till en förändring av vegetationen. Effekter från olika verksamheter eller olika typer av effekter kan också samverka och förstärka den totala effekten vilket är viktigt att väga in vid bedömningar Mål och lagkrav Transportpolitiska mål Transportpolitikens övergripande mål är att säkerställa en samhällsekonomiskt effektiv och långsiktigt hållbar transportförsörjning för medborgarna och näringslivet. Det övergripandemålet stöds av två huvudmål, funktionsmålet och hänsynsmålet. Funktionsmålet berör resans eller transportens tillgänglighet medan hänsynsmålet berör säkerhet, miljö och hälsa. Hänsynsmålet, som är relevant i sammanhanget, lyder: Transportsystemets utformning och användning ska anpassas till att ingen ska dödas eller skadas allvarligt. Det ska också bidra till att miljökvalitetsmålen uppnås och att ökad hälsa uppnås. Regeringen har gjort följande preciseringar av det transportpolitiska hänsynsmålet: Transportsektorn bidrar till att miljökvalitetsmålet Begränsad klimatpåverkan nås genom en stegvis ökad energieffektivitet i transportsystemet och ett brutet beroende av fossila bränslen. År 2030 bör Sverige ha en fordonsflotta som är oberoende av fossila bränslen. Transportsektorn bidrar till att övriga miljökvalitetsmål nås och till minskad ohälsa. Prioritet ges till de miljöpolitiska delmål där transportsystemets utveckling är av stor betydelse för möjligheterna att nå uppsatta mål. Regeringen menar i sin proposition 2 att följande områden bör prioriteras i transportsektorns miljöarbete; 6

7 utsläppen av koldioxid utsläppen av luftföroreningar som partiklar och den internationella sjöfartens utsläpp av kväveoxider antalet personer som utsätts för trafikbuller påverkan på biologisk mångfald Miljökvalitetsmålen och det övergripande generationsmålet Det övergripande målet för miljöpolitiken, Riksdagens Generationsmål, är att till nästa generation lämna över ett samhälle där de stora miljöproblemen i Sverige är lösta, utan att orsaka ökade miljö- och hälsoproblem utanför Sveriges gränser. Generationsmålet har även preciseringar. Sveriges Riksdag har även beslutat om 16 miljökvalitetsmål, se faktaruta nedan, och tillhörande etappmål. I april 2012 beslutade regeringen om 13 etappmål inom områdena luftföroreningar, farliga ämnen, avfall och biologisk mångfald, vilka beskriver nödvändiga steg på vägen för att nå miljömålen. Generationsmålen samt 14 av 16 miljömål bedöms inte att nås till Det finns en tydligt och utpekad koppling mellan de transportpolitiska målen och de nationella miljökvalitetsmålen, vilket framgår i både det övergripande målet och i den senare precisionen i ovan. Transportsystemet berör också de flesta av de 16 Nationella miljökvalitetsmålen i större eller mindre omfattning. Trafikverket är dock inte målansvarig myndighet för något av målen. Miljömålen och etappmålen ska vara vägledande för bland annat myndigheter. Riksdagens antagna 16 mål för miljökvaliteten i Sverige beskriver den kvalitet och det tillstånd i miljön som är hållbara på lång sikt. Miljökvalitetsmålen syftar till att: främja människors hälsa värna den biologiska mångfalden och naturmiljön ta till vara kulturmiljön och de kulturhistoriska värdena bevara ekosystemens långsiktiga produktionsförmåga trygga en god hushållning med naturresurserna De 16 miljökvalitetsmålen är: Begränsad klimatpåverkan Halten av växthusgaser i atmosfären ska i enlighet med FN:s ramkonvention för klimatförändringar stabiliseras på en nivå som innebär att människans påverkan på klimatsystemet inte blir farlig. Målet ska uppnås på ett sådant sätt och i en sådan takt att den biologiska mångfalden bevaras, livsmedelsproduktionen säkerställs och andra mål för hållbar utveckling inte äventyras. Sverige har tillsammans med andra länder ett ansvar för att det globala målet kan uppnås (riksdagens definition av miljökvalitetsmålet). Frisk luft Luften ska vara så ren att människors hälsa samt djur, växter och kulturvärden inte skadas. Inriktningen är att miljökvalitetsmålet ska nås inom en generation (riksdagens definition av miljökvalitetsmålet). Bara naturlig försurning De försurande effekterna av nedfall och markanvändning ska underskrida gränsen för vad mark och vatten tål. Nedfallet av försurande ämnen ska heller inte heller öka korrosionshastigheten i markförlagda tekniska material, vattenledningssystem, arkeologiska föremål och hällristningar (riksdagens definition av miljökvalitetsmålet). 7

8 Giftfri miljö Förekomsten av ämnen i miljön som har skapats i eller utvunnits av samhället ska inte hota människors hälsa eller den biologiska mångfalden. Halterna av naturfrämmande ämnen är nära noll och deras påverkan på människors hälsa och ekosystemen är försumbar. Halterna av naturligt förekommande ämnen är nära bakgrundsnivåerna (riksdagens definition av miljökvalitetsmålet). Skyddande ozonskikt Ozonskiktet ska utvecklas så att det långsiktigt ger skydd mot skadlig UV-strålning (riksdagens definition av miljökvalitetsmålet). Säker strålmiljö Människors hälsa och den biologiska mångfalden ska skyddas mot skadliga effekter av strålning (riksdagens definition av miljökvalitetsmålet). Ingen övergödning Halterna av gödande ämnen i mark och vatten ska inte ha någon negativ inverkan på människors hälsa, förutsättningar för biologisk mångfald eller möjligheterna till allsidig användning av mark och vatten (riksdagens definition av miljökvalitetsmålet). Levande sjöar och vattendrag Sjöar och vattendrag ska vara ekologiskt hållbara och deras variationsrika livsmiljöer ska bevaras. Naturlig produktionsförmåga, biologisk mångfald, kulturmiljövärden samt landskapets ekologiska och vattenhushållande funktion ska bevaras, samtidigt som förutsättningar för friluftsliv värnas. Inriktningen är att miljökvalitetsmålet ska nås inom en generation (riksdagens definition av miljökvalitetsmålet). Grundvatten av god kvalitet Grundvattnet ska ge en säker och hållbar dricksvattenförsörjning samt bidra till en god livsmiljö för växter och djur i sjöar och vattendrag (riksdagens definition av miljökvalitetsmålet). Hav i balans samt levande kust och skärgård Västerhavet och Östersjön ska ha en långsiktigt hållbar produktionsförmåga och den biologiska mångfalden ska bevaras. Kust och skärgård ska ha en hög grad av biologisk mångfald, upplevelsevärden samt natur- och kulturvärden. Näringar, rekreation och annat nyttjande av hav, kust och skärgård ska bedrivas så att en hållbar utveckling främjas. Särskilt värdefulla områden ska skyddas mot ingrepp och andra störningar. Inriktningen är att miljökvalitetsmålet ska nås inom en generation (riksdagens definition av miljökvalitetsmålet). Myllrande våtmarker Våtmarkernas ekologiska och vattenhushållande funktion i landskapet ska bibehållas och värdefulla våtmarker bevaras för framtiden (riksdagens definition av miljökvalitetsmålet). 8

9 Levande skogar Skogens och skogsmarkens värde för biologisk produktion ska skyddas samtidigt som den biologiska mångfalden bevaras samt kulturmiljövärden och sociala värden värnas. Inriktningen är att miljökvalitetsmålet ska nås inom en generation (riksdagens definition av miljökvalitetsmålet). Ett rikt odlingslandskap Odlingslandskapets och jordbruksmarkens värde för biologisk produktion och livsmedelsproduktion ska skyddas samtidigt som den biologiska mångfalden och kulturmiljövärdena bevaras och stärks (riksdagens definition av miljökvalitetsmålet). Storslagen fjällmiljö Fjällen ska ha en hög grad av ursprunglighet vad gäller biologisk mångfald, upplevelsevärden samt natur- och kulturvärden. Verksamheter i fjällen ska bedrivas med hänsyn till dessa värden och så att en hållbar utveckling främjas. Särskilt värdefulla områden ska skyddas mot ingrepp och andra störningar (riksdagens definition av miljökvalitetsmålet). God bebyggd miljö Städer, tätorter och annan bebyggd miljö ska utgöra en god och hälsosam livsmiljö samt medverka till en god regional och global miljö. Natur- och kulturvärden ska tas tillvara och utvecklas. Byggnader och anläggningar ska lokaliseras och utformas på ett miljöanpassat sätt och så att en långsiktigt god hushållning med mark, vatten och andra resurser främjas (riksdagens definition av miljökvalitetsmålet). Ett rikt växt- och djurliv Den biologiska mångfalden ska bevaras och nyttjas på ett hållbart sätt, för nuvarande och framtida generationer. Arternas livsmiljöer och ekosystemen samt deras funktioner och processer ska värnas. Arter ska kunna fortleva i långsiktigt livskraftiga bestånd med tillräcklig genetisk variation. Människor ska ha tillgång till en god natur- och kulturmiljö med rik biologisk mångfald, som grund för hälsa, livskvalitet och välfärd (riksdagens definition av miljökvalitetsmålet). Illustrationer: Tobias Flygar Miljöbalken och andra lagkrav Miljöbalken (1998:808) inklusive förordningar reglerar verksamheter som påverkar miljön. Lagkrav utgör miniminivå för Samlat planeringsunderlag Miljö. I Miljöbalkens allmänna hänsynsregler 3 finns allmänna principer som bland annat kunskapskravet, försiktighetsprincipen, bästa möjliga teknik samt produktvals- och hushållningsprincipen, vilka samtliga ska vara en självklarhet i Trafikverkets verksamhet. Miljöbalken reglerar både hänsyn i infrastrukturhållning som miljöbedömning av planer. Utöver Miljöbalken finns annan miljölagstiftning som berör byggande av infrastruktur. Dessa berörs mer nedan under respektive miljöområde. Trafikverkets styrning Utifrån de mål och lagkrav som finns är det väsentligt att i planeringen av infrastruktur kunna bedöma och förutse olika miljöeffekter med så stor säkerhet som möjligt och vad de innebär med hänsyn till miljökvalitetsmålen. 3 kap 2 9

10 Trafikverket tillämpar mål- och resultatstyrning kompletterad med finansiell styrning, regelstyrning och gemensamma värderingar. Mål- och resultatstyrningen tillämpas inom de ramar som regler, budget, ansvar och befogenheter sätter. Den stöds av gemensamma arbetsformer och ett processinriktat arbetssätt. Bilden visar schematiskt hur olika delar i styrningen hänger samman. Lagar och förordningar, transportpolitiska mål, transportplaner Trafikverkets instruktion, regleringsbrev Planerings s- - underlag Plan strategiska utmaningar r Strategidokume nt Strategidokument Trafikver verksam- kets verksam- hetsplan hetsplan Trafikverkets Processbeskrivnin Processriktlinjer, gar, riktlinjer, rutiner m.m. beskrivningar, rutiner m.m. Regler anläggnings - styrning m.m. Trafi k- verk ets arbe tsordn ing Trafikverkets arbetsordning Extern styrning Policydokument Stödjande dokument Mål- och resultatstyrning Regelstyrning (arbetsformer, organisation, fördelning av ansvar, processer, anläggningar m.m.) Trafikverkets strategiska utmaningar är kritiska områden där vi i ett längre perspektiv (cirka 10 år) ser ett gap mellan önskvärt tillstånd och förväntad utveckling. De omfattar inte hela Trafikverkets verksamhet, utan är inriktade enbart på ett antal större områden som bedöms vara kritiska. Utmaningarna innehåller strategiska mål som speglar de mest väsentliga delarna inom respektive utmaning. De omfattar också strategier, som är de viktigaste och mest prioriterade angreppssätten för att möta utmaningarna och gå i riktning mot de strategiska målen. Trafikverkets strategiska utmaningar är: Ett energieffektivt transportsystem Väl fungerande resor och transporter i storstadsregionerna 4 Verksamhetsplan TDOK 2011:478 10

11 Effektiva transportkedjor för näringslivet Robust och tillförlitlig infrastruktur Mer nytta för pengarna Trafikverket - en modern myndighet. 7.2 Luftkvalitet och klimat Inledning Utsläpp av luftföroreningar och klimatgaser från trafiken påverkar hälsan, klimatet samt natur- och kulturmiljön. Det är vägtrafiken som dominerar de lokala utsläppen av hälsorelaterade föroreningar i tätorter, men även andra utsläppskällor såsom småskalig vedeldning och industriell verksamhet kan påverka luftkvaliteten negativt i tätorter. När det gäller transportsektorn så kan också järnvägens partikelutsläpp utgöra ett problem i slutna miljöer såsom tunnlar. Luftföroreningarna uppkommer genom avgasutsläpp, avdunstning av bränsle från fordon samt för partiklar även från slitage av vägbana, däck, bromsar m.m. Vägtrafiken ger också upphov till uppvirvling av partiklar, också sådana som kan komma från andra källor än trafik. Innan vi andas in luftföroreningar utsätts de både för kemisk omvandling och för spridning. Även vid produktion och distribution av bränsle uppkommer luftföroreningar. De hälsoeffekter som kan uppkomma av luftföroreningar från trafik är luftvägsbesvär, speciellt hos känsliga personer (astmatiker och allergiker), luftvägssjukdomar (allergi och astma), cancer och minskad syreupptagningsförmåga i blodet (kolmonoxid). Förbränningspartiklar har också koppling till hjärt-kärlsjukdomar och såväl slitagepartiklar som förbränningspartiklar ger upphov till ökad dödlighet. Luftföroreningarnas påverkan på naturmiljön sker genom direkta effekter, försurning, övergödning och marknära ozon. Kulturmiljön påverkas genom nedbrytning av material och nedsmutsning. Trafikens bidrag till försurning av mark och vattendrag kommer framförallt från utsläpp av kväveoxider. Utsläppet av svaveldioxid, som också ger upphov till försurning, är i dagsläget relativt litet från vägtrafiken i jämförelse med vad andra källor släpper ut, och idag dominerar sjöfartens utsläpp istället. Förutom försurning av mark så ger utsläpp av kväveoxider även upphov till nedbrytning av material. Trafikens bidrag till övergödningen kommer framförallt från utsläpp av kväveoxider men även ammoniak och dikväveoxid har viss inverkan. Utsläpp av kväveoxider och kolväten ger upphov till bildandet av marknära ozon som utöver hälsopåverkan även ger skador på växtlighet och nedbrytning av material. Sot och partiklar ger också upphov till nedsmutsning. Utsläpp av koldioxid är den främsta orsaken till att klimatet förändras. Även andra gaser, såsom dikväveoxid och metan, har betydelse i sammanhanget, dock marginell i jämförelse med koldioxid. En ökad påverkan på klimatet kommer att påverka de grundläggande förutsättningarna för livet på jorden, som tillgång till vatten, livsmedelsproduktion, hälsa och miljö. Hundratals miljoner människor kan komma att drabbas av översvämningar, hungersnöd och brist på dricksvatten när klimatet förändras. En av de stora utmaningarna som transportsystemet står inför är därför att kraftigt minska utsläppen av växthusgaser. Ett nödvändigt bidrag är att skapa ett transportsnålt samhälle, vilket innebär ett samhälle och transportsystem där den egna bilen har en minskad roll som transportmedel och där tillgängligheten i större grad löses genom effektiv kollektivtrafik samt förbättrade möjligheter att gå och cykla. Där det är möjligt flyttas också inrikes och kortare utrikesresor från flyg till järnväg. Dessutom behöver trafiktillväxten för godstransporter på väg avstanna genom förbättrad logistik och överflyttning till järnväg och sjöfart. 11

12 Utsläppen från vägtrafiken i Sverige är små i förhållande till de globala utsläppen av växthusgaser. Samtidigt är Sverige ett av få länder som lyckats minska sina koldioxidutsläpp och har även allmänt under lång tid setts som ett föredöme i miljöfrågor. Ansvaret för utsläppen från vägtransportsektorn gör också att många granskar Trafikverket extra noga. Vad Trafikverket gör påverkar därför betydligt mer än de egna utsläppen Mål och krav Utsläpp De nationella miljökvalitetsmål, listade i avsnitt 7.1, av intresse för utsläpp till luft är: Miljökvalitetsmål 1 - Begränsad klimatpåverkan. Delmål beskrivs under rubriken Klimatpåverkan nedan. Miljökvalitetsmål 2 - Frisk luft. Delmål beskrivs under rubriken Luftkvalitet nedan. Miljökvalitetsmål 3 - Bara naturlig försurning. Miljökvalitetsmål 7 - Ingen övergödning. I propositionen 2008/09:93 Mål för framtidens resor och transporter, slås fast att transportpolitiken ska ha ett funktionsmål (tillgänglighet) och ett jämbördigt hänsynsmål (säkerhet, miljö och hälsa). Hänsynsmålet innebär bland annat att Transportsektorn ska bidra till att övriga miljökvalitetsmål nås och till minskad ohälsa. Prioritet ges till de miljöpolitiska delmål där transportsystemets utveckling är av stor betydelse för möjligheterna att nå uppsatta mål. Utsläppsmål specifikt för transportsektorn saknas idag. Det finns förslag om att ta fram etappmål för utsläppen från vägtrafiken och för arbetsmaskiner (Miljömålsberedningens betänkande SOU 2011:34). Regeringen har bl.a. beslutat om ett etappmål för sjöfartens utsläpp och om begränsade utsläpp av gränsöverskridande luftföroreningar i Europa. Luftkvalitet Internationell reglering EUs övergripande miljömål är enligt principen för hållbar utveckling att politiken ska tillfredsställa dagens behov utan att förhindra kommande generationer att kunna tillfredsställa sina behov. Luftkvalitetsdirektivet (2008/50/EG) samt 2004/107/EG) reglerar ämnena svaveldioxid, kvävedioxid, kväveoxid, bly, partiklar (PM10), kolmonoxid, bensen, ozon, arsenik, nickel, kvicksilver, kadmium och polycykliska aromatiska kolväten. EU:s tematiska strategi för luftkvalitet ska uppdateras under 2013 och då kommer direktivet om nationella utsläppstak ( Takdirektivet ) att revideras. Revidering av luftkvalitetsdirektivet kommer sannolikt att skjutas några år på framtiden då man har stora problem med uppfyllelse av det nu gällande direktivet. De flesta gränsvärden och mål för halter i utomhusluften har införts till skydd för människors hälsa. Några av gränsvärdena och målen för svaveldioxid, kvävedioxid, kväveoxider och ozon baseras på bedömningar av skador på vegetation, byggnader och kulturföremål och är införda till skydd för miljön. Nationella mål Miljökvalitetsmålet Frisk Luft innebär enligt riksdagsbeslut att: Luften skall vara så ren att människors hälsa samt djur, växter och kulturvärden inte skadas 12

13 Preciseringar för det långsiktiga miljökvalitetsmålet Frisk luft beslutades av regeringen i april 2012: Miljökvalitetsmålet Frisk luft preciseras så att med målet avses att halterna av luftföroreningar inte överskrider lågrisknivåer för cancer eller riktvärden för skydd mot sjukdomar eller påverkan på växter, djur, material och kulturföremål. Riktvärdena sätts med hänsyn till känsliga grupper och innebär att halten av bensen inte överstiger 1 mikrogram per kubikmeter luft beräknat som ett årsmedelvärde, halten av bens(a)pyren inte överstiger 0,0001 mikrogram per kubikmeter luft (0,1 nanogram per kubikmeter luft) beräknat som ett årsmedelvärde, halten av butadien inte överstiger 0,2 mikrogram per kubikmeter luft beräknat som ett årsmedelvärde, halten av formaldehyd inte överstiger 10 mikrogram per kubikmeter luft beräknat som ett timmedelvärde, halten av partiklar (PM 2.5) inte överstiger 10 mikrogram per kubikmeter luft beräknat som ett årsmedelvärde eller 25 mikrogram per kubikmeter luft beräknat som ett dygnsmedelvärde, halten av partiklar (PM 10) inte överstiger 15 mikrogram per kubikmeter luft beräknat som ett årsmedelvärde eller 30 mikrogram per kubikmeter luft beräknat som ett dygnsmedelvärde, halten av marknära ozon inte överstiger 70 mikrogram per kubikmeter luft beräknat som ett åttatimmarsmedelvärde eller 80 mikrogram per kubikmeter luft räknat som ett timmedelvärde, ozonindex inte överstiger mikrogram per kubikmeter luft under en timme beräknat som ett AOT40-värde under perioden april september, halten av kvävedioxid inte överstiger 20 mikrogram per kubikmeter luft beräknat som ett årsmedelvärde eller 60 mikrogram per kubikmeter luft beräknat som ett timmedelvärde (98-percentil), och korrosion på kalksten understiger 6,5 mikrometer per år. Lagreglerade luftföroreningshalter Luftkvalitetsförordningen (2010:477) är utfärdad med stöd av miljöbalken (1998:808) och innehåller gränsvärden med senaste tidpunkt för uppfyllande för kvävedioxid, kväveoxider, svaveldioxid, kolmonoxid, bly, bensen, bens(a)pyren, partiklar (PM10 och PM2,5), arsenik, nickel, kadmium och ozon. I vissa fall är miljökvalitetsnormerna strängare eller ska vara uppfyllda tidigare än vad EU:s luftkvalitetsdirektiv anger. I områden där miljökvalitetsnormerna inte följs under ett normalt år ska ett åtgärdsprogram upprättas. Miljökvalitetsnormerna för utomhusluft gäller i hela landet och omfattar utomhusluft med undantag för arbetsplatser samt vägtunnlar och tunnlar för spårbunden trafik. Luftkvaliteten ska kontrolleras i enlighet med Naturvårdsverkets föreskrifter om kontroll av luftkvalitet (2010:8). I Naturvårdsverkets Handbok 2011:1, Luftguiden, uttolkas regelverket. För de flesta reglerade luftföroreningarna är det kommunerna som är ansvariga för kontrollen och rapporteringen. Kontrollen kan i vissa fall ske genom samverkan mellan kommuner. Miljökvalitetsnormernas årsmedelvärden är satta för att begränsa långtidsexponering och bör tillämpas där enskilda människor vistas under en längre tid, exempelvis vid 13

14 bostäder, skolor, vårdinrättningar m.m. Miljökvalitetsnormernas värden för timme och dygn bör även tillämpas på platser där människor vistas under kortare tider. Myndigheter och kommuner ansvarar för att miljökvalitetsnormerna för utomhusluft följs och ska bland annat tillämpa dem vid prövning av tillstånd och vid tillsyn. De ska även tillämpas vid prövning enligt vissa andra lagar, exempelvis plan- och bygglagen, väglagen och lag om byggande av järnväg samt vid planering. Ämnesgrupp (avser skydd av människors hälsa om ej annat anges) Halt som ej skall/bör överskridas (år då norm skall/bör nås) 5 Utvärderingströskel Nedre Kolmonoxid (CO) Dygn, högsta åttatimmarsgenomsnitt 6 10 mg/m3 (2005) 7 mg/m3 5 mg/m3 Kväveoxider (NO2 och NOX) Timme (NO2) 7 Dygn (NO2) 8 År (NO2) År (NOX, ekosystem) Svaveldioxid (SO2) Timme 9 Dygn 10 Vinterhalvår (ekosystem) År (ekosystem) Ozon (O3) Dygn, högsta åttatimmarsgenomsnitt6 Femårsgenomsnitt (växtlighet) 11 Partiklar (PM10) Dygn 12 År Partiklar (PM2,5 ) År 4 År (gränsvärde) År (exponering) 90 μg/m3 (2006) 60 μg/m3 (2006) 40 μg/m3 (2006) 30 μg/m3 (2001) 200 μg/m3 (2001) 100 μg/m3 (2001) 20 μg/m3 (2001) 20 μg/m3 (2001) 120 μg/m3 (2010) 18 mg AOT40 (2010) 6 mg AOT40 (2020) 50 μg/m3 (2005) 40 μg/m3 (2005) 25 µg/m 3 (2010) 25 µg/m 3 (2015) 20 µg/m 3 (2015) 72 μg/m3 48 μg/m3 32 μg/m3 24 μg/m3 150 μg/m3 75 μg/m3 12 μg/m3 12 μg/m3 30 μg/m3 14 μg/m3 Övre 54 μg/m3 36 μg/m3 26 μg/m3 19,5 μg/m3 100 μg/m3 50 μg/m3 8 μg/m3 8 μg/m3 20 μg/m3 10 μg/m3 Bensen År 5 μg/m3 (2010) 3,5 μg/m3 2 μg/m3 Bens(a)pyren År 4 1 ng/m 3 (2013) Arsenik År 4 6 ng/m 3 (2013) Kadmium År 4 5 ng/m 3 (2013) Nickel År 4 20 ng/m 3 (2013) 5 Bör gäller för ozon, PM 2,5 (2010), bens(a)pyren, arsenik, kadmium, nickel, för övriga ämnen gäller skall. 6 Genomsnittsvärdet ska avse ett dygnsvärde beräknat på åttatimmarsgenomsnitt, se förordning 2004: Får överskridas högst 175 gånger per år (98-percentil, timme). 8 Får överskridas högst 7 gånger per år (98-percentil, dygn). 9 Får överskridas högst 175 gånger per år (98-percentil, timme). 10 Får överskridas högst 7 gånger per år (98-percentil, dygn). 11 AOT (uttryckt i μg/m3 x h). För beräkning se förordning 2004: Normen för PM10 för dygn får överskridas högst 35 gånger per år (90-percentil, dygn). 14

15 Bly År 0,5 µg/m 3 Tabell 7-1. Miljökvalitetsnormer för kolmonoxid, kväveoxider, kvävedioxid, svaveldioxid, ozon, partiklar (PM10) och bensen. För aktuella värden se förordning 2010:477. Miljökvalitetsnormerna kompletteras med så kallade övre och undre utvärderingströsklar, som uppgår till viss procent av normen beroende på luftförorening. Trösklarna avgör vilken typ av utvärdering (mätning, beräkning) som krävs av kommunerna i ett aktuellt fall. Rekommenderade halter i tunnel Vad gäller luftkvalitet i tunnel så ska krav på tunnelluftens innehåll av kvävedioxid bestämmas i samråd med såväl den lokala miljö- och hälsoskyddsmyndigheten som Naturvårdsverket. Halten av kolmonoxid får vid olyckor inte överskrida sådana nivåer att det påverkar människors förmåga att på ett säkert sätt ta sig ut ur tunneln. WHO:s rekommenderade högsta halter av kolmonoxid bör tillämpas, se Tabell 7-2 nedan. Högsta tillåtna halter av kvävedioxid och kolmonoxid skall vara angivna i den tekniska beskrivningen. Utveckling av kunskap för nya riktvärden med avseende på partiklar pågår. Kolmonoxid koncentration mg/m3 Uppmätt tid minuter minuter 30 1 timme Tabell 7-2. Rekommenderad högsta halt kolmonoxid i tunnel (VV publ 2004:124, Tunnel 2004), tidsmedelvärde Klimatpåverkan Transportsystemet påverkar klimatet på flera olika sätt. Direkta utsläpp från fordonen genom användning av fossila drivmedel. Utsläpp från produktion och transport av drivmedel (både fossila och biodrivmedel) och el. Utsläpp kopplade till infrastrukturhållningen. Detta kan i sin tur delas in i utsläpp kopplade till användningen av drivmedel samt användning av material. Produktion av stål och betong ger utsläpp dels som resultat av användning av fossil insatsenergi men också i själva processen. Utsläpp kopplade till produktion, service och skrotning av fordon. Utsläpp (förändrat upptag) kopplat till förändrad markanvändning. Schematiskt kan utsläppen beskrivas som i figur nedan (förändrad markanvändning saknas i figuren). I effektkatalogen beskrivs de direkta utsläppen från fordonen genom användning av fossila drivmedel samt utsläpp kopplade till infrastrukturhållningen (markerade med fetstil och kraftigare ramar). 15

16 Fordon och infrastruktur Drivmedel Energi (fossil och förnybar) Fordons tillverkning Fordon + Energi (Fossil; Bio; El) Framställning av drivmedel (fossil och bio) och el Material, inkl. utvinning och produktion Material, inkl. utvinning och produktion Infrastruktur, vägar, järnvägar, hamnar, etc. Transporter Person och gods på väg, järnväg, luftfart och sjöfart Energi (fossil och förnybar) Figuren ovan Energi och materialanvändning i transportsektorn som orsakar klimatpåverkan. Rutor med fetstil och kraftigare ramar ingår i effektkatalogen. Utöver detta sker även klimatpåverkan i samband med förändrad markanvändning. Internationell reglering Halten av växthusgaser i atmosfären skall i enlighet med FN:s ramkonvention för klimatförändringar stabiliseras på en nivå som innebär att människans påverkan på klimatsystemet inte blir farlig. Målet skall uppnås på ett sådant sätt och i en sådan takt att den biologiska mångfalden bevaras, livsmedelsproduktionen säkerställs och andra mål för hållbar utveckling inte äventyras. Sverige har tillsammans med andra länder ett ansvar för att det globala målet kan uppnås. Nationella mål Det nationella miljökvalitetsmålet om begränsad klimatpåverkan anger att halten av växthusgaser i atmosfären ska i enlighet med FN:s ramkonvention för klimatförändringar stabiliseras på en nivå som innebär att människans påverkan på klimatsystemet inte blir farlig. Regeringen har också som vision att Sverige år 2050 inte ska ha några nettoutsläpp av växthusgaser. Transportpolitiskt mål Enligt hänsynsmålet ska transportsystemet och dess användning anpassas så att ingen dödas eller skadas allvarligt samt bidra till att miljökvalitetsmålen uppnås och till ökad hälsa. Till målen finns flera preciseringar. Hänsynsmålets precisering med avseende på klimat lyder: 16

17 Transportsektorn bidrar till att miljökvalitetsmålet begränsad klimatpåverkan nås genom en stegvis ökad energieffektivitet i transportsystemet och ett brutet beroende av fossila bränslen. År 2030 bör Sverige ha en fordonsflotta som är oberoende av fossila bränslen. Syftet med denna precisering är att transportsystemet ska tillgodose en god tillgänglighet samt rese- och transportbehovet på ett sätt som stimulerar till, och skapar goda förutsättningar för, mer klimatsmarta, energieffektiva och säkra lösningar. Fossiloberoende fordonsflotta 2030 Brutet beroende av fossila bränslen gäller samtliga trafikslag och är ett långsiktigt ej tidsatt mål. Målet om fossiloberoende fordonsflotta till 2030 gäller vägtrafik och kan ses som en följd av den första delen av hänsynsmålets precisering med avseende på klimat. Att nå miljökvalitetsmålet för begränsad klimatpåverkan, och därmed tvågradersmålet, ställer stora krav. Till 2030 behöver vägtrafiken kraftigt minska beroendet av fossila bränslen i Sverige och internationellt. Målet om en fossiloberoende fordonsflotta är inte definierat. Trafikverkets tolkning är att det handlar om att kraftigt reducera vägtrafikens beroende av fossila bränslen jämfört med i dagsläget. Detta kan inte bara göras på teknisk väg med energieffektivare fordon och förnybara drivmedel utan kräver även åtgärder och styrmedel som verkar på mängden resor och transporter samt fördelning mellan olika sätt att genomföra dem. Hösten 2012 tillsattes en statlig utredning för att definiera målet och även visa på möjligheter att nå dit. Utredningen heter Fossilfri fordonstrafik och slutredovisas hösten Utöver preciseringen på klimat i hänsynsmålet finns flera nationella mål för 2020 som är vägledande för arbetet med att begränsa klimatpåverkan från transportsektorn: 10 procent förnybar energi i transportsektorn 20 procent effektivare energianvändning 40 procent minskning av utsläppen av klimatgaser De två första målen bygger på motsvarande EU-mål och gäller alla länder inom unionen. Det sista målet är ett nationellt mål för Sveriges totala utsläpp där även inrikes transporter ingår. Väg och järnväg räknas helt som inrikes transporter medan största delen av flyget och sjöfarten är utrikes. Transporter ingår inte ännu inte i EU:s handelssystem för utsläppsrättigheter. Flyget är på gång in i detta system och då kommer även inrikesflyget att inkluderas. Därmed kommer inrikesflyget att ligga utanför det svenska klimatmålet. Tvågradersmålet innebär dock att även flyg och sjöfart kommer att behöva göra betydande minskningar av sina utsläpp. EU:s Vitbok I EU-kommissionens vitbok om transporter anges som mål att transportsektorn ska minska utsläppen av växthusgaser med 20 procent till 2030 och med 70 procent till 2050 jämfört med Jämfört med 1990 innebär detta en ökning med 8 procent till 2030 och en minskning med 60 procent till Dessa mål är därmed inte lika långtgående som det svenska transportpolitiska målet. Utsläppsmålen i vitboken utgår från Roadmap to a low carbon economy. Utgångspunkten där är att de globala utsläppen av växthusgaser bör halveras till 2050 och att EU bidrar till detta genom att minska sina utsläpp med 80 procent. Antagandena innebär klart större ackumulerade utsläpp av växthusgaser jämfört med den utsläppsbana som den svenska klimatberedningen redovisade. Det finns därför osäkerhet om tvågradersmålet nås med antagen utsläppsbana. 17

18 Det finns även ett frågetecken kring EU:s bidrag till det globala klimatarbetet. Skulle alla länder i världen släppa ut som EU enligt klimatfärdplanen skulle de globala utsläppen öka med 20 procent till 2030 jämfört med Till denna tidpunkt borde utsläppen istället ha minskat med 20 procent enligt klimatberedningen. För att solidariskt bidra till det globala klimatarbetet behöver industriländerna och EU minska sina utsläpp med 40 procent till 2020, 80 procent till 2030 och 95 procent till 2050 jämfört med 2004 och inte som nu föreslaget 40 procent till 2030 och 80 procent först till 2050 jämfört med Klimatberedningens analys stämmer också väl överens med ambitionen om en fossiloberoende fordonsflotta till Sammanfattning av mål Sammanfattningsvis kan det konstateras att det svenska transportpolitiska målet och målen i vitboken ställer helt olika krav. Vitboken ställer höga krav först efter 2030 medan det transportpolitiska målet innehåller en stor utmaning redan till Av resonemanget ovan framgår att det finns anledning att ha en mer ambitiös inriktning jämfört med EU:s lågkolstrategi och vitbok om transporter. Det gäller inte bara för att nå tvågradersmål utan också för att inte hamna i en situation där transportsektorn är fortsatt kraftigt beroende av olja i en värld med minskade oljetillgångar och höga oljepriser Effekter och konsekvenser Nedan visas en schematisk bild av hur emissionerna från trafiken på en väg uppstår och hur de sedan i olika steg sprids och omvandlas för att slutligen komma i kontakt med människa och miljö och ge upphov till konsekvenser. Effekter och konsekvenser tas upp övergripande i detta avsnitt medan beräkning mer i detalj av utsläpp från biltrafik tas upp i avsnitt och bestämning av halter av luftföroreningar i avsnitt Fordon Bränsle Körförlopp Väg ANDRA EMISSIONER från andra vägar och andra källor Bebyggelse och markanvändning Andra stressfaktorer för miljö t.ex. vind, temperatur, torka för hälsa t.ex. inomhusmiljö, kyla EMISSIONER från en väg SPRIDNING KEMISK OMVANDLING HALTER EXPONERING KONSEKVENSER för miljö och hälsa EKONOMISKA VÄRDERINGAR Trafikarbete Vind Turbulens Solinstrålning Temperatur Nederbörd Aktivitetsmönster Figur 7-1. Från emissioner/utsläpp till konsekvenser på miljö och hälsa samt ekonomiska värderingar. 18

19 Effekter Effekter av ny- och ombyggnader av vägar, gator, GC-vägar, sidoanläggningar etc. beskrivs med stöd av tidigare redovisade mål och krav för luftkvalitet och klimatpåverkan. Beskrivningen görs som underlag för att bedöma i vilken utsträckning åtgärden medverkar eller motverkar till att klara uppsatta mål och krav. För bedömning av effekten av en åtgärd jämförs sedan utsläpp av luftföroreningar och klimatgaser samt luftkvalitet efter åtgärd med situationen vid ett s.k. nollalternativ. Utifrån resultatet av denna jämförelse görs sedan en avstämning mot utsläppsmål samt normer för luftkvalitet. I samband med fastställelseprövning av arbetsplaner ska Trafikverket bedöma om miljökvalitetsnormer kan komma att överskridas. Om en arbetsplan ska kunna fastställas inom ett område där en miljökvalitetsnorm överträds måste den: 1. vara förenlig med fastställt åtgärdsprogram, 2. förenas med villkor om kompenserande åtgärder som ökar möjligheten att följa normen, 3. får den enbart fastställas om väghållaren kan vidta åtgärder som innebär att möjligheterna att följa miljökvalitetsnormen ökar väsentligt på längre sikt eller i ett större geografiskt område. Luftkvaliteten har långsiktigt förbättrats. Minskningen av kvävedioxidhalterna ser ut att ha avstannat de senaste åren. Det förekommer överskridanden av miljökvalitetsnormer för kvävedioxid och partiklar (PM10) framför allt i trafiknära miljöer. Trafikverket bedömer att de ämnen som med beslutade eller föreslagna mål och normer blir dimensionerande vid vägtrafikanläggningar är kvävedioxid och partiklar (PM10). Bensen bedöms klaras i de flesta trafikintensiva miljöerna. Konsekvenser Vad gäller luftkvalitet är det halten, det vill säga koncentrationen av en förorening, som påverkar miljö och hälsa. Självfallet hänger utsläpp och halt samman, men sambandet är inte alltid okomplicerat. Trafikens utsläpp är ofta större vid stora befolkningscentrum, och i kvartersbebyggelse blandas luften om långsamt. Utsläppen från trafiken beror också på körförhållanden och andelen fordon som nyss har startat, då motor och avgasreningen inte nått upp i normal arbetstemperatur. För dessa kan emissionerna vara 100 gånger högre än från fordon med fullt uppvärmd motor och avgasrening. Det finns dessutom andra källor till luftföroreningar som ibland kan vara de dominerande. När utsläppen från trafiken minskar är det därför inte säkert att halterna i luften minskar i samma grad på platser där många bor och vistas. För att uppskatta antalet utsatta utifrån uppgifter om halter från kopplas dessa ihop med uppgifter från andra källor såsom kartmaterial och befolkningsdata. Den ekonomiska värderingen av luftföroreningar bygger på att man värderar de konsekvenser på människors hälsa som uppstår, såsom dödlighet och olika sjukdomstillstånd. Nedan beskrivs vägtrafikens påverkan på människors hälsa och miljön ämne för ämne: Kväveoxider bildas huvudsakligen genom reaktion mellan luftens syre och kväve. Denna reaktion kräver höga temperaturer vilket åstadkoms vid förbränning i en motor. Förenklat kan sägas att en mer effektiv förbränning ger högre temperaturer och mer kväveoxider. Det finns två slags kväveoxider (NOx) i avgaserna; kvävemonoxid (NO) och kvävedioxid (NO2). De verkar retande på slemhinnor men ger även skador på växtlighet. 19

20 När kväveoxider reagerar med vatten bildas syror som fräter på byggnader och ger markförsurning. Kvävet (nitratjonen) verkar även gödande och bidrar därmed till den pågående övergödningen. Synen på kväveoxidernas hälsoeffekter har förändrats. I en stor mängd epidemiologiska studier har man kunnat koppla halter av luftföroreningar till hälsoeffekter hos befolkning. Numer pekas dock kvävedioxid mer ut som en indikator än som den förorening som ger upphov till de faktiska hälsoeffekterna. I stället anses effekterna bero på andra luftföroreningar, främst ultrafina partiklar, som är starkt korrelerade till kvävedioxid. För att kvävedioxid i sig ska ge upphov till hälsoeffekter hos känsliga personer krävs halter på över ca 400 g/m3. Så höga halter förekommer inte längre i utomhusluften i Sverige. För ultrafina partiklar verkar det däremot inte finnas någon tröskeleffekt under vilken effekterna inte uppkommer. Svaveldioxid (SO2) är en gas som bildas i motorer om dessa drivs med bränslen som innehåller svavelföreningar. Påverkan på hälsa och miljö liknar mycket kväveoxidernas. De ger dock ingen övergödning. Dagens bränslen innehåller mycket lite svavel och utsläpp av svaveldioxid från vägtrafiken är därmed ett problem som kan betraktas som löst. Internationell sjöfart är istället en mer dominerande utsläppskälla, även om begränsningar börjar införas också för sjöfarten, framför allt i känsliga områden som t ex Östersjön. Bensin och dieselolja består av föreningar mellan kol och väte, kolväten. I motorerna kan förbränningen aldrig bli helt fullständig. Lite av bränslet kommer alltid ut med avgaserna i mer eller mindre nedbruten form. Till detta kommer att rester av motoroljan ingår i förbränningen men också avdunstning från bränsletank och läckande slangar. Den flyktiga delen av dessa ämnen kallas sammanfattande för flyktiga organiska ämnen (Volatile Organic Compounds [VOC]). Gruppen består av många ämnen med delvis olika egenskaper. Inom gruppen finns ämnen som är cancerframkallande. Partiklar är en annan grupp av föroreningar med skiftande egenskaper. De består av någon form av fast kärna på vilken det har kondenserats olika ämnen. Gränsen mellan partikel och gas är inte distinkt. Det sker ständigt en kondensering av gasmolekyler på partiklarnas yta och mindre partiklar slås också samman till större, de koagulerar. På så sätt växer partiklar i storlek ju längre de kommer från källan. Ämnen kan också avgå från partikelytan så att partikeln minskar i storlek. Det finns en övre gräns för hur stora dessa partiklar kan bli som ligger någonstans kring en 1000 dels millimeter (en mikrometer). Partiklar av detta slag bildas vid förbränningen och av kondenserade gaser från förbränningen. En annan typ av partiklar bildas vid olika former av slitage av dubb, vägbana, vägsand, däck och bromsar. Dessa är större än de förbränningsgenererade partiklarna och oftast inte mindre än en 1000 dels millimeter. Tidigare har man sagt att det framför allt är de mindre partiklarna som bildas vid förbränningen som är farliga för hälsan. Senare års forskning visar dock att slitagepartiklarna också kan ge upphov till betydande hälsoeffekter. Slitagepartiklar ger t.ex. i större utsträckning luftvägsbesvär hos personer med sjukdomar i andningsapparaten, medan förbränningsgenererade partiklar har mera koppling till hjärt- och kärlsjukdomar. Såväl slitagepartiklar som förbränningsgenererade partiklar ger upphov till ökad dödlighet. Partiklar beräknas bidra till flera tusen för tidiga dödsfall per år i Sverige. Cancerframkallande ämnen är en sammanfattande benämning på kolväten och partiklar som har denna egenskap. Utsläpp av dessa ämnen sker såväl genom avdunstning av bränsle som genom avgaser från fordon. I avgaserna kan ursprunget antingen vara oförbränt bränsle eller förbränningen i motorn. Även slitage av däck kan ge upphov till cancerframkallande ämnen. Det finns ett stort antal cancerframkallande 20

21 ämnen i emissionerna från fordon. Exempel är Bensen, 1.3-Butadien och Bens(a)pyren. Deras potential att ge upphov till cancer och deras mängd i avgaserna varierar mycket, vilket gör det mycket komplext att uppskatta den totala belastningen från fordonsemissioner. Tillsammans med kväveoxiderna bidrar kolväten till att ozon bildas. Ozon verkar irriterande på andningsvägarna och ger i högre koncentrationer upphov till vävnadsskador. Ozon är mindre vattenlösligt än svaveldioxid och kvävedioxid och når därför längre ner i luftvägarna. De hälsoeffekter som kan uppstå är nedsatt lungfunktion, symptom och besvär från luftvägarna, ökad luftvägsreaktivitet (ökad känslighet för irriterande ämnen) och inflammatoriska effekter. Ozon beräknas bidra till över tusen för tidiga dödsfall per år i Sverige. Marknära ozon påverkar även kulturminnen negativt, genom bl.a. vittring, och orsakar skördeförluster för stora summor varje år. I svenska tätorter är halterna av ozon i allmänhet lägre än i den omgivande landsbygden. Detta beror på att tätorter har större utsläpp av kväveoxid som till viss del bryter ner ozon. Kolmonoxid (CO) bildas då förbränningar är ofullständiga beroende på att syret inte räcker till. Denna gas får inte förväxlas med koldioxid som alltid bildas vid förbränning. Kolmonoxid binds hårdare till blodets hemoglobin än vad syre gör och förhindrar därmed syretransport. Skulle halten vara hög eller exponeringen lång kan medvetslöshet inträda, och det kan leda till döden om inget görs. Utsläppen av kolmonoxid från såväl bensin som dieseldrivna fordon har reducerats kraftigt genom användning av katalytisk avgasrening. Med undantag av speciella förhållanden såsom veteranbilsträffar förekommer inte hälsovådliga halter. Koldioxid bildas vid all förbränning av bränslen som innehåller kol. Kol och olja ligger bundet i jordskorpan och då dessa förbränns i form av diesel och bensin ökar koldioxidhalten i atmosfären. Bränslen som tillverkas av växter och andra kretsloppskällor använder sig av kol som redan finns i kretsloppet och förbränningen av dessa ökar inte halten i atmosfären. Koldioxid påverkar jordklotets värmebalans. Utan koldioxid i atmosfären och dess växthuseffekt skulle jorden vara en ogästvänlig iskall plats. Det är alltså inte växthuseffekten i sig som är ett bekymmer utan att den ökar och klimatet därmed ändras. Koldioxiden kan till skillnad från övriga föroreningar inte renas bort. En minskning kan alltså endast ske genom att man minskar användningen av bränslen med fossilt ursprung. Detta kan ske på två olika sätt som rimligen måste kombineras; minskad energianvändning och ökad andel av bränslen som inte innehåller fossilt kol Beräkning utsläpp från biltrafik HBEFA och VETO-modellen Uppdelning av luftföroreningar från vägtrafik Utsläpp av luftföroreningar från vägtrafik kan delas upp i varmutsläpp av avgaser som sker från varmkörda fordon, kallstartsutsläpp som är det merutsläpp av avgaser som sker utöver varmutsläppet i samband med motorstart, utsläpp genom avdunstning av bränsle från fordons bränslesystem och slutligen generering av slitagepartiklar. Utsläpp genom avdunstning kan delas upp i utsläpp under färd (running losses), utsläpp i samband med motoravstängning (hot soak) och utsläpp i samband med parkering (diurnal losses). Trafikverket har två typer av utsläppsmodeller för avgaser och för bränsleförbrukning. Dels en typ som används för beräkning av bränsle, koldioxid och svaveldioxid och dels en typ som används för beräkning av övriga avgaskomponenter, NOx, HC, avgaspartiklar. Skillnaden ligger i beräkningen av varmutsläppen medan de för kallstartsutsläpp och utsläpp genom avdunstning använder gemensamma modeller för alla ämnen. För varmutsläppen är det såväl strukturella skillnader som att det baseras på olika underlag. 21

22 Varmutsläppen av bränsle, koldioxid och svaveldioxid baseras liksom i tidigare versioner på VTI:s VETO modell. Strukturellt är modellen också liksom tidigare uppdelad på utsläpp på länk och merutsläpp i samband med korsning som båda korrigeras m.a.p. vägyta. Detta är också grunden för utsläppsberäkningar i SAMKALK och EVA. Där används än så länge också gamla data från VETO till övriga ämnen. Uppdatering av detta till HBEFA är planerad vara klar till Varmutsläppen av övriga ämnen baseras på den europeiska emissionsmodellen HBEFA version Till skillnad från emissioner av bränsle, koldioxid och svaveldioxid redovisas utsläppen här inte uppdelade på länk och korsning. Någon korrektion för vägyta görs inte heller. Som framgår nedan skiljer sig också uppdelningen på trafiksituationer mellan de två modellerna. HBEFA är också grunden för beräkningen av utsläppen från kallstarter och avdunstning. HBEFA används även vid beräkning av de nationella utsläppen från vägtrafiken och som grund för emissionsberäkningarna i luftkvalitetsmodellen SIMAIR. Detta gör det möjligt att jämföra beräkningar av utsläpp med olika aggregeringsnivå. Modellen för beräkning av slitagepartiklar skiljer sig från de två andra modellerna. Denna modell används även i luftkvalitetsmodellen SIMAIR. Varmutsläpp av koldioxid och svaveldioxid Utsläpp av koldioxid och svaveldioxid är proportionella mot bränsleförbrukningen. I nedanstående tabell redovisas utsläppen för olika fordonsgrupper och bränslen. Observera att utsläppen enbart avser utsläpp av fossilt koldioxid vid avgasröret. Utsläpp som resultat av produktion och distribution av bränslen ingår inte i den samhällsekonomiska kalkylen. Data för fordonstyper tar hänsyn till att fordonstyperna använder flera olika bränslen och bränsleblandningar och avser förhållandena CO2 g/ml SO2 g/ml 2010 Pb_bensin 2,18 5,21E Pb_diesel 2,43 3,58E Lbu 2,33 3,37E Lbs 2,43 3,58E Pb_bensin 2,13 4,98E Pb_diesel 2,40 3,54E Lbu 2,18 3,08E Lbs 2,40 3,54E Pb_bensin 2,13 4,82E Pb_diesel 2,40 3,54E Lbu 2,16 3,04E Lbs 2,40 3,54E-06 Tabell 7-3. Utsläpp för olika fordonsgrupper och bränslen

23 Utsläppen avser enbart utsläpp av fossilt koldioxid vid avgasröret. Utsläpp som resultat av produktion och distribution av bränslen ingår inte. Sådana data finns i nedanstående tabell. [g CO2/ml bränsle] Fossilt CO2 vid förbränning [g CO2 eq/ml bränsle] inklusive produktion och distribution av bränsle Kommentar Bensin (E4,8) 2,25 2,66 Inberäknat låginblanding av etanol 2011 Diesel (B5,1) 2,41 2,98 Inberäknat låginblandning av Biodiesel 2011 E92 0 0,55 Bussbränsle E85 (svensk mix) 0,45 0,97 RME (biodiesel) 0 1,69 Ren bensin 2,36 2,76 Ren diesel 2,54 3,04 [kg CO2/m 3 bränsle] Fossilt CO2 vid förbränning [kg CO2 eq/m 3 bränsle] inklusive produktion och distribution av bränsle Biogas 0 0,51 Kommentar Naturgas 2,24 2,58 Genomsnitt fordonsgas 0,85 1,30 62 % biogas, 38 % naturgas 2011 Tabell 7-4. Utsläpp som resultat av produktion och distribution av bränsle. En del emissionsfaktorer uppges uppdelat på bensin och dieseldrivna lätta fordon (personbil och lätt lastbil), t.ex. kallstartsemissioner. För att vikta ihop dem till ett värde kan trafikarbetesfördelning enligt nedanstående tabell användas Fördelning lätta fordon Årtal Bensin diesel % 31 % % 64 % % 66 % Tabell 7-5. Fördelning mellan bensin och dieseldrivna lätta fordon. För 2050 används samma fördelning som för Länk EVA-beräkningen för bränsle, koldioxid och svaveldioxid sker efter följande principer för en väglänk: bestäm beräkningsår bestäm årsmedelreshastigheter för personbilar, lastbilar utan och med släp för aktuellt år, se Kapitel 4. Restid för biltrafik 23

24 CO2 (g/km) väglänkstypen bestäms utifrån egenskaperna tätort/landsbygd, siktklass (landsbygd), trafikmiljö (tätort) och skyltad hastighet. Väglänkstypen ger också ett körförlopp, dvs. en typisk hastighetsvariation kring medelhastigheten, bestäms som ger värden, E L, för bränsle per fordonskategori (pb, lbu, lbs) på länken för olika kravnivåer. välj beräkningsår, som ger trafikarbetsandelar, medelålder och total körlängd för respektive fordonskategori och hopvägningar till medeleffekter för respektive fordonskategori vägkategori och län ger också schablontillägg för väglags- och vägytetillstånd en schablonkorrigering görs för lätta dieselfordon (uppdelning av bränsle på bensin och diesel). CO 2 och SO 2 utsläpp beräknas genom att multiplicera faktorer med bränsleförbrukningen bestäm trafikarbetet för respektive fordonstyp och vikta ihop utsläppen av CO 2 respektive SO 2 Figuren nedan redovisar hur t.ex. CO 2-utsläpp för personbilar på en länk beror av körförlopp och beräkningsår 2010, 2020 respektive 2030 i nuvarande EVA exklusive väglags- och vägytetillägg samt kallstart- och avdustningsutsläpp. 180,0 160,0 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 L1_10 T_10 L1_30 T_30 L1_50 T_50 20,0 0, Hastighet (km/h) Figur 7-2. CO 2-utsläpp för personbilar beroende av körförlopp och beräkningsår 2010, 2030 respektive 2050 exklusive väglags- och vägyteeffekter, väglängdsberoende kallstarts- och hot soak tillägg. EVA använder vid extrapolation det senaste hastighetsvärdet. Detta kunde tidigare innebära ett relativt stort problem vid beräkningar på timnivå vid överbelastade förhållanden. Detta då flera körförlopp började vid relativt höga hastigheter. De nya körförloppen för tätort, där överbelastning är vanligast, börjar dock vid låga hastigheter, typiska för överbelastade förhållanden, och detta är därför inte längre något problem. 24

25 EVA i nuvarande version ger dessutom för icke byggd väg en ökning av de totala utsläppskostnaderna med: Korrektionsfaktor k*eva Icke byggd Byggd BYA 84 Byggd VÄG 94 foko+utsläpp Tabell 7-6. Ökning av fordonskostnaderna för icke byggd väg. Kommentar: EVA 2.5. gör denna korrektion på kostnader, inte effekter. Korsning EVA-beräkningen för bränsle, koldioxid och svaveldioxid sker efter följande principer för ett anslutande ben i en korsning: bestäm beräkningsår bestäm medelreshastighet för respektive fordonstyp som ovan, se Kapitel 4, Restid för biltrafik bestäm andel stopp/sväng för vägbenet i korsningen från korsningsmodellen, se Kapitel 4, Restid för biltrafik välj merutsläpp, E M, för respektive fordonskategori och kravnivå med medelreshastighet som ingångsvärde för stoppade/svängande. välj beräkningsår, som ger trafikarbetsandelar, medelålder och total körlängd för respektive fordonskategori och hopvägningar till medeleffekter för respektive fordonskategori vägkategori och län ger också schablontillägg för väglags- och vägytetillstånd en schablonkorrigering görs för lätta dieselfordon (uppdelning av bränsle på bensin och diesel). bestäm trafikarbetet för respektive fordonstyp CO 2 och SO 2 utsläpp beräknas genom att multiplicera faktorer med bränsleförbrukningen bestäm trafikarbetet för respektive fordonstyp och vikta ihop utsläppen av CO 2 respektive SO 2 Resulterande merutsläpp ges nedan för t.ex. personbilar och lastbilar med släp för CO 2 (g/stopp) för 2010, 2030 och 2050 exklusive vägyte- och väglagstillägg: 25

26 CO2 (g/stopp) Pb_10 Pb_30 Pb_50 Lbs_10 Lbs_30 Lbs_ Hastighet (km/h) Figur 7-3. Merutsläpp CO 2 (g/stopp) för personbilar och lastbilar med släp 2010, 2030 och 2050 exklusive vägyte- och väglagseffekter. Normalvärden i EVA för vägtyper och korsningstyper redovisas nedan. De avser goda vägyte- och väglagsförhållanden. Normalvärden för länkeffekter EVA beräkningen för bränsle, koldioxid och svaveldioxid skiljer på nio körförlopp, dvs. typiska hastighetsvariationer kring medelreshastigheten, se kapitel 4. Körförloppet styrs av väglänkstypen. Landsbygd: Körförlopp 1 (L1): Körförlopp 2 (L2): Körförlopp 3 (L3): sätts i EVA för alla väglänkar med hastighetsgräns 70 eller högre och siktklass 1 oavsett vägtyp, vägbredd och vägyta. sätts i EVA för alla väglänkar med hastighetsgräns 70 eller högre och siktklass 2 oavsett vägtyp, vägbredd och vägyta. sätts i EVA för alla väglänkar med hastighetsgräns 70 eller högre och siktklass 3 oavsett vägtyp, vägbredd och vägyta. Körförlopp 4 (L4): sätts i EVA för alla väglänkar med hastighetsgräns 70 eller 90 och siktklass 4 oavsett vägtyp, vägbredd och vägyta. Hastighetsgräns 50 och landsbygd sätts i EVA för alla siktklasser till T50M GIF som ger körförlopp 8. Tätort: Körförlopp 5 (70Y): Miljö: ytterområdet av en tätort. Hastighetsbegränsningen är 70 km/h. Hastigheten för fritt fordon är 65 km/h. 26

27 CO2 (g/km) CO2 (g/km) 1800,0 1600,0 1400,0 1200,0 1000,0 Pb_L1 Pb_T Lbu_L1 800,0 600,0 400,0 Lbu_T Lbs_L1 Lbs_T 200,0 0, Hastighet (km/h) Figur 7-4. Utsläpp CO 2 (g/fkm) för körförlopp L1 och T för CO2 och några olika fordonstyper år Inverkan av körförlopp illustreras också nedan för personbil för CO 2 -utsläpp: 200,0 180,0 160,0 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0, Hastighet (km/h) L1_10 L2_10 L3_10 L4_10 T_10 Figur 7-5. Inverkan av körförlopp för personbil år 2010 för CO 2 -utsläpp. 27

28 CO2 (g/stopp) Normalvärden för korsningstyper Normalvärden för merutsläpp för respektive fordonstyp och kategori i en anslutande vägtyp i en korsning beror av: reshastighet för respektive fordonstyp V f andel stopp/sväng (andel av trafiken som får merutsläppet) beräkningsår. EVA ger följande mereffektvärden E M för inbromsning och acceleration från och till en hastighet V f. CO 2 -utsläpp g/stopp från olika hastigheter V f visas i diagram nedan. Diagramvärdena avser CO 2 -utsläpp g/stopp för personbilar och lastbilar Pb_10 Pb_30 Pb_ Hastighet (km/h) Figur 7-6. CO 2- utsläpp (g/stopp) för inbromsning och acceleration från V f för personbilar för 2010, 2030 och 2050 exkl. vägyte- och väglagseffekter. 28

29 CO2 (g/stopp) CO2 (g/stopp) Lbu_10 Lbu_30 Lbu_ Hastighet (km/h) Figur 7-7. CO 2- utsläpp (g/stopp) för inbromsning och acceleration från V f för lastbil utan släp och 2010, 2030 och 2050 exkl. vägyte- och väglagseffekter Lbs_10 Lbs_30 Lbs_ Hastighet (km/h) Figur 7-8. CO 2- utsläpp (g/stopp) för inbromsning och acceleration från V f för lastbilar med släp för 2010, 2030 och 2050 exkl. vägyte- och väglagseffekter. 29

30 År Eff Vf Pb Lbu Lbs CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO2 90 Tabell 7-7. CO 2- utsläpp (g/stopp) för inbromsning och acceleration från V f för personbilar, lastbilar med- och utan släp 2010 exkl. vägyte- och väglagseffekter. EVA ger inte några schablonvärden för tomgångsförbrukning. Följande värden används i CAPCAL: Fordon och år Bränsle ml/stopp HC g/stopp NOx g/stopp PM g/s*1000 pb ,14 0,0050 0,0037 0,0293 pb ,17 0,0003 0,0006 0,0201 pb ,02 0,0001 0,0003 0,0165 lbu ,77 0,0108 0,0276 0,6958 lbu ,84 0,0049 0,0173 0,2226 lbu ,84 0,0032 0,0088 0,0659 lbs ,03 0,0112 0,0448 1,3026 lbs ,08 0,0035 0,0260 0,2373 lbs ,04 0,0027 0,0125 0,0944 Tabell 7-8. Schablonvärden för tomgångsförbrukning. Normalvärden för vägyta EVA ger normalvärden för mereffekter för körning på olika väglag- och vägytor jämfört med torr och jämn väg (IRI=2,0). 30

31 Tillstånd 1 5 cm snö Tillstånd 2 2 cm snö Tillstånd 3 våt väg Tillstånd 4 belagd väg: vägojämnhet IRI 7 Tillstånd 5 belagd väg: vägojämnhet IRI 5 CO2 o SO2 Tillstånd Pb Lbu Lbs T1=5 cm snö 1,527 1,528 1,271 T2=2 cm snö 1,168 1,189 1,127 T3=våt väg 1,117 1,105 1,071 T4=IRI 7 1,008 1,033 1,015 T5=IRI 5 1,003 1,012 1,008 T6=TD 3.0 1,025 1,016 1,030 T7=TD 1.8 1,014 1,008 1,018 Tabell 7-9. Normalvärden för mereffekter för körning på olika vägytor jämfört med torr och jämn väg (IRI=2,0). VV publ. 2001:77 Effektsamband 2000: drift- och underhåll - effektkatalog redovisar inga merutsläppsfaktorer. PMS-systemet använde tidigare följande sammanvägda index för ökning av de totala utsläppskostnaderna p.g.a. IRI. Figur 7-9. Jämförelse av IRI-inverkan på regionala utsläppskostnader enligt PMS 95 och EVA

32 Trafikarbetet på olika vägytor styrs i EVA av vägkategori och drift- och underhållsklass. Totaleffekterna blir i EVA: mereffekt på grund av väglag snö och vått beroende på driftklass: CO2+SO2 D-klass Pb Lbu Lbs A1 1,035 1,031 1,081 A2 1,036 1,033 1,022 B 1,043 1,039 1,025 C 1,049 1,046 1,028 D 1,052 1,049 1,029 Tabell Mereffekt på grund av väglag snö och vått beroende på driftklass. mereffekt på grund av vägyta vid belagd väg vägojämnhet IRI: Del CO2+SO2 Södra Pb Lbu Lbs A 1,0000 1,0000 1,0000 B 1,0000 1,0000 1,0000 C 1,0001 1,0004 1,0002 D 1,0002 1,0007 1,0005 E 1,0003 1,0012 1,0008 F1 1,0005 1,0020 1,0012 F2 1,0006 1,0025 1,0015 A 1,0000 1,0000 1,0000 B 1,0000 1,0000 1,0000 C 1,0001 1,0005 1,0003 D 1,0002 1,0010 1,0006 E 1,0003 1,0014 1,0009 F1 1,0006 1,0026 1,0015 F2 1,0007 1,0030 1,0017 A 1,0000 1,0000 1,0000 B 1,0000 1,0000 1,0000 C 1,0002 1,0007 1,0005 D 1,0003 1,0012 1,0008 E 1,0004 1,0017 1,0011 F1 1,0008 1,0033 1,0019 F2 1,0009 1,0037 1,0021 Tabell Mereffekt på grund av vägyta vid belagd väg vägojämnhet IRI. mereffekt på grund av vägyta vid grusväg vägojämnhet IRI och textur TD CO2+SO2 Pb Lbu Lbs 1,0150 1,0180 1,0117 Tabell Mereffekt på grund av vägyta vid grusväg vägojämnhet IRI och textur TD. 32

33 Varmutsläpp av kväveoxider, kolväten och avgaspartiklar Varmutsläppen av kväveoxider, kolväten och avgaspartiklar beräknas för diskreta trafiksituationer beroende på vägtyp, hastighetsgräns och trafikbelastning. Varmutsläppen beräknas för både länk och korsning tillsammans, där inverkan av korsning förutsätts vara representativa för varje vägtyp. Vägtyperna som används i HBEFA framgår av tabellen nedan 33

34 Area ShortName Comment HBEFA code Rural 1a Motorway-National motorway, >= 2x2 lanes, grade separated 110 xxx 1c Semi-motorway variable nr of lanes (Swedish 2+1, rural areas) 112 xxx 2 TrunkRoad/Primary-National grade separated, >= 2x1 lanes, speedlimit kmh 120 xxx 3a Distributor/Secondary 3b Distributor/Secondary with curves 4a Local/Collector 4a Local/Collector with curves medium capacity road, minor artery/distributor/district connector; >= 2x1 or >= 1x2 lanes medium capacity road, minor artery/distributor/district connector; >= 2x1 or >= 1x2 lanes / with curves connection between villages; access to/from district distributors; <= 2x1lanes connection between villages; access to/from district distributors; <= 2x1lanes / with curves 130 xxx 131 xxx 140 xxx 141 xxx 5 Access-residential residential road, mostly priority rule, <= 2x1 lanes 150 xxx Urban 1a Motorway-National motorway, >= 2x2 lanes, grade separated 210 xxx 1b Motorway-City motorway, high-speed/high capacity road, expressway/major artery/ring road; >= 2x2 lanes; always grade separated 211 xxx 2a TrunkRoad/Primary-National grade separated, >= 2x1 lanes, speedlimit kmh 220 xxx 2b TrunkRoad/Primary-City high-speed/high capacity road, expressway/major artery/primary road (but not motorway); >= 2x1 lanes; may be grade separated 3 Distributor/Secondary medium capacity road, minor artery/distributor/district connector; >= 2x1 or >= 1x2 lanes 4 Local/Collector connection between villages; access to/from district distributors; <= 2x1lanes 221 xxx 230 xxx 240 xxx 5 Access-residential residential road, mostly priority rule, <= 2x1 lanes 250 xxx Assigned fleet compositions Speed Limit =Motorway =Rural =Urban 33

35 För att klassa vägnätet enligt HBEFA utifrån NVDB används översättningsnycklar baserade på kombinationer av väghållare, område, skyltad hastighet och funktionell vägklass, vägtyp. Exempel ges nedan för statlig väg landsbygd och hastighetsgräns 110. Alla landsvägsklasserna finns dessutom med olika siktklass och gradient. Hastighet Funktionell vägklass Vägtyp HBEFA-klass Europaväg 1 Motorväg 11011x Europaväg 2 Motortrafikled 11011x Europaväg 3 Motortrafikled mötesfri 11211x Europaväg 4 Fyrfältsväg 12011x Europaväg 5 Vanlig väg 12011x Europaväg 6 Vanlig väg mötesfri 11211x Nationell stråk 1 Motorväg 11011x Nationell stråk 2 Motortrafikled 11011x Nationell stråk 3 Motortrafikled mötesfri 11211x Nationell stråk 4 Fyrfältsväg 12011x Nationell stråk 5 Vanlig väg 12011x Riksväg 1 Motorväg 11011x Riksväg 2 Motortrafikled 11011x Riksväg 3 Motortrafikled mötesfri 11211x Riksväg 4 Fyrfältsväg 12011x Riksväg 5 Vanlig väg 12011x Riksväg 6 Vanlig väg mötesfri 11211x Primär länsväg 1 Motorväg 11011x Primär länsväg 2 Motortrafikled 11011x Primär länsväg 5 Vanlig väg 12011x Primär länsväg 6 Vanlig väg mötesfri 11211x Sekundär länsväg 1 Motorväg 11011x Sekundär länsväg 5 Vanlig väg 12011x Tertiär länsväg 1 Motorväg 11011x Belastningen på timnivå för varje vägklass delas i fyra klasser (level of service). 34

36 Freeflow Heavy Saturated Stop+go Free flowing conditions, low and steady traffic flow. Constant and quite high speed. Indicative speeds: km/h on motorways, km/h on a road with speed limit of 50 km/h. LOS A-B according to HCM. Free flow conditions with heavy traffic, fairly constant speed, Indicative speeds: km/h on motorways, km/h on a road with speed limit of 50 km/h. LOS C-D according to HCM. Unsteady flow, saturated traffic. Variable intermediate speeds, with possible stops. Indicative speeds: km/h on motorways, km/h on a road with speed limit of 50 km/h. LOS E according to HCM. Stop and go. Heavily congested flow, stop and go or gridlock. Variable and low speed and stops. Indicative speeds: 5-30 km/h on motorways, 5-15 km/h on a road with speed limit of 50 km/h. Gränser för de olika belastningsfallen för olika vägtyper och antal körfält ges i bilaga x. Nedan ges ett exempel: 220 xxx Urban (2) 2a TrunkRoad/Primary- National 4 kf Heavy Saturated Stop&Go För en given väg kommer trafiken under årets timmar att fördelas över de olika belastningsfallen. Vid måttlig trafik kommer samtliga timmar att tillhöra belastningsfallet free flow. Vid ökande trafik kommer allt fler timmar gå över till de högre belastningsfallen. Det kommer dock alltid att finnas timmar som har free flow. För att beräkna belastningen och resulterande emissioner kan man beräkna trafiken med tidsvariationskurvor och jämföra trafiken för varje enskild timma med belastningsfallen. Denna metod är lämplig vid luftkvalitetsberäkningar då man vill koppla emissionerna under en enskild timma med de meteorologiska förhållandena. I EVA är vi intresserade av 35

37 årsmedelemissionen och behöver bara veta fördelningen mellan de olika belastningsfallen. Vi kan då istället använda oss av rangkurvor. Vi börjar med att räkna ut timflödet per riktning, rang och fordonstyp. Exempel på rangtabell: Timflöde % av ÅDT (FQxy) % av TA (AQyz) Rang Antal timmar Pb Lb_tät lb_land Pb Lb_tät lb_land Riktningsfördelning R1/totalt ,7 4,6 3,7 1,1 0,4 0,3 0, ,2 5,6 5,2 17,5 10,7 9,9 0, ,7 6,1 5,6 66,4 70,4 65,2 0, ,4 1,8 2, ,5 24,6 0,5 Tot Definitioner ÅDT Årsdygnstrafik FR zx Andel trafik i riktning z för rang x A y Andel av ÅDT för fordonstyp y FQ xy Timflöde % av ÅDT för rang x, fordonstyp y Q xyz Timflöde för rang x, fordonstyp y och riktning z B x Belastningsgräns för belastningsfall x Ef x Emissionsfaktor för rang x AQ yz Andel trafik i rang z för fordonstyp y Timflödet för rang x, fordonstyp y och riktning z beräknas enligt Q xyz ÅDT FR zx A FQ y xy Totala timflödet för rang x och riktning z blir då Q 3 xz Q xyz y1 36

38 Genomsnittlig emissionsfaktorn beräknas på samma sätt för varje enskild rang, riktning och fordonstyp BHeavy Qxz Ef xyz Ef yfree flow 2 Q xz BHeavy BSaturated : 2 Ef xyz Ef yfree flow ( Ef yheavy B Ef Heavy yfree flow B 2 Saturated B ) ( Qzx 2 BHeavy 2 Heavy ) Q xz BSaturated BStopandgo : 2 Ef xyz Ef yheavy ( Ef B ysaturated Saturated Ef B 2 yheavy ) ( Q Stopandgo zx B B Heavy Heavy B 2 B 2 Saturated Saturated ) Qxz B Stopandgo : Ef xyz Ef ysaturated ( Ef ystopandgo Ef B ysaturated Stopandgo ) ( Q B xz Heavy B B 2 Saturated Saturated B 2 Stopandgo ) Q : Ef xyz Ef ystopandgo xz B Stopandgo Årsmedelemissionsfaktorn för riktning x och fordonstyp y fås sedan genom att vikta ihop emissionsfaktorerna för de olika rangerna Ef xy max z1 AQ yz Ef xyz Exempel på årsmedelemissionsfaktorn för kväveoxider varierar beroende på trafikflödet ges av figur x. 37

39 NOx (g/km) 0,6 0,5 0,4 Rangkurva 0,3 Trafikvariationskurva timme för timme 0,2 0, ÅDT Figur Årsmedelemissionsfaktor för NOx, personbilar, genomfart, 4 körfält och 70 km/h. Har här förenklat antagits att all trafik går i en riktning och att trafiken enbart består av personbilar. Rangkurvan och trafikvariationskurvan motsvarar inte exakt varandra då något olika underlag har använts för samma typ av väg. Utsläpp av olika ämnen för olika trafiksituationer fås ur tabeller. Nedan visas ett exempel för personbilar och kväveoxider. 38

40 NOx (g/km) NOx (g/km) 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 Stop and go Saturated Heavy Freeflow 0,2 0, Hastighetsgräns (km/h) Figur Utsläpp av NOx från personbil år 2010 för olika trafiksituationer i tätort. För varje hastighetsgräns finns det flera olika vägtyper och för dessa vägtyper olika belastning. 0,4 0,3 0,2 0,1 Access Distributor Local MW-city MW-national Trunk-city Trunk-city Hastighetsgräns (km/h) Figur Utsläpp av NOx från personbil år 2010 för olika vägtyper i tätort vid fritt flöde (free flow). 39

41 NOx (g/km) 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 Freeflow Heavy Satur. St+Go 0,1 0, Hastighetsgräns (km/h) Figur Utsläpp av NOx från personbil för olika belastning på URB/MW-City Kallstartutsläpp I samband med start och under de första kilometernas körning är avgasutsläppen betydligt större än för varmkörda fordon. Det gäller framförallt för fordon med katalytisk avgasrening eftersom denna först måste bli tillräcklig varm för att kunna fungera. Effekterna beräknas i EVA därför enbart för personbilar. Kallstartsutsläppen ges per sträckenhet och är beroende av andelen trafikarbete på länken som utförs av kallstartade fordon. Kallstartade fordon definieras här som fordon som har kört kortare än 0,91 km från start. Representativa andelar av trafikarbetet som utförs av kallstartade fordon för olika vägtyper anges i tabellen nedan: TS nummer Benämning i HBEFA Andel kalla fkm på olika trafiksituationer 11008x RUR/MW/80 0% 11009x RUR/MW/90 0% 11010x RUR/MW/100 0% 11011x RUR/MW/110 0% 11012x RUR/MW/120 0% 11209x RUR/Semi-MW/90 0% 11211x RUR/Semi-MW/110 0% 12006x RUR/Trunk/60 7% 12007x RUR/Trunk/70 7% 12009x RUR/Trunk/90 0% 12010x RUR/Trunk/100 0% 12011x RUR/Trunk/110 0% 13005x RUR/Distr/50 7% 40

42 13006x RUR/Distr/60 7% 13007x RUR/Distr/70 7% 13008x RUR/Distr/80 7% 13009x RUR/Distr/90 7% 13010x RUR/Distr/100 7% 13105x RUR/Distr-sin./50 7% 13106x RUR/Distr-sin./60 7% 13107x RUR/Distr-sin./70 7% 13108x RUR/Distr-sin./80 7% 14005x RUR/Local/50 7% 14006x RUR/Local/60 7% 14007x RUR/Local/70 7% 15003x RUR/Access/30 7% 15004x RUR/Access/40 7% 15005x RUR/Access/50 7% 21008x URB/MW-Nat./80 2% 21009x URB/MW-Nat./90 2% 21010x URB/MW-Nat./100 2% 21011x URB/MW-Nat./110 2% 21012x URB/MW-Nat./120 2% 21106x URB/MW-City/60 34% 21107x URB/MW-City/70 12% 21109x URB/MW-City/90 2% 21111x URB/MW-City/110 2% 22007x URB/Trunk-Nat./70 12% 22008x URB/Trunk-Nat./80 2% 22009x URB/Trunk-Nat./90 2% 22010x URB/Trunk-Nat./100 2% 22011x URB/Trunk-Nat./110 2% 22105x URB/Trunk-City/50 34% 22106x URB/Trunk-City/60 12% 22107x URB/Trunk-City/70 12% 22108x URB/Trunk-City/80 2% 23005x URB/Distr/50 34% 23006x URB/Distr/60 12% 23008x URB/Distr/80 2% 24006x URB/Local/60 29% 25003x URB/Access/30 25% 25004x URB/Access/40 29% De genomsnittliga kallstartsutsläppen (g/km) för personbilar på en länk beräknas i EVA enligt följande KG iq = KK iq*ak Där KK i är kallstartsutsläppen av ämne i från en kallstartad personbil år q. 41

43 KK iq ges i tabellen nedan (g/km): Bränsle, bensin (ml/km)*** 30,524 34,800 35,590 Bränsle, diesel (ml/km)*** 17,663 16,498 16,335 Kväveoxider, bensin (g/km) 0,979 0,573 0,486 Kväveoxider, diesel (g/km) -0,126-0,156-0,101 Kolväten, bensin (g/km) 4,665 3,260 2,811 Kolväten, diesel (g/km) 0,238 0,174 0,170 Kolmonoxid, bensin (g/km) 20,830 15,195 14,224 Kolmonoxid, diesel (g/km) 1,877 1,343 1,292 Avgaspartiklar, bensin (g/km) Avgaspartiklar, diesel (g/km) 0,077 0,012 0,006 För 2050 används samma värden som för Vid framtagning av emissionsfaktorerna i g/km har antagits en genomsnittlig kallstartssträcka på 910 meter 14. Utsläpp genom avdunstning Avdunstning från fordonens bränslesystem kan delas upp på hot soak, running losses och diurnal losses. Avdunstning sker bara från bensindrivna fordon och ges här enbart för personbil. För kolväteutsläppen har hänsyn har tagits till att personbilarna även är dieseldrivna genom att räkna ner utsläppsfaktorerna. För bränsle, koldioxid och svaveldioxid måste hänsyn tas till att personbilarna även är dieseldrivna genom att räkna ner utsläppsfaktorerna med hjälp av andel bensindrivna fordon respektive år. Running losses sker kontinuerligt under färd och kan behandlas på liknande sätt som länkeffekterna. Hot soak sker under första timman efter parkeringen under avsvalningen av fordonet medan diurnal losses sker under parkering som resultat av svängningar av omgivningstemperaturen. På så sätt skiljer sig hot soak och diurnal losses från länkeffekterna genom att de inte är knutna till trafiken på länken utan mer till de parkerade fordonen längs länken, parkeringsytor eller parkeringshus. Vid beräkning av hotsoak respektive diurnal losses för parkeringar behövs data om hur många fordon som parkeras respektive hur lång tid de tillsammans är parkerade under den tid som utsläppen skall beräknas för. Running losses för bensindrivna fordon, Arl bränsle, bensin (ml/km) MW Rural Urban ,005 0,006 0, ,003 0,004 0, ,002 0,002 0, Ericsson och Larsson (2007) Kallstarters fördelning på trafiksituationer i tätort. PM Slutrapportering av uppdrag för Naturvårdsverket Dnr /Me, programområde frisk luft, Överenskommelse nr , Lunds Tekniska Högsskola 42

44 För dieseldrivna är running losses lika med 0. Running losses för kolväten, Arl HC (g/km) MW Rural Urban ,002 0,003 0, ,001 0,001 0, ,000 0,001 0,002 I EVA läggs running losses som ett tillägg på varmutsläppen. Hot soak, Ahs (ml/stopp) Ahsbränsle, bensin (ml/stopp) Ahsbränsle, diesel (ml/stopp) AhsHC (g/stopp) ,19 0,00 0, ,12 0,00 0, ,09 0,00 0,02 Diurnal losses, Adl (ml/stopp) Adlbränsle, bensin (ml/dygn) Adlbränsle, diesel (ml/dygn) AdlHC (g/dygn) ,16 0,00 0, ,15 0,00 0, ,14 0,00 0,04 För 2050 används samma värden som för Utsläpp av slitagepartiklar I vägområdet finns partiklar med olika ursprung, t ex partiklar från omgivande markområden och industrier, men också från vägtrafiken och från vägens drift och underhåll, t ex i form av sandningssand. Vägtrafikens bidrag till partiklar i utomhusluften är väsentligt. En dominerande del av dessa partiklar (mätt som massan av inandningsbara partiklar, PM 10) i vägnära miljöer kommer från slitage och uppvirvling av partiklar som skapats av interaktionen mellan fordonsdäck och vägbeläggning under vinterhalvåret. Huvuddelen av slitagepartiklarna finns i storleksfraktionen från 0,5 µm och uppåt. Produktionen av slitagepartiklar bestäms bland annat av följande faktorer: dubbdäcksandel, stenmaterialet slitstyrka och största stenstorlek, fordonshastigheten. 43

45 Sambandet mellan totalt beläggningsslitage och emissionen av inandningsbara partiklar används för beräkning av emissioner av PM 10 i Trafikverkets råd för val av beläggning med hänsyn till miljö. De exakta kvantitativa sambanden mellan PM10-halterna längs vägarna och olika faktorer såsom stenmaterial, maximal stenstorlek, stenhalt och fordonshastighet är dock inte säkerställda. Klart är dock att större slitage leder till ökad generering av partiklar. Som approximation används här att mängden inandningsbara partiklar, PM 10, utgöra ca 5 procent av den totalt bortslitna mängden. Enligt VTIs utredning, Lågbullrande asfaltbeläggning omräkningsfaktorer för nötningsresistens hos slitlager 15, beräknas dubbdäcksslitaget för en referensbeläggning typ ABS16 med 70 procent material > 4 mm och kulkvarnsvärde = 7 vara 3,4 g/fordonskilometer och fordon med dubbdäck. Dubbdäcksslitaget från andra beläggningstyper kan beräknas med hjälp av VTIs sammanställning av omräkningsfaktorer för dubbdäcksslitage som framgår av tabell 4 och dubbdäcksfrekvenser i procent på helår framgår av tabell nedan. Följande formel kan användas för att beräkna emission av PM 10 partiklar per genomsnittligt fordon. E PM10 = DD/100 * 3,4 * 1000 * P PM10/100 * RS där E PM10 = Emission av PM 10 i milligram per fordonskilometer DD = Dubbdäcksfrekvens i % räknat på helår (tas från tabell 5) P PM10 = Procentuell andel av bortsliten mängd (sätts till 5 % här) RS = Relativt slitage (tas från tabell 4) I nuvarande EVA räknar man inte med olika beläggningar utan det antas att Skelettasfalt 16, kk 7 1/ används, d.v.s. RS=1. Dubbdäcksfrekvensen varierar över landet och är högst i norr och lägst i söder (se figur). Dubbräkning utförd i Stockholmsområdet visar att dubbanvändningen normalt börjar i oktober-november och avslutas i mitten av maj. En överslagsberäkning från mätningar i Stockholmsområdet visar att trafikarbetet med dubbanvändning motsvarar 5,2 månader med maximal dubbanvändning för regionen. Statistik över maximal dubbanvändning för Trafikverkets olika regioner har tagits fram av Däcksbranschens Informationsråd och finns publicerat i Trafikverkets publikationsserie. Finns även på hemsida under adress Med antagandet att dubbanvändningsperioden är ungefär lika lång i hela landet kan de årliga dubbfrekvenserna regionalt uppskattas som framgår av tabell 5. Om användaren har mer exakta siffror går det givetvis bra att använda dem i stället. 15 Jacobson, Torbjörn: Lågbullrande asfaltbeläggning omräkningsfaktorer för nötningsresistens hos slitlager. VTI

46 Beläggning/Kulkvarnsvärde Hastighet/Relativt slitage 50 km/h 70 km/h 90 km/h 110 km/h Skelettasfalt 22, kk 7 0,5 0,7 0,9 1,1 Skelettasfalt 16, kk 7 1/ 0,7 1,0 1,3 1,7 Skelettasfalt 11, kk 7 0,9 1,3 1,7 2,1 Skelettasfalt 8, kk 7 1,1 1,5 1,9 2,4 Skelettasfalt 22, kk 10 0,7 1,0 1,4 1,7 Skelettasfalt 16, kk 10 1,0 1,4 1,8 2,3 Skelettasfalt 11, kk10 1,2 1,6 2,2 2,7 Skelettasfalt 8, kk 10 1,3 1,8 2,4 3,0 Skelettasfalt 22, kk 14 1,1 1,5 2,0 2,5 Skelettasfalt 16, kk 14 1,3 1,8 2,4 3,1 Skelettasfalt 11, kk 14 1,5 2,1 2,8 3,5 Skelettasfalt 8, kk 14 1,7 2,3 3,0 3,8 ABT 22, kk 7 0,7 0,9 1,3 1,6 ABT 16, kk 7 0,9 1,3 1,7 2,1 ABT 11, kk 7 1,1 1,6 2,1 2,6 ABT 8, kk 7 1,3 1,7 2,3 2,9 ABT 22, kk 10 0,9 1,3 1,7 2,2 ABT 16, kk 10 1,2 1,6 2,2 2,7 ABT 11, kk10 1,4 1,9 2,6 3,2 ABT 8, kk 10 1,5 2,1 2,8 3,5 ABT 22, kk 14 1,3 1,8 2,4 2,9 ABT 16, kk14 1,5 2,1 2,8 3,5 ABT 11, kk14 1,7 2,4 3,2 4,0 ABT 8, kk14 1,9 2,6 3,4 4,3 ABD 16, kk 7 0,6 0,9 1,1 1,4 ABD 11, kk 7 0,8 1,1 1,5 1,9 ABD 16, kk 10 0,9 1,2 1,6 2,0 ABD 11, kk 10 1,1 1,5 2,0 2,5 ABD 16, kk 14 1,2 1,7 2,3 2,8 ABD 11, kk 14 1,4 2,0 2,6 3,3 Y1B 11-16, kk 7 0,6 0,9 1,1 1,4 Y1B 8-11, kk 7 0,8 1,1 1,5 1,9 Y1B 4-8, kk 7 1,0 1,3 1,8 2,2 Y1B 11-16, kk 10 0,9 1,2 1,6 2,0 Y1B 8-11, kk 10 1,1 1,5 2,0 2,5 Y1B 4-8, kk 10 1,2 1,7 2,2 2,8 1/ Referensbeläggning Tabell Sammanställning över omräkningsfaktorer för dubbdäcksslitage. 45

47 Figur Uppmätt andel i respektive region som körde med dubbdäck kvartal och 2011 (8). Region Dubbfrekvens i % Syd 5,2/12*50 = 22 Väst 5,2/12*63 = 27 Öst 5,2/12*70 = 30 Stockholm (exkl Gotland) 5,2/12*65 = 28 Gotland 5,2/12*75 = 32 Mitt 5,2/12*86 = 37 Norr 5,2/12*93 = 40 Tabell Dubbfrekvenser för helår i procent (2011). Beräkningssamband för trafikrelaterade partikelemissioner från vägbane-, broms- och däckslitage i förhållande till olika fordon och trafiksituationer för användning i planerings- och projekteringssammanhang anges här. Mycket kunskap saknas, bl.a. hur start/stopp-körning och vägbanans lutning påverkar emissionerna. Då dubbdäck används är stenmaterialets kvalitet (slitstyrka), stenhalten och stenstorleken de viktigaste parametrarna. Andelen av det totala slitaget som är PM 10 har studerats under senare år, men än så länge finns ganska begränsat underlag. Schablonmässigt antas att ca 5 % av det totala slitaget blir PM 10 (Gustafsson & Johansson, 2012). Mätningar med vägprovmaskinen på VTI har också visat att PM 10 emissionen beror av största stenstorleken på så sätt att det blir högre emission för mindre största stenstorlek i beläggningen. Fordonshastigheten påverkar slitaget och därmed bildningen av partiklar. 46

48 Figur 7-15: Samband mellan fordonshastighet och PM 10-bildning enligt Gustafsson et al. (2008). I Trafikverkets beräkningsmodell (Slb Analys, 2012) används sambandet som erhölls av Johansson & Norman (2010) från mätningar längs olika infartsleder och Södra Länken tunneln. För jämn hastighet antas att emissionsfaktorn ökar med 68 mg/fkm per 10 km/h. Referensemissionsfaktorn som beräknats som 5 % av totala beläggningsslitaget som erhållits från slitagemodellen antas gälla för 70 km/h. För övriga hastigheter (V) beräknas emissionsfaktorn enligt: EF PM10(V) = EF PM10[70 km/h] + 6,8 (V-70) Detta gäller för hastigheter högre än eller lika med 50 km/h. För stadskörning, hastigheter under 50 km/h, med mindre jämn trafik, mer start och stopp, antas emissionsfaktorn vara konstant. 47