De milieubeweging, progressieve politieke partijen en een groeiend aantal burgers willen met kerosinebelasting en betere spoorverbindingen reizigers het vliegtuig uit lokken. Maar is vliegen werkelijk zo milieuonvriendelijk als beweerd wordt?

Uit Maarten! 2018-4

Wij mensen beschouwen onszelf graag als een wendbare soort met een aangeboren neiging om nieuwe verten te verkennen. Op individueel niveau is de mens echter een honkvast dier. Afgezien van kruisvaarders, monniken en marskramers reisden onze pre-industriële voorouders niet. De findustriële revolutie bracht hier radicaal verandering in.

Verplaatsen werd een mensenrecht

De trein maakte het plotseling mogelijk om zonder ontberingen naar andere steden te reizen. En in de loop van de twintigste eeuw verschaft de auto alle sociale klassen een welhaast onbeperkte bewegingsvrijheid – en een veel grotere actieradius bovendien. Het gevolg was dat er een scheiding ontstond tussen wonen en werken. Overal in de geïndustrialiseerde wereld ontmengden steden tot industriegebieden, dienstencentra en residentiële zones, waartussen de verkeersaders almaar dikker opzwollen.
In deze beweeglijke wereld kreeg de mens de smaak van het verplaatsen flink te pakken. Van een mogelijkheid werd het een mensenrecht.

En toen was daar het vliegtuig.
 

Jetset

Tot pakweg 1920 werden vliegmachines beschouwd als riskant speelgoed voor waaghalzen, daarna als het exclusieve domein van de machtigen en rijken. Luchtvaarttycoon Howard Hughes was de Elon Musk van de jaren dertig, en Adolf Hitler ’s werelds eerste politicus die zich per passagiersvliegtuig (een Junkers 52) tussen campagnebijeenkomsten verplaatste.
Eind jaren vijftig kwamen de eerste straalverkeersvliegtuigen op de markt, die de reistijd tussen Europa en Amerika bijna halveerden. Uit die tijd dateert ook de term ‘jetset’ – naar het glamoureuze soort mensen dat zich de kaartjes kon permitteren. Het gewone volk verplaatste zich in die tijd nog altijd per trein of schip, zoals het nog in 1959 opgeleverde stoomschip Rotterdam.

Eind jaren zestig kwam de uitvinding tot wasdom die vliegen tot massavervoer zou doen uitgroeien: de high bypass ratio turbofan. De eerste straalverkeersvliegtuigen werden aangedreven door straalmotoren van het type turbojet. Deze verslonden ontzettend veel brandstof en maakten daarbij ontstellend veel kabaal, terwijl ze niet erg krachtig waren en evenmin bijzonder betrouwbaar. Vandaar dat de niet zo grote jets uit die tijd veelal met drie of vier motoren werden uitgerust.

In de jaren zestig ontdekten ingenieurs echter dat wanneer je het grootste deel van de aangezogen lucht niet door de verbrandingskamer leidt, maar daaromheen (bypassing), de motor veel meer stuwkracht levert en tegelijkertijd stiller wordt. Het eerste vliegtuig dat met zulke motoren werd uitgerust was de legendarische Boeing 747, alias de Jumbo Jet.
 

Volgeperste toeristencabine

De Jumbo bood ruimte aan zoveel passagiers dat de prijzen voor verre vluchten binnen luttele jaren binnen het bereik kwamen van gewone burgers. Luchtvaartmaatschappijen wilden hun oude toestellen zo snel mogelijk kwijt. Dat bood mogelijkheden voor handige ondernemers als de voormalige luchtmachtvlieger John Block, die vanaf 1969 voor boterzachte prijzen oude korteafstandsjets opkocht om toeristen naar de kusten van Franco’s Spanje te vliegen. De hardwerkende Nederlander, die tot dan toe per trein of auto naar het buitenland reisde voor een welverdiende vakantie, kreeg er ineens een onweerstaanbare optie bij.

De rest is geschiedenis. In de jaren tachtig reisden backpackers per langeafstandsbus of per trein naar Athene en Istanboel – een in alle opzichten onvergetelijke ervaring, die vijftig uur duurde. De trip aan boord van een volgeperste toeristencabine is misschien niet comfortabeler, maar wel veel sneller en goedkoper. Maar ook op relatief nabije bestemmingen als Kopenhagen, Genève en Barcelona heeft de trein het nakijken. De moderne en zeer efficiënte turbofanmotoren van de Airbus A320 en de Boeing 737-800 – de lievelingsvliegtuigen van de prijsvechters – maken van de concurrentie op het spoor een lachertje.

Dit succes heeft een keerzijde. Terwijl Schiphol uit zijn voegen barst begint ook het lawaai rond perifere luchthavens als Eindhoven toe te nemen. En ondanks de zalvende praatjes van bestuurders lijkt Lelystad voorbestemd om de facto de tweede Amsterdamse luchthaven te worden. ‘Crisis of geen crisis, de wereldwijde luchtvaart vertoont een groei van zo’n 5 procent per jaar,’ zegt luchtvaartwetenschapper Joris Melkert van TU Delft. ‘In 2035 zal de sector dus dubbel zo groot zijn.’

Knagend geweten

Los van de overlast die steeds meer mensen ervan ervaren, lijkt de onstuimige groei van de luchtvaart ook steeds grotesker in tegenspraak met voornemens om de uitstoot van broeikasgassen te reduceren. Vliegen geldt namelijk niet alleen als een van de veiligste, maar ook als een van de vuilste vormen van reizen. Een turbofanmotor verbrandt fossiele brandstof – kerosine – en dumpt daarbij stikstofoxiden, waterdamp en het beruchte broeikasgas CO₂ in de atmosfeer. En hoewel talloze Aziaten en Afrikanen nog altijd reikhalzend uitzien naar hun eerste vliegreis, begint het geweten van de rijke westerling te knagen.

Tonnen CO₂ uitstoten voor een plezierreisje – kan dat eigenlijk wel? Nee, is het antwoord van de milieubeweging, linkse politieke partijen en een groeiende groep burgers. Ze pleiten daarom voor belastingheffing op kerosine en de aanleg van veel meer snelle treinverbindingen in Europa. Deze moeten de reizigers het vliegtuig uit jagen en daarmee het milieu een enorme opsteker bezorgen.

Een helder verhaal, zou je denken. Maar zoals altijd is de werkelijkheid complexer. Los van de kwestie of mensen liever de hele dag in een trein zitten dan een uurtje in een A320, is het maar de vraag of een vliegtuig wel zo milieuverwoestend is als beweerd wordt – en de trein zo milieuvriendelijk.

Tonnen CO₂ uitstoten voor een plezierreisje – kan dat eigenlijk wel?

Eerder dit jaar publiceerde de Volkskrant een artikel waarin de auteur stelt dat de trein ‘zeven tot elf keer minder vervuilend’ is dan een vliegtuig. Een bronvermelding ontbrak. Nee, dan wetenschapsjournalist Karel Knip van NRC Handelsblad. Mede naar aanleiding van het Volkskrant-stuk haalde hij er dit voorjaar eens de cijfers bij. Zijn conclusie: een TGV is in veel gevallen vervuilender dan het vliegtuig. Uiteraard regende het vervolgens boze brieven.
 

Levenscyclusanalyse

Dat de meeste mensen – onder wie ook de meeste bestuurders – zich niet laten leiden door feiten en logica, is bekend. Maar in dit geval kun je ze dat ook nauwelijks kwalijk nemen. Want om te bepalen hoe efficiënt een transportsysteem is, dien je verder te kijken dan het brandstofverbruik (en de bijbehorende uitstoot) – véél verder. Het cruciale begrip is hier ‘levenscyclusanalyse’ (LCA), oftewel de efficiëntie van het vervoermiddel als een compleet systeem.

LCA is zeer veelomvattend. Hoeveel kilometer heeft de treinmachinist in zijn auto afgelegd om op de bok te kunnen plaatsnemen (en in wat voor auto)? Hoeveel van zulke autoritjes zijn nodig per treinkilometer? Hoe ver bevinden elektrische treinen zich gemiddeld van de stroomcentrale af (verder = meer energieverlies in de bovenleidingen). Maar ook: hoe vol is een gemiddelde trein in vergelijking met een gemiddeld vliegtuig? Hoe ver is de bestemming per vervoermiddel (door de lucht is Istanboel een heel stuk dichterbij dan per spoor). En de all important one: hoeveel infrastructuur vergt een vervoermiddel?

Op de eenvoudige vraag waarom Ryanair zoveel goedkoper is dan een spoorwegmaatschappij, antwoorden luchtvaartcritici steevast dat er geen belasting wordt geheven op kerosine. Dat feit klopt, maar niet als antwoord. Luchtvaartonderzoeker Hans Heerkens van de Universiteit Twente merkt op dat de brandstof zo’n 25 procent van de kosten van een vlucht bedraagt – naast onderhoud, salarissen, landingstarieven en afschrijving.

Wanneer een ticket van 100 euro Ryanair 20 euro winst oplevert, dan zou een verdubbeling van de brandstofprijs – bijvoorbeeld vanwege een draconische heffing – dus resulteren in een verhoging van de ticketprijs tot 120 euro (wanneer het bedrijf alles zou doorberekenen aan de klant – wat nog maar de vraag is). Daarmee jaag je mensen het vliegtuig niet uit.
 

Luchtweerstand

De vraag blijft dus: waarom is Ryanair zoveel goedkoper dan een spoorwegmaatschappij? Wel, onder andere omdat vliegen efficiënter is dan sporen. Karel Knip haalt onder meer cijfers aan van M.V. Chester en A. Horvath, zoals die in 2009 gepubliceerd werden door Environmental Research Letters. Dit artikel bevat overzichtelijke tabellen van zowel het energieverbruik van allerlei verschillende vervoermiddelen als hun uitstoot van broeikasgassen. Deze cijfers worden verder uitgesplitst in onder meer aanleg van infrastructuur, onderhoud van die infrastructuur en het onderhoud van de vervoermiddelen zelf.

Het zijn cijfers die Jesse Klaver zouden verbijsteren. Zo blijkt de milieubelasting (gerekend in CO₂ per passagierskilometer) van het treinverkeer rondom de Amerikaanse stad Boston hoger te zijn dan die van een middelgroot vliegtuig als de Boeing 737. Hogesnelheidslijnen komen helaas niet in het overzicht voor, maar volgens emeritus hoogleraar en natuurkundige Jo Hermans van de Universiteit Leiden mogen we niet te optimistisch zijn over de efficiëntie daarvan. Een TGV heeft namelijk veel last van luchtweerstand. ‘De weerstand (ofwel het energiegebruik per kilometer) is immers evenredig met de snelheid in het kwadraat,’ zo legt hij via e-mail uit.

Met kruissnelheden tussen de 800 en 900 km/u zijn vliegtuigen veel sneller dan de snelste trein. Maar op de hoogte waar ze vliegen bedraagt de dikte van de lucht nog maar een kwart van die op de grond. En hoewel vliegtuigen ook dan nog altijd veel luchtweerstand ondervinden, leggen ze in dezelfde tijd wel een veel grotere afstand af. Dit is een deel van het antwoord op de vraag waarom Ryanair zo concurrerend is.
 

Point-to-point

Een ander deel van het antwoord is de al eerder genoemde infrastructuur. Startbanen zijn niet goedkoop, maar een A320 heeft er maar (maximaal) twee kilometer van nodig om op te stijgen en iets minder om weer te landen. Vergelijk dat eens met de extreme hoeveelheden beton en staal die nodig zijn om een trein van Amsterdam naar Barcelona te laten rijden.
En hoewel de milieulobby graag hardop klaagt over de verborgen subsidies die de luchtvaart zou ontvangen, merkt Joris Melkert fijntjes op dat spoorbeheerder ProRail jaarlijks 1,4 miljard euro van de belastingbetaler ontvangt (overigens stort de NS jaarlijks zo’n 300 miljoen aan btw in de staatskas, wat de nettosubsidie voor de spoorsector volgens Melkert op circa 1,1 miljard brengt).

Aan die infrastructuur kleeft nog een ander, veelal over het hoofd gezien probleem. In de luchtvaart woedt al jaren een discussie over de vraag of er steeds meer rechtstreekse verbindingen zullen ontstaan (point-to-point) of dat centrale overstappunten (hub-and-spoke) dominant zullen worden. Feit is dat reizigers liever niet overstappen. Bovendien hebben de nieuwste vliegtuigen een indrukwekkend vliegbereik, omdat ze tot wel 25 procent zuiniger zijn dan de vorige generatie – en er dus langer over doen om hun brandstoftanks leeg te stoken.

Zodra Ryanair merkt dat een bepaalde ‘secundaire’ bestemming plotseling aan populariteit wint, opent het bedrijf een rechtstreekse verbinding. Vergelijk dat met het eeuwigdurende gesteggel rond nieuwe hogesnelheidslijnen – die uit de aard der zaak nooit in een rechte lijn worden aangelegd. Een trein rijdt altijd om.

De derde nagel aan de doodskist van het langeafstandsspoor is flexibiliteit, of beter gezegd: de afwezigheid daarvan. Een trein rijdt volgens het boekje, ook als er op dat moment weinig of geen belangstelling voor is. Maar een prijsvechter laat geen halflege vliegtuigen vertrekken. De impact hiervan op de levenscyclusanalyse is enorm, zo blijkt uit de cijfers.

Ja, zullen sommigen nu denken, maar hoe kan een elektrische trein in uitstoot nu onderdoen voor een vliegtuig, dat fossiele brandstof verstookt? Het antwoord is dat een trein veelal ook fossiele brandstof verstookt. Het aandeel van duurzame energie in het totale verbruik is in Nederland zo’n 6 procent – en op donkere, windstille dagen rijden de treinen ook. De NS zegt volop in te zetten op groene stroom, maar zolang daar een tekort aan is heeft het milieu daar niets aan, omdat een ander die groene stroom aan zijn neus voorbij ziet gaan. Ondertussen roken de vijf Nederlandse steenkolencentrales onverstoorbaar door.
 

Hybride vliegtuigen

Na alle boze reacties besloot Knip nog eens goed naar de resultaten van onderzoeksgroepen te kijken. ‘In landen waar gewoon kolen en gas worden ingezet is het totaal-energieverbruik van HS-treinen hoger dan dat van een goed bezette Boeing,’ besloot hij zijn tweede stuk over dit onderwerp.

Onverbiddelijke spoorapologeten zullen nu betogen dat de trein in elk geval in potentie veel schoner is, aangezien hij op elektriciteit rijdt. Vliegtuigen, ondertussen, lijken nog tot in lengte van dagen vastgeklonken te zitten aan fossiele brandstoffen, omdat batterijen een veel te lage energiedichtheid hebben om bruikbaar te zijn in de luchtvaart. (Iemand heeft eens uitgerekend dat een elektrische Boeing 737 een vliegbereik zou hebben van 20 minuten.)

Je doet de luchtvaart echter tekort door, zoals sommigen doen, de sector van gebrek aan innovatie te betichten. De Boeing 787 Dreamliner en de Airbus A350 zijn de eerste toestellen waarvan zowel de vleugels als de romp grotendeels uit geavanceerde kunststoffen bestaan. Daardoor zijn ze lichter, dus efficiënter. Ook hun motoren zijn een stuk zuiniger dan vorige generaties.

De beste manier om je voetafdruk op de planeet te verkleinen is nog altijd: thuisblijven

Ondertussen kristalliseren verdergaande ideeën uit om vliegtuigen nog eens vele tientallen procenten zuiniger te maken, zoals het D8-project van Aurora Flight Sciences. Op de langere termijn wordt gekeken naar hybride vliegtuigen die één superefficiënte turbinemotor zouden gebruiken om een aantal elektrische fans aan te drijven. Kleinere, volledig elektrische vliegtuigen die de bovenkant van de forensenmarkt bedienen worden echter wel op redelijke termijn verwacht.
 

Minderen

Op korte afstanden kunnen vliegtuigen niet concurreren met bus en trein. Ze verstoken veel brandstof om hun kruishoogte te bereiken, en de vele starts en landingen veroorzaken hoge onderhoudskosten en fikse luchthavenfacturen. Maar vanaf middellange afstanden zijn treinen niet zuiniger dan vliegtuigen, en afhankelijk van hun energie-infrastructuur ook niet schoner.

Dat alles wil niet zeggen dat we voortaan maar raak moeten vliegen. Luchtvaart is vervuilend – alleen zijn treinen dat meestal ook. De beste manier om je voetafdruk op de planeet te verkleinen is nog altijd: thuisblijven, met je portemonnee stijf dicht. Het zijn uiteindelijk niet de fossiele brandstoffen, maar het is ons daaruit voortgekomen exuberante levenspatroon dat de planeet de das om doet – want ook door wind- en zonne-energie aangedreven TGV’s of loeizware Tesla’s vormen een aanslag op natuurlijke bronnen.

‘Eigenlijk moeten we met alles minderen,’ zegt Hans Heerkens. ‘Want we kunnen wel stoppen met reizen, maar als we dan allemaal in onze tuin gaan zitten barbecueën schieten we daar niets mee op.’

Uit Maarten! 2018-4

Wilt u Maarten van Rossem meer horen vertellen over de 21ste eeuw? Bezoek september 2019 in Tivoli zijn collegeavond, waarin hij terug zal blikken op de afgelopen twee decennia en vooruit kijkt naar de komende tachtig jaar. Klik hier voor meer informatie en tickets.