IVL Swedish Environmental Research Institute

Sjöfarten står inför en stor omställning mot fossilfri drift av fartygen. Denna rapport beskriver styrmedel, tekniska frågor, hinder och scenarier för framtiden relaterat till denna utveckling. Inom IMO (International Maritime Organization) finns mål uppsatta för en minskning av utsläppen av växthusgaser från sjöfarten, styrmedel för kortsiktiga åtgärder finns på plats, främst avseende energieffektivisering, och mer långsiktiga ”market based measures” diskuteras. Inom EU finns ett antal förslag som när de implementeras kommer att få stor inverkan på sjöfarten och dess utsläpp av växthusgaser. I Sverige finns bland annat miljödifferentierade farledsavgifter och ecobonus, men ytterligare kraftfulla styrmedel krävs för att nå de mål om minskning av växthusgasutsläpp som satts upp.

Det finns ett stort antal möjliga framtida hållbara marina bränslen som diskuteras t.ex. ammoniak, metan, metanol, vätgas och syntetisk diesel. I tillägg fortgår utvecklingen med ökad användning av eldrift.

Ett antal scenarier presenteras i rapporten för utvecklingen av bränslemix och utsläpp av växthusgaser för svensk sjöfart, med syftet att analysera olika tänkbara styrmedel. Resultaten visar att el- och gasdrift kan bidra till att minska ökningen av emissioner av växthusgaser, men att ytterligare åtgärder behövs för att åstadkomma en sänkning av emissionerna. I ett scenario analyseras effekterna av de styrmedel som föreslås inom EU:s ”Fit for 55”.

Det finns ett antal hinder som kan försena en utveckling mot ökad hållbarhet inom svensk sjöfart, både för eldrift och förnybara bränslen. Vidare diskuteras styrmedel som kan införas på nationell nivå. Här analyseras styrmedel för ökad användning av el, om en reduktionsplikt kan införas även för marina bränslen, en potentiell CO2-fond, investeringsstöd till ny teknik och bränsleinfrastruktur, klimatkrav på statens flotta, breddad ekobonus samt en vidareutveckling av miljödifferentierade farledsavgifter.

IVL har haft i uppdrag att utreda och föreslå mindre reformer för hållbart resande. Projektet har finansierats av Trafikverkets medel för FUD-uppdrag. Det parlamentariska läget kan göra det svårare att få igenom större reformer de närmaste åren för att nå målsättningen om fossiloberoende fordonsflotta till år 2030. För att ändå upprätthålla en tillräckligt hög omställningstakt finns det behov av parallella åtgärdsstrategier.

Utredningen har fokuserat på åtgärder som kan införas utan omfattande politisk behandling. Reformerna ska kunna användas av olika myndigheter och regeringen i arbetet med omställningen av transportsystemet och fordonsflottan. I projektet ingår att studera svenska och internationella exempel som går att genomföra genom mindre förändringar i befintliga regelverk och lagar, till exempel förordningar, regleringsbrev och direktiv. Projektet hade i uppdrag att presentera fem till tio verkningsfulla och användbara mindre reformer för hållbart resande som kan sättas i verket inom innevarande mandatperiod.

Uppdraget var att utreda ett urval åtgärder som ska gå att införa utan omfattande politisk behandling. En bruttolista på ett tjugotal reformer har tagits fram och av dessa bedöms följande reformer vara möjliga att genomföra med nuvarande politiska förutsättningar utan alltför omfattande utredningar.

Där framkom följande: Vägledning om flexibla parkeringstal, Skärpt kontroll av reseavdrag, Statlig medfinansiering i regional transportplanering, Råd och riktlinjer för steg 1- och steg 2-åtgärder i infrastrukturplanering, Premie för inköp av miljölastbilar, Stöd till kollektivtrafikhuvudmän för att utvärdera eldriven linjebusstrafik samt Utveckla resepolicyarbetet i statliga myndigheter.

Rapporten presenterar resultaten av forskningsprojektet ”Stafetten – från nationella klimat- och miljömål till lokal infrastrukturplanering”. Syftet har varit att undersöka miljömålens roll för transportplaneringen på nationell, regional och lokal nivå, samt att föreslå hur miljömålen kan få större genomslag. Projektets resultat kan användas som underlag av tjänstepersoner som arbetar med transportplanering och miljömålsarbete samt av politiker som sätter upp mål för miljöarbete och transportplanering på olika nivåer.

Sjöfarten är idag helt beroende av fossila bränslen och är troligen det trafikslag som kommer att ha svårast att ställa om till fossiloberoende. Detta beror i stor utsträckning på de mycket stora volymerna bränsle som världsflottan förbrukar, runt 257 miljoner ton olja per år (IMO, 2014). Världsproduktionen av flytande biobränslen för industriella ändamål motsvarade cirka 75 miljoner ton oljeekvivalenter år 2015 (BP, 2016), där endast några få procent gick till transportsektorn (IRENA, 2015). Även om produktionen ökar så kommer tillgången på biodrivmedel för sjöfarten att vara begränsad inom en överskådlig framtid.

Sjöfartens transportarbete förväntas också öka vilket ytterligare försvårar en övergång till fossilfrihet. För att kunna nå fastställda klimat- och miljömål för transporter och övergå till fossilfri sjöfart inom 30-40 år, krävs en snabb implementering av flera kända tekniska, operationella och strukturella bränslereducerande åtgärder. Åtgärder med god potential är reducerad fart, energieffektiv design av propellrar och skrov, kontinuerlig rengöring av propellrar och skrov, minskad liggtid i hamn och bättre informationsöverföring och samarbete mellan flera aktörer. En bränslereduktion på upp till 75 % anses möjligt att nå med kända och tillgängliga energieffektiviserande åtgärder, men det kräver bland annat en kraftigt reducerad fart för världsflottan.

Parallellt med arbetet att minska energibehovet, behöver fossilfria bränslen och alternativa drivkällor implementeras i stor utsträckning.

Syftet med rapporten är att ge ett underlag för bättre förståelse för vilka möjligheter och hinder det finns för en omställning av den svenska sjöfarten till fossilfrihet. Ett annat viktigt syfte är att få en bättre förståelse för hur marknaden för energiförsörjning till sjöfarten ser ut. Anledningen till att ökad kunskap om detta efterfrågas är bland annat frågan om sjöfarten på längre sikt skulle kunna ingå i någon form av kvotpliktsystem för förnybar energi; då behövs ökad förståelse för marknaden för att kunna bedöma konsekvenser.

Hur företag hanterar sina inköp av transporttjänster har stor inverkan på deras kostnader och service, men även på transportsektorns utveckling. För att öka kunskapen om hur och vilka transporttjänster som köps idag och för att följa förändringarna av dessa har ”Transportinköpspanelen” bildats. Det är ett samarbete som IVL Svenska Miljöinstitutet, Chalmers tekniska högskola och Göteborgs universitet har tagit initiativet till.

Transportinköpspanelen har genomfört en stor enkätstudie som bland annat visar att krav på miljöcertifiering ofta ställs på leverantörerna, men att miljöeffektiva transporter annars inte är en prioriterad fråga i relation till pris och tidsaspekter. Transportinköpspanelen arbetar för att bygga upp en transportdatabas med information om svenska företags transportinköp. Målet är att bidra till mer hållbara transporter genom ett positivt förändrat beteende hos transportinköpande företag.

This article is only available in Swedish.

En ökning av andelen gods som förflyttas sjövägen är en politiskt prioriterad fråga för att nå ett långsiktigt hållbart och effektivt transportsystem. Fördelar med sjöfart som ofta lyfts fram är mindre köer, minskad klimatpåverkan, sänkta kostnader för varuägare samt ökad trafiksäkerhet. Trots detta syns inte någon ökning av andelen sjötransporter. Projektet syftar till att bättre förstå hinder och möjligheter för att transportinköpande företag ska kunna bidra till en ökad överflytt av gods från vägtransporter till sjöfart.

There are incentive schemes in Swedish ports that offer lower port dues for ships with high environmental performance, but there is currently no similar scheme for trucks. However, larger environmental and city development problems related to road transports have resulted in increased pressure on ports to suggest and implement mitigating actions to reduce environmental impacts caused by road traffic to and from the port. Four port-related incentives are analysed in this report: a port due discount for ships with reduced speed in the fairway channel; a port due discount for ships with very low NOX emissions from auxiliary engines; an entrance fee for trucks passing through the port gate during peak hours; and a differentiated entrance fee for trucks based on the truck’s environmental performance. The national cost-minimizing freight transport model Samgods was used to simulate the impacts of the gate fees. From a legal perspective, some issues related to implementation have been identified but depend on the detailed design of the proposed charging. The main criterion for EU is that the fee or tax cannot have discriminatory effects or hinder the free movement of goods or services. This project also gives an overview of environmental policy measures to explore the possibility to implement the port dues. Introduction of environmentally differentiated port dues globally, or at least in the EU, would include greater incentives for shipping companies, ship owners and road haulers to invest in emission abatement technologies or use alternative fuels.

Syftet med denna rapport är att förstå hur en ökad och hållbar containeriserad närsjöfart kan uppnås med utgångspunkt i hur rederier, varuägare, speditörer och hamnar i aktörssamverkan kan utveckla konkurrenskraftiga transportlösningar.

En modell för aktörssamverkan har utvecklats som tillsammans med ökad förståelse för aktörernas roller och relationer samt krav på leveransservice och miljö, resulterat i slutsatser och rekommendationer för att närsjöfarten ska kunna nyttjas i större utsträckning samt möjliggöra initiativ för en hållbarare sjöfart.

The purpose of this study is to develop and define a container shipping concept – The Short Sea Shuttle Concept. The concept involves transport of containers between a number of ports and a hub port with functional inland connections, fixed schedules, and high reliability and departure frequency. Punctuality and high frequency are essential factors for the shuttles, as it allows a transfer of more time-sensitive cargo to sea, which currently is transported by other modes. The increased importance of shipping in a future transport system means that there are great demands on efficiency, sustainability and economic stability. The focus in this report is on the development of the concept for transport of cargo within, to and from Sweden. The Short Sea Shuttle Concept is defined as: High-frequency short sea liner shipping of standardised load units that is highly integrated into transport chains with functional inland connections. The main advantages of the Short Sea Shuttles Concept are lower costs for shippers, potential lower emissions and available infrastructure and vessel capacity. An implementation of a system of short sea shipping links will also bring preparedness for further capacity problems in railway and road infrastructures and will also open up new markets. Even though the potential is substantial, implementation of the concept is a challenge in other aspects, such as start-up risks and risk for low profitability due to low regional goods volumes. Initial market analysis has identified three main potential international routes for the Short Sea Shuttles in the region: 1) Norway-Sweden-Denmark, 2) Sweden-Finland-Russia, and 3) Sweden-the Baltic States.

Emissions of GHG from the transport sector and how to reduce them are major challenges for policy makers. The purpose of this paper is to analyse the level of greenhouse gas (GHG) emissions from ships while in port based on annual data from Port of Gothenburg, Port of Long Beach, Port of Osaka and Sydney Ports. Port call statistics including IMO number, ship name, berth number and time spent at berth for each ship call, were provided by each participating port.

The IMO numbers were used to match each port call to ship specifications from the IHS database Sea-web. All data were analysed with a model developed by the IVL Swedish Environmental Research Institute for the purpose of quantifying GHG emissions (as CO2-equivalent) from ships in the port area. Emissions from five operational modes are summed in order to account for ship operations in the different traffic areas. The model estimates total GHG emissions of 150,000, 240,000, 97,000, and 95,000 tonnes CO2 equivalents per year for Gothenburg, Long Beach, Osaka, and Sydney, respectively.

Four important emission-reduction measures are discussed: reduced speed in fairway channels, on-shore power supply, reduced turnaround time at berth and alternative fuels. It is argued that the potential to reduce emissions in a port area depends on how often a ship revisits a port: there it in general is easier to implement measures for high-frequent liners. Ships that call 10 times or less contribute significantly to emissions in all ports.

Sjöfarten står inför en enorm utmaning med krav på 40-50 procent minskning av koldioxidutsläpp till 2050 jämfört med 2005 års utsläpp, samtidigt som det finns en politisk vilja att öka andelen sjötransporter. Kraftigt ökad energieffektivisering kommer att vara avgörande för att möta utsläppskraven. Dock visar projektioner att det globalt kommer att vara svårt att minska sjöfartens utsläpp via åtgärder som är kända idag. Den här studien pekar på vikten av en snabbare implmentering av kända åtgärder och fortsatt utveckling av nya energireducerande tekniker, verktyg och metoder. Ökad energieffektivitet inom sjöfarten kan ske genom oeprativa. logistiska, tekniska, avtals- och markndsrelaterade och kommunikativa åtgärder. Åtgärder kopplade till varandra och bör med fördel betraktas ut ett systemperspektiv.

The calculation of the total fuel consumption of Swedish shipping in 2014 resulted in approximately 1 500 000 tonnes of fuel. Significantly more fuel is used at sea than in the port areas. In Sweden, the high-frequency shipping services contribute to a significant amount of the total fuel consumption: the ships that call more than 100 times/year stand for about 19 percent of the total consumption while ships with less than 10 calls contributed to 38 percent.

Fuel consumption and CO2-equivalent emissions for ships in three Swedish ports and three foreign ports are presented and discussed, see table below. Comparisons between the ports can be made only in a context of ship traffic characteristics, e.g. ship types, ship sizes and call frequency. Further, the geographical boundaries of the inventory affect the result. The average CO2- equivalents per port call reveal great differences between the ports. Port of Long Beach and Port of Sydney have a high ratio of large ships, which partly explain the high average values. Large ships have larger installed main engines and auxiliary engines, and stay a longer time at berth for the loading and unloading of cargo. More than half of the emissions from ships in ports originate from the time at berth.

International shipping contributes to approximately 2.4 percent of greenhouse gas (GHG) emissions, and its share is expected to increase in the future. This stands in contrast to ambitions to reduce the use of fossil fuels. In order to reach sustainability objectives international steps towards more strict policies and regulations are necessary for the shipping sector. National efforts are in many ways limited to voluntary incentive schemes, and local port initiatives cannot significantly influence overall energy needs and emission levels. However, it is argued that an individual port can still facilitate a transfer to more energy efficient shipping and a reduction of emissions from ships in the port areas. For example, ports can implement environmentally differentiated port dues and give rebates to ship owners that perform well, manage and administer the supply of alternative fuels and on-shore power connections, and work for a reduction of ship speed in the fairway channel. The call frequency of individual ships to the same port is of high relevance to the improvement potential. The diverse conditions between ports suggest that emission abatement measures need to be customer-tailored for specific ports.