EUROOPAN YHTEISÖJEN KOMISSIO Bryssel 27.12.2002 KOM(2002) 765 lopullinen 2002/0304 (COD) Ehdotus EUROOPAN PARLAMENTIN JA NEUVOSTON DIREKTIIVI liikkuviin työkoneisiin asennettavien polttomoottoreiden kaasu- ja hiukkaspäästöjen torjuntatoimenpiteitä koskevan jäsenvaltioiden lainsäädännön lähentämisestä annetun direktiivin 97/68/EY muuttamisesta (komission esittämä)
PERUSTELUT 1. EHDOTUKSEN TAVOITE Direktiivissä 97/68/EY säädetään liikkuvien työkoneiden puristussytytysmoottoreiden, joiden teho on 18 560 kw, ilman pilaantumista aiheuttavia päästöjä koskevista vaatimuksista. Direktiiviin sisältyy kahdessa vaiheessa käyttöön otettavia päästönormeja. Vaiheen I normit ovat jo tulleet voimaan kaikissa teholuokissa, ja vaiheen II normit tulevat teholuokasta riippuen voimaan 31. joulukuuta 2000 ja 31. joulukuuta 2003 välisenä aikana. Kyseisen direktiivin johdanto-osan 5 kappaleen mukaisesti komissio ehdotti joulukuussa 2001 soveltamisalan laajentamista koskemaan pieniä (teho 19 kw tai vähemmän) kipinäsytytysmoottoreita (bensiinimoottoreita). Euroopan parlamentti äänesti ehdotuksesta toisessa käsittelyssä heinäkuussa 2002, ja neuvosto on hyväksynyt äänestystuloksen. Direktiivin 19 artiklassa säädetään lisäksi puristussytytysmoottoreiden päästörajojen edelleen tiukentamisesta. Komission olisi tehtävä ehdotus päästörajojen edelleen tiukentamisesta ilman pilaantumista aiheuttavien päästöjen rajoittamiseen yleisesti tarjolla olevien tekniikoiden ja ilman laadun tilan perusteella. 2. TAUSTA 2.1. Ilman laadun tila 2.1.1. Yleistä Auto-Oil ohjelmassa (KOM(2000) 626 lopullinen) todetaan, että vaikka ilman laatu yhteisössä on parantunut ja parantuu jo päätettyjen toimien ansiosta jatkossakin, ilmanlaatuongelmat rasittavat edelleen ympäristöä. Ohjelmassa korostetaan erityisesti otsoninmuodostuksen (typen oksidien päästöt (NOx) ja haihtuvat orgaaniset yhdisteet (VOC)) ja hiukkaspäästöjen rajoittamista. Joissakin kaupungeissa on lisäksi korkean typpidioksiditason (NO 2 ) aiheuttamia paikallisia ilmanlaatuongelmia. 2.1.2. Liikkuvien työkoneiden puristussytytysmoottoreiden päästöt Auto-Oil II ohjelmassa kuvailtuihin jäljellä oleviin ilmanlaatuongelmiin liittyen puristussytytysmoottorien päästöistä merkityksellisiä ovat hiukkaset ja typen oksidit. Näiden moottoreiden haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöt, jotka ovat toinen otsonin esiaste, ovat yleensä alhaiset. Muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta liikkuvia työkoneita ei yleensä ole rekisteröity. Erilaisten liikkuvien työkoneiden käyttötarkoitukset vaihtelevat myös suuresti. Tämän vuoksi on vaikeaa arvioida tarkasti näiden työkoneiden todellisia päästöjä. Direktiivin 97/68/EY täytäntöönpanon perustaksi tehtiin yhteisössä vuonna 1994 varsin kattava selvitys. Tutkimukseen sisältyy luonnollisesti epävarmuustekijöitä ja se on jo hieman vanhentunut, mutta sen perusteella voidaan kuitenkin karkeasti arvioida liikkuvien työkoneiden (mukaan luettuina traktorit) päästöjä. Selvityksen mukaan ennen direktiivin 97/68/EY vaiheen I aloittamista päästöt olivat seuraavalla tasolla: 2
Moottorit NOx (kt) Hiukkaset (kt) Kaikki direktiivin 97/68/EY soveltamisalaan kuuluvat puristussytytysmoottorit sekä maatalous- ja metsätraktorit 1 630 190 Voimassa olevan lainsäädännön vaiheiden I ja II täytäntöönpano on jo vähentänyt ja vähentää edelleen kyseisiä päästöjä. Voidaan olettaa, että vaiheen II moottori tuottaa noin 40 prosenttia vähemmän typen oksideja ja 60 prosenttia vähemmän hiukkasia kuin "sääntelemätön" moottori. Päästöjen vähenemisen vastapainoksi moottoreiden lukumäärä on puolestaan kasvanut. Selvityksen mukaan liikkuvien työkoneiden (mukaan luettuina traktorit), joiden moottoriteho on 19 kw tai enemmän, kokonaispäästöt ovat seuraavan taulukon mukaiset, kun kaikki nykyiset moottorit on korvattu vaiheen II moottoreilla. Jotta voitaisiin antaa karkea arvio päästöjen kokonaistasosta, taulukkoon on sisällytetty Auto- Oil II ohjelman loppuraportin tiedot. Lähteet NOx (kt) Hiukkaset (kt) Kaikki direktiivin 97/68/EY soveltamisalaan kuuluvat puristussytytysmoottorit sekä maatalous- ja metsätraktorit arvio vuodelle 2020 (kaikki moottorit täyttävät vaiheen II raja-arvot) 1 000 80 Kokonaispäästöt 2020 (Auto-Oil II raportti) vuonna 6 015 1 538 Tieliikenteen päästöt vuonna 2020 985 83 (1) (Auto-Oil II raportti) (1) Vain pakokaasupäästöt 2.1.3. Päätelmät Voidaan todeta, että ilmanlaatuongelmiin on paneuduttava tulevaisuudessakin. Tämä mainitaan voimassa olevan direktiivin 97/68/EY 19 artiklassa yhtenä vaiheen III edellytyksistä. Päästöselvitysten epätarkkuuksista huolimatta voidaan myös todeta, että liikkuvat työkoneet pahentavat merkittävästi ilmanlaatuongelmia. 2.2. Maailmanlaajuisesti käytettävissä oleva tekniikka Liikkuviin työkoneisiin valmistetaan huomattavasti vähemmän moottoreita kuin maantiekäyttöön. Näillä tuotteilla on tämän vuoksi maailmanlaajuiset markkinat. Siksi 3
nykyisen direktiivin 97/68/EY 19 artiklassa viitataan päästöjen rajoittamiseen yleisesti tarjolla oleviin menetelmiin. Puristussytytysmoottoreiden epäpuhtauspäästöjen vähentämiseen tähtäävää kehittynyttä tekniikkaa on suurempien tuotantomäärien vuoksi yleensä kehitetty tieliikenneajoneuvojen alalla. Näitä teknisiä ratkaisuja sovelletaan sitten muutamaa vuotta myöhemmin tarpeellisin muutoksin työkoneissa. Tieajoneuvoja koskevaa lainsäädäntöä ja niiden teknistä kehitystä voidaan siis pitää lähtökohtana arvioitaessa kehittyneen päästöjen rajoittamistekniikan tulevaa saatavuutta. Tällöin on kuitenkin muistettava, että työkoneet toimivat erilaisessa ympäristössä eikä tieajoneuvoihin tarkoitettua tekniikkaa voida välttämättä sellaisenaan soveltaa kaikissa työkoneissa. 2.2.1. Tieajoneuvoja koskeva lainsäädäntö Euroopassa Auto-Oil ohjelman tuloksena tieajoneuvojen päästönormeja tiukennetaan vaiheittain. Vuonna 2005 otetaan käyttöön Euro IV normit, joissa on asetettu erittäin alhaiset raja-arvot hiukkaspäästöille. Lainsäädännöstä päätettäessä arveltiin, että valmistajien olisi käytettävä hiukkasloukkuja tai vastaavantasoista tekniikkaa raja-arvojen saavuttamiseksi. Raskaiden hyötyajoneuvojen NOx-päästöjen raja-arvoja tiukennetaan edelleen vuonna 2008, mutta tämä riippuu teknisen uudelleentarkastelun tuloksista. Näiden raja-arvojen noudattamiseksi valmistajien on käytettävä jonkinlaista jälkikäsittelylaitetta. 2.2.2. Tieajoneuvoja koskeva lainsäädäntö Yhdysvalloissa Yhdysvaltain viranomaiset päättivät joulukuussa 2002 raskaiden hyötyajoneuvojen päästöjen tulevista raja-arvoista. Raja-arvot tulevat voimaan vuonna 2007. Hiukkaspäästöjen raja-arvo vastaa pääosin eurooppalaista Euro IV/V normia. Typen oksidien raja-arvo on periaatteessa kuudesosa Euro V raja-arvosta. Noudattaakseen näitä amerikkalaisia normeja valmistajien on käytettävä jälkikäsittelylaitteita sekä hiukkaspäästöjen että typen oksidien päästöjä rajoittamiseksi. 2.2.3. Tieajoneuvoja koskeva lainsäädäntö Japanissa Japanissa raskaiden hyötyajoneuvojen puristussytytysmoottoreiden päästölainsäädäntö ei tähän mennessä ole ollut yhtä tiukka kuin Yhdysvalloissa ja Euroopan unionissa. Ilmanlaadun heikkenemisen myötä Japani on kuitenkin päättänyt saattaa vaiheittain voimaan kauaskantoista lainsäädäntöä, jolla vähennetään hiukkasten ja typen oksidien päästöjä. Ensimmäinen vaihe, joka on vaatimuksiltaan samaa luokkaa kuin Euro IV normit, toteutetaan vuonna 2005 ja tulevaisuudessa siirrytään seuraavaan vaiheeseen. 2.2.4. Päätelmät Voidaan todeta, että puristussytytysmoottoreiden tuottamien epäpuhtauspäästöjen edelleen rajoittamisessa tarvittava tekniikka on jo periaatteessa maailmanlaajuisesti käytettävissä tai tulee saataville 3 5 vuoden kuluessa (toinen 19 artiklaan sisältyvistä edellytyksistä). Tekniikka on kuitenkin kehitetty tieajoneuvoihin, joten sitä joudutaan useissa tapauksissa muuttamaan työkonesovelluksia varten. Joissakin sovelluksissa tieajoneuvojen tekniikan käyttö saattaa olla lopulta mahdotonta tai hyvin kallista. Tätä asiaa käsitellään jäljempänä tarkemmin. 4
3. VAIHEEN III TÄYTÄNTÖÖNPANON KANNALTA MERKITYKSELLISET SEIKAT 3.1. Maailmanlaajuinen yhdenmukaistaminen Kuten edellä mainittiin, liikkuvissa työkoneissa käytettäviä moottoreita tuotetaan pääasiassa maailmanlaajuisille markkinoille. Eri moottorityyppien tuotantomäärät ovat alhaiset, joten tuotekehityskustannukset kasvaisivat kohtuuttoman suuriksi, jos käyttöön otettaisiin erilaisia alueellisia päästövaatimuksia. Nykyistä lainsäädäntöä valmisteltaessa kiinnitettiin tämän vuoksi paljon huomiota maailmanlaajuiseen yhdenmukaistamiseen. Lainsäädäntöprosessi oli siinä mielessä onnistunut, että direktiiviin 97/68/EY sisältyvät päästövaatimukset ovat lähes samat kuin Japanin ja Yhdysvaltain lainsäädännössä, joten moottorinvalmistajat voivat tarjota kaikille markkinoille samaa tekniikkaa. Tulevan lainsäädännön osalta Yhdysvallat on jo päättänyt ottaa käyttöön tason III normit moottoreille, joiden teho on 37 560 kw. Kyseiset normit, jotka koskevat vain kaasupäästöjä, otetaan käyttöön moottorin teholuokasta riippuen vuosina 2006 2008. Yhdysvaltain viranomaiset neuvottelevat parhaillaan tulevista tason IV normeista, ja Yhdysvaltain ympäristöviraston (EPA) antamien tietojen mukaan sääntelyehdotusta koskeva ilmoitus annettaneen vuoden 2003 alussa. EPA on myös ilmoittanut, että se aikoo perustaa ehdotuksensa jo päätettyihin tieajoneuvoja koskeviin vaatimuksiin, mikä tarkoittaa jälkikäsittelylaitteiden käyttöä. Yhdysvaltain voimassa olevaan lainsäädännössä on lisäksi 19 37 kw:n teholuokalle päästöjen raja-arvot, jotka ovat tiukemmat kuin direktiiviin 97/68/EY sisältyvät vaiheen II raja-arvot. Japani ei ole toistaiseksi tehnyt päätöstä päästönormeista, jotka ylittäisivät EU:n nykyiset vaiheen II normit, mutta se osallistuu viranomaisten ja alan edustajien välillä parhaillaan käytäviin kansainvälisiin neuvotteluihin. 3.1.1. Päätelmät Maailmanlaajuinen yhdenmukaistaminen on keskeisessä asemassa päätettäessä tulevista päästönormeista. Direktiivin 97/68/EY muuttamisesta vaiheen III raja-arvoihin onkin neuvoteltu tiiviisti Yhdysvaltain ja Japanin viranomaisten ja alan edustajien kanssa. Tavoitteena on päästä ratkaisuun, josta kaikki hyötyvät ja jonka avulla valmistajat voivat soveltaa samoja teknisiä ratkaisuja maailmanlaajuisilla markkinoilla. Näin ne säästävät kustannuksista, ja säästyneillä varoilla ne voivat osaltaan edistää ympäristönsuojelun korkean tason saavuttamista. 3.2. Direktiivin soveltamisala 3.2.1. Moottorin teho Nykyinen direktiivi 97/68/EY kattaa puristussytytysmoottorit, joiden teho on 18 560 kw. Yhdysvaltain vastaava lainsäädäntö kattaa tehoalueen 19 560 kw. Sillä, alkavatko teholuokat 18 vai 19 kw:sta ei käytännössä ole merkitystä, mutta yhdenmukaisuuden vuoksi direktiiviin 97/68/EY sisältyvissä vaatimuksissa pitäisi jatkossa käyttää 19 kw:a 18 kw:n sijaan. Yhdysvaltain lainsäädännön piiriin kuuluvat myös moottorit, joiden teho on alle 19 kw ja yli 560 kw. Yhdenmukaisuussyistä direktiiviin 97/68/EY voitaisiin sisällyttää raja-arvot myös 5
näille moottoreille. Edellä 1.1.2 kohdassa mainitun selvityksen mukaan näillä moottoreilla ei kuitenkaan ole merkittävää vaikutusta EU:n kokonaispäästöihin. Tämän vuoksi on vaikea perustella lainsäädännön laatimista tälle puristussytytysmoottoreiden luokalle. Lainsäädännön yhdenmukaistamisen vuoksi asiaa olisi kuitenkin tutkittava lisää osana jäljempänä 3.9 kohdassa käsiteltävää teknistä uudelleentarkastelua. Neuvoston ja Euroopan parlamentin vastikään hyväksymän muutoksen mukaan direktiivin soveltamisala laajennetaan koskemaan myös pieniä bensiinimoottoreita (19 kw tai vähemmän). 3.2.2. Tiettyjä sovelluksia koskevat vapautukset Moottorin tehosta riippuvien rajoitusten lisäksi myös tietyt sovellukset on nykyisin jätetty direktiivin soveltamisalan ulkopuolelle. Tämä koskee seuraavia: moottorit, joita käytetään ja - direktiivissä 70/156/ETY ja direktiivissä 92/61/ETY määritellyissä (tieliikenteen) ajoneuvoissa, - direktiivissä 74/150/ETY määritellyissä maataloustraktoreissa, sovellukset, joita käytetään - laivoissa - vetureissa - ilma-aluksissa - generaattorikoneistoissa - huviajoneuvoissa. Tieliikenteen ajoneuvojen voimassa olevat ja hyväksytyt tulevat päästönormit ovat tiukemmat kuin liikkuvien työkoneiden normit, joten niitä ei tarvitse sisällyttää direktiivin 97/68/EY soveltamisalaan. Traktoreista säädetään toisessa direktiivissä (2000/25/EY), jonka vaatimukset vastaavat periaatteessa direktiivin 97/68/EY vaatimuksia, vaikka täytäntöönpanoajoissa on jonkin verran eroja. Traktoridirektiivissä säädetään, että sen raja-arvot ja täytäntöönpanoajankohdat on viipymättä mukautettava, kun direktiivin 97/68/EY 19 artiklassa tarkoitetut säännökset hyväksytään. Heti kun virallinen päätös direktiivin 97/68/ETY muuttamisesta on tehty, komissio tekee komiteamenettelyä soveltaen ehdotuksen samojen raja-arvojen ja voimaantuloaikojen sisällyttämisestä direktiiviin 2000/25/EY. Edellä mainittuun kipinäsytytysmoottoreita koskevaan muutokseen sisältyivät myös raja-arvot generaattorikoneistoille ja muille vakionopeusmoottoreille (sekä puristus- että kipinäsytytysmoottoreille), mikä merkitsi generaattorikoneistoja koskevan vapautuksen kumoamista. 6
Huviajoneuvoissa on yleensä bensiinimoottori, eikä niitä käsitellä tässä dieselmoottoreita koskevassa ehdotuksessa. Vetureista, joita ei määritelmän mukaan "ole suunniteltu kuljettamaan matkustajia tai rahtia itsenäisesti", on Yhdysvalloissa omat erilliset säännökset. Veturien moottoreiden teho on yleensä yli 560 kw. Muut rautatiesovellukset (esim. rautatievaunuissa olevat moottorit) kuuluvat liikkuvia työkoneita koskevan lainsäädännön piiriin. "Vetureita" ei ole määritelty voimassa olevassa direktiivissä 97/68/EY. Yhdenmukaisuuden vuoksi EU:ssa on syytä käyttää samoja määritelmiä kuin Yhdysvaltain lainsäädännössä. Rautatiesovelluksissa käytettävät "pienet" moottorit kuuluisivat siten säännösten soveltamisalaan. Komissio käsitteli tätä kysymystä tiedonannossaan "Kohti yhdennettyä eurooppalaista rautatieliikennealuetta" (KOM(2002) 18 lopullinen). Ilmansaasteiden osalta komissio totesi aikovansa sisällyttää "rautatieliikenteen pienitehoiset dieselmoottorit" direktiivin 97/68/EY tarkistukseen ja kehittää yhteentoimivuuden tekniset eritelmät rautatieliikenteen suuritehoisille dieselmoottoreille. On väitetty, että rautatiesovellusten päästönormien tulisi perustua erilliseen testisykliin, koska rautatieajoneuvoa ajetaan luonnollisesti eri olosuhteissa kuin kaivukonetta tai maataloustraktoria. Tämä pätee erityisesti varsinaisiin vetureihin. Jäljempänä testausmenettelyä koskevassa jaksossa mainittujen syiden vuoksi direktiiviin 97/68/EY ei ehdoteta sisällytettäväksi erillistä testausmenettelyä. Laivojen on vastikään osoitettu olevan merkittäviä hiukkasten ja typen oksidien tuottajia. Tämä koskee erityisesti merialuksia, mutta myös sisävesillä liikennöiviä aluksia. Komissio totesi yhteistä liikennepolitiikkaa koskevassa valkoisessa kirjassaan, että rautateiden ohella myös sisävesiliikenne on ympäristöä säästävä liikennemuoto. Tämän aseman vahvistamiseksi sisävesialusten on parannettava ympäristönsuojelun tasoaan. Kansainvälinen merenkulkujärjestö (IMO) on kehittänyt kansainvälisiä säännöksiä, jotka koskevat alusten NOx-päästöjä (MARPOL, liite VI). Tämä liite ei ole kuitenkaan tullut vielä voimaan, koska sitä ei ole ratifioitu riittävän useassa maassa. Siinä ei myöskään käsitellä hiukkaspäästöjä, jotka ovat erittäin keskeinen kysymys. Moottorinvalmistajat ovat ilmaisseet haluavansa ottaa käyttöön raja-arvot (ja ISO testausmenettelyn), joita sovelletaan tämäntyyppisiin moottoreihin Yhdysvalloissa. Nämä raja-arvot ovat ympäristönäkökulmasta kunnianhimoiset ja niillä saavutetaan yhdenmukaistamista koskeva yleinen tavoite, joten niitä voitaisiin käyttää myös EU:n lainsäädännössä. Komissio laatii erillisen tiedonannon strategiasta, joka koskee merialusten päästöjä. Huviveneet puolestaan kuuluvat direktiivin 94/25/EY soveltamisalaan. Komissio ehdotti lokakuussa 2000 tähän direktiiviin muutosta, jolla siihen oltaisiin sisällytetty huviveneissä käytettävien moottoreiden pakokaasu- ja melupäästöjen raja-arvot (KOM(2000) 639). Neuvosto vahvisti 22. huhtikuuta 2002 tätä muutosta koskevan yhteisen kannan, jonka 2 artiklassa säädetään direktiivin uudelleentarkastelusta. Artiklan mukaan komissio antaa viimeistään 31. joulukuuta 2005 kertomuksen mahdollisuuksista vähentää edelleen huviveneiden ja vesiskoottereiden päästöjä ja antaa viimeistään 31. joulukuuta 2006 kyseisen kertomuksen perusteella Euroopan parlamentille ja neuvostolle asianmukaisia ehdotuksia 7
tiukemmista vaatimuksista ja päästöarvoista. Tästä syystä huviveneitä ei ole syytä sisällyttää direktiivin 97/68/EY soveltamisalaan. 3.2.3. Päätelmät Nykyistä alinta tehorajaa olisi korotettava 18 kw:sta 19 kw:iin, jotta EU:n säännökset olisivat yhdenmukaisia Yhdysvaltain lainsäädännön kanssa. Alle 19 kw:n ja yli 560 kw:n tehoiset moottorit tulisi toistaiseksi jättää direktiivin soveltamisalan ulkopuolelle. Maatalous- ja metsätraktoreihin sovellettavat täytäntöönpanoajankohdat ja raja-arvot yhdenmukaistetaan siten, että komissio antaa tämän ehdotuksen rinnalla ehdotuksen direktiivin 2000/25/EY muuttamisesta. Määritelmiä olisi selvennettävä, jotta rautatiesovellusten päästöt voidaan ottaa huomioon, lukuun ottamatta vetureita, joita "ei ole suunniteltu kuljettamaan matkustajia tai rahtia itsenäisesti". Näin EU:n säännökset olisivat yhdenmukaiset Yhdysvaltain lainsäädännön kanssa. Sisävesialukset tulisi sisällyttää direktiivin 97/68/EY soveltamisalaan. Koska nämä alukset ovat tähän asti jääneet direktiivin soveltamisalan ulkopuolelle ja koska ne ovat tekniseltä luonteeltaan erilaisia, niille olisi määriteltävä omat päästöjen raja-arvot ja voimaantuloajat. 3.3. Testausmenettely Nykyinen direktiivissä 97/68/EY säädetty päästöjen mittausmenettely perustuu vakiotilaiseen testisykliin eli ISO 8178-4 -standardin mukaiseen kahdeksan moodin C1-sykliin. Koska liikkuviin työkoneisiin kuuluu useita erilaisia sovelluksia, joita käytetään hyvin eri tavoin, yhden testisyklin käyttö ei ole tarkoituksenmukaista. Nykyinen testisykli ei vastaa liikkuvien työkoneiden kaikkia todellisia käyttöolosuhteita. Siihen ei myöskään sisälly eräitä käyttötiloja, jotka aiheuttavat eniten päästöjä. Uusien tiukkojen päästötasojen kannalta sen katsotaan kuitenkin olevan hyvä kompromissi. Päästörajoja tiukennettaessa on yhä tärkeämpää, että käytössä on testausmenettely, joka kattaa kaikki tärkeimmät käyttötilanteet, jotta vältetään todellisten päästöjen ja laboratoriomittausten väliset poikkeamat. Erityisesti hiukkaspäästöjen merkitys kasvaa, kun moottoria käytetään "muuttuvissa käyttöolosuhteissa". Tämä havainto vahvistettiin, kun valmisteltiin tieajoneuvojen päästöjä koskevaa nykyistä EU:n lainsäädäntöä, ja sen seurauksena käyttöön otettiin muuttuvatilainen testimenettely. Useimpia työkoneiden moottoreita käytetään sovelluksissa, joiden käyttötavat vaihtelevat suuresti. Jopa pumppujen ja generaattoreiden kaltaiset laitteet, jotka yleensä toimivat tasaisella kierrosnopeudella, voivat poiketa vakiotilaisesta toiminnasta moottorin kuormituksen muuttuessa ajan myötä. Yhdysvaltojen, Japanin ja Euroopan viranomaisten ja laitevalmistajien laajan yhteistyön ansiosta on voitu kehittää uusi testisykli, jossa tämä otetaan paremmin huomioon. Yhteistyön tuloksena on kehitetty uusi muuttuvatilainen testisykli, joka täyttää edellä mainitut vaatimukset. Testisykli on suunniteltu niin, että se voidaan toteuttaa pyörrevirtadynamometrissä, mikä merkitsee huomattavia (neljäsosa tai jopa kolmasosa tavanomaisista kustannuksista) säästöjä muuttuvatilaisessa testeissä tavallisesti käytettäviin laitteisiin (vaihto- tai tasavirtadynamometreihin) verrattuna ilman, että ympäristötavoitteista tarvitsee tinkiä. 8
Huomattavia kustannussäästöjä (viidesosa tai vähemmän tavanomaisista kustannuksista) voidaan myös saavuttaa, jos muuttuvatilaisessa testissä käytetään tavanomaisen vakiokeräysjärjestelmän (CVS) sijasta osavirtauslaimennusjärjestelmää, jota käytetään jo vakiotilaisessa menettelyssä. Standardia ISO/FDIS 16183 (Heavy duty engines Measurement of gaseous and particulate exhaust emissions under transient test conditions Raw exhaust gas and partial flow dilution systems) koskeva työ on saatu päätökseen, ja komission näkemyksen mukaan menettelyä voidaan soveltaa tieajoneuvojen moottoreiden lisäksi myös liikkuvien työkoneiden moottoreihin. Tästä uudesta testausmenettelystä olisi tehtävä pakollinen hiukkaspäästöjen mittauksissa vaiheen III B raja-arvojen tullessa voimaan. Kaasupäästöjen mittauksessa valmistajat voivat käyttää nykyistä testausmenettelyä, mutta kahden testin välttämiseksi ne soveltavat todennäköisesti muuttuvatilaista testausmenettelyä myös kaasupäästöihin, kun vaiheen III B raja-arvot tulevat voimaan. Vetureihin tulisi soveltaa erillistä testausmenettelyä, koska niiden käyttötavat poikkeavat muista liikkuvien työkoneiden sovelluksista. Erillinen testausmenettely on jo olemassa: ISO 8178 4-standardin mukainen vakiotilainen testisykli tyyppiä F (veturit). F-tyypin testisykli näyttää vastaavan tarkasti rautateillä käytettävän vanhan käyttövoimajärjestelmän toimintaolosuhteita. On kuitenkin pidettävä mielessä päästölainsäädännön perimmäinen tarkoitus, joka on ympäristö- ja terveysvaikutusten lieventäminen. Rautatieliikenteen osalta merkitystä ei niinkään ole sen vaikutuksella kokonaispäästöihin vaan kaupunkialueilla rautatieasemien ympäristössä tapahtuvilla paikallisilla päästöillä. Päästöt ovat suuret kiihdytyksissä ja moottorien toimiessa suurella kuormituksella, kun taas tasaisella nopeudella ajettaessa (yleensä maaseudulla) ne ovat erittäin alhaiset. Erillisellä testausmenettelyllä saataisiin päästöjen keskiarvo eikä sillä voitaisi vaikuttaa todellisiin ympäristöongelmiin. Asiaa on kuitenkin tutkittava tarkemmin ja testausmenettelyä on tarvittaessa muutettava ennen kuin hiukkaspäästöjen tiukat raja-arvot tulevat voimaan. Tämä voidaan tehdä jäljempänä 3.9 kohdassa mainitun teknisen uudelleentarkastelun yhteydessä. On myös huomattava, että Yhdysvaltain vastaavassa lainsäädännössä erillistä testausmenettelyä sovelletaan vain varsinaisiin vetureihin, jotka joka tapauksessa eivät kuulu direktiivin 97/68/EY soveltamisalaan. 3.3.1. Päätelmät Tulevien hiukkasia koskevien vaiheen IIIB normien olisi perustuttava uuteen muuttavatilaiseen testimenettelyyn, jotta testit vastaisivat paremmin todellisia käyttöolosuhteita ja edustaisivat etenkin todellisia hiukkaspäästöjä. Näin voitaisiin myös varmistaa, että päästöjenvähennystekniikkaa kehitettäessä otetaan huomioon nämä käyttöolosuhteet. Kaasupäästöjen mittauksessa valmistajan pitäisi voida valintansa mukaan käyttää joko uutta muuttuvatilaista sykliä tai nykyistä vakiotilaista testimenettelyä. Erillisiä testausmenettelyjä olisi sovellettava kaikkiin muuttuvanopeuksisiin moottoreihin sisävesialuksissa käytettäviä moottoreita lukuun ottamatta, mutta jäljempänä 3.9 kohdassa mainitun teknisen uudelleentarkastelun yhteydessä olisi kiinnitettävä erityistä huomiota vakionopeussovelluksiin ja rautatiesovelluksiin. Sisävesialusten käyttövoimana käytettäviin 9
moottoreihin olisi sovellettava kansainvälisesti hyväksyttyjä testausmenettelyjä (ISO 8178 4, testisyklit E2 ja E3). Valmistajille olisi edelleen annettava mahdollisuus valita täysvirtausjärjestelmien ja osavirtausjärjestelmien välillä. 3.4. Raja-arvot ja vaiheen III täytäntöönpanoajankohdat 3.4.1. Raja-arvot 3.4.1.1. Teholuokkien 37 560 kw raja-arvot Vaiheessa III voitaisiin teoriassa soveltaa useita mahdollisia raja-arvoja, mutta niiden lukumäärää rajoittavat käytännössä toteuttamiskelpoiset tekniset ratkaisut. Periaatteessa on kaksi mahdollista ratkaisua: moottoreihin tehtävät muutokset ja jälkikäsittelylaitteiden käyttö. Nämä "tekniikan tasot" on luonnollisesti muunnettava rajaarvoiksi, jotta valmistajat voivat valita yksittäiset tekniset ratkaisut, joilla normien vaatimukset täytetään. Seuraavassa taulukossa esitetään vaiheen III mahdolliset skenaariot. Skenaario Parannus ympäristön kannalta (*) Onko tekniikka käytettävissä vuonna 2010? Onko tekniikka käytettävissä? Polttoainevaatimukset Huomautukset 1. NOx: 30 40 % Kyllä Kyllä S: 1000 ppm Hiukkaset: 0-10 % 2. NOx: 30 40 % Kyllä Kyllä S: 350 ppm Hiukkaset: 30-40 % 3. NOx: 30 40 % Ei Kyllä S: 10 50 ppm Hiukkaset: 80-90 % 4. NOx: 70 80 % Ei Kyllä S: 10 50 ppm Hiukkaset: 80-90 % (*) Päästöjen vähentyminen prosentteina vaiheen II moottoreihin verrattuna. Skenaario 1 vastaa tasoa III, josta on jo tehty päätös Yhdysvalloissa. Vaatimukset voidaan täyttää moottoreihin tehtävillä muutoksilla, tarvittava siirtymäaika on lyhyt ja alan toivoma yhdenmukaistaminen voidaan toteuttaa. Tämän skenaarion avulla ei kuitenkaan ratkaista hiukkaspäästöihin liittyviä ongelmia, joita pidetään Auto-Oil II tiedonannossa hyvin merkittävänä saastuttajana. Myös useat jäsenvaltiot pitävät hiukkaspäästöjä hyvin tärkeänä kysymyksenä. On epävarmaa, voitaisiinko tähän skenaarioon perustuvalla ehdotuksella vastata tiedossa oleviin ympäristötarpeisiin. Maailmanlaajuista yhdenmukaistamista ei voida 10
pitkällä aikavälillä saavuttaa tämän skenaarion avulla, koska Yhdysvalloissa otetaan käyttöön täydentävät raja-arvot hiukkaspäästöille. Tämän skenaarion mukaan polttoaineen rikkitasoa ei tarvitse tiukentaa nykyisestä (1 000 ppm). Skenaariossa 2 on raja-arvot hiukkaspäästöille. Raja-arvot voidaan täyttää moottoreihin tehtävillä muutoksilla (mukaan luettuna jäähdytetty pakokaasujen uudelleenkierrätys), jotka vastaavat tieajoneuvojen Euro 3 vaatimusten mukaista tekniikkaa. On huomattava, että hiukkastenpäästöjen vähentyminen vaiheen II päästöihin verrattuna johtuu pääasiassa polttoaineen alhaisemmasta rikkipitoisuudesta. Moottoreihin tehtävien muutosten oletetaan vähentävän päästöjä vielä ylimääräiset 10 prosenttia. Tämän skenaarion vaatimusten täyttäminen edellyttää vähemmän rikkiä (enintään 350 ppm) sisältävien polttoaineiden käytön tekemistä pakolliseksi muuttamalla direktiiviä 98/70/EY. Skenaariolla 2 ei päästä maailmanlaajuiseen yhdenmukaistamiseen, ja se edellyttää pidempää siirtymäaikaa kuin skenaario 1. Skenaario 3 perustuu oletukseen, että hiukkaspäästöjä vähennetään jälkikäsittelylaitteilla. Tämä tekniikka on jo käytössä tieajoneuvoissa, ja kohtuullisen siirtymäajan puitteissa se olisi siirrettävissä useimpiin työkonesovelluksiin. Typen oksidien vähentyminen olisi samalla tasolla kuin skenaariossa 2. Rikkipitoisuuden enimmäistaso olisi 50 ppm. Tämä skenaario voisi johtaa maailmanlaajuiseen yhdenmukaistamiseen. Skenaario 4 poikkeaa skenaariosta 3 siltä osin, että jälkikäsittelylaitteiden oletetaan vähentävän myös typen oksidien päästöjä. Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto on epävirallisesti ilmoittanut aikovansa pyrkiä tulevaisuudessa skenaarion 4 kaltaiseen järjestelyyn. Yhdysvalloissa kuitenkin myönnetään, että liikkuvien työkoneiden alalla tekniikkaan liittyvä epävarmuus on suurempi typen oksidien jälkikäsittelylaitteissa kuin hiukkaloukuissa. Tämän vuoksi typen oksideille aiotaan asettaa tiukemmat raja-arvot myöhemmin kuin hiukkasille. Samoin kuin skenaariossa 3, rikkipitoisuudelta edellytetään 50 ppm:n enimmäistasoa. Tämä skenaario voisi johtaa maailmanlaajuiseen yhdenmukaistamiseen. Jälkikäsittelylaitteiden saatavuudella ja toteutettavuudella on luonnollisesti suuri merkitys päätettäessä vaiheen III raja-arvoista. Auto-Oil II tiedonannossa hiukkasten arvioidaan olevan tulevaisuudessakin ongelma ilman laadulle. (Ultra)pienet hiukkaset ovat useiden tutkimusten mukaan kenties tärkein terveyteen vaikuttava tekijä. Kuten edellä todettiin, perustason jälkikäsittelytekniikka (hiukkasloukut) on jo käytössä tieajoneuvoissa ja jossain määrin myös työkoneissa. Testit ovat osoittaneet, että tieajoneuvoille kehitettyä tekniikkaa voidaan yleensä käyttää myös joissakin työkonesovelluksissa ja tarpeeksi pitkän siirtymäajan jälkeen useimmissa muissakin sovelluksissa. Liikkuvien työkoneiden toimintaympäristö on luonnollisesti erilainen kuin tieajoneuvojen. Pakokaasujen lämpötila saattaa esimerkiksi olla niin alhainen, ettei passiiviseen regeneraatioon perustuvia hiukkasloukkuja voida käyttää. Tämä saattaa koskea myös kaupunkiliikenteen linja-autoja, joiden on noudatettava Euro IV normeja. Tästä huolimatta saattaa käydä niin, että hiukkasloukkujen tai suorituskyvyltään vastaavan tekniikan käyttö ei ole mahdollista joissakin sovelluksissa, vaikka myönnettäisiin pitkä siirtymäaika. Tilanteen selventämiseksi ennen voimaantuloaikoja voitaisiin suorittaa tekninen uudelleentarkastelu sen määrittämiseksi, onko normien noudattamisesta myönnettävä poikkeuksia. Tätä ratkaisua sovellettiin direktiivissä 1999/96/EY, kun raskaille hyötyajoneuvoille asetettiin Euro V -normit. 11
EPA:n kanssa käytyjen kahdenvälisten keskustelujen perusteella näyttää siltä, että Yhdysvaltain tuleva tämän alan lainsäädäntö perustuu alunperin tieajoneuvoja varten kehitettyjen jälkikäsittelylaitteiden käyttöön. EPA asettanee tiukat vaatimukset ensin hiukkaspäästöille ja muutaman vuoden päästä typen oksideille. Hiukkasten osalta Yhdysvaltain ja EU:n tilanne on lähes sama. Molemmat tarvitsevat vähärikkistä polttoainetta, ja koska teknologia on samanlaista koko maailmassa, sen soveltamisessa ei ole eroja. Tuntuisi järkevältä ottaa käyttöön hiukkaspäästöjä koskeva vaiheen III normi, joka vastaa amerikkalaista tason IV normia. Typen oksidien päästöjen osalta tilanne on hieman monimutkaisempi. Yhdysvalloissa ja EU:ssa on päätetty tieajoneuvojen normeista, jotka edellyttävät jälkikäsittelylaitteiden käyttöä. EU:n lainsäädännössä sovellettava raja-arvo on kuitenkin noin kahdeksan kertaa korkeampi kuin Yhdysvalloissa. EPA on ilmaissut ehdottomana kantanaan, että se suosii typen oksidien imeyttäjiä kun taas eurooppalaiset valmistajat näyttävät kannattavan selektiivistä katalyyttistä pelkistämistä (Selective Catalytic Reduction, SCR), joka edellyttää erillistä ammoniumin/urean jakelujärjestelmää. Tieajoneuvosektorilla strategioiden valinnalla ei ole yhtä paljon merkitystä, koska markkinat eivät ole maailmanlaajuiset. Liikkuvien työkoneiden markkinoilla nykyään sovellettavan vahvasti maailmanlaajuisen lähestymistavan tulevaisuus saattaa kuitenkin olla epävarma, jos EU:ssa suositaan SCR-tekniikan kehittämistä ja Yhdysvalloissa NOx-imeyttäjiä. Lisäksi komissio suorittaa EU:ssa ennen vuoden 2002 loppua NOx-päästöjen Euro V -normien teknisen uudelleentarkastelun. Uudelleentarkastelussa tullaan todennäköisesti siihen lopputulokseen, että tarvittava tekniikka on käytössä tieajoneuvosektorilla vuoteen 2008 mennessä (Euro V normien tullessa voimaan), mutta komissio ei voi tehdä päätelmiä kyseisen tekniikan käytöstä työkoneissa ennen kuin tekninen uudelleentarkastelu julkaistaan. On myös mahdollista, että Euro V raja-arvoja tiukennetaan teknisen uudelleentarkastelun seurauksena. Komissio selvittää parhaillaan ilman laadun tulevaa tilaa ja toimenpiteiden tarvetta myös CAFE-hankkeessa (Clean Air For Europe). Hankkeen tulokset valmistuvat vuosina 2004 2005, ja niitä voidaan käyttää yhtenä tietolähteenä päätettäessä mahdollisesta vaiheen IV rajaarvosta typen oksideille. Nämä näkökohdat voidaan sisällyttää jäljempänä 3.9 kohdassa mainittuun tekniseen uudelleentarkasteluun. 3.4.1.2. Teholuokan 19 37 kw raja-arvot Yhdysvalloissa vuonna 2004 voimaan tulevassa lainsäädännössä asetetaan moottoreiden, joiden teho on 19 37 kw, päästöille tason II raja-arvot. Näiden moottoreiden päästörajat eivät edellytä jälkikäsittelylaitteiden käyttöä. Direktiivissä 97/68/EY on jo säännökset 19 37 kw:n tehoisille moottoreille, mutta niille on asetettu vain yhdet raja-arvot. Yhdysvaltain lainsäädännön tason II raja-arvot ovat hieman tiukemmat kuin direktiiviin 97/68/EY sisältyvät raja-arvot erityisesti hiukkasten osalta (ks. jäljempänä). Vuonna 1994 tehdyn selvityksen mukaan näiden moottoreiden osuus kokonaispäästöistä ei ole aivan merkityksetön. Alan edustajat ovat lisäksi neuvottelujen yhteydessä ilmaisseet haluavansa sisällyttää Yhdysvaltain lainsäädäntöä vastaavat vaatimukset direktiiviin 97/68/EY. 12
Säännös/Normi HC+NOx (g/kwh) HC (g/kwh) NOx (g/kwh) Hiukkaset (g/kwh) Yhdysvaltain taso III 19 37 kw Direktiivi 97/68/EY, 18 37 kw 7,5 - - 0,60-1,5 8,0 0,8 3.4.2. Vaiheen III täytäntöönpanoajankohdat Riippumatta siitä, mikä skenaario valitaan, se on luonnollisesti yhteydessä täytäntöönpanoajankohtiin. Yli 37 kw:n teholuokassa voitaisiin toteuttaa (asteittain) skenaario 1 vuodesta 2006 alkaen, koska valmistajien on joka tapauksessa täytettävä paikalliset vaatimukset Yhdysvaltain markkinoilla. Skenaario 2 edellyttää ainakin hiukkasraja-arvojen osalta pidempää siirtymäaikaa, koska moottorivalmistajille asetetaan lisävaatimuksia ja vähärikkisen polttoaineen käyttö on tehtävä pakolliseksi kaikissa jäsenvaltioissa. Myös skenaariossa 3 hiukkaspäästöjä koskeville vaatimuksille tarvitaan pidempi siirtymäaika. Hiukkaspäästöjä koskevien normien voidaan kohtuudella olettaa tulevan voimaan noin 2009 2011, jotta valmistajille annetaan riittävästi aikaa tekniseen kehitystyöhön. Skenaariossa 4 epävarmuutta aiheuttavat typen oksidien jälkikäsittelylaitteiden saatavuus työkoneisiin ja erityisesti tieajoneuvosektoria koskevan lopullisen päätöksen sisältö EU:ssa. Tilanteen on siis selkiydyttävä ennen kuin voidaan tehdä päätös typen oksidien jälkikäsittelylaitteiden käyttöön perustuvien raja-arvojen täytäntöönpanosta. Teholuokassa 19 37 kw vastaava Yhdysvaltain lainsäädäntö tulee voimaan vuonna 2004. Käytännön syistä vaatimukset voidaan EU:ssa panna täytäntöön kuitenkin vasta vuonna 2006. Erityistapauksen muodostavat vakionopeusmoottoreita koskevat täytäntöönpanoajankohdat. Nämä moottorit on jätetty nykyisen direktiivin 97/68/EY ulkopuolelle. Edellä mainitun muutoksen mukaisesti näiden moottoreiden päästöihin sovelletaan raja-arvoja, tosin vasta 31. joulukuuta 2006 alkaen. Jotta valmistajat saisivat kohtuullisen siirtymäajan, näitä moottoreita koskevien säännösten pitäisi tulla voimaan muutamia vuosia myöhemmin kuin muuntyyppisten moottoreiden säännösten. Eräisiin direktiivin 97/68/EY soveltamisalaan kuuluviin laitteisiin aletaan soveltaa uusia melupäästöjen raja-arvoja vuonna 2006 (direktiivi 2000/14/EY). Täytäntöönpanoajankohdat olisi ollut hyödyllistä sovittaa yhteen. Ei ole kuitenkaan mahdollista, että vaiheen III A voimaantuloajankohta olisi vuosi 2006 kaikille moottorityypeille. Melupäästöistä annettua direktiiviä 2000/14/EY on määrä tarkistaa vuoteen 2005 mennessä, ja tämän tarkistuksen yhteydessä olisi otettava huomioon tarve sovittaa yhteen tulevat täytäntöönpanoajankohdat. 3.4.3. Päätelmät Ympäristönsuojelun tarpeisiin vastaamiseksi vaiheen III raja-arvot olisi vahvistettava hiukkasten lisäksi myös typen oksideille. Niiden olisi perustuttava parhaaseen käytettävissä olevaan tekniikkaan, niitä olisi sovellettava liikkuviin työkoneisiin ja niiden olisi oltava maailmanlaajuisesti yhdenmukaiset. 13
Kaasupäästöjen raja-arvot (vaihe III A) vastaisivat Yhdysvaltain tason III normeja yli 37 kw:n tehoisissa moottoreissa ja tason II normeja 19 37 kw:n moottoreissa. Raja-arvot on otettava käyttöön vaiheittain alkaen 31. joulukuuta 2006. Yli 37 kw:n moottoreiden hiukkasraja-arvojen (vaihe III B) tulisi perustua olettamukseen, jonka mukaan hiukkasloukut tai vaikutukseltaan vastaava tekniikka voidaan ottaa käyttöön työkoneissa. Raja-arvot olisi otettava EU:ssa käyttöön asteittain alkaen 31. joulukuuta 2009, jotta siirtymäkausi olisi riittävän pitkä. Vaatimukset täyttävää polttoainetta on Yhdysvalloissa saatavilla vasta vuotta myöhemmin, joten täytäntöönpanon tulisi alkaa vuotta myöhemmin eli 31. joulukuuta 2010. Näin säilytetään yhdenmukaisuus ja alalle saadaan maailmanlaajuiset markkinat. Sen varmistamiseksi, että tarvittavat tekniikat ovat yleisesti saatavilla, direktiiviin olisi sisällytettävä sen uudelleentarkastelua koskeva lauseke, jonka mukaan komission olisi arvioitava tekniikan kehitystä, vahvistettava hiukkasten raja-arvot ja ehdotettava tarvittavia poikkeuksia viimeistään vuonna 2006. Tarkastelun yhteydessä olisi harkittava typen oksideille vaiheen IV raja-arvoja, jotka perustuvat jälkikäsittelylaitteiden saatavuuteen ja toteutettavuuteen. Lisäksi siinä olisi tarkasteltava teholuokan 19 37 kw moottoreiden rajaarvojen tiukentamista. Vaiheen III raja-arvot olisi direktiivissä 97/68/EY pantava täytäntöön kahdessa vaiheessa: Luokka: Nettoteho (P) (kw) Hiilimonoksidi (CO) (g/kwh) Hiilivedyt ja typen oksidit yhteensä (HC+NOx) (g/kwh) Hiukkaset (PT) (g/kwh) H: 130 kw P 560 kw 3,5 4,0 0,2 I: 75 kw P < 130 kw 5,0 4,0 0,3 J: 37 kw P < 75 kw 5,0 4,7 0,4 K: 19 kw P < 37 kw 5,5 7,5 0,6 Taulukko: Vaiheen III A raja-arvot 14
Luokka: Nettoteho (P) (kw) Hiilimonoksidi (CO) (g/kwh) Hiilivedyt ja typen oksidit yhteensä (HC+NOx) (g/kwh) Hiukkaset 1 (PT) (g/kwh) L: 130 kw P 560 kw 3,5 4,0 0,025 M: 75 kw P < 130 kw 5,0 4,0 0,025 N: 37 kw P < 75 kw 5,0 4,7 0,025 Taulukko: Vaiheen III B raja-arvot Luokka: Nettoteho Voimaantulo (P) H: 130 kw P 560 kw 31. joulukuuta 2005 I: 75 kw P < 130 kw 31. joulukuuta 2006 J: 37 kw P < 75 kw 31. joulukuuta 2007 K: 19 kw P < 37 kw 31. joulukuuta 2005 Taulukko: Vaihe III A. Voimaantuloajankohdat (markkinoille saattamisen ajankohdat) Vakionopeusmoottoreiden kaasupäästöihin voidaan soveltaa vaiheen III B voimaantuloaikoja. Luokka: Nettoteho Voimaantulo (P) L: 130 kw P 560 kw 31. joulukuuta 2010 M: 75 kw P < 130 kw 31. joulukuuta 2010 N: 37 kw P < 75 kw 31. joulukuuta 2011 Taulukko: Vaihe III B. Voimaantuloajankohdat (markkinoille saattamisen ajankohdat) 1 Hiukkaspäästöjen normeista tehdään tekninen uudelleentarkastelu vuoden 2006 loppuun mennessä. Sovelluksiin, joissa ei voida soveltaa hiukkasloukkuja tai vastaavaa tekniikkaa, voitaisiin soveltaa alustavasti seuraavia raja-arvoja: 0,15; 0,20; 0,25. 15
Sisävesialuksiin sovelletaan seuraavia raja-arvoja ja voimaantuloajankohtia: Luokka: Iskutilavuus / nettoteho (SV/P) (litraa kohden/kw) sylinteriä Hiilimonoksidi (CO) (g/kwh) Hiilivedyt ja typen oksidit yhteensä (HC+NOx) (g/kwh) Hiukkaset (PT) (g/kwh) V1:1 SV 0,9 ja P > 37 kw 5,0 7,5 0,40 V1:2 0,9 < SV 1,2 5,0 7,2 0,30 V1:3 1,2 < SV 2,5 5,0 7,2 0,20 V1:4 2,5 < SV 5 5,0 7,2 0,20 V2:1 5 < SV 15 5,0 7,8 0,27 V2:2 15 < SV 20 ja P 3300 kw V2:3 15 < SV 20 ja P > 3300 kw 5,0 8,7 0,50 5,0 9,8 0,50 V2:4 20 < SV 25 5,0 9,8 0,50 V2:5 25 < SV 30 5,0 11,0 0,50 Taulukko: Sisävesialuksiin sovellettavat raja-arvot Luokka Voimaantulo V1:1 31. joulukuuta 2006 V1:2 31. joulukuuta 2006 V1:3 31. joulukuuta 2006 V1:4 31. joulukuuta 2008 V2 31. joulukuuta 2008 Taulukko: Sisävesialusten päästörajojen voimaantuloajankohdat (markkinoille saattamisen ajankohdat) 16
3.5. Polttoaineen laadun merkitys 3.5.1. Yleistä Nykyiseen direktiiviin 97/68/EY sisältyvät kaksivaiheiset päästönormit voidaan saavuttaa ilman polttoaineen laatuun liittyviä erityisvaatimuksia. Tämän vuoksi osa jäsenvaltioista sallii lämmitysöljyn käytön liikkuvissa työkoneissa. Jotkut jäsenvaltiot edellyttävät, että työkoneissa käytetään samanlaatuista polttoainetta kuin tieajoneuvoissa. Espanja soveltaa liikkuvien työkoneiden polttoaineeseen erillistä laatunormia. Polttoaineen laatuvaatimukset liittyvät pääosin verotukseen eikä eri polttoainelaatujen tuotantokustannuksiin. Lämmitysöljystä peritään yleensä alhainen vero, kun taas moottoripolttoaineen vero on suuri. Polttoaineen laadun merkitys kasvaa päästönormien tiukentuessa ja tarvittavan tekniikan kehittyessä. Tärkein tekijä on polttoaineen rikkipitoisuus. Korkea rikkipitoisuus lisää hiukkaspäästöjä. Mikäli päästörajojen saavuttaminen edellyttää jälkikäsittelylaitteiden käyttöä, korkea rikkipitoisuus saattaa vahingoittaa laitteita tai heikentää niiden tehokkuutta. Tämän vuoksi rikkipitoisuuden on oltava alle 50 ppm. Kaasuöljyjen rikkipitoisuudesta säädetään direktiivissä 98/70/EY (tieliikenteen ajoneuvoissa ja työkoneissa käytettävä bensiini ja dieselpolttoaineet) ja direktiivissä 1999/32/EY (lämmitysöljy). Jälkimmäisen direktiivin mukaan muussa käyttötarkoituksessa kuin tieliikenteen ajoneuvoissa käytettävän kaasuöljyn rikkipitoisuus saa olla enintään 2 000 ppm. Vuodesta 2008 raja-arvo on 1 000 ppm. Direktiivissä 98/70/EY säädetään, että tieliikenteen ajoneuvoissa käytettävän dieselöljyn rikkipitoisuus saa 1. tammikuuta 2005 alkaen olla enintään 50 ppm. Neuvosto ja Euroopan parlamentti käsittelevät parhaillaan direktiiviin ehdotettua muutosta, jonka mukaan enimmäismääräksi tulisi 10 ppm. Näyttää siltä, että neuvosto ja Euroopan parlamentti aikovat tehdä päätöksen, jonka mukaan raja-arvo tulee voimaan vuonna 2009. Periaatteessa liikkuvissa työkoneissa käytettävän dieselpolttoaineen laadusta säädetään myös direktiivissä 98/70/EY. Koska vaiheen I ja II päästönormien täyttäminen ei kuitenkaan edellytä teknisistä syistä johtuvia erityisiä polttoainevaatimuksia, rikkipitoisuus on ollut jäsenvaltioiden päätettävissä, kunhan se ei ole direktiivissä 1999/32/EY määriteltyä pitoisuutta korkeampi eikä tiukempi kuin tieliikenteen sovelluksissa. Edellä mainittua muutosehdotusta koskevassa yhteisessä kannassa todetaan, että komission olisi esitettävä yksityiskohtaisemmat vaatimukset työkoneissa käytettävälle dieselpolttoaineelle ehdottaessaan vaiheen III päästöjen raja-arvoja. Sisävesialukset mukaan luettuina noin yhdeksän prosenttia kaasuöljystä käytetään nykyään työkoneissa. Noin 50 prosenttia käytetään tieliikenteessä ja 40 prosenttia lämmitykseen. Euroopassa ei ole erillistä työkoneiden diesellaatua, eikä sellaista luultavasti tulekaan, koska markkinaosuus on alle 10 prosenttia. Kansallisella tasolla erilaisia polttoainelaatuja saatetaan ottaa käyttöön. Kuten edellä todettiin, verotussyistä joissakin jäsenvaltioissa sallitaan kevyemmin verotetun lämmitysöljyn käyttö työkoneissa. Tässä suhteessa erityistoimet saattavat olla tarpeen erityisesti maataloudessa. Kevyesti verotettuun öljyyn lisätään väriainetta, jotta säännösten noudattamista voidaan valvoa ja tarkistaa, ettei kevyesti verotettua polttoainetta käytetä sovelluksissa, joissa edellytetään käytettävän tieliikenteen polttoainetta. Jos vaiheen III rajaarvojen noudattaminen edellyttää lämmitysöljyä parempilaatuista polttoainetta, käytännön 17
ongelmia saattaa esiintyä jäsenvaltioissa, jotka haluavat jatkossakin sallia kevyesti verotetun polttoaineen käytön. Ratkaisuvaihtoehtoja on useita. Voitaisiin esimerkiksi käyttää tietyllä värillä värjättyä kaasuöljyä lämmitykseen, toisella värillä värjättyä dieselöljyä liikkuvissa työkoneissa (maanviljelijät, joilla on vain yksi säiliö, voisivat käyttää sitä myös lämmitykseen) ja värjäämätöntä (raskaammin verotettua) dieselöljyä tieajoneuvoissa. Jäsenvaltiot voivat päättää sovellettavasta veropolitiikasta ja tavasta, jolla jakelujärjestelmät toteutetaan. Edellä mainitulla esimerkillä pyritään vain osoittamaan, että niillä jäsenvaltioilla, jotka haluavat tulevaisuudessakin sallia kevyemmin verotetun dieselöljyn käytön liikkuvissa työkoneissa, on erilaisia ratkaisuja valittavanaan. Raja-arvoista edellä tehtyjen päätelmien perusteella näyttää siltä, että tulevaisuudessa vaiheen III A raja-arvot voidaan kaasupäästöjen osalta saavuttaa käyttämällä lämmitysöljyä. Hiukkasia koskevien vaiheen III B raja-arvojen noudattaminen edellyttää kuitenkin polttoainetta, jonka rikkipitoisuus on 10 50 ppm. Tämän vuoksi on varmistettava, että vähärikkistä polttoainetta käytetään hiukkasraja-arvojen tullessa voimaan tai aiemmin niissä jäsenvaltioissa, jotka pyrkivät raja-arvojen nopeampaan käyttöönottoon. 3.5.2. Vertailupolttoaine Tyyppihyväksynnässä käytetyn vertailupolttoaineen olisi vastattava todellisissa toimintaolosuhteissa käytetyn polttoaineen laatua. Koska jäsenvaltioissa kaupan pidettäviä polttoaineita koskeva lainsäädäntö vaihtelee, nykyiset vertailupolttoaineen eritelmät ovat kompromissi. Tärkein tekijä on rikkipitoisuus, jonka on oltava 1 000 ja 2 000 ppm:n välillä. Ehdotettujen hiukkaspäästöjä koskevien vaiheen III B raja-arvojen noudattaminen edellyttää vähärikkisen polttoaineen käyttöä. Vertailupolttoainetta on siis vaihdettava, koska kaikille liikkuville työkoneille on ehdotettu pakollista vähärikkisen polttoaineen käyttöä. Joissakin jäsenvaltioissa valmistajille saatetaan tarjota kannustimia, jotta niiden moottorit täyttäisivät tiukemmat hiukkasnormit ennen kuin ne tulevat pakollisiksi. Tällöin valmistajille olisi annettava mahdollisuus käyttää vähärikkistä vertailupolttoainetta moottorien tyyppihyväksynnässä. 3.5.3. Päätelmät Asianmukaisten polttoaineiden saatavuus ei rajoita liikkuvien työkoneiden vaiheen III päästörajojen käyttöönottoa. Vaiheen III A raja-arvoja voidaan noudattaa ilman polttoaineen laatuun liittyviä erityisvaatimuksia. Vaiheen III B raja-arvot edellyttävät, että polttoaineen rikkipitoisuus on enintään 10 50 ppm. Komissio ehdottaa direktiiviin 98/70/EY muutosta, jolla varmistetaan vaatimukset täyttävän polttoaineen käyttöönotto koko EU:n alueella. Vastaavasti olisi ryhdyttävä käyttämään erillistä vertailupolttoainetta, kun vaiheen III B hiukkasraja-arvot tulevat voimaan tai kun valmistaja vapaaehtoisesti tyyppihyväksyttää moottoriperheitä täyttämään kyseiset raja-arvot. 3.6. Kestävyysvaatimukset Vastaavassa Yhdysvaltain lainsäädännössä on määritelty käyttöikä, jonka aikana raja-arvoja on noudatettava, ja siihen sisältyy myös palautusjärjestelmiä koskevia säännöksiä. 18
EU:ssa tällaista lainsäädäntöä on pantu hitaammin täytäntöön. Kevyitä ajoneuvoja koskevat säännökset annettiin direktiivissä 98/69/EY, ja parhaillaan valmistellaan raskaita hyötyajoneuvoja koskevia vastaavia säännöksiä, joiden on tarkoitus tulla voimaan vuonna 2005. Periaatteessa samanlaista lainsäädäntöä pitäisi soveltaa myös työkoneisiin. Koska tämäntyyppisiä laitteita ei ole rekisteröity, käytössä olevien laitteiden vaatimustenmukaisuutta on vaikeampi valvoa. Aluksi voitaisiin kuitenkin määritellä eri moottoriluokkien käyttöikä ja vaatia valmistajilta, että ne määrittävät huononemiskertoimet, joita sovelletaan tyyppihyväksynnässä. Lisätoimia mukaan luettuina käytön aikaiset tarkastukset ja palautusjärjestelmät voidaan harkita edellä mainitun teknisen uudelleentarkastelun yhteydessä. 3.6.1. Päätelmät Lainsäädännössä olisi määritettävä käyttöikä, joka on 3 000 tuntia alle 37 kw:n tehoisille moottoreille ja 5 000 tuntia 37 kw:n tehoisille ja sitä tehokkaammille moottoreille. Valmistajan on määritettävä kunkin moottoriperheen huononemiskerroin. Jos kertoimeksi tulee alle 1,0, käytetään kerrointa 1,0. 3.7. Kustannukset ja kustannusvastaavuus 3.7.1. Kustannukset Vaiheen III raja-arvoja laadittaessa on pyritty luomaan maailmanlaajuinen yhdenmukainen lainsäädäntö, joka perustuu ympäristötarpeisiin ja päästöjen vähentämistekniikan saatavuuteen. On kuitenkin syytä tarkastella myös ehdotuksen kustannustehokkuutta ja syntyvää hyötyä, jotta voidaan todeta, onko se samaa suuruusluokkaa kuin muussa samoja ympäristökysymyksiä koskevassa lainsäädännössä. Tällöin on muistettava, ettei yhdenmukaistamisesta valmistajille aiheutuvia hyötyjä voida ottaa huomioon. Kuten edellä todettiin, liikkuvien työkoneiden lukumäärästä ja käyttötavoista ei ole tarkkoja tietoja. Lisäksi nykyiset päästömallit on yleensä kehitetty tieliikennettä varten eikä niitä voida käyttää liikkuvien työkoneiden päästölaskelmissa. Puutteellisten tietojen vuoksi laskelmat on tehty moottorin perusteella ottaen huomioon koko käyttöiän päästöt ja moottorien käyttöiän aikana syntyvät kustannukset. Komission teettämässä konsulttitutkimuksessa on käytetty voimassa olevan direktiivin teholuokkia vaiheen III raja-arvojen (vaihe IIIA + vaihe IIIB) saavuttamisesta käyttöiän aikana aiheutuvien kustannusten laskemiseksi. Kustannukset sisältävät laitteiden ja teknisen suunnittelun kulut. On kuitenkin huomattava, että teholuokan 18 37 kw kustannuksiin vaikuttavat tätä direktiiviehdotusta tiukemmat hiukkaspäästöjen raja-arvot, jotka tulevat jatkossa voimaan. Koska tarkempia arvioita ei ole, kyseisiä kustannuksia on käytetty analyyseissa. Moottorin teho (kw) 18 37 37 75 75 130 130 560 Päästötekniikan kustannukset ( /moottori) 1 800 3 775 5 300 8 400 Taulukko: Vaiheen III raja-arvojen täytäntöönpanon aiheuttamat lisäkustannukset (laitteet ja tekninen suunnittelu) 19
Lähde: konsulttitutkimus, VTT Process. Näiden lisäksi lisäkustannuksia aiheuttaa vähärikkinen polttoaine, jota tarvitaan hiukkaspäästöjen vaiheen III B raja-arvojen saavuttamiseksi. Teholuokan 18 37 kw moottoreissa ei vaadita vähärikkisen polttoaineen käyttöä, koska jälkikäsittelylaitteita ei tarvita. Käytännössä olisi kuitenkin vaikeaa järjestää enemmän rikkiä sisältävän polttoaineen jakelua pelkästään tätä moottoriluokkaa varten. Vähärikkisen polttoaineen lisäkustannukset on siksi lisätty myös tähän moottoriluokkaan. Beicip-Franlabin suorittamassa erillisessä konsulttitutkimuksessa arvioitiin, että siirtyminen 1 000 ppm rikkiä sisältävästä polttoaineesta polttoaineeseen, jonka rikkipitoisuus on 10 ppm, korottaa litrahintaa 1,5 1,9 eurosenttiä. Analyyseissa on käytetty 1,5 eurosentin lisäkustannusta. Moottorin teho (kw) 18 37 37 75 75 130 130 560 Polttoaineen kulutus moottorin käyttöaikana (litraa) Vähärikkisen polttoaineen aiheuttamat lisäkustannukset ( ) 19 938 47 150 95 120 333 500 299 707 1 426 5 002 Taulukko: Vähärikkisen polttoaineen käytön aiheuttamat lisäkustannukset Lähde: konsulttitutkimukset, VTT Process ja Beicip-Franlab. Tämäntyyppisiä kustannuksia on hankala arvioida tarkasti, koska normit tulevat voimaan pitkän ajan kuluessa. Tieajoneuvoista saadut kokemukset osoittavat, että lainsäädäntöä annettaessa tehdyt kustannusarviot ovat yleensä todellisia toteutuneita kustannuksia suuremmat. Markkinat ovat lähes kokonaan maailmanlaajuiset, joten tällä perusteella voitaisiin väittää, että vaiheen III A normien kustannukset ovat jo todellisuutta, koska EPA on vahvistanut ottavansa käyttöön tason III normit. Lisäksi konsultti perustaa kustannusarvionsa kahden hiukkassuodattimen käyttöön kaikissa moottoreissa, mikä ei luultavasti vastaa todellisuutta. EPA:n Yhdysvalloissa tekemien vastaavien (alustavien) kustannuslaskelmien mukaan kustannukset jäisivät EU:ssa tehtyjä arvioita alhaisemmiksi. 3.7.2. Hyödyt Netcen-yhtiön tekemässä konsulttitutkimuksessa (Estimates of the marginal external costs of air pollution in Europe) ilmaa pilaavilla aineilla arvioitiin olevan seuraavat ulkoiset rajakustannukset: 20