A Framework for the Reduction of Freight Transport CO2 emissions

Fredrik Eng LarssonPhD Candidate

Engineering Logistics

Lund University

Det finns gap mellan prognosticerad utveckling och målbilder för 2050

150160170180

BNP

CO2

Lund University / Department of Industrial Management and Logistics

8090

100110120130140150

1990 1997 2004 2011 2018 2050

Gap

-10%Alternativa samhällen?

tonkm

Framework to reduce CO2 emissions from logistics and freight transport

kWh

emissionsCO

vehiclekm

kWh

tonkm

vehiclekm

ton

tonkm

GDP

tonGDPemissionsCO 2

2 ×××××=

ECONOMIC TRANSPORT ENERGYINVERSE TRAFFIC EMISSIONS

Lund University / Department of Industrial Management and Logistics

ECONOMIC ACTIVITY

TRANSPORT INTENSITY

ENERGYINTENSITY

INVERSE VALUE

DENSITY

TRAFFICINTENSITY

EMISSIONSINTENSITY

• Technology?• Behavior?

Based on: McKinnon (2003), Kveiborg and Fosgerau (2006), Behrends et al (2008)

Öka värdedensiteten

kWh

emissionsCO

vehiclekm

kWh

tonkm

vehiclekm

ton

tonkm

GDP

tonGDPemissionsCO 2

2 ×××××=

ECONOMIC ACTIVITY

TRANSPORT INTENSITY

ENERGYINTENSITY

INVERSE VALUE

DENSITY

TRAFFICINTENSITY

EMISSIONSINTENSITY

Lund University / Department of Industrial Management and Logistics

• Ekonomins volymetriska vikt per ekonomisk output

• Påverkas av (bl.a.)

– Tjänsters andel av ekonomin

– Produkters design

– Förpackningar (och mängden luft i dessa)

Minska transportintensiteten

kWh

emissionsCO

vehiclekm

kWh

tonkm

vehiclekm

ton

tonkm

GDP

tonGDPemissionsCO 2

2 ×××××=

ECONOMIC ACTIVITY

TRANSPORT INTENSITY

ENERGYINTENSITY

INVERSE VALUE

DENSITY

TRAFFICINTENSITY

EMISSIONSINTENSITY

Lund University / Department of Industrial Management and Logistics

• Mängden transportarbete för att leverera ekonomins output

• Påverkas av (bl.a.)

– Industristrukturer

– Inköpsbeslut

– Outsourcing av aktiviteter

– Distributionsstrukturer

Minska trafikintensiteten

kWh

emissionsCO

vehiclekm

kWh

tonkm

vehiclekm

ton

tonkm

GDP

tonGDPemissionsCO 2

2 ×××××=

ECONOMIC ACTIVITY

TRANSPORT INTENSITY

ENERGYINTENSITY

INVERSE VALUE

DENSITY

TRAFFICINTENSITY

EMISSIONSINTENSITY

Lund University / Department of Industrial Management and Logistics

• Antal fordonskilometer som krävs för att generera efterfrågad mängd transportarbete

• Påverkas av (bl.a.)

– Fordons storlek (maxkapacitet)

– Fyllnadsgrad i transporter

– Antal tomma körningar

Minska energiintensiteten

kWh

emissionsCO

vehiclekm

kWh

tonkm

vehiclekm

ton

tonkm

GDP

tonGDPemissionsCO 2

2 ×××××=

ECONOMIC ACTIVITY

TRANSPORT INTENSITY

ENERGYINTENSITY

INVERSE VALUE

DENSITY

TRAFFICINTENSITY

EMISSIONSINTENSITY

Lund University / Department of Industrial Management and Logistics

• Energiåtgång per fordonskilometer

• Påverkas av (bl.a.)

– Modalval (flyg, tåg, båt, bil)

– Fordonsdesign

– Förarbeteende

– Underhåll av fordon

Minska trafikintensiteten

kWh

emissionsCO

vehiclekm

kWh

tonkm

vehiclekm

ton

tonkm

GDP

tonGDPemissionsCO 2

2 ×××××=

ECONOMIC ACTIVITY

TRANSPORT INTENSITY

ENERGYINTENSITY

INVERSE VALUE

DENSITY

TRAFFICINTENSITY

EMISSIONSINTENSITY

Lund University / Department of Industrial Management and Logistics

• Mängden koldioxidutsläpp per genererad kilowattimme

• Påverkas av (bl.a.)

– Energikällans kolinnehåll

Vad kan göras för att påverka de olika kvoterna?

Action Value Density

Transport Intensity

TrafficIntensity

Energy Intensity

Emissionsintensity

Investment in ITS

Investment in road infrastructure

Internalisation of external cost

Lund University / Department of Industrial Management and Logistics

HGV weights and dimansions

Liberalization of cabotage

Progressive distance pricing

Different pricing with regards to freight

Harmonized speed limits

Congestion charge

Enforcement of regulations

Investment in rail infrastructure

Freight priorisation

Source: Freightvision (2010)

Vad kan göras för att påverka de olika kvoterna? (2)

Action Value Density

Transport Intensity

TrafficIntensity

Energy Intensity

Emissionsintensity

Funding for ERTMS

Electrification of rail corridors

Longer trains

Lund University / Department of Industrial Management and Logistics

Heavier trains

Investmen tin IWT infrastructure

Develop new technologies in IWW

Investment in maritime port infrastructure

Training for ecodriving

Automated platooning

Standardized loading units

E-freight

Network optimization – cargo owner

Vad kan göras för att påverka de olika kvoterna? (3)

Action Value Density

Transport Intensity

TrafficIntensity

Energy Intensity

Emissionsintensity

Network optimization – LSP

CO2 labels

Intermodal transport

Transport consolidation and cooperation

Lund University / Department of Industrial Management and Logistics

Transport consolidation and cooperation

Transport route planning and control

Taxation of fossil fuels

Hydrogen infrastructure

Improved batteries

Including CO2 standards into HGV regulations

BAT vehicle certification for HGV

Technology I – Aerodynmics and rolling resistance

Technology II – alternative engines and fuels

Lista på möjligheter från World Economic Forum

Lund University / Department of Industrial Management and Logistics

Source: World Economic Fourm and Accenture (2009)

Vem ska göra det?

Actors

Lund University / Department of Industrial Management and Logistics

Policy makers Consumers Goods ownersService

ProvidersVehicle owners

Vehicle manufacturers

När ska vad göras av vem?

Policy makers

Consumers

Lund University / Department of Industrial Management and Logistics

Consumers

Goods owners

Service providers

Vehicle owners

Vehicle manufacturers

Tid

Tack för uppmärksamheten

Lund University / Department of Industrial Management and Logistics

Frågor?

Scenarios för ”Low-Carbon” 2050

Beteendeförändring

Lund University / Department of Industrial Management and Logistics

Frivilliga åtgärder

Tvingande åtgärder

Teknikfix

Möjliga åtgärder på kort och lång sikt

Målkvot Förändring1990-2008

Möjliga åtgärder på kort sikt (2020)

Möjliga åtgärder på lång sikt (2050)

BNP 41%

Värdedensiteten -42% Mindre luft i förpackningar Dematerialisering

Transportintensitet 36% Lokal sourcing, decentraliserade distributionsstrukturer

CO2-skatter

Lund University / Department of Industrial Management and Logistics

distributionsstrukturer

Trafikintensitet -6% Bättre IT-stöd för ruttplanering,ökad samlastning (obligatorisk i städer), större farkoster

Spotmarknad för transportkapacitet

Energiintensitet 7% Mer strömlinjeformad farkostdesign, bättre däcktryck, Eco-driving, större andel tåg- och båttransport

Utbyggd infrastruktur för tåg, elektrifiering av järnväg, trängselskatter

GHG-intensitet -4% Alternativa bränslen, elbilar Induktionsvägar , infrastruktur för nya bränslen

7. Teknisk utveckling

2. Omvärldsutveckling

8. Styrmedel

Lund University / Department of Industrial Management and Logistics

Tid2020 20502010

1. Historia och nuläge

3. Önskade lägesbilder

5. Deltids-station

4. Vägar6. Vägar

9. Konsekvenser av genomförande, utmaningar