Implementering av Ny Kunskap för Energieffektivare Vägutformning (INKEV)

2

• Projektet skall arbeta in ny kunskap om energieffektivitet i Vägverkets styrande dokument.

• Om resultaten tillämpas minskar utsläppen av CO2 med 0 till 10%.

• Projektresultaten bör användas vid nybyggnation, förbättringsarbeten såväl som vid drift och underhåll.

Projektledare: Vägverket, Peter Aalto

Extern utförare: Ramböll AB, Svante Berg

VTI, Ulf Hammarström

Projektmål:

Bakgrund till projektet INKEV

Detta projekt skall bidra till implementering av målen i Vägverkets plan för utveckling 2009-2011, citat:

”Vägens linjeföring och utformning ska bidra till energieffektiva transporter därför behövs ökad kunskap, nya hjälpmedel och

verktyg som stöd för projekteringen. Nya energieffektiva produktionsmetoder för såväl nybyggnads och

förbättringsåtgärder som drift och underhållsåtgärder.”

Projektet bygger på resultat från:

• IERD (Integration of the Measurement of Energy Usage into Road Design)

• ECRPD (Energy Conservation in Road Pavement Design, Maintenance and Utilisation)

• Inte ta fram ny kunskap

Olja 150 år

5

1. Föreslå att dessa verktyg implementeras i Vägverkets planerings- och projekteringsrutiner i nära samarbete med verksamma projektledare och specialister inom Vägverket.

2. Projektet skall testa verktygen på lämplig nivå, ex. större vägprojekt

3. Resultat och verktyg skall arbetas in i Vägverkets styrande dokument

4. Anordna ett antal seminarier och workshops

5. Dokumentera erfarenheter och resultat i en slutrapport

Etapper

JOULESAVE

JOULESAVE

Detalj-projektering

Byggnation/underhåll

Material Vägnerbrytning Trafik

Explosionsmotorn 130 år

8

Verktyg ECRPD, modul till MX-road

• Projekteringsverktyg

• Väg- och korsningsutformnig

• Sektion

• Massförflyttning

• Bärlager och slitlager

• Trafik

Andra Verktyg

• Masshanteringverktyg

• Planeringsverktyg (EVA)

• Capcal

• VTI landsbygdsmodell

• VETO

Bränsle/energi - vägstandard

Vägutformning

Vägyta

Hastighet

Färdmotstånd

Energi/bränsle

Bilen 125 år

12

Exempel, hastighet - siktklass

Pb bensin C

0.0000

0.0100

0.0200

0.0300

0.0400

0.0500

0.0600

0.0700

0.0800

0.0900

0.1000

60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 110.00 120.00

km/h

L/k

m

sikt 1

sikt 2

sikt 3

sikt 4

Exempel, kurvatur

Car

y = 0.0098x + 18.2

R2 = 0.0186

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

0 10 20 30 40 50 60

ADC (degrees/km)

En

erg

y (M

J/10

km)

Exempel, sektion och referenshastighet

Pb bensin C siktkl 1

0.0000

0.0100

0.0200

0.0300

0.0400

0.0500

0.0600

0.0700

0.0800

0.0900

110 MV 2Kf 110 2+1 110 13m 90 2+1 90 13m 90 9m

L/k

m Serie1

Sammanfattning (trafik):

• bättre linjeföring minskar bränsleförbrukningen (bf)

• bredare tvärsektion ökar hastighet och bf

• ökande andel tung trafik ökar behovet av bättre linjeföring

• ökande makrotextur (MPD) ökar bf

• ökande ojämnhet (IRI) mera marginell förändring av bf

1 35

1

20.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

bf index

IRI

MPD

Lb+sl 80 km/h

1

2

Projektet INKEV

• Styrande dokument:

• Handböcker

• Förstudie

• Vägutredning

• Arbetsplan

• Miljökonsekvensbeskrivning

• Vägar och Gators utformning

• Effektsamband 2000

Handböcker

• Bristande resonemang kring energi

• Revideras med allmänna texter kring energianvändning/effektivitet

• Energianvändning och effektivitet är något som måste finnas med i hela processen

• Viktigt med kopplingar till tekniska beskrivningar så att rätt beslut kan fattas tidigt i processen

• Samhällsekonomisk nytta måste även gälla energieffektivitet!

Handbok Förstudie

• Handbok förstudie innehåller vissa brister vad det gäller energieffektivisering

• En viktig del av förstudiearbetet är faktainsamling och beskrivning av nuläge – I denna del borde vikten av energiförbrukning/effektivisering förtydligas.

• Steg 2 i förstudien kallas ”funktionsanalys” och bygger på de transportpolitiska målen – Målbeskrivningen måste uppdateras så att dagens fokus på energieffektivitet blir tydlig.

• Resultatet av denna fokus på energieffektivitet skall vara att energifrågan alltid ingår i de uppställda projektmålen. På detta sätt fås energifokus i hela processen.

Handbok Vägutredning

• Handbok vägutredning kan behöva kompletteras

• Det är viktigt att projektmålen från Förstudien innehåller energieffektivisering då vägutredningsprocessen bygger på dessa.

• Linjeföringen är viktig i arbetet med att uppnå energieffektivitet. Därför måste alla aspekter som påverkar linjeföringen hanteras med fokus på energi.

• Vägens effekt på koldioxidutsläpp hanteras mycket övergripande i handboken. Detta måste förtydligas då utsläppen står i direkt relation till energianvändningen.

• Hur mycket behandlar den samhällsekonomiska beräkningen enligt EVA energianvändning/effektivisering

• Tekniskt PM ”Energieffektivitet”??

Handbok Arbetsplan

• Handbok Arbetsplan är för tillfället under omarbetande, här har projektet INKEV föreslagit vissa förändringar

• I kapitel 3.1.1 Allmän väghållning:

• Vägens linjeföring och utformning ska utföras på ett sätt som främjar energieffektivt byggande av vägen, energieffektiva transporter samt energieffektivt drift- och underhåll av vägen

• I kapitel 4.1 Vad skall ingå och beaktas vid utformningen av arbetsplanen:

• Vägens linjeföring och utformning ska utföras så att den bidrar till energieffektiva transporter samt att vägen kan byggas med energieffektiva produktionsmetoder och att vägen under drift- och underhållskedet kan skötas på ett energieffektivt sätt

• I kapitel 5.5.4 Fastställelseprövning:

• bedömning om planen är utformad så att byggandet, brukandet och drift- och underhåll kan ske på ett optimalt energieffektivt sätt

Vägar och gators utformning

• Vissa delar kräver komplettering med fokus på energi, främst:

• Grundvärden

• Linjeföring

• Korsningar

• Trafikplatser

• Direkta resultat från ECRPD och IERD bör arbetas in

Korsningar, exempel

0.2

1.0-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

-0.2

-0.5

-1.0

-1.5

-2.0

Acc (m/s2)

kJ

Ret (m/s2)

Merförbrukning stopp 50 km/h

Linjeföring, exempel

• Vägens linjeföring har betydelse för energianvändningen. En horisontell väg som är lagom krokig så att hastigheten hålls ”lagom” och jämn är att föredra.

• Det är också mycket viktigt att vägen ej byggs med överstandard då detta leder till ökad energiåtgång till följd av högre hastigheter

• Siktklass viktigt begrepp, styr linjeföring i h- o v-led