✦ Metodyka naukowa

Nauka stojąca za kalkulatorem CO₂e

Jak z relacji transportowej powstaje wiarygodny bilans gazów cieplarnianych: podstawy normatywne, użyte formuły, współczynniki emisji i granice modelu – w pełni przejrzyście.

1Co oznacza CO₂e?

CO₂e oznacza „ekwiwalent dwutlenku węgla”. Obok CO₂ oddziałują na klimat także inne gazy cieplarniane – na przykład metan (CH₄) i podtlenek azotu (N₂O) – jednak z różną siłą. Aby uczynić je porównywalnymi, każdą ilość przelicza się przez jej Potencjał cieplarniany (Global Warming Potential, GWP) na oddziaływanie klimatyczne CO₂.

CO₂e = Σ ( mGaz × GWPGaz ) # Suma po wszystkich gazach cieplarnianych, GWP w horyzoncie 100 lat (IPCC)

Wartości GWP pochodzą z raportów oceniających IPCC (zwyczajowo: GWP100). CO₂ ma z definicji GWP = 1; metan i podtlenek azotu mają wielokrotność tej wartości. W ten sposób jedna wartość CO₂e obejmuje całe oddziaływanie klimatyczne transportu.

2Ramy normatywne

Obliczenie podąża za logiką uznanych międzynarodowych standardów dla emisji transportowych:

EN 16258

Norma europejska dotycząca obliczania i deklarowania zużycia energii oraz gazów cieplarnianych usług transportowych (towary i osoby).

GLEC Framework

Global Logistics Emissions Council (Smart Freight Centre): zharmonizowana, praktyczna metoda dla emisji logistycznych – spójna z GHG Protocol.

ISO 14083:2023

Norma międzynarodowa dotycząca kwantyfikacji i raportowania emisji GHG z łańcuchów transportowych – opiera się na EN 16258 i GLEC.

GHG Protocol

Bilansowanie przedsiębiorstwa: własny tabor należy do zakresu 1, transporty zakupione do zakresu 3 (kat. 4 i 9).

3Granica systemu: Well-to-Wheel

Decydujące jest, która część łańcucha energetycznego jest bilansowana. Standardy rozróżniają trzy granice systemu:

Łańcuch wstępnyWTTWell-to-Tank: pozyskanie, rafinacja, transport i udostępnienie nośnika energii.
EksploatacjaTTWTank-to-Wheel: emisje przy samym spalaniu / wykorzystaniu w pojeździe.
ŁącznieWTW = WTT + TTWWell-to-Wheel: pełny bilans. GLEC/EN 16258 zalecają WTW jako wielkość wiodącą.

Kalkulator wykazuje Well-to-Wheel-wartość jako wynik główny, ponieważ tylko ona odwzorowuje całe oddziaływanie klimatyczne – wraz z łańcuchem poprzedzającym paliwa. W przypadku oleju napędowego łańcuch poprzedzający (WTT) mieści się zwykle w rzędzie 15–20 % emisji całkowitej.

4Wzór podstawowy: tonokilometr

Jednostką funkcjonalną w transporcie towarowym jest tonokilometr (tkm): jedna tona ładunku na jeden kilometr. Emisja wynika z pracy przewozowej × intensywności emisji:

E [kg CO₂e] = EF [g/tkm] × m [t] × d [km] ÷ 1000
# EF = współczynnik emisji na tonokilometr, m = ładowność, d = odległość

Wskaźnik emisji jest dodatkowo korygowany o Wykorzystanie skorygowany (zob. rozdział 5): im niższy stopień wykorzystania, tym wyższa emisja na tonokilometr.

Przykład obliczeniowy: Ciężarówka z silnikiem Diesla (62 g/tkm), 12 t ładowności, 780 km, wykorzystanie 85 %.
Skorygowany współczynnik = 62 ÷ 0,85 = 72,9 g/tkm → E = 72,9 × 12 × 780 ÷ 1000 ≈ 683 kg CO₂e.

Analiza Premium (wsad CSV) liczy na podstawie przebiegu i energii dla każdej przesyłki: E = łączne km × EF [kg/km] × współczynnik wykorzystania, z uwzględnieniem km puste, a następnie agreguje w skali całej floty pojazdów.

5Wykorzystanie i puste przebiegi

Emisje na tonokilometr zależą silnie od tego, jak pełny jedzie pojazd. Ciężarówka wypełniona do połowy powoduje na przewiezioną tonę niemal dwa razy więcej CO₂e niż pełna. Kalkulator odwzorowuje to przez Współczynnik wykorzystania w ten sposób:

EFeff = EF ÷ wykorzystanie # np. 62 g/tkm ÷ 0,85 = 72,9 g/tkm

W analizie floty wykorzystanie wyznaczane jest z Waga (w odniesieniu do ~24 t ładowności) oraz metrów ładunkowych (w odniesieniu do 13,6 metra ładunkowego) szacowane i łączone z wagami. Dodatkowo w łączny przebieg wchodzą Puste kilometry – bo także jazda powrotna bez ładunku powoduje realne emisje. Wskaźnik pustych przebiegów (km puste ÷ km łączne) jest tym samym jedną z najważniejszych dźwigni redukcji.

6Wskaźniki emisji dla gałęzi transportu

Kalkulator ma dla każdego środka transportu reprezentatywny standardowy współczynnik emisji (Well-to-Wheel, w g CO₂e na tonokilometr). Wartości mieszczą się w rzędzie wielkości typowych domyślnych wartości EN 16258/GLEC i służą do szacowania oraz porównania:

Środek transportug CO₂e / tkmKlasyfikacja
Ciężarówka diesel (transport dalekobieżny)62Punkt odniesienia dla transportu drogowego
Ciężarówka HVO10014paliwo parafinowe, WTW znacznie obniżone
Ciężarówka elektryczna20silnie zależne od miksu energetycznego
Van z silnikiem Diesla145małe przesyłki, niska ładowność
Kolej18bardzo wydajne przy większych ilościach
Intermodalnie (droga+kolej)29transport kombinowany
Short Sea21krótkie trasy morskie
Fracht lotniczy, krótki dystans620bardzo emisyjne
Fracht lotniczy, długi dystans510nieco wydajniejsze na tkm

HVO100 (uwodorniony olej roślinny) jest modelowany jako scenariusz o wyraźnie niższej emisji. Emisja TTW pozostaje podobna jak przy oleju napędowym; duża zaleta leży w łańcuchu poprzedzającym (WTT), dlatego HVO liczy się przede wszystkim jako argument Well-to-Wheel.

7Wyznaczanie odległości

Odległość to druga duża dźwignia – i da się ją ustalić precyzyjnie. Kalkulator stosuje do tego jasną hierarchię dokładności: im lepsze źródło danych, tym dokładniejszy wynik.

najwyższa dokładnośćDane pierwotneFaktycznie przejechane kilometry z telematyki/GPS, tachografu albo listu przewozowego – najdokładniejsza podstawa.
rzeczywiste i precyzyjneRouting drogowyRealna trasa jazdy po sieci drogowej (OSRM/OpenStreetMap) wraz z przebiegiem drogi – wiarygodna dla bilansu i porównania.
tylko kontrolaLinia prostaOdległość po ortodromie (Haversine) – dolna granica i punkt odniesienia dla wiarygodności, nie do samego bilansu.

Trasa drogowa (routing) – miarodajna odległość

Dla faktycznej trasy jazdy poprzez usługę wyznaczania trasy (OSRM na bazie OpenStreetMap) obliczana jest realna odległość drogowa wzdłuż sieci drogowej – nie szacowana, lecz konkretna droga z A do B (przy przystankach pośrednich jako łańcuch odcinków). Tą odległością się liczy.

Linia prosta (geodezyjna) – tylko jako kontrola

Za pomocą formuły Haversine obliczana jest dodatkowo odległość po ortodromie – najkrótsza możliwa odległość na kuli ziemskiej. Wchodzi ona nie do bilansu, lecz służy jako sprawdzenie wiarygodności przez współczynnik objazdu:

Współczynnik objazdu = dDroga ÷ dLinia prosta # Wartości od ok. 1,05 do 1,60 uznaje się za wiarygodne

Jeśli współczynnik leży wyraźnie poniżej (linia prosta ≈ droga) albo powyżej, kalkulator oznacza wynik jako podejrzany – proste, ale skuteczne sprawdzenie jakości danych.

Czy odległość da się ustalić szczegółowo i poprawnie? Tak. Miarodajna jest realna odległość drogowa z wyznaczania trasy, nie linia prosta. Dla maksymalnej dokładności można zastosować faktycznie przejechane kilometry (dane pierwotne z telematyki/tachografu) – wtedy odległość odpowiada dokładnie przejechanej trasie, wraz z realnymi objazdami, zamknięciami i jazdami dostawczymi.

8Granice i jakość danych

Ważna uwaga co do wiarygodności. Kalkulator pracuje z reprezentatywnymi standardowymi współczynnikami emisji (wartościami domyślnymi). To idealne do szacowania, porównywania scenariuszy i uświadamiania – nie zastępuje jednak dla bilansu certyfikowanego zastosowania pierwotnych danych energetycznych (faktyczne zużycie paliwa/energii elektrycznej na pojazd).

EN 16258 i GLEC Framework ustalają hierarchię danych: pierwotne dane o zużyciu > wartości modelowane, oparte na aktywności > standardowe wartości domyślne. Dla wiarygodnych raportów dla klientów i przetargów zaleca się przejście na dane pierwotne – i właśnie tu wchodzi analiza Premium, przetwarzając realne dane o przesyłkach i kosztach dla każdej trasy.

9Badania naukowe, normy i źródła

Metodyka opiera się na uznanych normach, recenzowanych badaniach i publicznych bazach współczynników emisji. Wszystkie odsyłacze otwierają odpowiednie źródło oryginalne.

Normy i ramy

Badania naukowe

Bazy współczynników emisji

Odsyłacze zewnętrzne; za treść i dostępność odpowiadają poszczególni wydawcy. Normy (ISO, CEN) są odpłatne i nabywa się je u wydawców.