Electric Road Systems: kansrijk alternatief voor elektrisch vrachtvervoer

Nederland streeft naar een emissievrije transportsector in 2050. Een van de grote uitdagingen daarbij is een netwerk aan te leggen waarmee bedrijven hun voertuigen van voldoende elektriciteit kunnen voorzien. Voertuigen laden nu vooral statisch, via laadpalen, maar er zijn mogelijkheden tot dynamisch laden, zoals via Electric Road Systems (ERS). In opdracht van het ministerie van I&W onderzocht Decisio samen met Sweco en EV Consult de kosteneffectiviteit van ERS voor Nederland. Daaruit blijkt dat ERS onder voorwaarden een interessant alternatief kan zijn om het vrachtvervoer mee te verduurzamen. 

ERS is een verzamelnaam voor technieken waarmee voertuigen al rijdend voorzien worden van elektriciteit. De technieken zijn nog volop in ontwikkeling. Op het moment zijn de bekende technieken inductie, rails en pantograaf met bovenleiding (zie plaatje). In Zweden en Duitsland lopen pilots met een dergelijk bovenleidingsysteem [*]. Die techniek is dan ook het meest volwassen. In deze studie zijn netwerken onderzocht waarbij trucks (met een kleine accu) gebruik maken van een bovenleidingsysteem. De accu wordt tijdens het rijden geladen en is nodig om het laatste stuk te overbruggen van het ERS-systeem naar de eindbestemming. Het voordeel van deze techniek is dat een truck uit kan met een kleinere accu dan batterij-elektrische trucks en daarbij niet hoeft te stoppen om te laden.    

Een ERS-netwerk op de belangrijkste snelwegen kan rendabel zijn. Daarvoor is wel een kritieke massa vervoerders nodig die er gebruik van maakt. Uit geprognotiseerde kilometrages blijkt dat dit haalbaar is voor een ERS-netwerk dat de belangrijkste snelwegen in Nederland dekt. Wanneer een ERS-netwerk op één enkele corridor wordt aangelegd, zoals de A2 tussen Amsterdam en Eindhoven, dan is het ERS-netwerk niet rendabel te maken. Voor internationaal ERS-vrachtvervoer is de beschikbaarheid van een internationaal ERS-netwerk uiteraard een belangrijke voorwaarde.  

Voorinvestering 

Het onderzochte ERS-systeem bestaat uit kabels, draagpalen en aansluitingen op gelijkrichterstations. Om dit systeem aan te leggen is een voorinvestering nodig. De gebruiker zorgt ervoor dat de investering zich terugverdient door een opslag in het kWh-tarief te betalen. Deze opslag daalt wanneer het gebruik in aantallen toeneemt. De rendabiliteit van het ERS-netwerk is dus afhankelijk van het gebruik, maar het gebruik is weer afhankelijk van de businesscase van vervoerders. 

Businesscase en keuze voor ERS 

Het kWh-tarief is mede bepalend voor de afweging die vervoerders maken om een vrachtwagen aan te schaffen: de businesscase. In het onderzoek is de Total Cost of Ownership van trucks berekend om die afweging inzichtelijk te maken. Daarnaast maakt een vervoerder in zijn businesscase ook andere, niet-financiële, afwegingen. Zoals bewezen betrouwbaarheid van het systeem, redundantie en aanbod van ERS-trucks. Deze aspecten kunnen op dit moment de aantrekkelijkheid van ERS beperken. 

Investeren in ERS-vrachtwagens kan aantrekkelijk zijn voor een groot volume vervoerders met een relatief vast rijpatroon. Dit geldt voor wegvervoer met een middellange dagafstand (180-300 kilometer), en nog sterker voor lange afstandsvervoer (meer dan 300 kilometer per dag). Hier concurreert het kWh-tarief voor het gebruik van ERS-netwerk met die van batterij-elektrische vrachtwagens en diesel- of waterstof-vrachtwagens.  

Kosteneffectieve manier voor CO2-reductie 

De CO2-reductie van een eventueel ERS-netwerk hangt sterk af van de ontwikkeling van de uitstoot door het wegvervoer indien er geen ERS-netwerk wordt aangelegd. Hier zitten uiteraard flinke onzekerheden in. Uit verschillende onderzoeken [*] blijkt dat tot 2030 en ook 2040 de grootste groei van batterij-elektrische voertuigen op de kortere afstanden wordt verwacht. Omdat ERS vooral interessant is voor lange afstandsvervoer zullen de twee systemen voorlopig complementair zijn. Rekening houdend met de verwachte emissies van vrachtwagens in 2030 en het feit dat in 2030 de elektriciteitsmix in Nederland nog niet fossielvrij zal zijn, zal de reductie van de CO2-uitstoot van het goederenwegvervoer in Nederland kunnen oplopen tot ongeveer een derde (uitgaande van volle bezetting van ERS en de elektriciteitsmix in 2030). Wanneer de belangrijkste snelwegen met ERS zijn voorzien is dit 16 tot 18 procent, en bij alleen ERS op de A2 0,2 procent. 

Wat betreft de ontwikkeling van de CO2-besparing geldt dat deze na 2030 groter wordt, omdat de elektriciteitsmix steeds minder fossiel wordt. Daar staat tegenover dat de verwachting is dat er ook voor de langere afstanden steeds aantrekkelijkere EV trucks op de markt worden verwacht, met name na 2040. Een groeiend deel van de CO2-besparing zou dus ook zonder ERS zijn gerealiseerd. 

Onzekerheden bij een potentiële aanbesteding 

Het ERS-systeem is een vrij nieuwe techniek die zichzelf nog niet op grote schaal bewezen heeft. Daarbij geldt dat ERS voor vervoerders pas interessant is als er een groot netwerk wordt aangelegd. Een grote onzekerheid voor een succesvolle uitrol van ERS is dan ook de ontwikkeling van batterij-elektrische alternatieven. Als batterijkosten sneller dan verwacht dalen, of als batterijen sneller dan verwacht verbeteren, dan is dit van invloed op de aantrekkelijkheid van ERS. Hetzelfde geldt wanneer de kosten voor statisch laden van batterij-elektrische vrachtwagens sneller dan verwacht dalen.  

De belangrijkste conclusie uit dit onderzoek is dat een ERS-netwerk in Nederland onder voorwaarden een kosteneffectieve manier kan zijn om een significante CO2-reductie van het wegvervoer te realiseren. Uiteraard verdient het sterke aanbeveling om een dergelijk netwerk alleen aan te leggen als dit ook in de belangrijkste buurlanden gebeurt. 

De studie ‘Analyse kosteneffectiviteit Electric Road Systems (ERS) voor Nederland’ is uitgevoerd door Decisio, Sweco en EV Consult in opdracht van het ministerie van IenW.

Kijk hier voor het hele rapport. 

EV Consult (2020), Transitiestudie verduurzaming wegtransport, in opdracht van het Ministerie I&W;

TNO (2021), Aanzet tot een analysekader betreffende de ingroei en opschaling van elektrische bestel- en vrachtvoertuigen in de Nederlandse vloot tot 2040, in opdracht van Planbureau voor de Leefomgeving.