Houtstook draagt bij aan fijnstofbelasting van woonwijken

ECN deed onderzoek onder de rook van Schoorl

Het gebruik van houtkachels is de afgelopen jaren toegenomen. Dat is ook ECN-er Gerard Kos niet ontgaan. De onderzoeker van de groep Luchtkwaliteit & Klimaatverandering van de unit Biomassa, Kolen & Milieuonderzoek onderzocht in opdracht van VROM in welke mate houtkachels lokaal een bijdrage leveren aan de uitstoot van fijnstof.  “Dat leverde bijzondere resultaten op.”

Gerard Kos heeft zelf al 20 jaar een houtkachel, maar hij stookt slechts sporadisch en alleen bij weersomstandigheden waarbij de pluim geen overlast kan veroorzaken. Het viel hem op dat hij steeds vaker de geur van houtrook waarnam als hij door woonwijken liep. Dat prikkelde niet alleen zijn neusgaten maar ook zijn onderzoeksgeest. “Gemeentes in Nederland hebben jaarlijkse normen opgelegd gekregen voor hun fijnstofuitstoot. Bij hun beleid en maatregelen kijken ze daarbij vooral naar de bijdrage van de industrie en het verkeer. Terecht, maar je moet wel weten of er niet in een onverwachte hoek een groeiende bron van fijnstof is, die je niet kent en daarom niet meeberekent. Voor je het weet gaan door de rookpluimen uit woningen de fijnstofnormen overschreden worden.”

Conversiefactor
De gemeentelijke fijnstofnorm is een procedurele zaak voor de gemeente. De uitstoot van fijnstof midden in woonwijken raakt met name burgers met een luchtwegaandoening (CARA- en COPD-patiënten). In Duitsland en Vlaanderen is al vastgesteld dat houtverbranding een toenemende bijdrage levert aan de concentratie van PM2,5- en PM10-stofdeeltjes (Deeltjes met respectievelijk 2,5 micrometer en 10 micrometer grootte). Deels doordat meer houtkachels actief zijn, deels doordat andere bronnen van fijnstof door maatregelen minder gaan uitstoten (roetfilters, schonere motoren). Kos: “Er is een flink netwerk van fijnstofmonitoren in Nederland, maar de concentraties op lokaal niveau kan je daarmee niet bepalen. Vaak is de bijdrage van houtstook aan lokale verontreiniging onbekend, daarvoor kan het netwerk niet fijn genoeg worden gemaakt. We hebben geprobeerd een conversiefactor te bepalen om uit lokale fijnstofmetingen de bijdrage van houtkachels te herleiden.” Met die conversiefactor zou dan de bijdrage van houtrook op andere locaties geschat kunnen worden, mits men de daar genomen filtermonsters op de juiste wijze analyseert.
In de winter van 2008-2009 heeft Kos samen met zijn collega's het onderzoek gedaan. De opzet was dat de bijdrage van houtstook door inpandige kachels zo zuiver mogelijk moet worden bepaald. Door in de winter te meten zou de kans op houtrook door vuurkorven, terraskachels en andere vormen van zomerse houtstook minimaal zijn. "We zochten een meetlocatie aan de kust en we deden de metingen alleen bij een westelijke wind, wanneer de achtergrond bijdrage laag is. Het meetinstrument plaatsten we pal aan de oostkant van de woonwijk (op ‘neushoogte’)." Westelijk van het instrument was niet veel doorgaand verkeer zodat de gemeten hoeveelheid stof vooral afkomstig was van lokale en ver verwijderde bronnen. “We kwamen  uit op Schoorl, Noord-Holland. Ter controle van de achtergrondconcentratie stond er eenzelfde meetinstrument in een vrij poldergebied bij Burgervlotbrug, 6 km noordoostelijk van Schoorl. Op deze wijze konden we de fijnstofconcentratie bepalen die aangevoerd werd uit het westen zonder invloed van lokale bronnen en vergelijken met die van Schoorl. Ook konden we de eventuele achtergrondconcentratie van houtstook vaststellen in de vrij over de Noordzee aanstromende lucht, je wilt weten hoeveel van ver weg aangevoerd wordt. Nou, dat bleek achteraf geen onnodige controle”, stelt Kos.

Marker voor houtstook
Voor het bepalen van de specifieke bijdrage van houtstook aan de totale stofhoeveelheid, gebruikten de onderzoekers de marker levoglucosan. De gemeten hoeveelheid levoglucosan is echter geen eenvoudige maat voor de hoeveelheid houtrook. Metingen aan de rook van kachels in Denemarken toonden aan dat er niet alleen variatie is per kachel. Uit metingen aan één kachel bleek dat er bovendien variatie is in de tijd. Kos: “Onze conversie geldt als een benadering om tot de totale hoeveelheid houtrook te komen. Pas bij langdurig meten en/of bij een veelvoud van bronnen in de omgeving van één locatie treedt er middeling op en wordt de conversie redelijk betrouwbaar.”

Dagen met verhoogde LG-waarden. Let op de verschillende schaling voor levoglucosan (links) en fijnstofconcentratie (rechts), dat scheelt een factor 100.

Te veel fijnstof in de lucht is een bedreiging voor de volksgezondheid. De nadruk lag daarbij steeds op deeltjes van 10 micrometer, vandaar de PM10-norm. Recent onderzoek wijst uit dat de nog kleinere deeltjes van 2,5 micrometer een mogelijk nog grotere rol spelen bij aandoeningen van de luchtwegen dan die van 10 micrometer. De verdeling van de deeltjesgrootte van houtrook geeft aan dat het grootste deel van de grootte verdeling is terug te vinden in de PM2,5-fractie. Kos: “Houtrookemissie leidt tot een verhoging van de PM10-concentratie door een toename van voornamelijk de PM2,5-fractie. De relatieve toename in de PM2,5-fractie is dus het grootst. Voor ons was dit resultaat mede aanleiding om de GGD’s in Noord-Holland en de provincie dit voorjaar een brief te sturen om ze te wijzen op onze bevindingen.”

Bijdrage van houtrook aan fijnstofgehalte
Voor de bemeten locatie Schoorl werd het aandeel van lokale houtrook aan lokaal fijnstof voor de onderzochte periode geschat op minimaal 9% en maximaal 27% voor PM10 en op minimaal 30% tot maximaal 39% voor PM2,5. Dat is bepaald geen geringe bijdrage. En vanwege de trend om meer hout te stoken lopen veel gemeentes het risico dat het aantal overschrijdingsdagen van de fijnstofnorm toeneemt. Kos: “Het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit-meetstation Wieringermeer heeft het afgelopen jaar een opmerkelijke stijging van het aantal overschrijdingsdagen laten zien, die niet overeenkomt met de landelijke trend. Dat kan o.a. te maken hebben met de toename van de hoeveelheid houtrook.”
Houtrook is schadelijk en vooral hinderlijk bij windstil weer. Dan waaiert de rook uit de schoorsteen niet uiteen maar blijft in de straat hangen waardoor omwonenden een flinke concentratie in hun longen krijgen. Verstandige stokers laten hun houtkachel dan uit, maar lang niet iedereen neemt deze regel in acht. Op basis van onze metingen is het raadzaam om maatregelen te nemen bij windstil weer, aldus Kos.

Belang van het meten van fijn stof uit verschillende bronnen
Naast die van houtkachels zijn ook fijnstofemissies van andere bronnen (verkeer, industrie) belangrijk om te meten. Enerzijds voor het verlagen van de onzekerheid hierin en anderzijds om effectiviteit van maatregelen vast te kunnen stellen of emissiegrenzen te helpen handhaven. Belangrijk is ook de samenstelling van het fijnstof . De groep Luchtkwaliteit en Klimaatverandering binnen ECN heeft de afgelopen jaren een brede expertise opgebouwd in het meten van gassen en fijnstof. Dit richt zich zowel op het meten van de massa van het fijnstof (PM10, PM2.5) als op fysische en chemische eigenschappen (samenstelling, aantallen deeltjes, grootte). Hiervoor heeft de groep een uitgebreid assortiment aan verfijnde en moderne meetapparatuur, die voor een deel ook door de groep zelf is ontwikkeld (bv. de zg. MARGA). Naast geavanceerde apparatuur wordt binnen de groep ook een relatief goedkope fijnstofsensor ontwikkeld die recent in opdracht van VROM succesvol is getest bij het monitoren van fijnstofemissies rond een overslagbedrijf.

Contact
Gerard Kos
Groep Luchtkwaliteit & klimaatverandering
ECN Biomassa, Kolen & Milieuonderzoek
Tel.: 022 456  4773
E-mail: Gerard Kos  

Info
Bekijk of download het volledige rapport De bijdrage van houtverbranding aan PM10 en PM2,5 tijdens een winterperiode in Schoorl.

Dit ECN-Nieuwsbrief-artikel mag zonder toestemming worden gebruikt voor publicatie, mits verwezen wordt naar de bron: www.ecn.nl/nl/nieuws/newsletter-nl/