F2 RIVM rapport mei 2021

Pagina 48 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

fossiele brandstoffen. De laatste jaren zijn bijvoorbeeld kolencentrales steeds meer biomassa gaan verbranden. Bij verbranding van biomassa komen schadelijke stoffen vrij, zoals fijnstof en stikstofoxiden, die effect hebben op de gezondheid. Om de uitstoot van deze stoffen naar de lucht te beperken, zijn emissienormen vastgesteld. Grote biomassacentrales, met een vermogen groter dan 15 MW, moeten aan strengere emissienormen voldoen dan kleinere centrales (vermogen tussen 1 en 15 MW) en warmteketels (vermogen kleiner dan 1 MW). Zo bedragen de emissienormen voor fijnstof voor grote, middelgrote en kleine centrales resp. 5, 20 en 40 mg Nm3. 12 In Nederland zijn naar schatting enkele duizenden kleine, tweehonderd tot driehonderd middelgrote, en een tiental grotere biomassa-installaties in gebruik voor opwekking van elektriciteit en warmte. Daarnaast is er een aantal nieuwe installaties bijna in gebruik of nog in aanbouw. 13 Het gezamenlijke vermogen aan energie van deze installaties wordt geschat op 3 tot 5 GW. In feite zijn hout- en pelletkachels die worden gebruikt voor verwarming van woningen en andere gebouwen ook – zeer kleine – biomassainstallaties. Voor deze kachels zijn de emissienormen uit de kaderrichtlijn ECODESIGN Directive (2005/32/EC) van toepassing: 40 mg Nm3 fijnstof (voor pelletkachels 20 mg Nm3) en 20 mg Nm3 NOx.

Bij vergisting worden (na scheiding van stoffen die niet kunnen worden omgezet, zoals taaie grassen) micro-organismen aan de biomassa toegevoegd, die de organische stoffen in een anaeroob proces omzetten in biogas, een mengsel van koolstofdioxide (CO2) en methaan (CH4). Dit mengsel wordt opgevangen en gebruikt als brandstof om een generator te laten draaien die warmte en elektriciteit produceert. Naast de gassen ontstaat er nog een ander product: het zogenaamde digestaat. Dit kan na ontwatering weer worden gebruikt als meststof. Dierlijke mest wordt, in een vergelijkbaar proces, ook gebruikt voor vergisting, al dan niet in combinatie met andere biomassa (co-vergisting). Met biogas kunnen elektriciteit en warmte worden opgewekt door het gas te verbranden in een gasmotor. Biogas kan ook in het aardgasnet worden gebracht. Hiervoor moet het biogas wel extra worden schoongemaakt. Het product wordt groen gas genoemd. Biogas en biobrandstoffen worden besproken in paragraaf 4.8. Bij vergassing wordt organisch materiaal uit biomassa onder zeer hoge temperatuur verwarmd, waardoor de biomassa direct overgaat in een gasvormige fase. Daarbij wordt zuurstof toegevoegd. Het gas dat bij dit proces ontstaat, wordt vervolgens ‘chemisch gekraakt’ en omgezet in waterstof, methaan, stikstof, koolstofmonoxide, koolstofdioxide en water.

Deze gassen kunnen worden gebruikt voor energieopwekking, maar ook als grondstof in de chemische industrie of – na zuivering en opwerking – als relatief schone brandstof voor verbrandingsmotoren van machines of voertuigen. 12 Een emissienorm geeft aan hoe hoog de maximale concentratie mag zijn in het zogenaamde rookgas, dat uit de centrale via de schoorsteen de atmosfeer in stroomt. 13 Er zijn geen exacte cijfers bekend over het totaal aantal installaties dat (bijna) in gebruik is of in aanbouw, en hun gezamenlijke vermogen. Dat komt onder andere doordat – mede vanwege discussies over twijfel aan de duurzaamheid van biomassa voor energiewinning en groeiende (lokale) weerstand tegen biomassacentrales – vergunningen zijn vertraagd of besluiten over toepassing van biomassa worden herzien. Daarnaast zijn er installaties waar biomassa niet de enige brandstof is en zijn er ook biomassa-installaties die (gedeeltelijk) worden gebruikt voor de productie van biogas en biobrandstoffen.

Pagina 49 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

Samengevat wordt biomassa toegepast voor zowel directe opwekking van elektriciteit en warmte en als voor de productie van biogas (verwarming van gebouwen, glastuinbouw, mobiliteit), biobrandstoffen (mobiliteit, in het bijzonder luchtvaart, zeescheepvaart en zwaar wegtransport), meststof (landbouw), en materialen en grondstof voor de chemische industrie. In de afgelopen jaren is voor al deze doelen het gebruik van biomassa toegenomen. De behoefte aan en toepassing van biomassa in de toekomst is afhankelijk van veel factoren en ontwikkelingen op nationaal en internationaal niveau. Zo hebben de Europese lidstaten afspraken gemaakt over verduurzaming van de energiewinning, waaronder gebruik van biomassa. Aan de andere kant is er steeds meer discussie in hoeverre het gebruik van biomassa op lange termijn klimaatneutraal is. In sommige landen worden bijvoorbeeld regenwouden en veengronden, die fungeren als sponzen die CO2 uit de lucht halen, vervangen door palmolieplantages voor de productie van biodiesel. Daarnaast is er sprake van vervuiling door het transport van biomassa van de bron naar de verwerkingslocatie, vooral als dat over grote afstanden gebeurt. In Nederland is er als de groei van het gebruik doorzet, minder biomassa beschikbaar dan dat er behoefte aan is, waardoor ons land steeds meer biomassa zal moeten importeren.

Een andere kritische kanttekening betreft een mogelijk negatief effect op de biodiversiteit, al is dat vanwege verschillen in definities van biodiversiteit lastig te beoordelen. Tot slot komen er bij de verwerking van biomassa stoffen vrij die schadelijk zijn voor onze gezondheid. Dit aspect wordt in de volgende paragraaf besproken. Vooralsnog wordt in het Klimaatakkoord biomassa genoemd als een ‘transitiebrandstof’ die ‘noodzakelijk is voor de verduurzaming van onze economie en het realiseren van de Klimaatopgave’. De discussie over de voor- en nadelen van biomassa valt buiten de scope van dit rapport, maar is wel van belang om te vermelden omdat het invloed kan hebben op de ontwikkelingen en daarmee ook de mogelijke effecten op gezondheid en veiligheid. Er wordt overigens ook gewerkt aan nieuwe, milieuvriendelijkere technologieën voor biomassa, zowel wat betreft nieuwe en verbeterde toepassingen als het verlagen van emissies schadelijke stoffen. Een van de nieuwe ontwikkelingen, waar veel van wordt verwacht, is het gebruik van zeewier als biomassabron. 4.7.1

Effecten op gezondheid Bij verbranding van biomassa komen stoffen vrij als fijnstof, roet, stikstofoxiden, koolmonoxide, PAK’s en vluchtige organische componenten, die schadelijk kunnen zijn voor de gezondheid. Deze stoffen worden via de lucht verspreid in de leefomgeving. De concentraties van deze stoffen waaraan mensen kunnen worden blootgesteld hangen af van de hoeveelheden die worden uitgestoten (de emissies), de hoogte van de bron (lees: schoorsteen), de warmte-inhoud van de rookgassen, de afstand tot de bron en de weersomstandigheden. Over de effecten van het (toenemend) gebruik van biomassaverbranding op de luchtkwaliteit in Nederland is relatief weinig bekend. Dit komt Pagina 50 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

mede doordat in de landelijke emissieregistratie alleen de emissies van biomassacentrales met een vermogen groter dan 50 MW worden geregistreerd. Dit komt neer op een paar grote centrales. De emissies van het groeiend aantal installaties waarin biomassa wordt gebruikt voor opwekking van elektriciteit en warmte, blijven op deze manier buiten beeld, omdat hun vermogen lager dan 50 MW is. Voor een aantal situaties zijn berekeningen gedaan met verspreidingsmodellen, maar die geven geen landelijk representatief beeld. Over emissies en luchtverontreiniging door houtkachels is wel meer bekend. Om inzicht te krijgen in de ziektelast als gevolg van luchtverontreiniging door verbranding van biomassa, maken we onderscheid in a) grote biomassacentrales en energiecentrales die biomassa bijstoken, met een vermogen van meer dan 15 MW, b) kleine en middelgrote biomassainstallaties en zogenaamde ketels, met een vermogen van 0,1 tot 15 MW en c) houtkachels. Wat de laatste categorie betreft, is het belangrijk onderscheid te maken in enerzijds houtkachels en openhaarden die gebruikt worden voor sfeerverwarming en anderzijds hout- en pelletkachels voor opwekking van warmte in gebouwen. In principe valt alleen de laatste groep onder de ‘nieuwe’ bronnen en maatregelen voor winning van energie ter vervanging van fossiele brandstoffen.

In het CBS WoON-onderzoek 2018 (Van Middelkoop en Segers, 2019) gaf eenderde van de respondenten aan een hout- of pelletkachel te gebruiken om de woning te verwarmen. Twee derde zag de houtstookinstallatie dus niet als warmtebron, maar dat is een enigszins arbitrair onderscheid. Er is sprake van een groeiend gebruik van houten pelletkachels als vervangende warmtebron, bijvoorbeeld in wijken die aardgasvrij worden gemaakt. In Tabel 4.2 staan schattingen van de jaarlijkse emissies aan fijnstof en stikstofoxiden voor elk van de drie categorieën bronnen. We gebruiken deze twee componenten als indicator, omdat ze in aanzienlijke mate bepalend zijn voor de ziektelast door blootstelling via de lucht. De hogere waarde van de fijnstofemissie uit de studie van het PBL is toe te schrijven aan het feit dat daarin rekening is gehouden met condenseerbaar fijnstof: koolwaterstoffen die in het hete gas in de schoorsteen nog gasvormig zijn, maar die in de buitenlucht snel tot deeltjes condenseren. Voor het schatten van de blootstelling op leefniveau – en daarmee de ziektelast – is dit een betere benadering. Volgens het WoON-onderzoek 2018 (Van Middelkoop en Segers, 2019) bedroeg het aantal houtkachels 1.355.000, waarvan 993.000 actief in gebruik. Dit aantal komt binnen de onzekerheidsmarge van de bepaling overeen met dat van Koppejan en de Bree (2018).

In het WoONonderzoeksrapport staan ook vergelijkbare gegevens uit andere inventarisaties (840.000 tot 1.070.000 houtgestookte installaties). Een aantal van de studies waaruit de emissiegegevens in Tabel 4.2 zijn afgeleid bevat ook met verspreidingsmodellen berekende concentraties fijnstof, stikstofdioxide en andere componenten op leefniveau. In Bijlage 2 is een samenvatting gegeven van deze berekeningen.

Pagina 51 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

Tabel 4.2 Overzicht van geschatte jaarlijkse emissies aan fijnstof en stikstofdioxide uit houtkachels, biomassa-installaties en biomassacentrales.

Type bron

Houtkachels, pelletkachels, openhaarden Biomassa-installaties < 15 MW Biomassacentrales > 15 MW 15 Alle bronnen in Nederland

Aantal

1.060.000 * 3700 30

Emissie fijnstof (ton/jaar) 1794 * 4650 + 109 * < 160 # 14 < 30 $

Emissie NOx (ton/jaar)

27.970

334.900

2388 * 2320 + 570 * < 1500 # < 600 $

+ PBL (2019); $ Emissieregistratie ; * Koppejan en de Bree (2018); # Tauw Waddinxveen (2019)

In het kader van het Schone Lucht Akkoord (SLA) voor het basisjaar 2016 is de ziektelast veroorzaakt door emissies van houtkachels geschat op 4500 DALY’s (Paul Ruyssenaars, RIVM, pers. commun.). In deze berekening is condenseerbaar fijnstof niet meegenomen, waardoor de ziektelast tot mogelijk een factor 2 á 3 wordt onderschat. Aan de andere kant betreft dit zowel hout- en pelletkachels 16 die gebruikt worden voor opwekking van warmte in gebouwen als houtkachels en openhaarden die worden gebruikt voor sfeerverwarming. Deze laatste groep valt buiten de scope van de energietransitie. Zoals eerder vermeld gaf eenderde van de respondenten in het WoON-onderzoek 2018 aan dat een hout- of pelletkachel wordt gebruikt om de woning te verwarmen, maar dat is een enigszins arbitraire benadering. Rekening houdend met alle genoemde onzekerheden schatten we de ziektelast van houtstook voor opwekking van energie en warmte daarmee op klasse B conform Tabel 3.1. Er zijn tot op heden geen berekeningen gedaan van de ziektelast als gevolg van de uitstoot door biomassa-installaties. Voor wat betreft grote centrales, met een vermogen groter dan 15 MW, blijkt uit een studie van DNV GL (2019) dat van het meestoken van biomassa en ombouw van kolencentrales naar 100% biomassa geen verhoging van de emissies is te verwachten.

Echter, bij nieuwe biomassacentrales voor de productie van elektriciteit en warmte, is er wel sprake van verhoogde emissies fijnstof, stikstofoxiden en andere schadelijke componenten leidend tot een verslechtering van de luchtkwaliteit. Omdat het aantal van deze centrales in Nederland relatief klein is, de emissies aan fijnstof en stikstofoxiden veel lager zijn dan die van houtkachels (zie Tabel 4.2) en de concentraties vrijkomende stoffen op leefniveau vanwege de bronhoogte van deze centrales relatief laag zijn, schatten we de ziektelast van deze categorie op klasse A. 14 Indicatieve schatting op basis van emissiegegevens uit een onderzoek van Tauw (2019) naar te verwachten gevolgen voor de luchtkwaliteit door de invloed van drie nog te vestigen middelgrote biomassa-installaties plus een aantal bestaande en nieuwe kleine stookinstallaties op biomassa in de gemeente Waddinxveen, geëxtrapoleerd op basis van de in paragraaf 4.7 vermelde aantallen biomassa-installaties in Nederland. 15 Dit betreft zowel energiecentrales die biomassa als hoofdbrandstof gebruiken (ongeveer 20) als centrales die biomassa bijstoken. Het aantal installaties is geschat op basis van gegevens van een overzicht op: https://nl.wikipedia.org/wiki/Lijst_van_elektriciteitscentrales_in_Nederland.

De emissies van fijnstof en NO2 zijn een schatting afgeleid uit gegevens van de Emissieregistratie en het percentage bijstook aan biomassa in ‘hybride’ energiecentrales. 16 Het aantal pelletkachels is nu nog beperkt (volgens Van Middelkoop en Segers (2019) circa 3%), maar verwacht wordt dat dit aantal zal groeien.

Pagina 52 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

Er zijn niet voldoende gegevens van emissies en verspreiding van schadelijke stoffen uit kleinere biomassa-installaties (vermogen van 0,1 - 15 MW) om de ziektelast van hun uitstoot te bepalen. Volgens de gegevens in Tabel 4.2 zijn de totale emissies aan fijnstof en stikstofoxiden uit deze bronnen aanzienlijk lager dan die van houtkachels. In deze gegevens is echter geen rekening gehouden met de huidige groei van het aantal biomassa-installaties. Bovendien zijn installaties met een vermogen < 15 MW waarin schone biomassa (dat wil zeggen geen afval) wordt verbrand niet vergunningplichtig, en is er nagenoeg geen controle op hun uitstoot. Indicatieve verspreidingsberekeningen laten zien dat de bijdrage van biomassa-installaties aan de blootstelling op leefniveau gemiddeld over Nederland lager lijkt dan die van houtkachels (zie Bijlage 2). Gegeven al deze onzekerheden schatten we de ziektelast door de uitstoot van biomassa-installaties met een vermogen < 50 MW op klasse A/B. Voor een goed onderbouwde bepaling van de ziektelast zou hier een aparte studie aan moeten worden gewijd. Over de toepassing van biomassa voor opwekking van elektriciteit en warmte in de toekomst bestaat onzekerheid, mede vanwege de eerder genoemde discussies over voor- en nadelen.

Volgens de vier toekomstbeelden in hoofdstuk 5 zal het gebruik van biomassa voor winning van energie op de langere termijn beperkt blijven ten opzichte van andere bronnen zoals wind en zon. Door sommigen wordt het gebruik van biomassa voor duurzame energiewinning vooral gezien als tijdelijke oplossing in de komende jaren, terwijl tegelijkertijd andere duurzame technologieën worden ontwikkeld en steeds meer worden toegepast. Daarnaast hebben Rijk, provincies en gemeenten in het kader van het Schone Lucht Akkoord (SLA) afspraken gemaakt om ‘in 2030 minimaal 50% gezondheidswinst uit binnenlandse bronnen te realiseren ten opzichte van 2016’. Voor wat betreft biomassa-installaties gaat het om scherpere emissie-eisen, verlaging van de vermogensgrens van 15 MW voor vergunningplicht, verhogen van de schoorsteen, aanvullende rookgasreiniging en – voor nieuwe installaties – zorgen voor voldoende afstand tot kwetsbare bestemmingen. Het kabinet laat TNO momenteel onderzoeken of de uitstooteisen voor kleinere en middelgrote biomassainstallaties (0,5 – 50 MW) verder kunnen worden aanscherpt vanaf 2022. PBL berekende dat door het invoeren van een aantal maatregelen (naar het voorbeeld van Duitse regelgeving) de bijdrage van de uitstoot uit houtkachels en openhaarden aanzienlijk kan worden gereduceerd.

Die maatregelen zijn het verplicht saneren van verouderde kachels door invoering van een nationale emissienorm en het beperken van gebruik van openhaarden. Hiermee kan de fijnstofconcentratie aanzienlijk worden verlaagd (ruim 7% van de jaargemiddelde concentratie veroorzaakt door Nederlandse bronnen). Naast blootstelling aan schadelijke stoffen draagt geurhinder als gevolg van emissies uit met name openhaarden en allesbranders bij aan de ziektelast. In het recente Onderzoek Beleving Woonomgeving (representatieve steekproef van de Nederlandse bevolking) geeft 5,4% van de ondervraagden aan hier ernstige hinder van te ondervinden en meldt 2,8% van de respondenten slaapverstoring (Van Poll, 2020). Van alle gemelde bronnen van geurhinder zorgen openhaarden en Pagina 53 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

allesbranders voor de grootste overlast. Er bestaat geen onderbouwde relatie waarmee de ziektelast door ernstige geurhinder kan worden uitgedrukt in DALY’s. Aan de ene kant wordt deze geurhinder gekenmerkt door af en toe optredende piekbelastingen, afhankelijk van seizoen, stookgedrag en weersomstandigheden. Aan de andere kant betreft het een aanzienlijke groep mensen. De ziektelast is dus zeker niet verwaarloosbaar en wordt daarom geschat op een score A conform Tabel 3.1. Ook rond biomassa-installaties voor vergisting en voor verbranding kan sprake zijn van geurhinder, al zal dit effect op landelijke schaal minder groot zijn dan voor openhaarden en allesbranders. Naast geurhinder kan, zeker bij grotere biomassacentrales en vergistingsinstallaties, geluidhinder een rol spelen door toename van vrachtverkeer en lokale transportmiddelen, zoals bulldozers voor de aanvoer van brandstoffen en dergelijke. De stoffen die vrijkomen uit openhaarden en houtkachels kunnen ook in het binnenmilieu tot verhoogde blootstelling leiden. Uit een uitgebreide literatuurstudie van Mathijssen et al. (2018) is gebleken dat er door het stoken van hout binnenshuis weliswaar verhoogde concentraties schadelijke stoffen voorkomen, maar dat gezondheidskundige advieswaarden niet of gedurende korte tijd werden overschreden.

In een aantal studies werd geen significant verschil gevonden in de concentraties fijnstof, PAK’s en vluchtige organische componenten tussen huizen met en zonder houtkachels. In een onderzoek in Denemarken (Danish Ecological Council, 2016) werden verhoogde tot sterk verhoogde concentraties fijne deeltjes gemeten in huizen met een op hout gestookte kachel. Piekwaarden kwamen overeen met concentraties die worden gevonden langs drukke wegen, en filters uit de ventilatiesystemen van woningen met een houtkachel zaten vol met roetdeeltjes, terwijl die uit woningen zonder houtkachel aanmerkelijk schoner waren. In huizen met moderne kachels waren de concentraties fijne deeltjes overigens substantieel lager dan die met conventionele kachels. In een recent onderzoek in Engeland (Chakraborty et al., 2020) werden in woningen met gecertificeerde houtkachels ruim tweemaal hogere uurgemiddelde concentraties fijnstof gemeten dan zonder gebruik van deze kachels. De metingen werden uitgevoerd in 20 woningen gedurende 4 weken in de winter. De beschikbare informatie is onvoldoende om een ziektelast door houtrook binnenshuis in DALY’s te kunnen berekenen. Op grond van de beschikbare gegevens wordt de ziektelast vooralsnog geschat op klasse A conform Tabel 3.1. Aanbevolen wordt om nader onderzoek te doen om deze ziektelast beter te kunnen bepalen.

Gezondheidseffecten als gevolg van productie en gebruik van biobrandstoffen worden besproken in paragraaf 4.8.

Pagina 54 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

4.7.2

Veiligheidsrisico’s De veiligheidsaspecten van biomassacentrales, waarin biomassa wordt verbrand voor opwekking van elektriciteit of warmte, verschillen niet wezenlijk van die van energiecentrales. Dit betekent dat er geen specifieke veiligheidsrisico’s zijn voorzien qua omgevingsveiligheid of arbeidsveiligheid. Aan het thuisgebruik van hout- en pelletskachels zitten brandrisico’s voor de consument, zoals het risico op schoorsteenbranden. Deze risico’s zijn bekende risico’s. Veiligheidsrisico’s die gepaard gaan met productie en gebruik van biobrandstoffen door vergisting en vergassing worden besproken in paragraaf 4.8.

4.7.3

Effecten op natuur en milieu De stikstofoxiden die vrijkomen bij verbranding van biomassa dragen bij aan de stikstofdepositie in de omgeving van een installatie. Gezien de beperkte bijdrage door biomassaverbranding aan de totale stikstofoxidenemissies in Nederland (∼1%, zie Tabel 4.2) en het feit dat de meeste biomassa-installaties op ruime afstand van voor stikstof gevoelige gebieden liggen, zal de bijdrage aan de stikstofdepositie in deze gebieden gering zijn.

4.8

Biobrandstoffen Naast het ontwikkelen en toepassen van nieuwe energiebronnen wordt ook ingezet op vervanging van fossiele brandstoffen door biobrandstoffen. Deze zijn in verschillende aggregatietoestanden beschikbaar: vast, vloeibaar en gasvormig. Het gebruik van vaste biobrandstoffen, zoals hout en bepaalde energiegewassen, wordt besproken in paragraaf 4.7. Vloeibare biobrandstoffen worden vooral geproduceerd als vervanger van benzine, diesel en kerosine. Gasvormige biobrandstoffen zijn bekend onder de naam biogas. Vloeibare biobrandstoffen Vloeibare biobrandstoffen zijn onder meer bio-ethanol, bio-methanol, synthetische benzine, biodiesel, biodimethylether en biokerosine. Ze worden geproduceerd uit gebruikt frituurvet, dierlijk vet, gewassen (zowel energiegewassen als oneetbare gedeelten van voedselgewassen), plantaardige oliën, houtsnippers en restafval. Daartoe worden verschillende processen gebruikt: vergisting, pyrolyse en het zogenaamde hydrothermal upgrading. Een andere productieroute is Carbon Capture and Usage. Daarbij worden CO2 en koolmonoxide, die vrijkomen bij de productie van staal of bij verbranding van afval en fossiele brandstoffen, omgezet in koolstof. Dat wordt vervolgens als bouwsteen gebruikt voor het maken van biobrandstoffen en andere producten (zie paragraaf 4.9). De laatste jaren wordt onderzoek gedaan naar productie van biobrandstoffen uit algen.

Dit wordt gezien als een veelbelovende ontwikkeling, maar ze bevindt zich nog in het stadium van experimenteren. Er worden ook veel mengbrandstoffen toegepast, bestaande uit fossiele brandstof en biobrandstof gemengd in een bepaalde verhouding. Wereldwijd groeit het gebruik van vloeibare biobrandstoffen, voornamelijk voor transport. In Nederland is het aandeel biobrandstoffen in de transportsector nu ongeveer 10%. Het grootste deel daarvan is bestemd voor wegvoertuigen en mobiele machines. Pagina 55 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

Gebruik van biobrandstof in de binnen- een zeevaart vindt nog beperkt plaats (3%), maar ook dit percentage groeit, evenals in de luchtvaart. Zo vliegen steeds meer vliegtuigmaatschappijen op een mengsel van kerosine en biobrandstof. Overigens wordt minder dan 10% van de biobrandstoffen voor het Nederlandse vervoer gemaakt van grondstoffen die uit Nederland komen. Het overgrote deel komt uit het buitenland, vooral China, Duitsland en de VS. Verwacht wordt dat in de zeescheepvaart en luchtvaart (deze sectoren vallen overigens niet onder het Klimaatakkoord) het gebruik van biobrandstoffen als vervanger van fossiele brandstoffen geleidelijk zal groeien. Het gebruik voor wegverkeer hangt sterk af van internationaal-economische en politieke ontwikkelingen (Den Ouden et al., 2020). Hier wordt in hoofdstuk 5 verder op ingegaan. Biogas Biogas is een mengsel van ongeveer 60% methaan, 35% CO2, waterdamp en een restfractie andere gassen, zoals ammoniak en waterstofsulfide. Biogas wordt geproduceerd in vergistingsinstallaties (mest, rioolslib, biomassa), via anaerobe waterzuivering, door vergassing van biomassa en via industriële vergisting (gft, afval van supermarkten en horeca en industriële reststromen). Ook in stortplaatsen ontstaat biogas (stortgas genaamd), dat kan worden afgevangen voor gebruik.

Als dit stortgas niet wordt afgevangen, draagt het als broeikasgas bij aan de klimaatverandering. Omdat in Nederland nagenoeg geen afval meer wordt gestort, is winning van stortgas een aflopende zaak. Biogas wordt toegepast als brandstof in warmte-krachtcentrales. Daarnaast wordt het door reiniging (verwijdering van CO2 en andere gassen, zodat voornamelijk methaan overblijft) opgewaardeerd tot groen gas, dat kan worden bijgemengd in het aardgasnet en worden opgewerkt tot brandstof voor auto’s. In de toekomst kan groen gas worden geproduceerd uit waterstof en afgevangen CO2. Deze techniek is nog in ontwikkeling. In Nederland vindt productie van biogas en groen gas nog niet op grote schaal plaats. Dat heeft te maken met zowel technische als economische belemmeringen. In 2018 bedroeg de productie van groen gas minder dan 1% van het gasverbruik. De ambitie is om productie van biogas en groen gas te laten groeien, zodat in 2050 ongeveer drie- tot tienmaal zoveel wordt gebruikt als nu, afhankelijk van welk scenario zich zal voltrekken (Den Ouden et al., 2020). Dit tekort aan biomassareststromen kan ertoe leiden dat boeren energiegewassen gaan verbouwen waarvoor meer (kunst)mest nodig is. Als gevolg daarvan stijgt de ammoniakemissie, resulterend in de vorming van meer secundair fijnstof en een hogere stikstofdepositie. 4.8.1

Effecten op gezondheid Net als bij fossiele brandstoffen worden bij verbranding van biobrandstoffen schadelijke stoffen gevormd, zoals fijnstof, stikstofdioxide, PAK’s en (vluchtige) organische componenten. Uit onderzoek blijkt dat sommige van deze stoffen toxischer zijn dan de Pagina 56 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

verbrandingsproducten van fossiele brandstoffen en dat bijmengen van biobrandstoffen tot hogere uitstoot van stikstofoxiden leidt. Daardoor kan, omgerekend naar hoeveelheid brandstof, luchtverontreiniging door verbrandingsproducten van biobrandstoffen een hogere ziektelast geven dan die van fossiele brandstoffen. In het gunstigste scenario (zie hoofdstuk 5) wordt het gebruik van zowel fossiele als biobrandstoffen grotendeels afgebouwd, behalve voor de zeescheepvaart en luchtvaart, maar die emissies dragen weinig bij aan de blootstelling op leefniveau. In dat geval zal gebruik van biobrandstoffen nauwelijks bijdragen aan de ziektelast. Anders gezegd, de gezondheidswinst door het uitbannen van fossiele brandstoffen zoals berekend door Van der Ree et al. (2019) blijft in dat scenario nagenoeg ongewijzigd. In het ongunstigste scenario worden biobrandstoffen naast andere energiebronnen ingezet voor personenvoer (10%), vrachtverkeer (50%), verwarming van gebouwen (groen gas, enkele %) en opwekking van elektriciteit (idem), waardoor een deel van die gezondheidswinst teniet wordt gedaan. In dat geval kan de ziektelast door gebruik van biobrandstoffen oplopen tot enkele duizenden DALY’s. 17 Een potentieel gezondheidsrisico bij productie van biogas is de verspreiding van Legionella rond vergistingsinstallaties.

In de afgelopen jaren zijn er in Nederland drie uitbraken van de veteranenziekte – die wordt veroorzaakt door de bacterie Legionella – beschreven, waarbij industriële afvalwaterzuiveringsinstallaties met biogasproductie de bron van besmetting waren (Bartels et al., 2019; Reukers et al., 2020). Bij twee bedrijven waren de installaties een jaar voor de uitbraak aangepast voor biogasproductie. Onderzoek van het RIVM in 2020 liet zien dat patiënten met de veteranenziekte een hogere blootstelling hadden aan aerosolen van afvalwaterzuiveringen (Vermeulen et al., 2019). Mestvergisters, biomassavergisters en sommige rioolwaterzuiveringen hebben vergistingsinstallaties voor biogasproductie met een vergelijkbaar proces, en ook in deze installaties kan soms Legionella worden aangetoond. Het is op dit moment nog onvoldoende bekend of anaerobe installaties die worden gebruikt voor biogasproductie een hoger Legionella-risico hebben dan aerobe installaties zonder biogasproductie en hoe groot het gezondheidseffect daarvan is. Sinds 2017 worden jaarlijks ruim 500 patiënten met de veteranenziekte opgenomen in het ziekenhuis, waarvan een kwart word opgenomen op de intensive care, en circa 5% overlijdt. Het werkelijke aantal patiënten wordt hoger geschat. Tussen 2012 en 2017 is het aantal binnenlandse patiënten met de veteranenziekte verdubbeld (Reukers et al., 2020).

Deze stijging hangt samen met de weersomstandigheden en klimaatverandering, maar het is nog onduidelijk welke omgevingsbronnen bijdragen aan de stijging van het aantal patiënten. Het is mogelijk dat afvalwaterzuiveringen en biogasinstallaties hierin een rol spelen. Voor 2018 werden deze installaties niet meegenomen in het brononderzoek van patiënten, omdat het Legionella-risico nog niet bekend was. Het is gewenst om nader onderzoek te doen naar deze risico’s en ook naar de 17 In paragraaf 3.2 is vermeld dat volledige vervanging van fossiele brandstoffen – uitgezonderd de zeescheepvaart en luchtvaart – in Nederland en het buitenland een gezondheidswinst geeft van 60.000 DALY’s. Bij gebruik van ongeveer 10% biobrandstoffen in plaats van fossiele brandstoffen in 2050 neemt de ziektelast dan weer toe met enkele duizenden DALY’s (rekening houdend met verschillen in aard, hoeveelheden en toxiciteit van de stoffen die uit beide typen brandstoffen worden gevormd).

Pagina 57 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

mogelijkheden om de Legionella-risico’s bij vergistingsinstallaties voor biogas te beheersen. 4.8.2

Veiligheidsrisico’s Wat betreft de mogelijke veiligheidsrisico’s geldt dat die van biobrandstoffen grotendeels gelijk zijn aan die van de fossiele brandstoffen. Voor de risico’s bij biogasinstallaties zijn er wel enkele specifieke aandachtspunten te melden. Biogas is een mengsel van gassen met zowel brandbare (CH4) als giftige (H2S, NH3) componenten. De risico’s betreffen vooral explosie-, vergiftigings- en verstikkingsgevaar door gasvorming. Dat levert vooral arbeidsrisico’s voor medewerkers bij de installaties. Er zijn arbeidsongevallen bekend, en relatief veel incidenten vinden plaats bij onderhouds- en reparatiewerkzaamheden. Bij de ongevallen zijn er ook doden gevallen, onder andere als gevolg van de vorming van H2S in de opslag en/of bij de menging (AVIV, 2014). Op basis van gegevens uit Duitsland en Nederland is het algemene beeld dat het aantal gewonden per 100.000 werkenden per jaar niet afwijkt van de industrie in het algemeen. Hierbij wordt opgemerkt dat het een kleine sector is, waar veiligheidsbewustzijn en procesveiligheid aandacht behoeven. Hier wordt via het opstellen van richtlijnen en handreikingen aan gewerkt. Risico’s in het kader van omgevingsveiligheid zijn beperkt tot relatief kleine afstanden van de installaties. In een verkennend onderzoek van de risico’s van de externe veiligheid betreft het een risicoafstand van maximaal 50 meter (RIVM, 2010a).

Voor omwonenden speelt geurhinder (stankoverlast) soms een rol. Dat is gekoppeld aan het transport en de opslag van de meststoffen, of het gevolg van het onbedoeld vrijkomen van een (kleine) hoeveelheid biogas met H2S (rotte eieren lucht).

4.8.3

Effecten op natuur en milieu Het voornaamste effect op de natuur is gelegen in de bijdrage aan de stikstofdepositie als gevolg van stikstofoxiden die vrijkomen bij verbranding van biobrandstoffen. Een deel van de verlaging van de stikstofdepositie door het uitbannen van fossiele brandstoffen wordt tenietgedaan door toepassing van biobrandstoffen.

4.9

Afvang, opslag en hergebruik van CO2 CCS (Carbon Capture and Storage) is een verzamelnaam van veel verschillende opties voor het afvangen, transporteren en ondergronds opslaan van CO2. Dit is geen techniek om energie te winnen of om op te slaan, maar om de hoeveelheid CO2 die wordt uitgestoten naar de atmosfeer te verlagen. Er zijn ook nog andere manieren om CO2reductie te bereiken. Deze worden besproken in paragraaf 4.14. Afgevangen CO2 wordt ook hergebruikt (in plaats van opgeslagen) als grondstof voor de teelt van groenten, bloemen en planten in de glastuinbouw, bij algenkweek voor de productie van visvoer en hoogwaardige vetzuren, en – na omzetting – als bouwsteen bij de productie van koolwaterstoffen, chemicaliën en polymeren. In dit geval

Pagina 58 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

spreken we van CCU (Carbon Capture and Usage). Zie voor een visualisatie Figuur 4.1. Hergebruik van CO2 in de glastuinbouw wordt al geruime tijd toegepast. Zo wordt door OCAP 18 CO2 afkomstig uit de industrie in het Rotterdamse havengebied via een bestaande oliepijpleiding naar tuinders en kassen in het Westland getransporteerd, waar het in overmaat in kassen wordt gebracht, en een gedeelte van het CO2 wordt opgenomen door het gewas. In de Klimaattafel Landbouw en Landgebruik zijn afspraken gemaakt om komende jaren dit soort hergebruik van CO2 in de glastuinbouw te intensiveren. Er wordt veel geïnvesteerd in onderzoek en proefprojecten gericht op het toepassen van afgevangen CO2 als grondstof in industrie (Carbon Capture and Usage ofwel CCU), onder andere in het MMIP 19 nr. 6: ‘Sluiting industriële ketens’. Staalproducenten, energie- en afvalverwerkingsbedrijven en de chemische industrie werken samen in een aantal projecten, waarin CO2 en koolmonoxide die vrijkomen bij de productie van staal of bij verbranding van afval en fossiele brandstoffen na scheiding worden hergebruikt in nieuwe processen. Daarin wordt de koolstof in het CO2 als bouwsteen gebruikt voor het maken van biobrandstoffen (zoals bio-ethanol en kerosine), allerlei chemicaliën (oplosmiddelen, geurstoffen) en kunststoffen.

Ook wordt onderzoek gedaan naar biotechnologische processen, waarmee CO2 kan worden omgezet in diverse soorten chemicaliën, zoals surfactanten en conserveringsmiddelen. Deze veelbelovende techniek bevindt zich nog op laboratoriumschaal. Door CO2 op te slaan in de bodem, kan de hoeveelheid van dit gas in de atmosfeer worden verminderd en daarmee kan het broeikaseffect worden tegengegaan. Opslag kan in lege olie- en aardgasvelden, maar bijvoorbeeld ook in aquifers (waterlagen op grote diepte). Injectie van CO2 in olie- en aardgasvelden vindt al lange tijd plaats om de opbrengst aan olie en gas te vergroten en om CO2 uit het gewonnen gas terug te brengen. Grootschalige opslag van CO2 met als doel reductie van de uitstoot naar de atmosfeer wordt onderzocht in verschillende demonstratie- en proefprojecten en zal naar verwachting komende jaren worden uitgerold. De opslagplaatsen voor CO2 zijn doorgaans poreuze aardlagen op een diepte van 0,8 tot 3 km, die van nature afgesloten zijn met een gasdichte laag. De gesteenten die hiervoor geschikt zijn, zijn veelal zandsteen, kalk en dolomiet. Voor gebruik worden aardlagen die als opslagreservoir moeten dienen uitvoerig onderzocht op veiligheidsaspecten, zoals kans op lekkage via breuken of scheuren.

Ontsnapping van CO2 uit een watervoerende diepe laag of voormalig gasreservoir naar het erboven gelegen watercirculatiesysteem van de ondiepe ondergrond kan alleen plaatsvinden via zeer trage diffusie. Om afgevangen CO2 te transporteren naar de opslaglocatie, kan gebruik worden gemaakt van pijpleidingen en schepen. Zo wordt er een ringleiding aangelegd van het havengebied Rotterdam via Maasvlakte 2 18 19

Organic CO2 for Assimilation by Plants. MMIP = Meerjaren Missiegedreven Innovatie Programma (zie paragraaf 4.1). Pagina 59 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

naar een platform op zee, waar de CO2 onder druk in de ondergrondse velden wordt gepompt. Daarnaast zijn er plannen voor het ontwikkelen van schepen om afgevangen CO2 te vervoeren naar een opslaglocatie. Het voordeel van schepen is dat ze niet gebonden zijn aan vaste plaatsen om te laden en op te slaan. CO2-opslag heeft een duidelijke plek in het klimaatakkoord. Discussie over het nut, de noodzaak en de risico’s van CO2-opslag heeft geleid tot het besluit van de Nederlandse overheid om uitsluitend CO2 onder de zeebodem op te slaan, en niet onder land.

Figuur 4.1 Visualisatie afvangst en opslag CO2.

4.9.1

Effecten op gezondheid CO2 is niet giftig, maar kan in hoge concentraties zuurstof verdringen en verstikkend werken. Er zijn incidenten bekend waarbij mensen zijn overleden of gezondheidsschade ondervonden door blootstelling aan hoge concentraties CO2. Echter, dit betrof een natuurramp (Kameroen, 1986) en een ongeval met een defecte brandblusinstallatie waarbij een grote hoeveelheid CO2 een woonwijk in stroomde (Duitsland, 2008). De kans op grootschalige lekkage van CO2 bij transport en opslag in de diepe ondergrond is zeer klein (zie onder veiligheidsrisico’s). De risico’s van hergebruik van CO2 zijn niet wezenlijk anders dan die van industriële processen waarbij brandstoffen, chemicaliën en kunststoffen worden geproduceerd. Dit betreft vooral risico’s voor de arbeidsveiligheid en vrijwel niet voor de gezondheid van de bevolking.

Pagina 60 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

Voor zowel CCS als CCU is energie nodig. Indien die wordt opgewekt met fossiele brandstoffen – wat is te verwachten tijdens de overgangsperiode naar volledige elektrificatie – zal dat gepaard gaan met enige mate van luchtverontreiniging. Op langere termijn kunnen andere energiebronnen worden gebruikt voor CCS en CCU. Voor het overige dragen afvang, hergebruik en opslag van CO2 (nagenoeg) niet bij aan de ziektelast. 4.9.2

Veiligheidsrisico’s Voor het bepalen van de risico’s in het kader van de omgevingsveiligheid zijn de eigenschappen van CO2 een belangrijk aspect (ANV, 2019). De stof is niet geclassificeerd als brandbaar of giftig, maar is wel dodelijk bij bepaalde concentraties. Voor de omgevingsveiligheid is opslag van CO2 ondergronds onder zee niet relevant en gaat het vooral om het transport via pijpleidingen. De wijze waarop de stof CO2 in de rekenmethodiek moeten worden gemodelleerd is nog in ontwikkeling, maar op basis van beschikbare risicoanalyses volgt dat de risicoafstand van PR 10-6 van een transportleiding met CO2 beperkt is tot enkele meters. Aan de opslag van CO2 in aardlagen en gasvelden zijn strikte veiligheidsprocedures verbonden. Zo wordt een reservoir vooraf onderzocht op de kans op lekkage via breuken of scheuren en worden, als er eenmaal CO2 is opgeslagen, frequent metingen verricht aan afdichting en leidingen. Uit een leeg gasveld kan CO2 sowieso moeilijk ontsnappen, aangezien de druk daar lager is dan (of gelijk aan) de druk in de directe omgeving van het veld. Ook voor het afvangen en het transport CO2, of dit nu per pijpleiding geschiedt of per schip, gelden er veiligheidsmaatregelen. De arbeidsrisico’s zijn daardoor vergelijkbaar aan de risico’s van industriële activiteiten met gevaarlijke stoffen in het algemeen.

4.9.3

Effecten op natuur en milieu Als CO2 uit een leiding onder de zeebodem of uit een ondergrondse opslag vrijkomt, kan het (zee)water lokaal verzuren en daarmee het aquatisch milieu negatief beïnvloeden. Echter, in de diepe ondergrond zal een groot deel van het CO2 reageren met in de in het gesteente en formatiewater aanwezige mineralen en zouten, waardoor nieuwe vaste mineralen worden gevormd. Op deze wijze wordt het CO2 geïmmobiliseerd. De kans op ontsnapping van opgeslagen CO2 uit deze reservoirs, en ook uit transportleidingen, is klein. Verder zijn er van afvang, hergebruik en opslag van CO2 geen noemenswaardige effecten op natuur en milieu te verwachten.

4.10

Geothermie en Warmte Koude Opslag Geothermie is de wetenschappelijke naam voor aardwarmte. Er wordt onderscheid gemaakt tussen ondiepe (diepte tot 1500 meter), diepe (diepte tussen 1500 en 4000 meter) en ultradiepe diepe geothermie (dieper dan 4 km). Ultradiepe geothermie wordt niet toegepast in Nederland. Ondiepe geothermie bestaat uit systemen waarmee warmte en koude wordt opgeslagen, zoals bodemwarmtewisselaarsystemen en WKO 2020

Warmte Koude Opslag systemen. Pagina 61 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

systemen. Deze worden toegepast in de industrie (bedrijventerreinen), de glastuinbouw, woonwijken en grote gebouwen. Het principe berust op het circuleren van water, waarbij in de winter warm water wordt opgepompt, de warmte met behulp van een warmtepomp wordt gebruikt om bijvoorbeeld een gebouw te verwarmen en het afgekoelde water vervolgens in de zogenaamde koude bron in de bodem wordt opgeslagen. In de zomer werkt het andersom, dat wil zeggen water uit de koude bron wordt gebruikt om te koelen. Een bodemwarmtewisselaar is een gesloten systeem. Hier vindt uitwisseling van thermische energie plaats over de wand van een buis in de grond. Gesloten systemen worden ondiep (maximaal enkele tientallen meters) toegepast en ze worden om ruimtebeslag te beperken meestal verticaal in de ondergrond gelegd. Ze bevatten koelvloeistoffen met chemische hulpstoffen, zoals corrosieremmers. Bij een open WKOsysteem wordt warm en koud water direct in en uit de zandlagen in de bodem verpompt en opgeslagen. Het onttrekken en infiltreren van water gebeurt op enkele tientallen tot ruim 200 meter diepte, afhankelijk van waar zich een geschikt watervoerend pakket bevindt. Bij diepe geothermie wordt zout water, opgeslagen in poreuze zand- en gesteentelagen, met een temperatuur van 80 tot 90 graden uit de diepe ondergrond gepompt.

Dat kan het hele jaar door, omdat de seizoenen geen invloed hebben op de temperatuur in de diepe ondergrond. De fysieke toestand van de Nederlandse ondergrond is op veel plaatsen technisch geschikt voor toepassing van diepe geothermie, maar vanwege andere gebruiksdoelen zijn er beperkingen. Zo zijn er risico’s op aantasting van drinkwatergebieden en gebieden met strategische grondwaterreserves, die er toe hebben geleid dat provincies toepassing van WKO en geothermie hebben uitgesloten in beschermingsgebieden. Deze uitsluiting is overgenomen in de Structuurvisie Ondergrond en is geïmplementeerd in het daarop gebaseerde uitvoeringsprogramma. Daarnaast werken provincies, drinkwaterbedrijven en producenten van geothermie intensief samen om in gebieden waar geothermie wel wordt toegepast de risico’s te beperken. Ontwikkeling in de toepassing van geothermie Ondiepe geothermie wordt al meer dan 20 jaar toegepast. Momenteel zijn er in Nederland 3000 systemen operationeel en voor 2023 moeten dat er 8000 zijn. Ook de toepassing van diepe geothermie groeit. De glastuinbouw is hier een jaar of tien geleden mee begonnen. Inmiddels lopen er projecten om met deze techniek warmte te leveren aan gebouwen, woonwijken en de industrie. Een ‘gemiddeld’ geothermiesysteem gaat ongeveer 50 jaar mee en er kunnen 5000-10.000 woningen mee worden verwarmd.

In 2019 werd met diepe geothermie 5,6 PJ warmte geproduceerd, wat overeenkomt met een besparing van 168 miljoen m3 aardgas en een CO2-reductie van 300.000 ton. Een nadeel van deze techniek wordt gevormd door de hoge aanlegkosten. 4.10.1

Effecten op gezondheid Er zijn geen directe gezondheidsrisico’s verbonden aan het gebruik van geothermie. Een indirecte bedreiging vormt de verontreiniging van drinkwater, maar dat is met adequate risicobeheersing – zowel de Pagina 62 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

zuivering van drinkwater als de eerder gemelde beperkingen ten aanzien van toepassing van geothermie (niet in en nabij beschermingsgebieden en gebieden met strategische grondwaterreserves) – te voorkomen. 4.10.2

Veiligheidsrisico’s Het toepassen van diepe geothermie verhoogt het risico op aardbevingen, bij ondiepe geothermie is dit risico als verwaarloosbaar ingeschat (ANV, 2019). Het risico op aardbevingen hangt onder andere af van de locatie. In gebieden waar al seismische activiteit is (zoals in Limburg of Groningen) is de kans op seismiciteit bij geothermie groter dan in andere gebieden. Er zijn voorbeelden dat aardwarmteprojecten in deze gebieden zijn stopgezet, zoals in Venlo (na een beving met een kracht van 1,7 op de schaal van Richter). Ook in Groningen is een initiatief om geothermie te gebruiken voor stadsverwarming gestopt vanwege het mogelijke risico op aardbevingen. In andere delen van Nederland, waar de bodem minder kwetsbaar is, wordt dit risico zeer klein geacht (ANV, 2019 en KWR, 2016). Een ander aspect is het risico op brand en explosie bij een ongecontroleerde uitstroom van olie en gas (‘blow-out’) bij het boren in de diepe ondergrond, met alle schadelijke gevolgen van dien voor mens en milieu. Dit zijn risico’s die zijn gekoppeld aan de ontwikkelfase van een project. Tot slot zijn er risico’s op het gebied van arbeidsveiligheid. Naast de gebruikelijke risico’s bij bouw- en constructiewerkzaamheden kunnen medewerkers in aanraking komen met heet, zout water en met radioactiviteit die van nature in de ondergrond kan voorkomen.

Om die reden gelden er eisen, zoals voor de filters in de boorputten. Elk van deze veiligheidsrisico’s worden door experts geschat op (zeer) beperkt (ANV, 2019). In de Mijnbouwwet is het risicobeleid voor geothermie beschreven en voor het omgaan met de risico’s heeft Staatstoezicht op de Mijnen (SodM) op 1 juli 2020 het Toezichtarrangement Geothermie gepubliceerd, dat inzicht en adviezen geeft voor de veilige toepassing van geothermie in Nederland (SODM, 2020).

4.10.3

Effecten op natuur en milieu Geothermiesystemen verstoren – dat is min of meer inherent aan deze techniek – het ecosysteem van bodem en grondwater. Dat kan tot verschillende effecten leiden. In gesloten warmtewisselaarsystemen worden chemische stoffen gebruikt, zoals koelvloeistoffen, smeermiddelen, surfactanten en corrosieremmers. Bij lekkage kunnen deze stoffen bodem- en grondwaterverontreiniging veroorzaken. Veel van deze stoffen zijn schadelijk voor mens en milieu, en sommige worden slecht of zeer langzaam afgebroken (persistent). De laatste jaren worden er steeds meer alternatieven gebruikt, die minder schadelijke zijn en biologisch afbreekbaar. In open systemen worden grote volumina grondwater getransporteerd, waardoor eventueel aanwezige verontreinigingen met stoffen in het grondwater worden verspreid en verdund. Overigens kan deze menging Pagina 63 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

ook voor een verbetering van de biologische afbraak van verontreinigingen zorgen. Bij diepe geothermie kan lekkage van zout water uit de diepe ondergrond leiden tot verzilting van de bovenlaag. Ook de nabijheid van oude olie- en gasputten bij de injectieput van geothermiesystemen leidt tot een risico voor grondwater. Oude putten zijn mogelijk aangetast of onvoldoende afgesloten, waardoor er water uit het geothermisch reservoir via een oude put omhoog kan komen en in het grondwater kan belanden. Lekkage kan eveneens ontstaan als er onvoldoende corrosiebestendige staalsoorten voor de putconstructie worden gebruikt. Bij voorkeur worden er meerwandige putconstructies toegepast. Ook bij het boren, reinigen en verwijderen van geothermie en WKO putten kan verontreiniging van bodem en grondwater ontstaan. Zoals eerder genoemd, vormen bodem- en grondwaterverontreiniging een potentiële bedreiging voor de drinkwaterwinning (zie effect op gezondheid). 4.11

Aquathermie Met aquathermie wordt thermische energie (warmte) gewonnen uit water. Er zijn drie mogelijke toepassingen: thermische energie uit oppervlaktewater (TEO), uit afvalwater (TEA) en uit de productie van drinkwater (TED). De techniek is vooral geschikt voor het verwarmen en koelen van gebouwen, al dan niet aangesloten op een warmtenet. Bij TEO wordt water uit bijvoorbeeld een meer of een zeearm gebruikt als warmtebron. In de zomer wordt het water met een pomp onttrokken en ondergronds opgeslagen in een Warmte Koude Opslag (WKO), in de winter wordt het uit de WKO opgepompt en ingezet als verwarming. Andersom kan het water ook worden gebruikt om in de zomer gebouwen te koelen. Het winnen van warmte uit rioolwater (TEA) gebeurt met behulp van warmtewisselaars rond een rioolbuis, die de warmte overbrengen naar een gebouw. Deze techniek wordt momenteel vooral toegepast bij zwembaden. Ook warmte die vrijkomt bij de productie van drinkwater kan worden ingezet voor verwarming van gebouwen (TED). Deze techniek wordt nog niet veel gebruikt. Het toepassen van aquathermie is maatwerk.

Zo mag de gebruikte bron zich niet al te ver van de gebruikers bevinden (variërend van enkele honderden meters voor een kantoor tot enkele kilometers voor een wijk met 10.000 woningen) en is het rendement afhankelijk van het type en de mate van isolatie van de gebouwen, de warmte- en koudevraag en de inrichting van het warmtenet. Ook moet de bodem geschikt zijn als er een WKO wordt gebruikt. Momenteel zijn er in Nederland meer dan 40 aquathermieprojecten gerealiseerd, het merendeel TEO (60%) en TEA (30%) voor verwarming van gebouwen, woonwijken, zwembaden en kassen. Volgens een analyse van CE Delft in opdracht van Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (Stowa) bedraagt het potentieel van TEO in Nederland 150 PJ, dat van TEA 56 PJ en dat van TED 4 tot 6 PJ per jaar. Daarmee zou in een aanzienlijk deel van de landelijke warmtevraag kunnen worden voorzien. Pagina 64 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

4.11.1

Effecten op gezondheid, veiligheid, natuur en milieu Aan het toepassen van aquathermie zijn geen nadelige effecten verbonden voor de gezondheid en veiligheid, behoudens gebruikelijke arbeidsveiligheidsrisico’s, bijvoorbeeld bij constructie- en onderhoudswerkzaamheden. Het koelen van oppervlaktewater kan invloed hebben op het aquatisch milieu. Een mogelijk positief effect is het tegengaan van algengroei en botulisme. Andere ecologische gevolgen van deze techniek worden nog nader onderzocht. Zo nodig kunnen ongunstige effecten met gerichte maatregelen worden beperkt, zoals eisen aan de omvang en aan de temperatuur van geloosd water op het oppervlaktewater.

4.12

Getijden-energie Getijden-energie is energie die wordt gewonnen door gebruik te maken van hoogteverschillen in de waterstand bij eb en vloed. Tijdens vloed wordt het opkomende zeewater tegengehouden met een dam of wordt het verzameld in een reservoir. Bij eb wordt het water via turbines terug naar zee geleid, waarbij de turbines generatoren aandrijven om energie in de vorm van een elektriciteit op te wekken. Getijden-energie is betrouwbaar, duurzaam en niet afhankelijk van weersomstandigheden, en het heeft de potentie om een belangrijke bijdrage te leveren aan de wereldwijde duurzame energiedoelstelling. Een nadeel is dat er tussen eb en vloed een tijdsverschil zit, waardoor er geen constante stroomvoorziening is. Dit probleem is te ondervangen door specifiek ontworpen (maar dure) turbines te gebruiken. Ook zijn flinke stukken kustlijn nodig om een getijdencentrale rendabel te laten zijn. De oudste getijdencentrale bestaat sinds 1966 en staat in Bretagne (Frankrijk), waar grote hoogteverschillen tussen eb en vloed voorkomen. Ook in enkele andere landen (Canada, Zuid-Korea en Wales) wordt met deze techniek energie opgewekt. In Nederland bevindt de toepassing van getijden-energie zich nog in het proefstadium. Sinds 2016 draait een eerste getijdencentrale in de Oosterschelde. Deze levert stroom aan ruim 1000 huishoudens.

De provincie Zeeland, met haar lange kuststrook en grote delta, wil in samenwerking met een aantal gemeenten, energiemaatschappijen, bedrijven en Rijkswaterstaat meer getijdencentrales bouwen. Daartoe wordt onderzoek gedaan naar optimalisering van technieken en installaties, en wordt uitgebreide monitoring verricht naar omgevingseffecten op de bodem, naar het aquatisch milieu en naar fysieke aspecten, zoals stroming-reductie. De ambitie is om in Zeeland in 2025 bij elkaar 100 MW aan getijden-energie op te wekken, voldoende om 100.000 huishoudens van stroom te voorzien. Behalve in Zeeland is er sinds 2015 in het Marsdiep bij Texel een kleine getijdencentrale operationeel. Deze kan op piekmomenten 200 kWh aan stroom opwekken, overeenkomend met de stroombehoefte van ongeveer 50 huishoudens.

4.12.1

Effecten op gezondheid, veiligheid, natuur en milieu Er zijn nagenoeg geen gezondheidseffecten te verwachten van het gebruik van getijden-energie. Alleen (laagfrequent) geluid veroorzaakt Pagina 65 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

door de motoren van de turbines zou enige hinder kunnen geven, maar in de regel zal een getijdencentrale niet dicht bij bewoond gebied liggen. Ook zijn er behoudens gebruikelijke arbeidsveiligheidsrisico’s bij bijvoorbeeld constructie- en onderhoudswerkzaamheden nauwelijks problemen met de veiligheid. Op sommige locaties kan met een getijdencentrale de waterveiligheid zelfs worden versterkt. Een getijdencentrale heeft wel invloed op het ecosysteem en het mariene leven. Een belangrijk probleem is de verstoring van de levenscyclus bij zeedieren, die afhankelijk is van de normale wisseling tussen eb en vloed. Ook kunnen rondom de turbine ontgronding en erosie de bodem aantasten. Deze problemen zijn echter met gerichte maatregelen te ondervangen. Hier wordt in de proefinstallaties het nodige onderzoek naar gedaan. Daarnaast is er in het buitenland al ervaring met getijdencentrales. 4.13

Blauwe energie Blauwe energie refereert aan energiewinning door gebruik van de combinatie zoet en zout water. Blauwe energie wordt opgewekt door tussen twee membranen om en om zout en zoet water te laten stromen, waarbij het ene type membraan alleen de positieve natriumionen uit het zoute water doorlaat en het andere alleen de negatieve chloride-ionen. Hierdoor ontstaat er een potentiaalverschil over elk membraan, dat met behulp van elektroden via een redoxreactie wordt omgezet in een gelijkstroom, ofwel elektrische energie. Zie voor een visualisatie van deze techniek Figuur 4.2. Locaties waar een rivier de zee in stroomt, zijn uitermate geschikt voor het opwekken van stroom met behulp van deze techniek. In ons waterrijke land met een groot aantal rivieren en een lange kust biedt dit vele mogelijkheden. Blauwe energie is zeer duurzaam. Bij het opwekken van blauwe energie vindt geen uitstoot plaats van CO 2 of giftige stoffen; en het weer heeft geen invloed op in welke mate energie wordt geproduceerd. In 2014 is gestart met een proefinstallatie bij de Afsluitdijk.

Deze wordt gebruikt om de techniek verder te ontwikkelen en om problemen op te lossen, zoals het tegengaan van dichtslibbing van de membranen door vervuiling in het water, het desinfecteren en lekdicht maken van de membranen en het betrouwbaar en goedkoper produceren van de zogenoemde stacks (cellen waarin zich de membranen en elektroden bevinden). Het streven is de proefinstallatie op te schalen naar een demonstratiemodel dat 0,5 tot 1 MW energie opwekt. Door verdere ontwikkeling en opschaling kunnen de kosten lager worden en kan op termijn een commerciële installatie van meer dan 100 MW worden gebouwd. Energie-experts verwachten dat op de langere termijn 10% van de Nederlandse gezinnen gebruikmaakt van stroom afkomstig van blauwe energiecentrales; wereldwijd zou met deze techniek aan 10-15% van de huidige elektriciteitsvraag kunnen worden voldaan. Echter, de techniek is nog in ontwikkeling en de commerciële haalbaarheid is nog niet bewezen.

Pagina 66 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

Figuur 4.2 Visualisatie van de techniek van energiewinning met behulp van zoet en zout water.

4.13.1

Effecten op gezondheid, veiligheid, natuur en milieu Er zijn geen gezondheidseffecten te verwachten van het gebruik van blauwe energie. Ook zijn er nauwelijks problemen met de veiligheid. Mogelijke nadelen met een veiligheidsaspect zijn belemmeringen voor de scheepvaart en demping van eb en vloed, maar daar zijn oplossingen voor te bedenken. Aantasting van het ecosysteem kan ontstaan door lokale verzilting van bodem en grondwater als gevolg van instroming van zout water. Om dit te voorkomen kunnen maatregelen worden getroffen, bijvoorbeeld door het zeewater met behulp van pijpen van ver stroomopwaarts te onttrekken.

4.14

Overige maatregelen uit het Klimaatakkoord Behalve het vervangen van fossiele brandstoffen door nieuwe energiebronnen en het afvangen en opslaan van CO2 (besproken in paragraaf 4.9) staan in het Klimaatakkoord nog andere maatregelen genoemd waarmee de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer kan worden gereduceerd. Een aantal van deze maatregelen heeft bovendien als ‘bijvangst’, dat ze een positieve invloed kunnen hebben op gezondheid, veiligheid, natuur en milieu. In deze paragraaf zullen we die maatregelen en hun effecten kort toelichten.

4.14.1

Maatregelen in het vervoer In de Klimaattafel Mobiliteit zijn afspraken gemaakt om in de komende jaren geleidelijk het totaal aantal vervoerskilometers terug te dringen. Zo heeft in de coalitie Anders Reizen een aantal grote ondernemingen zich gecommitteerd aan afspraken om het aantal zakelijke (auto)kilometers in 2030 met 8 miljard te verminderen, wat een besparing geeft van 1 Mton CO2 op jaarbasis. Daartoe is een pakket maatregelen opgesteld, waaronder het stimuleren van het gebruik van het openbaar vervoer en de (elektrische) fiets, gedeeld autogebruik, meer thuiswerken en videovergaderen, en beperken van de reisafstand woon-werkverkeer. Overheden en bedrijven werken samen om de hiervoor benodigde aanpassingen van de infrastructuur te realiseren. Ook het bevorderen van zakelijke reizen per trein in plaats van het vliegtuig voor afstanden kleiner dan 700 km zal bijdragen aan de reductie van de CO2-uitstoot. Naast werkgevers dragen vervoersorganisaties als de ANWB, de BOVAG en de Fietsersbond bij aan het realiseren van deze maatregelen. Pagina 67 van 101

RIVM-rapport 2021-0054

Door verbeteringen in de stadslogistiek en investeringen in nieuwe vrachtwagens en bestelauto’s wordt ernaar gestreefd om in 2025 in 30 tot 40 grote gemeenten zero-emissiezones voor goederenvervoer en logistiek transport in te stellen. Daarna wordt dit uitgebreid naar andere gemeenten. Dit draagt niet alleen bij aan het verlagen van de CO2uitstoot, maar ook aan het verminderen van luchtverontreiniging in stedelijke gebieden. 4.14.2

Effecten op gezondheid, veiligheid, natuur en milieu Het verminderen van het aantal kilometers vervoer over de weg heeft een aantal bijkomende voordelen. Het draagt bij aan een verbeterde luchtkwaliteit en daarmee aan een verlaging van de ziektelast, althans zolang voor (een deel van) het vervoer over de weg fossiele en biobrandstoffen worden gebruikt. Ook de geluidsbelasting door wegverkeer neemt enigszins af. Wegverkeer draagt van alle geluidsbronnen het meest bij aan de ziektelast door ernstige hinder, slaapverstoring en coronaire hartziekten (zie paragraaf 3.1). Overigens komt een vermindering van 8 miljard minder kilometers overeen met ongeveer 5% van het totaal aantal gereden kilometers, waardoor kan worden gesteld dat de omvang van de gezondheidswinst beperkt is. Door het overschakelen op elektrisch vervoer en vermindering van het aantal kilometers vervoer over de weg zullen hinder en slaapverstoring door wegverkeer komende jaren afnemen, resulterend in een reductie van een derde in het aantal gehinderden in 2050 (Verheijen en Jabben, 2010). Daar staat tegenover dat een toename van het treinverkeer (meer openbaar vervoer) kan zorgen voor meer hinder door geluid en trillingen. Het toenemend gebruik van de (elektrische) fiets leidt tot meer bewegen, wat eveneens een positief effect heeft op de gezondheid.

Wat betreft veiligheid kan worden gesteld dat minder autoverkeer tot een afname zal leiden van het aantal (zware) verkeersongevallen. Daar staat tegenover dat het aantal ongelukken met fietsen, vooral met ebikes, kan toenemen, al zullen die over het algemeen minder vaak gepaard gaan met zwaar letsel of overlijden. Het voorgenomen terugdringen van het aantal kilometers vervoer over de weg leidt ook tot vermindering van de stikstofdepositie. Net als voor de hierboven genoemde gezondheidswinst, gaat het om een beperkte bijdrage.

4.14.3

Maatregelen in de land- en bosbouw Ook de verduurzaming van de landbouw kan op verschillende manieren bijdragen aan de doelstellingen van het Klimaatakkoord. Binnen de Klimaattafel Landbouw en landgebruik is daarvoor een pakket maatregelen opgesteld. De veehouderijsectoren zetten naast toepassing van duurzame energiebronnen in op onder meer emissiearme stallen voor melkvee en varkens, een geïntegreerde aanpak om de uitstoot van methaan, ammoniak, fijnstof en geur te verlagen, vervanging van kunstmest, verwerking van mest tot ‘groene meststof’ en grondstof voor de industrie, verkleinen en sluiten van nutriëntenkringlopen in het veevoer, vermindering van transport en sanering van de varkenshouderij. Verder Pagina 68 van 101