Als we de gemiddelde snelheid van alle vervoersmiddelen halveren, zou het globale brandstofverbruik met 75 procent dalen.
Snelheid wordt door ingenieurs als een onveranderlijk gegeven beschouwd, terwijl het in werkelijkheid de meest effectieve factor is om een enorme hoeveelheid energie te besparen – met één pennenstreek, tegen minimale kosten en zonder de nood aan nieuwe technologie. Lagere snelheden gecombineerd met efficiëntere motoren, betere aerodynamica en lichtere materialen kunnen de brandstofbesparing zelfs nog groter maken.
——————————————————————————————————–
Een auto heeft 8 keer meer vermogen nodig om 2 keer zo snel te rijden
——————————————————————————————————–
De gemiddelde snelheid van auto’s, schepen, vliegtuigen en treinen is sinds het begin van de twintigste eeuw onafgebroken omhoog gegaan. Het voordeel is dat de wereld steeds “kleiner” is geworden, maar deze fixatie op het verkorten van de reistijd heeft aanzienlijke gevolgen voor het energieverbruik. De luchtweerstand verhoogt namelijk met het kwadraat van de snelheid, met als gevolg dat het vermogen dat nodig is om een voertuig voort te stuwen, toeneemt met de derde macht van de snelheid.
Concreet: als een auto die 80 kilometer per uur rijdt een vermogen nodig heeft van 15 kilowatt om de luchtweerstand te overwinnen, dan heeft diezelfde auto bij een snelheid van 160 kilometer per uur een motorvermogen nodig van 120 kilowatt. Een auto heeft dus 8 keer zoveel motorvermogen nodig om 2 keer zo snel te rijden. Hetzelfde geldt voor een trein of een vliegtuig – bij een schip is het verband tussen energieverbruik en snelheid zelfs nog groter.
Reistijd
Als een auto 8 keer meer motorvermogen nodig heeft om 2 keer zo snel te rijden, dan zal het brandstofverbruik in principe met een factor 4 toenemen (niet met een factor 8, want de reistijd halveert zodat de motor slechts de helft van de tijd vermogen levert). Aan een snelheid van 80 kilometer per uur zal die auto over een afstand van 1.000 kilometer 187 kilowattuur verbruiken (12,5 uur maal 15 kilowatt), aan een snelheid van 160 kilometer per uur wordt dat 750 kilowattuur (6,25 uur maal 120 kilowatt).
Toch verbruiken de auto’s van vandaag niet dubbel zoveel brandstof als de veel tragere auto’s van 50 of 100 jaar geleden – het brandstofverbruik van auto’s bleef gedurende de hele twintigste eeuw min of meer gelijk. De verklaring daarvoor zijn efficiëntere motoren, lichtere materialen en betere aerodynamica.
Deze technologische verbeteringen hebben het dus mogelijk gemaakt om auto’s steeds betere prestaties mee te geven zonder het brandstofverbruik (al te veel) op te voeren. Maar ze hebben er niet voor gezorgd dat het energieverbruik daalde.
Als je echter de snelheid halveert, dan daalt het energieverbruik wel degelijk met een factor 4, of 75 procent. Efficiëntere technologie kan daar in dat geval niets aan veranderen – tenzij op een positieve manier. Als je een lagere snelheid combineert met efficiëntere motoren, lichtere materialen en een betere aerodynamica, dan kan de brandstofbesparing nog veel hoger oplopen dan 75 procent.
Aerodynamica
Een hoekige auto zoals de Volvo 740 heeft een weerstands-oppervlakte (de weerstandscoëfficiënt vermenigvuldigd met de frontale oppervlakte) die bijna 2 keer zo groot is dan die van de meest aerodynamische auto, de Honda Insight. Aan een snelheid van 120 kilometer per uur heeft de Volvo bijna twee keer zoveel motorvermogen nodig dan de Honda.
Maar een Volvo 740 die aan een snelheid rijdt van 60 kilometer per uur ondervindt slechts half zo veel luchtweerstand (en heeft 4,6 keer minder motorvermogen nodig) dan een Honda Insight die 120 kilometer per uur rijdt. Vergeleken met de factor snelheid is het potentieel van de factor aerodynamica dus eerder beperkt.
De algemene blindheid voor het verband tussen snelheid en brandstofverbruik leidt tot twijfelachtige conclusies, zoals het milieuvriendelijke imago van de hogesnelheidstrein. De Franse TGV die in 2007 een snelheidsrecord neerzette van 575 kilometer per uur, heeft een motorvermogen van 19.600 kilowatt. Een hedendaagse “trage” trein zoals de Siemens ES64 (met een topsnelheid van 240 kilometer per uur) heeft een maximum motorvermogen van slechts 6.400 kilowatt.
Snelle en trage treinen
Over een afstand van 1.000 kilometer zal de “trage” trein 26.240 kilowattuur verbruiken (en bedraagt de reistijd 4,1 uur), terwijl de snelle trein 33.320 kilowattuur zal verbruiken (over een reistijd van 1,7 uur). Een echt trage trein (zoals deze uit 1956 met een topsnelheid van 120 kilometer per uur) zal slechts 20.000 kilowattuur verbruiken over het zelfde traject (die trein zou daar 8,3 uur voor nodig hebben, vergelijkbaar met de reistijd van een auto).
De Franse hogesnelheidstrein is duidelijk veel energie-efficiënter dan de locomotief van Siemens, die op zijn beurt een stuk efficiënter is dan de trein uit 1956, want in beide gevallen steeg het verbruik niet exponentieel met de snelheid.
Maar dat neemt niet weg dat de snellere trein meer energie verbruikt dan de tragere trein. Als daarentegen de energie-efficiënte HST slechts 120 kilometer per uur zou rijden, zouden we een enorme energiebesparing boeken. Technologie heeft dus wel het potentieel om energie te besparen – alleen gebeurt het niet.
Tijd is geld
Hogesnelheidstreinen worden als milieuvriendelijk beschouwd omdat ze worden vergeleken met vliegtuigen, en niet met andere treinen (een Boeing 747 zou ongeveer 65.000 kilowattuur verbruiken over hetzelfde traject, aan een reistijd van ongeveer 1 uur).
Die vergelijking is niet geheel onzinnig, want als een passagier een snelle trein verkiest boven een vliegtuig, zal die persoon minder energie verbruiken voor dezelfde reis. Die persoon zou die keuze wellicht niet maken als de trein veel trager zou zijn dan het vliegtuig.
Maar dat is slechts een deel van het verhaal. Als een passagier die normaal gezien een trage trein zou nemen, nu overstapt naar een snelle trein, dan is het resultaat wel degelijk meer energieverbruik. Deze tweede mogelijkheid wordt echter compleet genegeerd in de milieuscore van de HST.
De kern van het probleem is dat mensen een kortere reistijd beschouwen als een voordeel (“Tijd is geld”), terwijl een kortere reistijd ecologisch gezien geen enkel voordeel oplevert, integendeel – hoe korter de reistijd, hoe sneller mensen geneigd zijn om een reis te ondernemen.
Technologie zorgt er in die context voor dat het energieverbruik (en dus ook de prijs) niet (of niet te veel) toeneemt naarmate de reistijd korter wordt. Maar als we het energieverbruik willen verlagen – en daar heeft iedereen het toch de hele tijd over – dan hebben we geen andere keuze dan het verlagen (of op zijn minst gelijk houden) van de snelheid.
Snelheid is heilig
Wie een snelheidsbeperking durft voort te stellen, of dat nu gebeurt omwille van de verkeersveiligheid of het milieu, wordt echter meteen met pek en veren de stad uitgejaagd. Dat is een beetje vreemd, want het halveren van de snelheid zou de ecologische en energetische crisis een stuk minder uitzichtloos maken, zonder dat we daarvoor auto’s, vliegtuigen of andere transportmiddelen aan de kant moeten schuiven.
Aangezien meer dan 60 procent van de globale olieproductie in de brandstoftanks van onze transportmiddelen verdwijnt, komt een brandstofbesparing van 75 procent overeen met een bijna halvering van de globale olieconsumptie (- 45 procent).
In combinatie met efficiëntere motoren, een betere aerodynamica en lichtere materialen kan de olieconsumptie nog veel verder worden teruggebracht. Het gaat niet alleen om auto’s, treinen en schepen, ook vliegtuigen kunnen op die manier stukken zuiniger worden: het volstaat om straalmotoren opnieuw in te wisselen voor propellers.
Helaas blijven de meeste overheden, bedrijven, universiteiten en organisaties zich volkomen blind staren op technologische oplossingen die wellicht nooit zullen werken, zoals algenbrandstof, snelle elektrische auto’s, waterstof, of perslucht.
Als bijvoorbeeld het Internationaal Energie Agentschap aanbeveelt dat de gemiddelde auto in 2030 zestig procent minder brandstof moet verbruiken dan de gemiddelde auto in 2005, stelt de organisatie: “Met de huidige technologie kunnen alleen hybride voertuigen daar voor zorgen”.
Die bewering is fout. We kunnen het energieverbruik van auto’s (en alle andere vervoersmiddelen) verlagen met tenminste 75 procent, we kunnen dat vandaag doen, en het kan allemaal met bestaande technologie. Alles wat we nodig hebben zijn politici met ballen aan hun lijf. Een drastische snelheidsbeperking kan alleen maar werken als ze door de overheid wordt opgelegd. Het heeft geen zin dat alleen groene jongens en meisjes hun snelheid halveren, want daar komen alleen maar ongelukken van.
© Kris De Decker
——————————————————————————————————–
——————————————————————————————————–
Afbeeldingen van oude racewagens – deze auto’s haalden een snelheid die wij vandaag op de snelweg als normaal beschouwen: Mando Maniac / The Brooklands Society Archives / Agence Eureka
——————————————————————————————————–
Verwante artikels :
- Elektrische auto’s en zonnepanelen : nuttige combinatie of schone schijn?
- Een groene auto uit 1949 : de Citroën 2CV
- Trolleybussen en Trolleytrucks : elektrisch transport voor een koopje
- Waarom de elektrische auto geen toekomst heeft
- Moderne containerschepen trager dan oude zeilvrachtschepen
- Speedboten voor milieubewuste snelheidsfreaks
- Laat de algen met rust : de tweede generatie biobrandstoffen
- Elektrische auto rijdt even ver als honderd jaar geleden
- Pedaalkracht voor macho’s : de fiets als statussymbool
- Alleen een idioot reist per trein : hoe kan je het mensen kwalijk nemen dat ze het vliegtuig nemen als er geen betaalbaar alternatief bestaat?
- Vakantie zonder vliegtuigen : waar is het passagiersschip naartoe?
- Wonen in de wolken : het zeilschip van de 21ste eeuw
——————————————————————————————————–
www.lowtechmagazine.be 
Geef een reactie op zosten Reactie annuleren