Condenseerbaar fijnstof uit houtkachels

Samenvatting

Sinds 2021 wordt ook in Nederland het condenseerbaar fijnstof van houtstook meegenomen in de berekeningen van de Emissieregistratie. Condenseerbaar fijnstof bestaat uit deeltjes die zich in de lucht vormen door afkoeling van verbrandingsgassen direct na het verlaten van houtrook uit de schoorsteen. Condenseerbaar fijnstof van houtstook levert maar een beperkte bijdrage aan de totale fijnstofconcentratie. Wel verklaart de toevoeging van deze emissie een groot deel van het eerdere, beperkte, verschil tussen de gemodelleerde en gemeten fijnstofconcentraties in Nederland. Wat de gevolgen zijn voor de bijdrage van houtstook aan de fijnstofblootstelling of de effecten voor de gezondheid zal nog nader onderzocht moeten worden.

Inleiding

In Nederland zijn er ongeveer een miljoen houtstookinstallaties: een op de tien huishoudens heeft een houtkachel of open haard. Tijdens het verbranden van hout komt een mengsel aan stoffen vrij die schadelijk kunnen zijn voor de gezondheid. De belangrijkste hiervan is fijnstof. Bij houtverbranding gaat het om twee soorten: de vaste fijnstofdeeltjes, waaronder roet, en het zogeheten condenseerbaar fijnstof. De uitstoot van dit condenseerbaar fijnstof is vanaf 2021 toegevoegd in de berekeningen aan de categorie ‘uitstoot van fijnstof door sfeerverwarming’ in de Emissieregistratie. Voorheen werd alleen de uitstoot van de vaste fijnstofdeeltjes meegenomen. Nederland volgt hiermee landen als België en Denemarken die de condenseerbaar fijnstofemissies door houtkachels al rapporteren. Het is ook in lijn met de Europese tendens om condenseerbaar fijnstof uit houtstook mee te nemen in schattingen van fijnstofemissies.

Wat is condenseerbaar fijnstof?

Fijnstof, ook wel PM₁₀ of PM_2.5 genoemd, is een verzamelterm voor luchtverontreinigende vaste en vloeibare deeltjes die kleiner zijn dan respectievelijk 10 of 2.5 micrometer. Voorbeelden van deeltjes van rond de 10 micrometer zijn bodemstof en vliegas. Bij de fijnere fractie fijnstof gaat het bijvoorbeeld om ammoniumzouten, organische deeltjes en roet. Bij het stoken van hout ontstaat naast vast fijnstof ook condenseerbaar fijnstof.

Condenseerbaar fijnstof bestaat vooral uit organische stoffen die binnen enkele meters na het verlaten van de schoorsteen afkoelen en condenseren tot deeltjes in de lucht (aerosolen). Door de relatief lage kacheltemperatuur en vaak niet optimale condities verbranden niet alle bestanddelen van het hout tot koolstofdioxide. In plaats daarvan ontstaan allerlei teerachtige stofjes, al dan niet gedeeltelijk verbrand, die bij afkoeling kunnen condenseren. Omdat dit fijnstof uit zeer kleine deeltjes bestaat, valt het grotendeels onder PM_2.5.

Hoe groot is de uitstoot?

Vanaf 2021 gaat de Emissieregistratie rapporteren over de landelijke emissie condenseerbaar fijnstof door houtkachels. Hiervoor zijn deze emissies voor de jaren 1990 tot en met 2019 toegevoegd aan de emissiedatabase van de Emissieregistratie. De fijnstofuitstoot door houtstook valt onder de emissieoorzaak ‘sfeerverwarming door consumenten’. De uitstoot van PM_2.5 door houtstook verdriedubbelt hierdoor (zie figuur 1). Daarmee stijgt het aandeel PM_2.5 uit houtstook van ongeveer 10 naar ongeveer 23 procent in de landelijke PM_2.5 uitstoot. Tussen 1990 en 2019 is het relatieve aandeel van de uitstoot van PM_2.5 door consumenten, voornamelijk houtstookemissies, ruim tweemaal zo groot geworden. Dit komt omdat verkeer en industrie veel minder fijnstofdeeltjes zijn gaan uitstoten als gevolg van milieuwetgeving en nieuwe technologie.

De uitstoot van fijnstof uit houtstook is veel minder gedaald. Dat komt deels doordat er minder beleid is gemaakt voor fijnstofemissies uit houtkachels. Tussen 1990 en 2019 is de uitstoot van PM_2.5 door houtkachels afgenomen van 2.1 naar 1.4 kiloton, exclusief condenseerbaar fijnstof. Deze afname komt niet doordat het houtverbruik is veranderd; het totale houtverbruik is namelijk de afgelopen 15 jaar relatief constant gebleven met ongeveer 1.2 miljoen ton per jaar. De afname komt vooral doordat er steeds vaker modernere houtkachels worden gebruikt die daarbij verouderde houtkachels vervangen. Nieuwe kachels verbranden het hout beter waardoor ze minder fijnstof uitstoten, met name het condenseerbaar deel. De uitstoot van PM_2.5 daalt daarom veel meer wanneer condenseerbaar fijnstof wordt meegenomen, namelijk van 6.6 naar 4.1 kiloton.

Figuur 1a: PM_2.5 totaalemissie per sector over 1990-2019, waarbij voor consumenten de houtstookemissie apart gekleurd is.
 
 

Figuur 1b: PM_2.5 5 emissietrend over 1990-2019 voor een berekening inclusief condenseerbaar fijnstof (groen lijn) en exclusief (rode lijn). Bron: RIVM/Emissieregistratie

Het belang van condenseerbaar fijnstof voor de fijnstofconcentratie

Hoewel de fijnstofemissie uit houtstook toeneemt tot ongeveer 23 procent van de landelijke emissie PM_2.5, is de relatieve bijdrage van Nederlandse houtstook aan de totale achtergrondconcentratie¹ van PM_2.5 beperkt, ongeveer 4 procent. Dat komt doordat de concentratie PM_2.5 voor ruim de helft wordt bepaald door PM_2.5 emissies uit het buitenland. Bovendien wordt een significant deel van de landelijke PM_2.5 concentratie bepaald door zogeheten secundair fijnstof. Secundair fijnstof is fijnstof dat in de atmosfeer wordt gevormd door chemische processen, zoals ammoniakzouten. PM_2.5 emissies uit houtstook vallen onder fijnstof dat direct door mens of natuur in de lucht wordt gebracht, het zogenaamd primair fijnstof. In de Emissieregistratie zijn alleen de primaire fijnstofemissies opgenomen.

Ondanks de kleine bijdrage van houtstook aan de PM_2.5 achtergrondconcentratie is het relevant om condenseerbaar fijnstof aan de uitstoot toe te voegen. Dit maakt de berekende achtergrondconcentratie PM_2.5 fijnstof namelijk nauwkeuriger. Bij deze berekeningen waarbij condenseerbaar fijnstof is meegenomen, is het verschil tussen berekende en gemeten achtergrondconcentraties PM_2.5 nagenoeg nul. Voor die tijd was er een verschil van enkele tienden microgrammen. Wat de gevolgen van het meenemen van condenseerbaar van fijnstof van houtstook zijn voor de bijdrage van houtstook aan de fijnstofblootstelling of de effecten voor de gezondheid zal nog nader onderzocht moeten worden.

Meetmethodiek en analyse

De Emissieregistratie berekent hoeveel fijnstof er elk jaar wordt uitgestoten door houtstook, inclusief condenseerbaar fijnstof. Dit gebeurt aan de hand van een model dat TNO heeft ontwikkeld en het houtgebruik en de uitstoot van het Nederlandse houtkachelpark beschrijft. Een uitgebreide beschrijving van de opbouw, werking en functionaliteit van dit model wordt gegeven door Jansen (2016) en Visschedijk et al. (2020). Het model schat onder andere hoeveel kachels er jaarlijks worden bijgeplaatst en afgevoerd in Nederland. Ook schat het model het houtverbruik en aantal gebruiksuren per kacheltype en milieukeurmerk. Met behulp van zogeheten emissiefactoren kan het model per type kachel voor verschillende stoffen de jaarlijkse emissie uit houtverbranding door huishoudens berekenen. Periodiek worden de modelparameters geijkt aan enquêteresultaten van het CBS met betrekking tot houtstook door huishoudens, de zesjaarlijkse ‘WoON’ onderzoeken.

Met het model wordt ook berekend hoe het aantal houtkachels over Nederland is verspreid. Dit gebeurt op basis van gegevens over type woningen en hun ligging in het land. Uitgangspunt is onder meer dat er in verhouding minder houtkachels in eengezinswoningen en appartementen in stedelijk gebied zijn en juist meer in vrijstaande huizen gelegen in minder dicht bevolkte gebieden. Met ruimtelijke gegevens over houtkachelverspreiding en dus de fijnstofemissie uit houtstook kan een emissiekaart worden gemaakt. De onderstaande emissiekaart laat de grootte en verdeling van uitstoot van PM_2.5 uit houtstook zien.

Figuur 2: Verdeling van de emissies van PM2.5 fijnstof door houtstook in kg/km2. De kaart laat zien dat de fijnstofuitstoot voornamelijk plaatsvindt in minder dichtbevolkte gebieden. (Bron: RIVM/Emissieregistratie)

Emissieregistratie & Beleid

De Nederlandse Emissieregistratie stelt sinds begin jaren zeventig de uitstoot van alle relevante Nederlandse bronnen vast. De Emissieregistratie monitort of Nederland voldoet aan de internationale klimaatverplichtingen (Kyoto en Parijs) en richtlijnen op het gebied van grootschalige luchtverontreiniging (NECD, Göteborg protocol). Daarnaast bepaalt de Emissieregistratie waar de emissies in Nederland vrijkomen. Deze emissiekaarten worden gebruikt voor berekeningen van onder meer de Grootschalige Concentratiekaarten Nederland (GCN), het Schone Lucht Akkoord (SLA) en voor het nationale stikstofbeleid. Het jaarlijkse internationale Informative Inventory Report (IIR) bevat de nationale fijnstofemissies en wordt geleverd aan zowel de Europese Commissie als de Verenigde Naties.

____________________________________
¹ De achtergrondconcentratie is de concentratie zoals berekend in de Grootschalige Concentratiekaarten Nederland op een schaal van 1 bij 1 kilometer.