38 Houtrookvrij dd 26 augustus 2025 over houtstook_geanonimiseerd
Tekst van het document
De tabel met de titel “Uitstoot van fijnstof uit de schoorsteen” en daaronder de tekst “Gemiddelde uitstoot = 7 gram p/u” waarin een overzicht wordt gegeven van het aantal toestellen, brandstofgebruik (KG/uur), pm2,5 emissiefactor (G/KG) en pm2,5 emissie (g/per uur) van diverse typen stook-apparaten. 11. Volgens de NHK zouden de door MC in deze grafiek gebruikte cijfers gedateerd zijn en daarmee onjuist. Ter zitting heeft MC verklaard dat de gebruikte cijfers de meeste recente cijfers zijn, dat deze van een betrouwbare bron afkomstig zijn (het TNO kachel-model) en dat, ondanks herhaalde verzoeken daartoe, de NHK geen verifieerbare cijfers heeft overgelegd waaruit zou blijken dat de voor de uiting gebruikte cijfers onjuist zijn. De Commissie merkt op dat de NHK ook in het kader van deze procedure geen cijfers heeft overgelegd en zich zonder verdere bronvermelding enkel op het standpunt stelt dat het aantal Ecodesign- en pelletkachels in werkelijkheid hoger ligt dan wordt weergegeven in de bestreden uiting. Hierop gelet kan de juistheid van deze stelling van de NKH in het licht van het voldoende gemotiveerde verweer niet door de Commissie worden geverifieerd. Dit klachtonderdeel slaagt niet. Ad 5. “Over de campagne” “Veel mensen vinden houtstook gezellig, maar het is ook ongezond. Milieu Centraal vindt het belangrijk dat mensen zich bewust zijn van de risico's.
Bij het stoken van hout komt altijd fijnstof vrij. Mensen kunnen daar ziek van worden. Gemiddeld komt er bij een avondje stoken 28 gram fijnstof vrij uit de schoorsteen (gemiddeld 7 gram per uur, gedurende 4 uur). Dat is ongeveer een klein weckpotje vol. Hoe dat eruit ziet laten we zien in de campagne. Ook in de woonkamer komt bij het stoken van hout meer fijnstof terecht dan je denkt. Met een experiment bij mensen thuis hebben we gemeten hoeveel fijnstof er in de woonkamer komt en hoeveel je daarvan inademt
bij een avondje stoken. We hebben hiervoor een apparaat gebruikt dat nabootst hoeveel lucht je inademt en hoeveel fijnstof er dan in je longen terecht kan komen. Het resultaat zie je op de foto met de twee filters voor en na een avondje stoken. Wil je precies weten hoe de metingen zijn opgezet, lees dan verder op de pagina over het experiment”. 12. De Commissie vat dit klachtonderdeel zo op dat volgens de NHK de bewering “Gemiddeld komt er bij een avondje stoken 28 gram fijnstof vrij uit de schoorsteen (gemiddeld 7 gram per uur, gedurende 4 uur)” onjuist is, omdat deze gemiddelde uitstoot gebaseerd is op gedateerde cijfers en omdat de visualisatie van deze fijnstof uitstoot door middel van een met grafiet gevuld weckpotje misleidend zou zijn. Wat betreft de in de uiting genoemde uitstootcijfers verwijst de Commissie naar haar oordeel in het voorgaande randnummer. 13. Ten aanzien van het uitbeelden van deze uitstoot door de afbeeldingen (van het met grafiet gevulde weckpotje) is het uitgangspunt dat MC dergelijke visualisaties mag gebruiken zolang deze geen vertekend beeld geven van de werkelijke situatie. Daarbij is wel van belang dat het voor het publiek voldoende duidelijk is dat het om een visualisatie gaat en dat het publiek wordt geïnformeerd over de betekenis en de context van de gebruikte visualisatie. 14.
Op de webpagina wordt het weckpotje direct bovenaan de pagina getoond met op de achtergrond een houtkachel met in een groen blok daarnaast de tekst: “Fijnstofmetingen. Milieu Centraal heeft gemeten hoeveel fijnstof er vrijkomt bij een avondje stoken. Meer informatie over de metingen vind je hier”, met daaronder een knop met de tekst “Lees meer”. Dit roept in eerste instantie het beeld op dat dit de werkelijke uitstoot van deze kachel betreft. Deze indruk wordt vervolgens versterkt door de lager op de pagina geplaatste afbeelding van een vrouw in een witte jas die tegen dezelfde achtergrond het potje vasthoudt, met als begeleidende tekst: “Longarts [naam] met een avondje stoken in een potje.” Verderop op de webpagina, onder de koptekst “Over de campagne”, wordt vervolgens gesteld dat bij een avondje stoken gemiddeld 28 gram fijnstof via de schoorsteen wordt uitgestoten, wat “ongeveer een klein weckpotje vol” zou zijn. Er wordt vermeld: “Hoe dat eruit ziet laten we zien in de campagne.” Deze tekst wordt kort daaronder, onder de kop “Wat vinden mensen op straat van houtstook” herhaald, waar staat: “Maar wat mensen niet weten is dat er gemiddeld 28 gram fijnstof uit de schoorsteen komt tijdens één avondje stoken, dat is bijna een klein weckpotje vol.” 15.
Door deze opeenvolgende tekstuele en visuele elementen ontstaat het beeld dat het afgebeelde weckpotje daadwerkelijk de hoeveelheid fijnstof bevat die bij een avond houtstoken vrijkomt, hetgeen gelet op hetgeen is geoordeeld onder randnummer 5, wordt gepresenteerd als feitelijk accuraat. Dat het weckpotje in werkelijkheid slechts een visualisatie is van deze fijnstofuitstoot wordt alleen toegelicht onder de ‘dropdown’ knop met de tekst “Fijnstof kun je toch niet zien, wat zit er dan in het potje?”. Deze ‘dropdown’ knop staat echter vrijwel helemaal onderaan de webpagina — waardoor consumenten meerdere keren naar beneden moeten scrollen om deze te vinden — en dient eerst door de consument aangeklikt te worden voordat de informatie over de werkelijke inhoud van het weckpotje zichtbaar wordt. Nu elders op de webpagina, ook niet achter de bovengenoemde “Lees meer” knop, niet wordt verduidelijkt dat het een visualisatie betreft en een verwijzing naar de informatie onder de dropdown knop ontbreekt, is het reëel dat een deel van het publiek deze aanvullende uitleg niet onder ogen krijgt en aldus in de veronderstelling verkeert dat (de inhoud van) het weckpotje een letterlijke weergave van de uitstoot is.
Door dit gebrek aan toelichting direct bij de afbeeldingen van het weckpotje respectievelijk het ontbreken van een duidelijke verwijzing naar de toelichting is dit onderdeel van de webpagina in strijd met artikel 5 NRC. Ad 6. De taartdiagram met de titel “Fijnstof (PM2,5) uitstoot van Nederlandse bronnen in 2023” voor zover daar in een taartpunt met de titel “Consumenten houtstook sfeer binnen” een percentage van 23% wordt weergegeven. 16. Met betrekking tot in de cirkeldiagram genoemde cijfers heeft MC ter zitting verklaard dat de cijfers zijn gebaseerd op de door Emissieregistratie gepubliceerde cijfers met betrekking tot fijnstofemissies. Emissieregistratie is een samenwerkingsverband tussen vijf kennisinstellingen: RIVM, CBS, PBL, Wageningen Research en Deltares en stelt de emissies (van onder andere fijnstof) van alle relevante
Nederlandse bronnen vast. De Commissie heeft vastgesteld dat op de website van Emissieregistratie het in de uiting genoemde percentage van circa 23% wordt vermeld in de volgende context: “De fijnstofuitstoot door houtstook valt onder de emissieoorzaak ‘sfeerverwarming door consumenten’ […]. Daarmee stijgt het aandeel PM2.5 uit houtstook van ongeveer 10 naar ongeveer 23 procent in de landelijke PM2.5-uitstoot.” MC heeft ter zitting toegelicht dat dit percentage uitsluitend ziet op houtstook door middel van houtkachels en andere vormen van houtstook binnenshuis. 17. De NHK betwist dit en wijst in haar klacht op een door het RIVM opgestelde cirkeldiagram, waar een sector – met een vergelijkbare omvang als de sector “Consumenten houtstook sfeer binnen” in de cirkeldiagram in de uiting – de naam “Houtstook (sfeer + buitenshuis) + barbecue” heeft gekregen. Zij concludeert hieruit dat de cirkeldiagram van het RIVM dezelfde diagram is als die in de bestreden uiting en dat de houtstooksoorten “buitenshuis + barbecue” onderdeel uit maken van de bovengenoemde 23%. Op grond hiervan stelt de NHK dat deze houtstooksoorten bewust zou hebben weglaten in haar cirkeldiagram. betwist dit en stelt dat de categorieën ‘houtstook buiten’ en ‘barbecues’ zijn geschaard onder de categorie “Consumenten overige bronnen”. 5.1.2e
5.1.2e
18. De Commissie merkt ten eerste op dat de door NHK overgelegde cirkeldiagram van het RIVM geen percentages of andere cijfers bevat, waardoor enkel op basis van deze cirkeldiagram niet objectief kan worden vastgesteld of sprake is van een onjuiste of onvolledige weergave van de houtstooksoorten in de door gepresenteerde grafiek. Nu de NHK geen andere cijfers heeft overgelegd ter motivering van dit klachtonderdeel is Commissie niet in staat de juistheid van de stelling van de NKH dat gedateerde dan wel onjuiste cijfers heeft gebruikt te beoordelen. Hierop gelet en in het licht van het door voldoende gemotiveerde gevoerde verweer wordt dit klachtonderdeel op dit punt afgewezen. 5.1.2e
5.1.2e
5.1.2e
19. Voor zover wordt aangevoerd dat de uiting misleidend is, omdat daarin niet wordt vermeld dat de uitstoot van fijnstof door haarden en kachels ongeveer 4% van de totale fijnstofuitstoot in Nederland bedraagt, kan ook dit onderdeel van de klacht niet slagen. Zoals reeds is overwogen onder randnummer 9, moet deze informatie worden beoordeeld in het licht van het doel en de strekking van de campagne. Zowel in de uiting als elders op de webpagina wordt niet expliciet of impliciet gesteld dat het aandeel van haarden en kachels in de totale fijnstofuitstoot groter is dan in werkelijkheid het geval is. Gelet hierop is het ontbreken van dit specifieke percentage niet zonder meer misleidend. Dit klachtonderdeel wordt daarom afgewezen. 20. Gelet op het bovenstaande beslist de Commissie als volgt. De beslissing Gelet op hetgeen geoordeeld is onder 8 en 15, acht de Commissie uitingen 1 en 5 in zoverre in strijd met artikel 5 NRC. De Commissie geeft MC het vrijblijvende advies om niet meer op een dergelijke wijze reclame te maken. De overige klachtonderdelen wijst de Commissie af.
innovation life TNO for
) TNO Publiek
Energy & Materials Transition www.tno.nl 5.1.2e
info@tno.nl
TNO 2024 R12760 - 19 maart 2024
Evaluatie meetmethoden Ecodesign kachels
, 5.1.2e
en 5.1.2e
Auteurs
5.1.2e
Rubricering verslag
TNO Publiek
Titel
TNO Publiek
Samenvatting
TNO Publiek
Verslagtekst
TNO Publiek
Aantal pagina's
36
Aantal bijlagen
0
Opdrachtgever
Inspectie Leefomgeving en Transport
Projectnaam
ILT meetmethoden Ecodesign kachels 060.59037
Projectnummer
) TNO Publiek
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
) TNO Publiek
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
Alle rechten voorbehouden Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van TNO.
© 2024 TNO
) TNO Publiek
Samenvatting
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
Zichtbare eigenschappen van houtkachels bieden wel mogelijk handvatten voor inspecties om een snelle inschatting te maken of emissies naar verwachting hoog zijn. Typische indicatoren zijn een hoge luchtovermaat, te hoge schoorsteentemperatuur en onvoldoende voorzieningen om secundaire verbranding mogelijk te maken.
) TNO Publiek
5/36
Inhoudsopgave
1
Inleiding
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
5) Zijn er zichtbare eigenschappen van houtkachels waardoor er een grotere kans is dat er niet aan de efficiëntie eisen wordt voldaan (bijv. luchtcirculatie) ?
6) Grove indicatie hoe het aandeel NL en EU gefabriceerde kachels zich verhoudt toe geïmporteerde kachels uit niet EU landen?
Voor de beoordeling van de meetmethoden (vraag 1-3) zijn de verschillende meetmethoden doorgenomen en is een schriftelijke inschatting gemaakt van de verwachte verschillen tussen de methoden op basis van de gegeven toleranties in bijlage IV van de Verordening. Ook is er een inventarisatie gemaakt welke mogelijke interpretatieverschillen tussen de protocollen tot andere resultaten kunnen leiden. Ook is er gezocht naar zichtbare eigenschappen van kachels waarbij er een grotere kans is dat er niet aan de efficiëntie eisen wordt voldaan (vraag 5). Op basis van eerdere studies en wat uitzoekwerk kan TNO een globaal antwoord geven over welke meetmethoden gebruikelijk zijn binnen de EU en welke daarvan de hoogste uitkomsten geven (vraag 4). TNO heeft op dit moment geen inzicht in hoe het aandeel NL en EU gefabriceerde kachels zich verhoudt toe geïmporteerde kachels uit niet EU landen, maar heeft hier wel navraag naar gedaan (vraag 6).
1.2 Verdeling vragen over de hoofdstukken
In hoofdstuk 2 zijn de antwoorden geformuleerd op vraag 1-3. Er wordt geïnventariseerd hoe
de meetmethoden onderling vergelijken op het gebied van fijnstofuitstoot en er wordt vervolgens gekeken in hoeverre de afwijkingen in fijnstofuitstoot binnen de gegeven
toleranties vallen en hoe verschillende afwijkingen ontstaan. Zijn de toleranties een gevolg van onduidelijkheden/interpretatieverschillen of zijn ze inherent aan verschillen in de aard van de meetmethoden? In hoofdstuk 3 wordt aanvullend een inschatting gemaakt van de meetmethoden die door Nederlandse fabrikanten en in de EU gebruikt worden en van welk deel van de kachels van binnen en buiten de EU geïmporteerd worden (vraag 4 en 6). Ook is er een korte inventarisatie gemaakt van zichtbare eigenschappen van houtkachels waar bij inspectie op gelet kan worden om in te schatten of aan de eisen wordt voldaan (vraag 5). Aan het eind van beide hoofdstukken worden de belangrijkste conclusies kort samengevat.
) TNO Publiek
8/36
2 Vergelijking meetmethoden
bevatten en ontstaan bij onvolledige verbranding van hout, of vluchtige organische stoffen (VOS) die ook bij houtverbranding vrijkomen, zoals benzeen, tolueen en formaldehyde.
°
5.1.2e
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
Methode EU Verordening
CPR
1 - verwarmd filter | 2 - verdunningstunnel
Standaard
EN 16510-2-1:2023
EN 13240 +
Land van oorsprong
Massa
brandstof
Vochtgehalte Rookgastrek
PM meting
CEN/TS 15883:2009 Annex A.2
CEN/TS 15883:2009 Annex A.3
EN 16510-1:2022,6.3.1 en 6.3.5
G.2
NS 3058 / NS 3059
EN-PME
EN-PME
PM FFDT
PM FFDT
EU (Duitsland/ Oostenrijk)
Noorwegen
Verenigd Koninkrijk
3 metingen bij nominale warmteafgifte
enkelvoudige metingen 5 metingen bij 3 bij 4 verschillende verbrandingssnelheden verbrandingssnelheden + verkeerd gebruik (conform BS 3841)
EU
meetmethode Aantal 3 metingen bij nominale en metingen gedeeltelijke warmteafgifte (als gespecificeerd door fabrikant) Brandcyclus volledige brandcyclus (zonder ontsteking) Brandstof
DINplus + EN 16510-1:2013,
3 - verdunningstunnel (opt. met elektrostatische precipitator)
30 minuten, na 3 minuten voor ontsteking Voornamelijk hardhout Voornamelijk (beuk, berk, haagbeuk) hardhout (beuk, berk, haagbeuk) Berekend op basis van Berekend op basis de door de fabrikant van de door de fabrikant gedefinieerde warmteafgifte gedefinieerde warmteafgifte 15 +/-3% 16 +/- 4%
volledige brandcyclus (zonder ontsteking)
30 minuten, na 3 minuten voor ontsteking
Luchtgedroogde sparren
Haardhout
112 +11 kg/m3, op basis van het totale volume van de verbrandingskamer 16-20%
<20%
Gecontroleerd bij 12 Pa (nominale
Gecontroleerd bij
Natuurlijke rookgastrek
Gecontroleerd bij 12 Pa
EN-PME methode, in de schoorsteen - over
DIN+ methode, in de schoorsteen over verwarmd filter (70°C)
Isokinetisch - in een verdunningstunnel filtertemperatuur £
Electrostatische precipitator & optische smoke meting aan uiteinde schoorsteen of filtermethode in verdunningstunnel (conform BS 3841)
warmteafgifte) en minimaal bij 6 Pa (gedeeltelijke warmteafgifte) verwarmd filter (180°C)
12 Pa
35°C
Filter
180 °C gedurende 1 uur
Pellets
20 (+10) mg/m?
20 (+10) mg/m?
2,5 (+1) g/kg
1,2 (+0,8) g/kg
Vaste fossiele
40 (+20) mg/m?
40 (+20) mg/m?
5 (+1) g/kg
5 (+0,8) g/kg
105 °C gedurende 1 | kamer temperatuur UUr behandeling gedurende 24 uur Eisen PM-uitstoot en tolerantie (bij 13% 02) conform de EU Verordening 2015/1185 Hout 40 (+20) mg/m? 40 (+20) mg/m* 5 (+1) g/kg 2,4 (+0,8) g/kg
brandstoffen
) TNO Publiek
B
12/36
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
2.2 Vergelijking van uitkomsten van de methoden
Er zijn sinds 2016 enkele grote validatie- en vergelijkingsstudies uitgevoerd, waarbij o.a. de correlatie tussen de verschillende testmethoden voor fijnstofuitstoot is onderzocht: 1
DTI - Validatiestudie uitgevoerd door het Deense instituut Danish Technological Insti-
tute (DTI) in het kader van het EU project IMPRESS 2 [EU Project IMPRESS 21, waarbij een
nieuw ontwikkeld verdunningssysteem voor rookgasmetingen is vergeleken met de verwarmd filter methode en de reguliere verdunningstunnelmethode, met behulp van een serie fijnstofmetingen aan een houtkachel en een pelletkachel TFZ - Vergelijkingsstudies uitgevoerd door het Duitse instituut Technology and Support Centre (TFZ)5 in het kader van het technologisch samenwerkingsprogramma IEA Bioenergy en het EU project UltraLowDust, waarbij verschillende fijnstof meetmethoden zijn vergeleken en de invloed is onderzocht van diverse parameters op de concentratie fijnstof [EU Project UltraLowDust; 5.1.2e et al., 2015; 5.1.2e , 2016; 5.1.2e et al, 2018; 5.1.2e , 2023; 5.1.2e et al., 2022]
VSB - Vergelijkingsstudie uitgevoerd door de Tsjechische Technical University of Os-
trava (VSB) in het kader van het EU project Real-LIFE Emissions, waarbij de EN-PME ver-
warmd filter methode is vergeleken met de verdunningstunnelmethode, met behulp van een serie fijnstof metingen bij verschillende houtkachels [ 5.1.2e , 2022] RISE - Vergelijkingsstudie uitgevoerd door het Zweedse onderzoeksinstituut RISE Fire Research AS en het Noorse SINTEF Energy Research, waarbij de verwarmd filter methode is vergeleken met de verdunningstunnelmethode bij 8 kachels onder verschillende condities (0.9. warmte afgifte, verbrandingssnelheid en type brandstof) 5.1.2e et al., 2021; 5.1.2e et al., 2015] 5.1.2e
5.1.2e - Vergelijkingsstudie uitgevoerd door het Britse onderzoeksinstituut 5.1.2e Energy & Environment’, waarbij de verwarmd filter methode, de verdunningstunnel methode en de elektrostatische precipitator methode zijn vergeleken bij 7 kachels met
nominale en lage belading [ 5.1.2e
, 2017]
In bovenstaande studies zijn gelijktijdige fijnstof metingen uitgevoerd, zowel direct in het
rookgaskanaal als in de verdunningstunnel die is aangesloten op het betreffende kanaal. Voor de bepaling van de fijnstofuitstoot wordt de massa stof op het filter of precipitator voor en na
de meting gewogen. Voor de verdunningstunnel methode wordt deze massa nog
gecorrigeerd voor de toegepaste verdunning in de tunnel. Voor een vergelijking van de verschillende methoden is het belangrijk dat de fijnstofuitstoot wordt uitgedrukt in dezelfde eenheid. Traditioneel en zoals opgenomen in de EU Verordening worden de uitkomsten van de verdunningstunnelmethoden, met filter of elektrostatische precipitator, uitgedrukt in gram fijnstof per kg verbrand hout (g/kg). De uitkomsten van de verwarmd filtermethode worden echter uitgedrukt in mg fijnstof per m3 doorgezogen lucht (mg/m}*). Dit maakt een directe vergelijking van de methoden vaak gecompliceerd. Sommige vergelijkingsstudies hebben daarom ook de uitstoot van fijnstof in meerdere eenheden uitgedrukt (zowel mg/m? als g/kg), maar niet alle studies. En soms is de fijnstof uitstoot van de verschillende methoden ook nog uitgedrukt een andere eenheid: mg fijnstof per GigaJoule (GJ) energie input, op basis van de calorische waarde van het geteste hout.
$ Status of PM emission measurement methods and new developments 6 Comparison of test method EN 16510-1:2018 with EN-PME test method vs NS 3058-1/2:1994 and NS 3059:1994 7 Assessment of particulate emissions frorn wood log and wood pellet heating appliances
) TNO Publiek
13/36
Bij isokinetische bemonstering worden deeltjes uit de lucht verzameld met een snelheid die evenredig is aan hun concentratie, ongeacht de luchtsnelheid of de grootte of gewicht van de deeltjes. Het doel hierbij is om representatieve monsters van zwevende deeltjes te verkrijgen.
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
gemeten fijnstof uitstoot voor de verdunningstunnelmethode (ca. 46% hoger) is de correlatie
tussen de gevonden waarden in mg/m? voor de verwarmd filter methode en
verdunningstunnelmethode goed (R?2 = 0,98); zeker als rekening wordt gehouden met het feit
dat de metingen zijn uitgevoerd door vier verschillende onderzoeksinstituten met
verschillende kachels en onder verschillende omstandigheden (warmteafgifte, brandcyclus, type en vochtgehalte hout, etc.). Bij lage fijnstofuitstoot (< 50-100 mg/m}) lijkt het verschil tussen beide methoden wel steeds
groter te worden en zit er meer spreiding in de metingen. Dit is relevant aangezien de Ecodesign PM uitstoot eis 40 mg/m? is en alle goede kachels dus in deze relatief lage uitstootrange moeten vallen. 1000
e°
oef hi ò 0. KA ]
100
10
@ RISE - EN-PME (180°C)
© 5.1.2e 10
100
- DIN+ (70°C) 1000
Verwarmd filter (g/GJ) Figuur 3. Correlatie tussen de verwarmd filter methode en de verdunningstunnel methode, in g/GJ, op basis van 2 datasets: RISE (EN-PME methode met verwarmd filter bij 180 °C) en 5.1.2e (DINplus methode met verwarmd filter bij 70°C). De doorgetrokken lijn geeft de situatie waarbij met beide methoden dezelfde fijnstof uitstoot zou worden gemeten.
De grotere afwijking tussen de twee methoden bij lagere fijnstofuitstoot is beter zichtbaar in Figuur 3, waar de individuele meetresultaten van de vergelijkingsstudies van 5.1.2e en van RISE staan weergegeven in g/GJ. Hierbij zijn de metingen uitgevoerd conform de officiële testmethoden zoals genoemd in de EU Verordening. De metingen met de verdunningstunnel zijn uitgevoerd conform NS-3058 en de metingen met het verwarmd filter zijn uitgevoerd conform EN 13240 met twee verschillende protocollen voor de bewerking na bemonstering: de DINplus methode ( 5.1.2e ), waarbij het filter is verwarmd tot 70°C en de EN-PME methode (RISE) waar het filter is verhit tot 180°C. Voor emissiewaarden in Figuur 3 waarbij de verwarmd filter methode onder de 100 g/GJ geeft,
worden met de verdunningstunnel waarden gevonden die enkele tientallen g/GJ hoger kunnen liggen. Het is waarschijnlijk dat de grotere afwijking tussen de methoden bij lagere
fijnstof uitstoot heeft te maken met betere verbrandingscondities en het effect hiervan op de vorming van secundaire organische deeltjes uit organische gasvormige componenten (OGC). Dit wordt ondersteund door verdunningstunnel metingen van TFZ, in het kader van het EU project UltraLowDust [EU project UltraLowDust]. Bij hoge concentraties aan OGC wordt er een lineair verband aangetroffen met de concentratie fijnstof, echter bij steeds verder afnemende concentraties aan OGC is geen duidelijke afname in de fijnstof uitstoot te zien.
) TNO Publiek
15/36
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
In Figuur 3 valt verder op dat de meetwaarden van de EN-PME en de DINplus nabewerkingsmethoden overlappen, wat erop duidt dat beide methoden vergelijkbare fijnstof resultaten geven (en het verschil in verwarmingstemperatuur na bemonstering dus niet veel uitmaakt). Dit is in overeenstemming met de vergelijkingstesten uitgevoerd door de onderzoeksinstituten TFZ en VSB (zie Figuur 7). In Tabel 2 zijn de resultaten van de vergelijkingsmetingen uitgevoerd door RISE, 5.1.2e en DTI samengevat. Hierbij zijn de rekenkundig gemiddelden (AM), geometrische gemiddelden (GM) en mediaan waarden (middelste waarde van een data reeks) van de fijnstof metingen
bij de diverse testen gegeven. Het rekenkundig gemiddelde wordt meer beïnvloed door uitschieters (extreem hoge waarden dan wel lage waarden). Het geometrische gemiddelde houdt meer rekening met waarden die het vaakst worden gemeten en lijkt wat dat betreft meer op de mediaan waarde. De testresultaten zijn hierbij, indien bekend, uitgedrukt in de
verschillende eenheden die in gebruik zijn (mg/m?, g/kg, g/GJ) om een betere indruk te krijgen van de onderlinge verhoudingen tussen de drie meetmethoden.
Tabel 24. Vergelijking van de PM-uitstoot in mg/m’, g/kg en g/GJ gemeten met drie meetmethoden onder verschillende condities, op basis van de datasets van RISE, 5.1.2e
en DTI.
Verwarmd filter
Verdunningstunnel
mg/m3
g/GJ
g/kg
3,2+0,7
g/GJ 109 + 29
GM
17
13
3,2
105
mediaan
23
15
3,5
115
Testen RISE
AM
80+51
46 +28
3,5142,4
129 183
2 kachels / 12 Pa / berkenhout / optimale, realistische en hoge belasting / 18 metingen
GM
74
40
3,2
110
mediaan
68
37
2,3
78
AM optimale belasting AM realistische belasting AM hoge belasting
48
26
27
95
99
55
3,7
129
131
72
3,9
135
AM
37139
33+35
2,3£2,0
114 +101
GM
23
21
1,8
90
mediaan
22
20
1,7
86
AM realistische belasting AM nominale belasting AM sparrenhout
47
42
2,8
141
12
11
1,0
52
43
38
2,8
138
AM berkenhout
28
25
1,7
83
Condities
Testen RISE conform | AM NS 3058 / EN-PME
methode / sparrenhout / 5 kachels / natuurlijke trek / 17 metingen
conform EN16510/
Testen RISE
conform NS 3058 en EN 13240 DIN+ / berkenhout en sparrenhout / burnrate 1,2 - 4,0 kg/h / nominale belasting+30 minuten meting vs realistische belasting+volledige brandcyclus / 23 metingen
) TNO Publiek
26117
16 +10
Tunnel en elektrostatische stofvanger g/kg g/GJ -
-
16/36
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
Tabel 3b. Vergelijking van de PM-uitstoot in mg/m?, g/kg en g/GJ gemeten met drie meetmethoden onder verschillende condities, op basis van de datasets van RISE, 5.1.2e
Condities
Testen 5.1.2e AM conform EN13240DIN+, NS3058 en BS GM 3841 / 6 kachels mediaan 2x5 metingen per kachel / 13% O2 AM nominale 2 laboratoria / belasting nominale en lage AM lage belasting belasting Testen DTI conform AM EN13240-DIN+ en GM NS3058 /13 metingen mediaan
en DTI.
Verwarmd filter
Verdunningstunnel
mg/m3 96 +214
g/GJ
g/kg
g/GJ
Tunnel en elektrostatische stofvanger g/kg g/GJ
49 13,1
80+51
45
29
7,0
116
38
63
38
26
6,5
108
4,3
72
56
42
6,8
112
4,8
79
135
100
5,9
163
5,0
82
71 1166
8,316,0
11+7
2,240,7
9
2,1
11
2,1
138198
Uit de data in Tabel 2 blijkt dat de AM waarden over het algemeen iets hoger liggen dan de GM waarden, maar dat ze nog redelijk vergelijkbaar zijn, wat betekent dat er geen hoge uitschieters in de meetdata aanwezig is. Hierop is één uitzondering: de meetdata van de verwarmd filtermethode in de testen van 5.1.2e , daar is het AM ruim 2x hoger dan het GM, wat betekent dat er een enkele hoge fijnstof concentratie is gemeten. Dit is ook te zien in de hoge standaarddeviatie, die in maat is voor de spreiding in gemeten waarden. Verder blijkt dat met de verdunningstunnelmethode met filter de hoogste fijnstof concentraties worden gemeten. Deze liggen 3 - 8 keer hoger dan met de verwarmd filter methode en 1,5 - 2 keer hoger dan bij de elektrostatisch precipitator methode. Bij nominale (optimale) belasting van de houtkachel worden voor alle methoden de laagste fijnstof concentraties gemeten, maar is het verschil tussen de verwarmd filter methode en verdunningstunnel methode het hoogst. Het verschil tussen beide methoden wordt steeds kleiner naarmate de kachel meer wordt belast. Bij lage (deel) belasting van de kachels wordt het verschil tussen beide methoden ook kleiner. Dit is relevant omdat de testen voor Ecodesign worden uitgevoerd bij nominale belasting, waarbij het verschil dus het grootst is. Tenslotte blijkt dat sparrenhout tot meer (ca.
50-60%) fijnstof uitstoot leidt dan berkenhout.
In de Europese normen EN 13240 en EN 16510 is als hardhout, waaronder berkenhout
voorgeschreven, terwijl in de Noorse norm NS 3058 sparrenhout wordt gebruikt.
2.2.2 Vergelijking met PM-limieten en toleranties (vraag 2) Effect van meetmethode op testuitslag Ondanks het feit dat met de verwarmd filter methode een lagere fijnstof uitstoot wordt gemeten dan met de verdunningstunnel methode, kan op basis van deze vergelijking nog
geen uitspraak worden gedaan of kachels met de ene of de andere methode vaker aan de eisen voldoet. Hiervoor moeten de resultaten ook worden vergeleken met de bij de norm behorende fijnstof uitstoot eisen, zoals opgenomen in de EU Verordening.
) TNO Publiek
17/36
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
10000
® beide methoden < eis voor PM-uitstoot (43%)
© verwarmd filter > eis voor PM-uitstoot (20%) Sverdunningstunnel > eis voor PM-uitstoot (18%) 1000
® beide methoden > eis voor PM-uitstoot (20%) O metingen RISE Xx metingen DTI
100
oc °%
+ metingen 5.1.2e
zo Mm xk ©
PE
10
ue 0,1
10
100
Verdunningstunnel (g/kg) Figuur 4. Correlatie tussen de verwarmd filter methode en de verdunningstunnel methode op basis van 2 datasets: RISE (EN-PME methode met verwarmd filter bij 180 °C, zwart omcirkeld) en 5.1.2e (DINplus
methode met verwarmd filter bij 70°C), waarbij de data is vergeleken met de eis voor PM-uitstoot
(respectievelijk 40 mg/m3 en 5 g/kg). De percentages geven het deel van de metingen aan dat binnen dit criterium valt.
In Figuur 4 is de meetdata van 5.1.2e en RISE nogmaals uitgezet in een correlatiediagram, waarbij de data voor de verwarmd filter methode is uitgedrukt in mg/m? en de data voor de
verdunningstunnel methode in g/kg. In aanvulling hierop zijn ook metingen van DTI
meegenomen die in het kader van het EU project IMPRESS 2 [EU project IMPRESS 2] zijn uitgevoerd. De meetdata is ingedeeld in 4 categorieën die zijn aangeduid met verschillende kleuren:
groen - beide meetmethoden geven een testresultaat dat voldoet aan de eis voor fijnstof
uitstoot (dit is 40 mg/m? voor de verwarmd filter methode en 5 g/kg voor de
verdunningstunnel methode).
rood - beide meetmethoden geven een testresultaat dat niet voldoet aan de eis voor fijnstof uitstoot. oranje - alleen de verwarmd filtermethode geeft een testresultaat dat niet voldoet aan de eis voor fijnstof uitstoot. geel - alleen de verdunningstunnel methode geeft een testresultaat dat niet voldoet aan de eis voor fijnstof uitstoot. Op basis van de resultaten in Figuur 4 blijkt dat voor 63% van de metingen (43% < eis en 20% > eis) beide methoden eenzelfde testuitslag zouden opleveren. Voor 20% van de metingen geeft alleen de verwarmd filter methode een negatieve uitslag en voor 18% van de metingen
geeft alleen de verdunningstunnel methode een negatieve uitslag. Het totale percentage waarbij de testuitslag van beide methoden niet overeenstemt (38%) is hiermee relatief hoog en de methoden zijn dus niet goed vergelijkbaar. Het is echter niet zo dat één van de methoden vaker tot conformiteit leidt dan de andere.
Op basis van de resultaten in Tabel 2 bleek ook dat bij nominale (optimale) belasting van de houtkachel het verschil tussen de verwarmd filter methode en verdunningstunnel methode
het hoogst is. Daarom zijn aanvullend uit alle meetdata in Figuur 4 de fijnstof waarden
) TNO Publiek
18/36
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
geselecteerd bij nominale belasting van de houtkachel. Hieruit blijkt dat in 56% van de metingen de verwarmd filter en verdunningstunnel methode eenzelfde testuitslag oplevert. In 22% van de metingen geeft alleen de verwarmd filter methode een negatieve uitslag en in 22% van de metingen geeft alleen de verdunningstunnel methode een negatieve uitslag. Dit is vergelijkbaar met de resultaten gebaseerd op alle meetdata, waarbij lage, nominale en hoge belasting is meegenomen. De keuze voor nominale belasting heeft dus geen duidelijke invloed op welke methode vaker een gunstige uitslag geeft. 30 25 20
® beide methoden <
5.1.2e
®verdunningstunnel
® elektrostatisch filt ® beide methoden >
15
10
0 10
15
20
25
30
Verdunningstunnel (g/kg) Figuur 5. Correlatie tussen de verdunningstunnel methode met filter en met elektrostatische precipitator op basis van de dataset van 5.1.2e , waarbij de data is vergeleken met de eis voor PM-uitstoot (respectievelijk 5 g/kg en 2,5 g/kg). De doorgetrokken lijn geeft de situatie waarbij met beide methoden dezelfde fijnstof uitstoot zou worden gemeten.
In aanvulling op bovengenoemde vergelijking is in Figuur 5 op basis van de metingen van 5.1.2e ook de verdunningstunnelmethode met filter (methode 2) vergeleken met die met een elektrostatische precipitator (methode 3). Hierbij is dezelfde systematiek aangehouden als bij de vergelijking met de verwarmd filter methode, waarbij de meetresultaten van de
verdunningstunnel methode met filter zijn getoetst aan de eis van 5 g/kg en de
meetresultaten van de methode met een elektrostatische precipitator zijn getoetst aan de
eis van 2,4 g/kg. Ook bij deze vergelijking blijkt dat voor het merendeel van de metingen (70%)
beide methoden eenzelfde testuitslag zouden opleveren, maar dat bij gebruik van de
elektrostatisch precipitator veel vaker een negatieve testuitslag wordt gevonden (26%) dan bij de verdunningstunnel met filter (4%). Het gebruik van een verdunningstunnelmethode met filter (methode 2) zou dus in dit geval relatief gunstiger zijn.
Effect van meetmethode op reproduceerbaarheid Op basis van de vergelijkingstesten van RISE, 5.1.2e en TFZ, waar meerdere individuele metingen per kachel inclusief testcondities zijn uitgevoerd is voor de drie meetmethoden de herhaalbaarheid bepaald. De herhaalbaarheid geeft de spreiding in individuele meetresultaten weer, waarbij de test is herhaald met dezelfde kachel en onder identieke
testcondities. Als maat voor de herhaalbaarheid geldt de variatiecoëfficiënt (relatieve standaardafwijking), uitgedrukt als percentage. Hoe hoger het percentage hoe groter de spreiding tussen de meetresultaten en hoe groter de meetonzekerheid.
) TNO Publiek
19/36
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
Naast herhaalbaarheidstesten zijn ook verschillende meetcampagnes georganiseerd waarbij door verschillende testlaboratoria dezelfde kachels onder dezelfde testomstandigheden zijn bemeten. Op basis van de meetresultaten is hieruit de interlaboratorium reproduceerbaarheid bepaald, die de spreiding weergeeft tussen meetresultaten van de deelnemende laboratoria. In Tabel 4 zijn de variatiecoëfficiënten (CV %) gegeven die zijn
gevonden bij deze twee soorten testen. Indien bekend, is bij meerdere kachels en
testomstandigheden zowel de gemiddelde als (tussen haakjes) de minimale en maximale variatiecoëfficiënt gegeven. Als prestatie-eis voor de herhaalbaarheid van een analyse- of testmethode wordt vaak 20% aangehouden. Daarom is voor een aantal herhaalbaarheidstesten van 5.1.2e ook het percentage testen (kachel + testcondities) gegeven met een variatiecoëfficiënt groter dan
20%, aangeduid als “herhaalbaarheid”. De resultaten in Tabel 4 later zien dat de
variatiecoëfficiënt van alle drie de fijnstof meetmethoden over het algemeen (in 9 - 85% van de gevallen) hoger ligt dan deze 20%, wat betekent alle drie de meetmethoden gepaard gaan
met een grote meetonzekerheid. De verdunningstunnel methode lijkt een iets betere
herhaalbaarheid te hebben dan de verwarmd filter methode. De methode met elektrostatisch precipitator (methode 3), heeft een vergelijkbare herhaalbaarheid als de verdunningstunnel methode met filter (methode 2). Tabel 4. De herhaalbaarheid en interlaboratorium reproduceerbaarheid van de drie verschillende meetmethoden voor fijnstof, op basis van data van TFZ, RISE en 5.1.2e . MeetElektrostatisch Aantal en type Studie Verwarmd filter Verdunningskachels tunnel protocol precipitator Herhaalbaarheid - variatiecoefficient CV (%) RISE 5.1.2e 2021] 5.1.2e
5.1.2e
2017]
et al,
,
TFZ [ 5.1.2e 2016]
8 houtkachels
EN-PME
36%
30%
6 kachels
DIN+
40 (13-111) %
20 (1-50) %
29 (2-64) %
5 houtkachels
DIN+
onbekend
27 (1-50) % 50% CV>20% 32 (9-57) % 75% CV>20%
30 (16-64) % 85% CV>20%
onbekend
43 (18-111) % 85% CV>20% 27 (6-53) % 50% CV>20%
9 houtkachels
DIN+
65% CV>20%
9 (3-13) %
Intralaboratorium reproduceerbaarheid - variatiecoefficient CV (%) Pelletkachels ” beReal 32-37% (7 testlabs)
TFZ [ 5.1.2e
2016]
PrEN1651
9-20%
beReal
29-43%
PrEN1651
29-44%
DIN+
61%
0 - DIN+ Houtkachels ” (7 testlabs) 5.1.2e
25 (9-38) %
5.1.2e
2017]
,
2 houtkachels 2 (2 testlabs)
— DIN+
45%
1 pelletkachel
EN-PME 16 (6-22) % (7 testlabs) 1 houtkachel ? EN-PME 18 (8-28) % (7 testlabs) 1) gelijktijdige metingen aan dezelfde kachel met dezelfde testopstelling 2) metingen met verschillende testopstellingen
DTI [IMPRESS-2]
) TNO Publiek
20/36
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
Over het algemeen is de interlaboratorium reproduceerheid beter dan de herhaalbaarheid, te
zien aan de over het algemeen lagere variatiecoëfficiënten. Dit duidt erop dat de meetonzekerheid niet zozeer wordt bepaald door de het uitvoerende laboratorium, maar door
de testmethode zelf. Uit de validatietesten die de afgelopen jaren door diverse onderzoeksinstanties (0.0. TZF en 5.1.2e ) zijn uitgevoerd, waarbij het effect van testvariabelen op de fijnstofuitstoot is bestudeerd, blijkt dat testomstandigheden en
brandstofkarakteristieken een grote invloed hebben op de uiteindelijke fijnstofuitstoot (zie
Tabel 6). Voor een verbrandingsproces in een houtkachel is het lastig deze variabelen identiek te houden, wat zich uit in een grote meetonzekerheid. Wel lijkt op basis van de interlaboratorium resultaten dat de reproduceerbaarheid van de ENPME methode iets beter is dan de DINplus methode. Waarschijnlijk wordt dit veroorzaakt door
de hogere temperatuur van het verwarmd filter (180° C in plaats van 70° C), waardoor condensatieprocessen een kleinere rol spelen. Daarnaast is de geoorloofde afwijking in
temperatuur (+/- 10°C) van de EN-PME methode strenger dan de temperatuur eisen van de DINplus methode (70 - 160°C), wat ook een kleinere spreiding in testresultaten zal opleveren.
Verschillen metingen door fabrikant of door testlab De grote meetonzekerheid van de fijnstof testmethoden maken een toetsing van het
meetresultaat aan de eis voor fijnstof uitstoot in de EU Verordening gecompliceerd. Dit kan
deels worden opgevangen door meerdere testmetingen uit te voeren, waarbij het gemiddelde van deze testen getoetst wordt. De verwarmd filter methode (conform EN 16510 en EN 13240) schrijft al 3 metingen voor en de elektrostatische precipitator methode (conform BS 3841) gaat zelfs uit van 5 metingen.
Tabel 5 geeft een overzicht van diverse pelletkachel en houtkachel type testen, uitgevoerd door de fabrikant zelf en door een extern controlelaboratorium. Het testresultaat van het externe laboratorium is vaak gebaseerd op meer individuele metingen dan het voorgeschreven aantal volgens de gehanteerde normmethoden. Uit de resultaten blijkt dat in 8 van de 10 gevallen het testresultaat hoger uitkomt dan dat van de fabrikant zelf en in 7 van deze 8 gevallen ligt het gemiddelde testresultaat van de
fabrikant zelfs niet binnen de minimaal en maximaal gemeten waarde van het externe laboratorium. Gemiddeld is het gemiddelde meetresultaat van het externe laboratorium meer dan een factor 2 hoger dan het gemiddelde resultaat van de fabrikant. De bevindingen
in tabel 5 laten nogmaals zien dat de meetonzekerheid van de testmethode een
complicerende factor is bij het toetsen van de fijnstof uitstoot aan de eisen voor EcoDesign kachels.
) TNO Publiek
21/36
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
Tabel 5 Vergelijkbaarheid van houtkachel type testen uitgevoerd door de fabrikant en externe laboratoria
Type testen (g/GJ - mg/m3)
Kachel - belasting
Afwijking (%)
Fabrikant
Extern lab
20 (8-28)
48 (28-79)
+140%
25 (15-55)
60 (42-108)
+140%
14 (12-16)
28 (15-38)
+100%
Pelletkketel - 10-12 metingen [UltraLowDust]
9
20 (17-23)
+122%
Houtsnippers ketel - 10-12 metingen [UltraLowDust, 2017]
15
34 (12-88)
+127%
Houtketel - 10-12 metingen [UltraLowDust]
38
26 (15-61)
-32%
Inbouw houtkachel - 10-12 metingen [UltraLowDust]
24
58 (37-79)
+142%
Schoorsteen houtkachel - 10-12 metingen [UltraLowDust] Houtkachel Nordic Air 7 - nominale belasting - 3 metingen
26
72 (36-98)
+177%
8
17 (15-20)
+113%
29
15 (12-18)
-48%
Houtkachel - nominale belasting - 5-7 metingen
[ 5.1.2e , 2016] Houtkachel - deel belasting - 5-7 metingen [ 5.1.2e , 2016] pelletkachel - nominale belasting — 5-7 metingen [ 5.1.2e 5.1.2e
,
2016]
[RISE, 2022]
Houtkachel Morsg 6141 - nominale belasting - 3 metingen (RISE, 2023]
Houtkachel - nominale belasting - 3 metingen [ 5.1.2e
, 2023] | 2 (1,5-2,5)
6(5-8)
+200%
Houtkachel - nominale belasting - 3 metingen [ 5.1.2e
, 2023] | 22 (12-38)
31 (28-33)
+41%
Houtkachel - nominale belasting - 3 metingen [ 5.1.2e
, 2023] | 70 (55-850
69 (68-70)
-1%
120
100
80 60 40 20
[]
== 10
20
30
40
50
60
Testresultaat fijn stof uitstoot fabrikant (mg/m3) Figuur 6. Correlatie tussen het testresultaat fijnstof opgegeven door de fabrikant en de gemiddelde waarde gemeten door een extern laboratorium onder dezelfde testcondities als de fabrikant. De ‘foutenbalken’ geven de spreiding in individuele metingen van het externe laboratorium. De doorgetrokken lijn geeft de situatie waarbij met beide methoden dezelfde fijnstof uitstoot zou worden gemeten.
) TNO Publiek
22/36
5.1.2e
▪ ▪ ▪ ▪
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
In Tabel 6 zijn de resultaten van diverse vergelijkingstesten, uitgevoerd door TFZ en 5.1.2e , weergegeven, waarbij het effect van diverse testparameters is onderzocht [ 5.1.2e (2017); 5.1.2e et al, 2018]. Het is duidelijk dat elk van deze variabelen de testresultaten aanzienlijk kan beïnvloeden. Standaardisatie van testparameters is dus essentieel voor een eenduidig
resultaat. Wat verder opvalt is dat de spreiding in testresultaten toeneemt bij slechtere
verbrandingscondities (0.9. vochtig hout).
Tabel 6 De effecten van diverse testcondities en meetparameters op de uitstoot van fijnstof op basis van data van TFZ en 5.1.2e
.
Test conditie/parameter Belasting Rookgastrek
PM meting - luchtsnelheid Goede verbranding droog sparrenhout 18% vocht
PM uitstoot (mg/m3) 100%
65%
30%
168 (140-205)
101 (95-105)
127 (110-140)
12 Pa
24 Pa
48 Pa
44 (28-55)
65 (25-119)
57 (29-78)
Isokinetisch
Isokinetisch-50%
Isokinetisch+50%
50 (47-58)
54 (51-59)
51 (48-52)
51 (48-52)
Slechte verbranding nat sparrenhout 60% vocht
370 (280-480)
PM meting - oriëntatie
180°
90°
0°
Goede verbranding droog sparrenhout 18% vocht
91 (80-111)
81 (74-99)
81 (75-100)
PM meting - meetduur
30 min (na 3min), zonder ontsteking
33 minuten incl. ontsteking
ontsteking
Nominale belading / DINplus
81 (47%)
93 (30%)
62 (26%)
PM meting - filtertemperatuur nat sparrenhout 59% vocht -
Filter 70°C
Filter 120°C
Filter 180°C
1300 (800-2000)
1100 (680-1600)
580 (320-920)
970 (610-1500)
890 (580-1400)
570 (310-910)
750 (470-1200)
690 (440-1100)
490 (280-810)
filterdroging in exsiccator nat sparrenhout 59% vocht filterdroging bij 120°C nat sparrenhout 59% vocht filterdroging bij 180 °C
420 (280-560)
240 (180-300)
250 (230-280)
Hele cyclus, zonder
Nominale belading droog hout
81 (47%)
77 (26%)
Lage belading droog hout
36 (39%)
106 (52%)
Filterconditionering droog sparrenhout 17% vocht nat sparrenhout 55% vocht meting in rookgaskanaal nat sparrenhout 55% vocht meting in verdunningstunnel
) TNO Publiek
Drogen in exsiccator (20°C)
Drogen bij 120°C
Drogen bij 180°C
49-51
50-53
50-53
2600 (1800-4500)
2300 (1600-4200)
1700 (1100-3100)
4200 (2700-7500)
2900 (1600-5200)
2000 (1100-3500)
24/36
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
2.3 Conclusies vergelijking van testmethoden
Sinds 1 januari 2022 moeten houtkachels voldoen aan eisen uit bijlage IT van de Verordening
(EU) 2015/1185 ter uitvoering van Richtlijn 2009/125/EG, waaronder een eis aan de
fijnstofuitstoot. In dit hoofdstuk zijn de drie goedgekeurde meetmethoden voor het bepalen van fijnstofemissies van kachels in detail met elkaar vergeleken. Hierbij is voornamelijk gebruik gemaakt van de resultaten van diverse validatie- en vergelijkingsstudies die voor landelijke overheden (DEFRA en Norwegian Environmental Agency) en in het kader van Europese onderzoeksprogrammar’s (IEA BioEnergy beReal, UltraLowDust, Real-LIFE en IMPRESS 2) zijn uitgevoerd.
In het algemeen leiden meetmethoden die gebruik maken van een verdunningstunnel tot hogere gemeten fijnstofemissiewaarden dan meetmethoden die gebruik maken van een
verwarmd filter in de rookgasafvoer. Dit beeld wordt bevestigd door vrijwel alle
vergelijkingsstudies. De lagere temperatuur in het verdunningssysteem leidt tot meer condensatie en extra vorming van secundaire organische deeltjes. Gemiddeld liggen de fijnstof waarden gemeten met een verdunningssysteem een factor 1,5 hoger dan gemeten in het onverdunde rookgas. Bij lage fijnstof uitstoot lijkt het verschil tussen de verwarmd filter en verdunningstunnel methode steeds groter te worden. Bij nominale (optimale) belasting van de houtkachel worden de laagste fijnstofemissiewaarden gemeten, waarbij het verschil tussen beide methoden kan oplopen tot een factor 8. Het is mogelijk dat dit verband houdt
met betere verbrandingscondities en het effect op de vorming van onvolledige
verbrandingsproducten en secundaire organische deeltjes.
In slechts één van de vergelijkingsstudies is de fijnstof meting met een elektrostatisch
precipitator meegenomen. Deze methode wordt eigenlijk alleen gebruikt in het VK. Uit deze studie blijkt dat gemeten fijnstofemissiewaarden met de elektrostatisch precipitator ongeveer een factor 2 lager zijn dan met de verdunningstunnel. Echter ook hier is de correlatie bij lage
fijnstof emissiewaarden slecht en worden met beide methoden vergelijkbare waarden gemeten.
Ondanks het feit dat met de drie meetmethoden andere fijnstofemissiewaarden worden gemeten, kan op basis hiervan nog geen uitspraak worden gedaan of een bepaalde methode
tot meer goedkeur of afkeur leidt. Hiervoor moeten de gemeten waarden ook worden vergeleken met de fijnstof uitstoot eisen, zoals opgenomen in de EU Verordening. Bij een vergelijking tussen de verwarmd filter methode en de verdunningstunnel blijkt zowel bij nominale als hoge belasting dat ongeveer 60% van de metingen eenzelfde toetsingsresultaat geeft en in ca. 40% van de gevallen de toetsingsuitslagen afwijken. Echter, geen van de twee
methoden leidt tot een gunstiger resultaat. De vergelijking tussen de elektrostatische
precipitator methode en de verdunningstunnelmethode met filter geeft eenzelfde resultaat, echter hierbij suggereren de afwijkende metingen dat het gebruik van de verdunningstunnel met filter gunstiger kan zijn. Op basis van de vergelijkingsstudies is ook inzicht verkregen in de meetonnauwkeurig van de drie meetmethoden. De meetonzekerheid wordt bepaald door de herhaalbaarheid (spreiding
in emissiewaarden door hetzelfde laboratorium gemeten) en de reproduceerbaarheid
(spreiding in de emissiewaarden gemeten door verschillende laboratoria). Over het algemeen is de meetonzekerheid van alle drie de meetmethoden hoog. Op basis van herhaalbaarheid lijkt de verwarmd filter methode (DINplus) iets slechter te scoren dan de verdunningstunnel en elektrostatisch precipitator. De reproduceerbaarheid is ongeveer vergelijkbaar met de
herhaalbaarheid wat erop duidt dat de meetonzekerheid vooral wordt bepaald door de
variatie in de testcondities.
) TNO Publiek
25/36
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
Uit de validatietesten blijkt verder dat kleine variaties in testomstandigheden en brandstofkarakteristieken een grote invloed kunnen hebben op de uiteindelijke
fijnstofemissiewaarden. Voor een verbrandingsproces in een houtkachel is het lastig deze variabelen identiek te houden, wat zich uit in een relatief grote meetonzekerheid. Wel lijkt de reproduceerbaarheid van de EN-PME methode iets beter te zijn dan de DINplus methode. Waarschijnlijk wordt dit veroorzaakt door de hogere temperatuur van het verwarmd filter, waardoor condensatieprocessen een kleinere rol spelen. Daarnaast is de geoorloofde afwijking in filtertemperatuur van de EN-PME methode kleiner dan voor de DINplus methode,
wat ook een kleinere spreiding in testresultaten kan opleveren. De verschillen in meetprocedure tussen de EN-PME en DINplus methode leiden overigens niet tot andere fijnstofemissiewaarden; vergelijkingsstudies laten vergelijkbare (£20%) fijnstofconcentraties zien.
De grote meetonzekerheid van de fijnstof testmethoden maken een toetsing van het meetresultaat aan de eis voor fijnstofuitstoot in de EU Verordening gecompliceerd. Uit controletesten van kachels door externe laboratoria blijkt dat in 80% van gevallen de
fijnstofemissiewaarde hoger te zijn dan de opgegeven waarde door de fabrikant. Gemiddeld komt de fijnstofemissiewaarde 2 keer hoger uit dan opgegeven door de fabrikant. In Tabel 7 zijn de afwijkingen op basis van de hertesten door externe laboratoria vergeleken met de
grenswaarden en controletoleranties in de EU Verordening 2015/118 samengevat (in absolute waarden). Hieruit kan worden geconcludeerd dat de maximaal geconstateerde
afwijkingen bij herhalingstesten hoger zijn dan de controletolerantie voor toezichthouders die in Verordening 2015/1188 is opgenomen. Voor de verwarmd filter methode zijn afwijkingen
gevonden van 46 en 51 mg/m’, terwijl de tolerantiegrens 20 mg/m? bedraagt. Voor de verdunningstunnel methode bedraagt de maximale afwijking 1,8 tot 6,4 g/kg, terwijl de tolerantiegrens 1 g/kg bedraagt. Voor de verdunningstunnel met elektrostatisch filter is geen informatie beschikbaar over hertesten en controletesten.
In conclusie kan worden gesteld dat standaardisatie van de meetprocedure en
testomstandigheden en uniforme brandstofkarakteristieken essentieel zijn om de meetonzekerheid te minimaliseren zodat een eenduidig testresultaat kan worden bereikt.
Tabel 7 Vergelijking van de gemiddeld en maximaal geconstateerde afwijkingen bij hertesten door een extern laboratorium met de grenswaarden en controletolerantie uit de EU Verordening 2015/1185. Grenswaarde Meetmethode Controletolerantie voor Gemiddelde/maximaal Bijlage II Verordening 2015/1185
toezichthouders
geconstateerde afwijkingen bij
Bijlage IV Verordening 2015/1185
herhaling uit het literatuuronderzoek
verwarmd filter
40 mg/m? bij 13 % O2
20 mg/mm?
18/46 mg/m; 22/51mg/m;2
verdunningstunnel
5 g/kg (droge stof)
19/kg
1/1,89/kg > 4,416,49g/kg
elektrostatisch
2,4 g/kg (droge stof)
0,8 g/kg
4%
fijnstof uitstoot
filterfilter 1)
Data is afkomstig van diverse vergelijkingsonderzoeken van TFZ en RISE waarbij de fijnstof uitstootwaarden van hertesten door een extern laboratorium zijn vergeleken met de door de fabrikant opgegeven waarden [ 5.1.2e
, 2016; EU project UltraLowDust; 5.1.2e
, 2023]
2)
Data is afkomstig van het vergelijkingsonderzoek van RISE op basis van herhalingstesten op 5 kachels door hetzelfde laboratorium [RISE, 2022; RISE 2023]
3)
4)
Data is afkomstig van het vergelijkingsonderzoek van 5.1.2e op basis van metingen van 2 kachels, waarbij de fijnstof uitstoot is gemeten door 2 laboratoria [ 5.1.2e ] Er is geen vergelijkingsdata beschikbaar voor de elektrostatisch filtermethode.
) TNO Publiek
26/36
3 Internationaal beeld en handvatten voor inspecties
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
Vochtgehalte
15 +/-3%
16 +/- 4%
16-20%
<20%
Rookgastrek
Gecontroleerd bij 12 Pa (nominale
Gecontroleerd bij
Natuurlijke rookgastrek
Gecontroleerd bij 12 Pa
EN-PME methode, in de schoorsteen - over
DIN+ methode, in de schoorsteen over verwarmd filter (70°C)
Isokinetisch - in een verdunningstunnel filtertemperatuur £
Electrostatische precipitator & optische smoke meting aan uiteinde schoorsteen of
PM meting
warmteafgifte) en minimaal bij 6 Pa (gedeeltelijke warmteafgifte) verwarmd filter (180°C)
12 Pa
35°C
filtermethode in verdunningstunnel (conform BS 3841)
Filter
180 °C gedurende 1 uur
105 °C gedurende 1
Pellets
20 (+10) mg/m3
20 (+10) mg/m3
2,5 (+1) g/kg
1,2 (+0,8) g/kg
Vaste fossiele
40 (+20) mg/m3
40 (+20) mg/m3
5 (+1) g/kg
5 (+0,8) g/kg
kamer temperatuur UUr behandeling gedurende 24 uur Eisen PM-uitstoot en tolerantie (bij 13% 02) conform de EU Verordening 2015/1185 Hout 40 (+20) mg/m3 40 (+20) mg/m3 5 (+1) g/kg 2,4 (+0,8) g/kg
brandstoffen
) TNO Publiek
B
28/36
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
Tabel 1 van hoofdstuk 2 gaf al een eerste beeld van welke meetmethoden in welke Europese landen het meest gebruikelijk zijn, omdat de normen in die landen zijn ontwikkeld Zo gebruiken fabrikanten en importeurs in Duitsland en Oostenrijk met name de verwarmd filter meetmethode (EN 13240 of DINplus), Noorwegen gebruikt een verdunningstunnel (NS 3058/NS 3059) en het Verenigd Koninkrijk gebruikt een elektrostatische stofvanger (CEN/TS 15883). Een globaal overzicht van de in Nederland en de EU verkochte toestellen kon worden gegeven door de Stichting Nederlandse Haarden en Kachelbranche [Gelten, 2024]. De NHK verzamelt verkoopinformatie van de leden, waaronder fabrikanten, leveranciers en installateurs. Bij de NHK zijn vrijwel alle grote Nederlandse producenten en importeurs aangesloten. De NHK geeft aan dat volgens hun informatie verkoop binnen EU voor 90% toestellen geproduceerd in de EU, of het Verenigd Koninkrijk (VK) en Noorwegen betreft. Vrijwel alles wat in Europa wordt verkocht is dus van Europese origine. NHK schat verder dat de overige 10% die in Europa vooral via bouwmarkten en internet wordt verkocht, juist van Aziatische makelij is.
Wat betreft verkoop specifiek in Nederland geeft NHK aan dat 50% afkomstig is van
Nederlandse producenten, 40% is afkomstig van andere EU landen (plus VK en Noorwegen) en ook weer ca. 10% afkomstig is van buiten Europa. Dit gedeelte wordt voornamelijk weer verkocht via bouwmarkten en via internet. Ook in Nederland geldt deze 10% voornamelijk van Aziatische makelij is. NHK wijst er verder op dat bouwmarkten en internetverkopers in Nederland niet bij de NHK aangesloten zijn. In die zin vindt verkoop via deze kanalen dus buiten het blikveld van de NHK plaats. Deze verkoopkanalen zijn daarnaast ook niet aangesloten bij andere overlegvormen zoals het schone lucht akkoord.
Een eerdere grove schatting door TNO van het jaarlijkse aantal nieuw verkochte toestellen (vrijstaande kachels, inzethaarden en pelletkachels) bedraagt tussen de 10.000 en 30.000 toestellen.
3.2 Zichtbare eigenschappen van houtkachels ten aanzien van uitstoot en efficiëntie eisen Ecodesign stelt minimale eisen aan zowel de fijnstofemissie als het thermisch rendement van houtverbrandingsapparatuur. De vraag of er zichtbare kenmerken bestaan op basis waarvan
verondersteld kan worden dat rendements- of emissie-eisen mogelijk niet zullen worden
gehaald, is aan een productontwikkelingsspecialist van een grote Nederlandse fabrikant [Smit, 2024] voorgelegd. De door hem gegeven informatie is in onderstaande verwerkt.
Een te laag rendement wordt met name veroorzaakt door ofwel een te grote luchtovermaat in de rookgassen, ofwel een te hoge rookgastemperatuur. Te hoge fijnstof emissie wordt door onvolledige verbranding, met name als gevolg van een afwezige of inadequate secundaire verbranding. Alvorens hier verder op in gegaan wordt, worden eerst kort de functies van de verschillende luchtstromen waar een moderne houtkachel gebruik maakt toegelicht: _ Primaire lucht: via de stookbodem (rooster); nodig om de koude houtblokken te doen ontgassen en voldoende temperatuur te genereren dat de pyrolysegassen ontbranden; over het algemeen alleen nodig gedurende de eerste paar minuten na belading en tijdens de eerste aanmaak belading
) TNO Publiek
29/36
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
Secundaire lucht: via de achterwand; nodig gedurende het gehele verbrandingsproces; zorgt voor een zo volledig mogelijke verbranding van de verbrandings-/pyrolysegassen Ruitbeluchting: via bovenzijde van het venster; nodig gedurende het gehele verbrandingsproces om roetaanslag op de ruit te voorkomen; draagt echter ook bij aan de naverbranding en de primaire verbranding (deze luchtstroom valt immers naar beneden tegen de houtblokken aan)
Verder gelden om een optimale verbranding te bewerkstelligen drie regels die betrekking hebben op temperatuur, tijd en turbulentie: _ Tijd: voldoende verblijftijd voor de gassen om volledig te verbranden bij voldoende hoge temperatuur. Temperatuur: voldoende hoge temperatuur door goede isolatie van de verbrandingskamer.
Turbulentie: voldoende turbulentie voor een goede menging van de verbrandingsgassen met de verbrandingslucht.
3.2.1 Te hoge luchtovermaat Een te hoge luchtovermaat in de rookgassen kan voorkomen bij een interieur van bijvoorbeeld gietijzer, zonder deugdelijke thermische isolatie daarachter. Dit veroorzaakt dan een relatief koude verbrandingskamer met een hoge luchtovermaat als gevolg. Indien het interieur van Vermiculiet of een ander goed isolerend keramiek is gemaakt zal waarschijnlijk wel aan de rendement eis worden voldaan. Een tweede reden voor een te hoge luchtovermaat kunnen
de gebruiksinstructies zijn. Indien de gebruiksaanwijzing een belading voorschrijft die abnormaal laag is ten opzichte van de oppervlakte van de stookbodem, en er wordt daarnaast
gesteld dat dit de nominale belading is, dan zal bij het stoken op deze belading de luchtovermaat eigenlijk te hoog zijn en niet aan de rendementseis voldaan worden.
3.2.2 Te hoge schoorsteentemperatuur Een te hoge schoorsteentemperatuur (de tweede reden voor een laag rendement) kan het gevolg zijn van de afwezigheid van secundaire luchttoevoer (normaal via openingen in de achterwand). Dit zal met name een effect hebben op de rookgasemissies. De haard is in dat geval afhankelijk van primaire lucht (via het rooster) en ruit beluchting. Door met name de
primaire lucht kan de verbrandingssnelheid dermate groot worden dat dit uiteindelijk
resulteert in een hoge schoorsteen temperatuur. De primaire lucht zorgt voor een stijging van
de rookgastemperatuur omdat het vuur hierdoor voortdurend wordt aangejaagd. Omdat ruitbeluchting ook gedeeltelijk het vuur aanjaagt zal ook hierdoor (beperkt) de temperatuur stijgen. Door te stoken met alleen secundaire lucht (en ruitbeluchting) zal de brandstof op een meer beheerste manier ontgassen en een betere meer volledige verbranding worden bereikt.
Er dient opgemerkt te worden dat openingen voor secundaire lucht niet altijd goed zichtbaar zijn (vanwege design redenen), maar ondanks dat wel degelijk aanwezig kunnen zijn. Bij inspectie van het toestel verdient het de voorkeur om rechtstreeks te informeren naar de aanwezigheid van openingen voor secundaire luchttoevoer bij de fabrikant of leverancier. Een tweede reden voor een te hoge schoorsteentemperatuur kan een te kleine remplaat boven in de haard zijn (zeker indien deze als enige remplaat aanwezig is), waardoor er een grote doorstroomopening naar de schoorsteen ontstaat. Dit leidt dan weer tot een hoge
schoorsteentemperatuur en verlaagd rendement. De grotere remplaat of meerdere
remplaten gaan dit tegen. Tenslotte dient te worden opgemerkt dat een hoge schoorsteen temperatuur, met betrekking tot de rendement bepaling, samen kan gaan met juist een lage luchtovermaat en omgekeerd
) TNO Publiek
30/36
) TNO Publiek } TNO 2024 R12760
(lage schoorsteentemperatuur - hoge luchtovermaat). In deze gevallen kan dan het
rendement alsnog voldoen. Eerder beschreven uiterlijke kenmerken dienen dus beschouwd te worden als mogelijke aanwijzingen voor een (te) laag rendement, maar hoeven niet per se hiertoe te leiden.
3.2.3 Te hoge fijnstof emissie door onvolledige verbranding
Om aan de huidige strenge emissiegrenswaarden te voldoen zijn voorzieningen voor
secundaire verbranding essentieel. Secundaire verbranding vindt plaats boven het vuur, door
aanvoer van secundaire lucht via de achterwand. Indien een toestel niet beschikt over dergelijke voorzieningen zullen de Ecodesign emissienormen zeer waarschijnlijk niet gehaald kunnen worden. Voor een zo volledig mogelijke verbranding is verder voldoende uitbrandhoogte nodig. Het is
echter moeilijk op voorhand te bepalen of een bepaalde geconstateerde hoogte van de verbrandingsruimte voldoende is. Daarvoor spelen nog andere factoren, zoals de mate van
isolatie van de verbrandingskamer en de stromingspatronen van de lucht in de
verbrandingskamer een belangrijke rol. Gemiddeld genomen kan verder worden gesteld dat een verbrandingskamer met Vermiculiet bekleding over het algemeen een lagere emissie geeft dan een verbrandingskamer enkel van gietijzer. Met behulp van de katalysator kan de CO en VOC emissie verder worden gereduceerd maar
een katalysator is niet essentieel voor het halen van de Ecodesign fijnstof norm. Een katalysator kan ook het rendement van het toestel iets verhogen.
3.3 Emissie volgens meetprotocollen vergeleken met de werkelijke emissie
het beoordelen van de overweging bij milieuprestaties van houtverbrandingsapparatuur is hoe de werkelijke emissie van het toestel zich in de praktijk verhoudt tot emissie tijdens het typegoedkeuringsproces. Kort gezegd komen omstandigheden tijdens emissiemetingen voor typegoedkeuring meestal neer op het gebruik Een
verdere
van standaard kwaliteit brandstof en een nominale belasting van het toestel. In veel
onderzoeken is het echter duidelijk geworden dat wanneer niet aan de voorwaarden ten aanzien van de beladingsgraad en de brandstofkwaliteit wordt voldaan, de emissie van het
toestel vele malen hoger kan zijn. Dit is met name regelmatig het geval bij moderne toestellen die in principe onder ideale omstandigheden aan strenge emissienormen voldoen.
In verschillende studies is voor moderne houtverbrandingstoestellen het effect van het
suboptimaal bedrijven (zoals deellast, smoren, overbelading) van het toestel, of het gebruik van te vochtig of juist te droog hout onderzocht. Zo hebben 5.1.2e en 5.1.2e gevonden dat bij de door hen geteste kachels deellast bedrijf (30% van de nominaal) resulteerde in een
gemiddelde toename van de fijnstofemissie met een factor 1,5 tot 3. Het Noorse NS3058