Fossilfri fordonsflotta i Stockholm betydelse för luftkvalitet och hälsa Jennie Hurkmans Miljöutredare, SLB-analys jennie@slb.nu http://slb.nu/slbanalys/kontakt/
Sverige satsar på miljö och hälsa TYDLIGA KLIMATMÅL FÖR TRANSPORTSEKTORN: Sverige ska år 2030 ha en fossiloberoende fordonsflotta och transportsektorn ska bidra till att övriga miljökvalitetsmål nås och till minskad ohälsa. En fossiloberoende fordonsflotta innebär att trafikens användning av fossil energi och därmed de direkta koldioxidutsläppen måste minska med 80 % till 2030 2010. Regeringens propositioner Mål för framtidens resor och transporter (prop. 2008/09:93) samt En sammanhållen klimat- och energipolitik - Klimat (prop. 2008/09:162) Stockholm har som mål att vara en fossilbränslefri stad år 2040. År 2050 ska transportsektorn vara helt klimatneutral (inga nettoutsläpp av växthusgaser). Väl uttalade mål med stort fokus på koldioxidreducering. Även fossilfria drivmedel bidrar till luftföroreningar även om utsläppen av koldioxid minskar.
Bakgrund Varför kämpar vi med utsläppen från transportsektorn? Utsläpp från transporter svarar för 1/3 av Sveriges totala utsläpp. Utsläppen från inrikes transporter kommer från: personbilar lätta och tunga lastbilar bussar mc och mopeder tåg samt inrikes flyg och sjöfart
Bakgrund Utsläpp av växthusgaserna koldioxid, metan, dikväveoxid och fluorerade gaser från inrikes transporter: Källa: Underlag till Sveriges klimatrapportering till UNFCCC 2017. Underlagen är framtagna av Svenska MiljöEmissionsData (SMED).
Hur bra är stockholmsluften?
Hur bra är stockholmsluften? För tredje året i rad klarades miljökvalitetsnormen för partiklar, PM10 vid samtliga av stadens mätstationer i gatumiljö. Ett resultat av framför allt intensiv dammbindning och städning av 35 innerstadsgator tillsammans med det utökade dubbdäcksförbudet.
Hur bra är stockholmsluften? Miljökvalitetsmålet Frisk luft (nationellt mål) "Luften ska vara så ren att människors hälsa samt djur, växter och kulturvärden inte skadas.
Hur bra är stockholmsluften? Ser bra ut för PM10! - slitagepartiklar från vägbanan p.g.a. dubbdäck - bromsar och däck - sand på vägbanan - intransport av partiklar från utsläpp i andra länder Avgaspartiklar bidrar marginellt till massan av PM10. De luftföroreningar som är skadligast för hälsan är inandningsbara små partiklar, kvävedioxid, marknära ozon och vissa kolväten.
Hur bra är stockholmsluften?
Hur bra är stockholmsluften? År 2016 överskreds miljökvalitetsnormen för kvävedioxid, NO 2 vid samtliga av stadens mätstationer i gatumiljö. Även vid Trafikverkets mätstation intill E4/E20 på Lilla Essingen överskreds miljökvalitetsnormen. Vägtrafik är den största lokala källan till NO 2. Katalytisk avgasrening, fortsatt skärpta avgaskrav för nya fordon, trängselskattens införande och en större andel miljöbilar i staden har bidragit till minskade halter de senaste decennierna, men fortfarande är vi långt ifrån att nå gränsvärdena.
Hur bra är stockholmsluften? Miljökvalitetsmålet Frisk luft "Luften ska vara så ren att människors hälsa samt djur, växter och kulturvärden inte skadas.
Vad händer när vi andas förorenad luft? Luftföroreningar är ett viktigt folkhälsoproblem och studier har visat att en ökad exponering kan ge upphov till bl.a. ökad risk för hjärt-, kärl- och lungsjukdomar, bl.a. lungcancer ökad risk för påverkan på luftvägarna hos barn ökad risk för utveckling av barnallergi försämrad utveckling av lungfunktionen hos barn ökad risk för låg födelsevikt ökad risk för utveckling av astma hos vuxna ökat antal dödsfall per dygn
Vad händer när vi andas förorenad luft? De minsta partiklarna anses mest skadliga: - kan ta sig långt ned i luftvägarna där de orsakar irritation och inflammation - stor risk att de via lungorna kan ta sig in i den systemiska cirkulationen och påverka blodkärlsväggarna och blodets egenskaper
Då undrade jag Kan vi få en fossilfri fordonsflotta som ger både minskad klimat- och hälsopåverkan? Kan vi med rätt fordons- och bränslemix minska utsläppen av både koldioxid och hälsofarliga avgaser, minska bidraget till den globala uppvärmningen och samtidigt få förbättrad luftkvalitet? Forskningsanslag ur Landstingets Miljöanslag vid Stockholms läns landsting (SLL) Forskningsprojektet Fossilfri Fordonsflotta i Stockholm - betydelse för luftkvalitet och hälsa
Metod Indata: - Trafikdata från HBEFA (internationell trafikdatabas) - Emissionsfaktorer - Hälsodata - Exponerings-responssamband Beräkningar: - Spridningsberäkningar - Exponeringsberäkningar - Hälsoberäkningar - Skattning av samhällsnyttan/kostnaden Utdata: - Halter i omgivningsluften - Populationsviktade exponeringshalter - Hälsoeffekter - Samhällsnytta/kostnad
Ett referensscenario (BAU) Trafikverkets prognos Business As Usual (BAU): vi fortsätter att driva våra fordon med fossila bränslen elektricitet och fossilfria alternativ växer mycket långsamt bygger på dagens rese- och transportmönster där man har gjort antaganden om framtida infrastrukturåtgärder, trafik samt ekonomisk utveckling antaganden om att teknikutvecklingen för fordonen går framåt samt att styrmedel och åtgärder genomförs som gör att fordonen tvingas att anpassas till hårdare krav beräkningsår 2035 (det senaste som finns i HBEFA)
Hur ska vi nå målet 2030 och 2050? Trafikverkets klimatscenario visar att vi kan nå målet om fossilfrihet 2030 samt nollutsläpp 2050! Klimatscenariot använder sig av backcasting, där man utgår från klimatmålen och undersöker vilka åtgärder som behöver genomföras för att kunna nå målen.
Framtidens bränslen? Framtidens bränslen finns troligen redan på marknaden Källa: Styrmedel och åtgärder för att minska transportsystemets utsläpp av växthusgaser med fokus på transportinfrastrukturen. Trafikverket rapport 2016:043. För en effektiv omställning: - Inte för många olika alternativ - Producenter och distributörer får inte spreta åt olika håll - Drivmedel som redan idag är relativt långt utvecklade - Låginblandade bränslen bra, kräver ingen modifikation av motorer eller nytt distributionsnät - Internationell marknad en förutsättning för helt nya bränslen - EUs infrastruktur för drivmedel lyfter fram metan (gas), el och på sikt vätgas (handlingsplan obl. för alla medlemsländer)
Hur stor andel el? Om man förväntar sig att elbilar får ett större genombrott de kommande åren är en ökning med 15 % per år relativt realistisk (och troligtvis nödvändig) fram till år 2035. 15 % ökning per år innebär att 44,6 % av personbilsflottan kommer vara elektrifierad år 2035.
Flera fossilfria scenarion - Många osäkerheter bra med flera scenarion för att sätta ytterramar för de mest extrema möjligheterna: Biodiesel och el Biodiesel, el och biogas Biodiesel och biogas El och biogas Expertscenario I expertscenariot ersätts ett drivmedel av flera fossilfria alternativ. Valen utgår från Trafikverkets klimatscenario samt expertutlåtanden från Karolina Ekman, Jonas Ericson och Eva Sunnerstedt vid Miljöbilar i Stockholm (Miljöförvaltningen, Stockholms stad) samt Martin Juneholm, Håkan Johansson, Magnus Lindgren och Peter Smeds vid Trafikverket i Stockholm.
expert Fordonstyp Drivmedel BAU 2035 Drivmedel FFF 2035 Andel inom resp. fordonskategori (%) Buss Diesel El 15,0 Buss Diesel Etanol 15,0 Buss Diesel Biodiesel 31,0 Buss Etanol Etanol 14,0 Buss Fordonsgas Biogas 25,0 Lastbil Diesel El 3,0 Lastbil Diesel Etanol 7,0 Lastbil Diesel Biodiesel 90,0 Lätt lastbil Bensin El 3,5 Lätt lastbil Diesel El 50,0 Lätt lastbil Diesel Biodiesel 46,5 Personbil Bensin El 20,0 Personbil Bensin Biogas 12,4 Personbil Diesel El 20,0 Personbil Diesel Biodiesel 37,6 Personbil Etanol El 2,8 Personbil Fordonsgas Biogas 7,2
Relativ skillnad mellan BAU och FFF Jämförelseår 2035 (och även 2015) Storleken på fordonsflottan hålls konstant Utsläpp av NOx och avgaspartiklar från respektive scenario Beräkningar av befolkningsviktade halter Hälsoberäkningar Samhällsekonomisk skattning
Exempel Storstockholm Beräkningsområde: 35 km x 35 km Antal invånare: 1 717 151 personer. För beräkningarna används emissionsfaktorer som finns i HBEFA. Sedan anpassas modellen för aktuellt område. Haltena populationsviktas så att högre vikt ges till områden där flest människor bor.
Exempel Storstockholm resultat halter Befolkningsviktad exponeringshalt relativt BAU 2035:
Exempel Storstockholm resultat halter Befolkningsviktad exponeringshalt relativt BAU 2035: Stor haltminskning enbart mellan BAU 2015 och BAU 2035 p.g.a. teknikutveckling, styrmedel och hårdare utsläppskrav. Svårt att erhålla stora förbättringar från en redan relativt ren fordonsflotta 2035. MEN ytterligare haltminskning kan erhållas genom övergång till fossilfria alternativa bränslen.
Exempel Storstockholm resultat halter Befolkningsviktad exponeringshalt relativt BAU 2035: - Alla fossilfria scenarion innebär en haltsänkning av partiklar på mellan 41-62 %. - NOx skiftar beroende på scenario - Biodiesel och biogas minst fördelaktigt (NOx +13 %, partiklar -41 %) - El och biogas ger största haltsänkningarna (NOx -47 %, partiklar -58 %)
Exempel Storstockholm resultat halter Befolkningsviktad exponeringshalt relativt BAU 2035: - De scenarion där fordonsflottan innehåller en betydande andel biodiesel innebär att NOx-halterna ökar. - I expertscenariot finns en andel biodiesel kvar men de andra biobränslena har fått mer betydande roller (-23 % och -62 % för NOx respektive partiklar).
Exempel Storstockholm hälsa Hälsoberäkningar: Både NOx och förbränningsgenererade partiklar är indikatorer för hälsoeffekter associerade med vägtrafikens avgasutsläpp. mortalitet (förtida död) morbiditet (sjuklighet) förtida död står för den absoluta majoriteten av hälsoeffekten Exponerings-responssamband: - från det internationella projektet ESCAPE (European Study of Cohorts for Air Pollution Effects) - data från 22 europeiska kohortstudier (sammanlagt 367 251 personer) - nyaste och dessutom en mycket omfattande studien där både partiklar och NOx ingår - 5 kohorter var från Sverige - 1 % ökning av totaldödligheten per 10 μg/m 3 (95-procentiga konfidensintervallet var 0 % - 2 %) för NOx - 14 % ökning av totaldödligheten per 10 μg/m 3 (95-procentiga konfidensintervallet var 4 % - 26 %) för partiklar Tidigare hälsokonsekvensstudier använder ett annat exponerings-responssamband från en studie av 16 000 män i Oslo. Studien fann 8 % ökning av totaldödligheten per 10 μg/m 3 för NOx. För partiklar brukar en studie från Los Angeles användas med en ökning av totaldödligheten per 10 μg/m 3 på 17 %.
Exempel Storstockholm resultat hälsa Antal förtida dödsfall per år relativt BAU 2035: El- och biogasscenariot mest fördelaktigt, även expertscenariot. Hög andel biodiesel riskerar ge negativa hälsoeffekter. Med partiklar som indikator ses en hälsovinst i alla scenarion men något mindre. Med rätt bränslemix erhålles både klimat- och hälsovinster!
Exempel Storstockholm resultat hälsa Med högre relativ risk likt tidigare studier: Samma mönster men betydligt större effekter med NOx som indikator för luftföroreningarnas hälsoeffekter.
Exempel Storstockholm resultat hälsa Med högre relativ risk likt tidigare studier: Ett fossilfritt scenario, enligt de antaganden som gäller för ett el- och biogasscenario år 2035, resulterar i fler vunna levnadsår än effekterna vid införandet av trängselskatt i Stockholm (27 färre förtida dödsfall per år med dagens fordonsflotta) Johansson et al. (2009). The effects of congestions tax on air quality and health.
Exempel Storstockholm resultat kostnader Samhällsekonomisk värdering med NOx som hälsoindikator: Scenario Antal förtida dödsfall BAU 2015 (antal/år) Total kostnad BAU 2015 (miljoner SEK 2010 /år) Antal förtida dödsfall BAU 2035 (antal/år) Total kostnad BAU 2035 (miljoner SEK 2010 /år) BAU 2035-49 -269 biodiesel och el -49-266 +0,5 2,8 biodiesel, el och biogas biodiesel och biogas el och biogas expert -49-269 +0,1 0,2-48 -263 +1,2 6,7-54 -294-4,5-24,5-51 -281-2,2-12,1 Samma metod som i Gustafsson et al., 2014. Värdet av ett statistiskt liv (VSL) uppskattas till 5,48 miljoner kronor per förtida dödsfall och gäller för 11 års förkortad livslängd orsakade av långtidsexponering för luftföroreningar.
Exempel Storstockholm resultat kostnader Samhällsekonomisk värdering med NOx som hälsoindikator: Scenario Antal förtida dödsfall BAU 2015 (antal/år) Total kostnad BAU 2015 (miljoner SEK 2010 /år) Antal förtida dödsfall BAU 2035 (antal/år) Total kostnad BAU 2035 (miljoner SEK 2010 /år) BAU 2035-49 -269 biodiesel och el -49-266 +0,5 2,8 biodiesel, el och biogas biodiesel och biogas el och biogas expert -49-269 +0,1 0,2-48 -263 +1,2 6,7-54 -294-4,5-24,5-51 -281-2,2-12,1 El och biogas-scenariot skulle innebära en årlig samhällsbesparing på 25 miljoner kronor BAU 2035.
Exempel Storstockholm resultat kostnader Samhällsekonomisk värdering med NOx som hälsoindikator: Scenario Antal förtida dödsfall BAU 2015 (antal/år) Total kostnad BAU 2015 (miljoner SEK 2010 /år) Antal förtida dödsfall BAU 2035 (antal/år) Total kostnad BAU 2035 (miljoner SEK 2010 /år) BAU 2035-49 -269 biodiesel och el -49-266 +0,5 2,8 biodiesel, el och biogas biodiesel och biogas el och biogas expert -49-269 +0,1 0,2-48 -263 +1,2 6,7-54 -294-4,5-24,5-51 -281-2,2-12,1 El och biogas-scenariot skulle innebära en årlig samhällsbesparing på 25 miljoner kronor BAU 2035. Även expertscenariot är gynnsamt med en årlig besparing på 12 miljoner kronor.
Exempel Storstockholm resultat kostnader Samhällsekonomisk värdering med NOx som hälsoindikator: Scenario Antal förtida dödsfall BAU 2015 (antal/år) Total kostnad BAU 2015 (miljoner SEK 2010 /år) Antal förtida dödsfall BAU 2035 (antal/år) Total kostnad BAU 2035 (miljoner SEK 2010 /år) BAU 2035-49 -269 biodiesel och el -49-266 +0,5 2,8 biodiesel, el och biogas biodiesel och biogas el och biogas expert -49-269 +0,1 0,2-48 -263 +1,2 6,7-54 -294-4,5-24,5-51 -281-2,2-12,1 De FFF-scenarion som innefattar en högre andel biodiesel leder till en ökad kostnad på mellan 0,2-6,7 miljoner kronor per år.
Exempel Storstockholm resultat kostnader Samhällsekonomisk värdering med NOx som hälsoindikator: Scenario Antal förtida dödsfall BAU 2015 (antal/år) Total kostnad BAU 2015 (miljoner SEK 2010 /år) Antal förtida dödsfall BAU 2035 (antal/år) Total kostnad BAU 2035 (miljoner SEK 2010 /år) BAU 2035-49 -269 biodiesel och el -49-266 +0,5 2,8 biodiesel, el och biogas biodiesel och biogas el och biogas expert -49-269 +0,1 0,2-48 -263 +1,2 6,7-54 -294-4,5-24,5-51 -281-2,2-12,1 De FFF-scenarion som innefattar en högre andel biodiesel leder till en ökad kostnad på mellan 0,2-6,7 miljoner kronor per år. Jämfört med BAU 2015 ger alla FFF-scenarion, inklusive BAU 2035, en årlig monetär samhällsnytta mellan 250 till 300 miljoner kronor per år.
Slutsatser Stort fokus på koldioxidreducering trots att relationen mellan avgaspartiklar och negativa hälsoeffekter är väl beskrivet i epidemiologiska studier. Stor förbättring av luftkvalitet och stor hälsovinst mellan BAU 2015 och BAU 2030. Svårt att erhålla några stora förbättringar ju renare den fossila fordonsflottan blir. Utrymme kvar för ytterligare sänkta halter vid en övergång till fossilfria bränslealternativ ytterligare hälsovinster El- och biogasscenariot mest gynnsamt för NOx och expertscenariot för partiklar. Hög andel biodiesel kan leda till försämrad luftkvalitet då emissionerna av NOx kan vara högre (kan dock skilja beroende på råvara) Elektrifiering i så stor utsträcknings som möjligt, därefter en kombination av fossilfria bränslen, gärna biogas. Emissionsfaktorer för verklig körning viktigt annars underskattas halterna och därmed hälsoeffekterna. Mer forskning behövs kring emissionerna från ffa biodiesel och toxiciteten hos de emitterade partiklarna. Det finns studier vars resultat tyder på att toxiciteten hos biodieselpartiklar kan vara högre jmf med traditionell diesel. Mer forskning - exponerings-responssamband för fler ämnen - säkrare emissionsfaktorer -
Tack! Rapport på väg (fossilfritt såklart!) Kommer finnas på http://www.slb.nu samt via Fossilfri Fordonsflotta i Stockholm - betydelse för luftkvalitet och hälsa, har delvis finansierats genom forskningsanslag ur Landstingets Miljöanslag vid Stockholms läns landsting (SLL).