Beschikbaarheid en toepassings-mogelijkheden van duurzame biomassa.

Inleiding
De regering is ervan overtuigd dat duurzame biomassa nodig is voor energietoepassingen, chemie en materialen in een duurzame economie richting 2030 en 2050. Zo staat het ook in het recente Klimaatakkoord. Daarvoor is een integraal duurzaamheidskader nodig dat in principe geldt voor alle biomassa en alle toepassingen. Daartoe wil het kabinet:

1.     Een beschouwing door het PBL over de maximale beschikbaarheid per in te zetten biomassa-stroom, rekening houdend met diverse invullingen van het ‘fair share’ beginsel.

2.    Een beschouwing door het PBL over toepassingsmogelijkheden per in te zetten biomassa-stroom, uitgaande van een zo optimaal en efficiënt mogelijk gebruik (cascadering).

3.    Het opstellen van duurzaamheidscriteria per in te zetten biomassastroom.

4.    Een advies door een speciale (SER-)commissie over draagvlak voor en uitvoerbaarheid van het duurzaamheidskader.

Het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) is goed voor 1. en 2. , Royal Haskoning DHV voor 3. (komt binnenkort uit) en een speciale SER-commissie geeft het eindantwoord.

In de publicatie “Beschikbaarheid en toepassingsmogelijkheden van duurzame biomassa” voldoet het PBL aan 1. En 2. . De tekst is te vinden op www.pbl.nl/publicaties/beschikbaarheid-en-toepassingsmogelijkheden-van-duurzame-biomassa-verslag-van-een-zoektocht-naar-gedeelde-feiten .

De cijfermatige data in de PBL-tekst komen van CE Delft ‘Toepassingen en beschikbaarheid van duurzame biomassa’ dd februari 2020 (www.ce.nl/publicaties/2454/bio-scope-toepassingen-en-beschikbaarheid-van-duurzame-biomassa ), een coproductie.

De filenaam geeft al aan dat de totstandkoming moeizaam was. Het is een uiterst gepolariseerd onderwerp waarover niet binnen afzienbare tijd een consensus zal gaan bestaan.
Het PBL begon zijn opdracht met een ‘joint fact finding’-aanpak. Gaandeweg echter bleken niet zozeer de feiten, als wel de interpretatie daarvan, het hoofdprobleem. De aanpak verschoof naar een inventarisatie van visies, perspectieven, wereldbeelden en belangen.

Het PBL koos ervoor om een hele ruime set belanghebbenden te contacteren: bedrijfsleven, brancheorganisaties, kennisorganisaties, overheid, adviesbureau, NGO (waaronder felle tegenstanders), gebiedsbeheerders, certificerende organisaties en enkele anderen. Dat maakte de kans op overeenstemming kleiner, maar de legitimiteit groter.

Men was het lang niet over alles oneens, zolang dat ‘in principe’ was. Een ingedikte lijst:

Klimaat

  • Parijs en het Klimaatakkoord worden onderschreven, waarbij de reductie van broeikasgassen in een circulaire economie als de grootste kans voor biomassa wordt gezien in zowel energietoepassingen als niet-energie-toepassingen.
  • Er moeten meer technologieën worden ingezet dan alleen biomassa
  • Koolstof zo lang mogelijk vastleggen in materiaal werkt positief.
  • Ketenemissies moeten worden meegeteld.
  • Koolstofschuld moet worden meegenomen in de analyses
  • Tertiaire reststromen (stromen die vrijkomen na gebruik) lijken beperkte klimaatrisico’s te hebben en dat geldt ook voor een nader te bepalen deel van de primaire reststromen (die bij de productie vrijkomen op de akker of in het bos) en secundaire reststromen (die vrijkomen bij de verwerking van de producten van bos- en landbouw).

Landgebruik

  • Een gezonde en vruchtbare bodem, goed bodembeheer en voldoende organische stof zijn belangrijk
  • ILUC (Indirect Land Use Change) verdient serieuze aandacht. Veel stakeholders zijn positief over de Europese regelgeving die moet waarborgen dat alleen low-ILUC-brandstoffen worden toegepast
  • Onder voorwaarde van duurzaam bosbeheer (zoals voldoende achtergelaten tak- en tophout t.b.v. van biodiversiteit en bodemkwaliteit) mag en kan hout geoogst worden, voor zover dit niet oerbossen of beschermde gebieden betreft.
De Chinese Sakyamuni Pagode uit 1056, geheel van hout

Transitie

  • Men ziet een blijvende rol voor biomassa als materiaal.
  • Op dit moment zijn er nog weinig bezwaren tegen een rol als feedstock voor de chemie.
  • Als energetische toepassing onvermijdelijk is, dan bij voorkeur worden waar geen of nauwelijks alternatieven beschikbaar zijn (zoals lucht- en zeescheepvaart).
  • Biomassa moet zo hoogwaardige en gecascadeerd mogelijk toegepast, waarbij directe verbranding laatste keus is.

Productie in herkomstgebieden

  • Het belang van welzijn, natuur en welvaart wordt door iedereen onderschreven
  • Het vertrouwen in de duurzaamheid van biomassa is het grootst wanneer deze uit Nederland komt, omdat de invloed van beleid op nationaal niveau het grootst wordt geacht. Om dezelfde reden is het vertrouwen in biomassa uit de EU groter dan in biomassa die uit de rest van de wereld

Economie

  • Een transitie naar een biobased economy kan Nederland een economische impuls geven

Beleid

  • De huidige stimulering via de SDE+-regeling is onevenwichtig op energietoepassingen en kostenefficiëntie op de korte termijn gericht, in plaats van op meer hoogwaardige toepassing (zoals chemie en materialen) en de langere termijn.
  • Men is relatief positief is over de effectiviteit van RED2, FQD en de Wet Milieubeheer, maar men ondervindt ook belemmeringen vanuit wet- en regelgeving.
Vijf perspectieven op biomassa

Vervolgens liepen de meningen soms sterk uiteen wanneer het ‘in principe’ in praktijk werd. Dat resulteerde in twee volle pagina’s met een lange enerzijds- en anderzijdskolom, die hier niet weer te geven zijn (zie blz 38 en 39 van de PBL-tekst). Links spreken de ingenieur en de zakelijkheid, rechts spreken de ecoloog en de actievoerder.

Het PBL dikt uiteindelijk, enigszins geforceerd, de vele mogelijke combinaties van standpunten in tot bovenstaande vijf prototypen. Het helpt in elk geval het overzicht.

Die prototypen worden gebruikt om vijf voorbeeldsituaties te geven van een mogelijke verhouding tussen de Nederlandse behoefte en de dekking daarvan. Dat vraagt eerst om een inleidende definitietabel, en daarna om een tabel waarin de behoefte versus het aanbod getoond wordt.

de aannames en definities bij onderstaand schema
(Let wel dat de bovenste schaal in EJ=1000PJ is en de Nederlandse schaal in PJ.)

Bij deze tabel hoort uitleg.
Het Nederlandse aanbod in 2018 was 272PJ uit de landbouw en 70PJ uit de bosbouw, en wordt in 2030 ingeschat op grofweg 370PJ voor beide samen, en in 2050 op grofweg 420PJ (grofweg betekent hoe streng je ecologisch bent – ik heb kortheidshalve een middenwaarde genomen).
De Nederlandse vraag naar biomassa is in 2020 323PJ, waarvan148PJ voor energiedoeleiden (ter vergelijking: het totale primaire Nederlandse energiebudget was in 2018 ongeveer 3100PJ).
De toekomstige vraag en aanbod hangen sterk af van welk wereldbeeld men uitgaat.
Wie voorrang geeft aan het klimaat, zet de rem op ‘technisch duurzaam’ (geen nadeel voor food-feed-fiber en verder mag alles wat niet verboden is, zoals beschermde natuur en oorspronkelijk bos) en importeert mondiaal. De Nederlandse vraag en het mondiale aanbod schieten omhoog.
In het ‘duurzame ontwikkeling’-wereldbeeld gebeurt hetzelfde met de rem in de stand ‘max-duurzaam’, wat betekent dat er ook rekening gehouden wordt met watertekort of -overschot, kans op bodemdegradatie of met veel biodiversiteit.
‘Ecologie’ importeert uit de EU en er mag bijna niets, wat mogelijk goed is voor de biodiversiteit en bijna niets doet voor het klimaat. Dat moet dan worden opgevangen met heel veel windturbines en zonneparken (overigens zijn zonneparken ook Land Use Change). En als dat niet gebeurt, weegt dan de aventuele schade van het warmere klimaat voor de biodiversiteit op tegen de eventuele winst van bijna geen biomassa?
De blauwe %-hokjes gaan erover hoeveel% de Nederlandse vraag is van het mondiale of EU-aanbod: in de eco-stand is de Nederlandse biomassavraag in 2030 2,8% van het EU-aanbod. Dit heeft een directe relatie met de footprint-gedachte en dat treedt buiten het wetenschappelijke in het politieke domein. Hoeveel mag Nederland hebben? Naar rato van bevolking?oppervlak? Of moet je redeneren dat Nederland footprint heeft, maar ook footprint is (bijvoorbeeld voor melkpoeder van China)? Waarmee de discussie overgaat van Fair Share in Fair Trade. Binnen de context van de PBL-studie is deze politieke vraag niet te beantwoorden.

Wat het schema ook aangeeft is dat de meeste biomassa niet houtig is, en dat veel, mogelijk de meeste, houtige biomassa niet direct uit het bos komt.

Het PBL loopt vervolgens de rijen een voor een af en geeft aan in hoeverre de bewering in die rij gesteund wordt door de literatuur (ruim 400 wetenschappelijke publicaties). Ook daarbij weer het probleem dat de discussie al snel buiten duidelijke wetenschappelijke paden treedt en/of tegen definitievraagstukken aanloopt. Bijvoorbeeld bij de ‘koolstofschuld’.

De koolstofopslag in een gekapt en herplant bos

De eenvoudige definitie: een bos heeft op moment t=0 een hoeveelheid koolstof (de 0-lijn). Er wordt gekapt en er komt op korte termijn koolstof vrij uit het bos of uit de bodem. Vervolgens begint het bos weer te groeien. Na verloop van tijd is de teruggegroeide hoeveelheid koolstof plus de bespaarde fossiele koolstof gelijk aan wat het was (C-debt repayment), na nog langere tijd snijdt de lijn de situatie als het bos doorgegroeid zou zijn, en daarna gaat er alleen maar koolstof het systeem uit in de vorm van planken. Deze repayment time kan, afhankelijk van de omstandigheden, enkele jaren tot enkele eeuwen beslaan (bijvoorbeeld op tropische veengrond) en dat laatste wordt dan altijd door actievoerders rond getoeterd, maar is inmiddels wettelijk verboden (wat iets anders kan zijn dan wat er gebeurt).
De andere definitie is dat het begrip koolstofschuld zijn zin verliest bij regulier bosbeheer, als er niet één groot, maar een heleboel kleine momenten t=0 zijn op een zo grote schaal dat je kunt middelen (de horizontale zwarte lijn stelt dan de gemiddelde waarde voor van de koolstofvoorraad). En wat je met het begrip aan moet als de bossen alsmaar groeien, zoals in het grootste deel van de EU.
Het hangt er maar net van af, zoals zo vaak, wat je met wat vergelijkt.
In situaties van een langdurige, reguliere bosexploitatie gebruik ik zelf de tweede definitie.

Vast staat in dit verband ondertussen dat de oppervlakte of het volume van het bos of (meestal) beide in de VS, Canada en het merendeel van de EU groeien. Aldus het PBL en CE Delft.

Vast staat ook dat energiehout zowel qua volume als qua kuub-prijs een kleine speler is en niet de dynamiek van het boskappen bepaalt. Kap vindt vooral plaats vanwege zaaghout.
In het Zweedse flowdiagram over 2015 bijvoorbeeld eindigt van de binnenlandse oogst van 330TWh  ca 8TWh als pellet (2,5%) en (inclusief de pellets) 41TWh als energiehout, zijnde ca 12,5%.  Dit soort percentages zie je vaak.
De ‘stock increase’-term is dus wat het Zweedse bos in 2015 netto gegroeid is. De ‘decomposition’- term is weggerot (weer CO2 geworden).

Voor zover in de VS de pelletproductie toe neemt, gaat die niet van het zaaghout af maar van het papier. De ene vergankelijke drager vervangt de andere.

Zoals bij elke wet vinden er overtredingen plaats.  Sommige NGO’s beweren dat dat ook bij boskap zo is, , zoals mogelijke misstanden in Roemenië. In de PBL-tekst wordt hiervoor geen bewijs geleverd, maar het PBL vindt dat dit uitgezocht moet worden.
Het kan inderdaad geen kwaad als hier en daar de boekhouding verbeterd werd.
Dan nog is de vraag of deze overtredingen op de eerste plaats door het brandhout worden gedreven, een relatief onbelangrijk bijproduct, of door de hoofdproduct zaaghout of voor überhaupt een andere grondbestemming.

Mogelijk komt een deel van de onvrede in de wereld vanwege het ‘clear cut-beheer’ van het bos. Een kale kapvlakte is een dramatisch gezicht, maar niet per definitie een overtreding. En evenmin een bewijs dat het grote percentage niet-zaagbare bomen de biomassacentrale in gaat. Statistisch is dat niet waar.
Men kan op goede gronden vragen of een dergelijke vorm van bosbeheer de beste is. Dat is echter geen energievraag, maar een bosbeheervraag die weinig of niets met de pro’s en contras van biomassa te maken heeft.
In de, door het PBL geciteerde, wetenschappelijke literatuur vindt men het vaak zinvol om de bosbouw als zodanig ter discussie te stellen met als doel een betere mix aan functies. Nabuurs e.e. noemen dat ergens ‘climate smart forestry’.

De Nederlandse milieubeweging heeft, mijns inziens, te lang de bosbouw veronachtzaamd en haalt nu dat gebrek vanuit het verkeerde vertrekpunt in.

Het PBL komt met 14 aanbevelingen, waarvan ik, onder weglatingen van een aantal interessante onderwerpen, om redenen van plaatsruimte,, alleen de kop afdruk (blz 20 t/m26).

  1. Verlies van biodiversiteit door grootschalige productie van biomassa is een reëel risico; aanvullende maatregelen zijn noodzakelijk met inachtneming van de afweging tussen klimaatverandering en biodiversiteit
  2. Een significante rol voor biomassa lijkt van wezenlijk belang voor een klimaat-neutrale circulaire economie
  3. Het is vrijwel onmogelijk om koolstofschuld, terugverdientijd en koolstofpariteit in harde beleidscriteria te vertalen, wel kunnen restricties worden opgelegd
  4. Zonnepanelen en windmolens zijn weliswaar efficiënter in termen van energie-opbrengst per oppervlakte-eenheid dan biomassa, maar toch is het raadzaam maximaal in te zetten op zowel de ontwikkeling van de productie van duurzame biomassa als van power-to-liquid (en power-to-hydrogen)
  5. Een belangrijke opgave is vast te stellen hoe bossen beter beheerd en beschermd kunnen worden en bosbouw samen kan gaan met meerdere functies
  6. Bosbouw kan samengaan met een netto vastlegging van CO2, maar dat vereist actief beleid om die vastlegging op peil te houden
  7. De beweringen over misstanden in de houtpelletproductie moeten serieus genomen worden en beter worden onderzocht door een onafhankelijke partij
  8. Het is raadzaam op EU-niveau op basis van objectieve informatie een visie te ontwikkelen op de beste benutting van marginale, gedegradeerde en verlaten landbouwgronden
  9. Uitvoering van EU-regelgeving verkleint de kans op ILUC, maar waakzaamheid voor mogelijke ILUC door een sterke groei van de vraag naar biomassa is nodig
  10. Het is van belang dat de overheid kiest voor een helder cascaderingsprincipe, dat actief communiceert en daar vervolgens haar beleid op afstemt
  11. Directe verbranding van biomassa in moderne installaties lijkt een gering effect te hebben op de luchtkwaliteit; vervanging van oudere kachels en ketels kan leiden tot een aanzienlijke verbetering
  12. Wetgeving gericht op duurzaamheid is nuttig, waarbij moet worden gezocht naar een balans tussen fraudebestendigheid en uitvoerbaarheid
  13. Door emissies die voortkomen uit de koolstof in geoogst hout te registreren op het moment van oogst wordt dubbeltelling voorkomen, maar deze registratie lijkt niet in alle landen op orde
  14. Het fair share principe is lastig te operationaliseren in beleid. De discussie hierover zou eigenlijk op een hoger en integraler niveau gevoerd moeten worden.
Olie- en vetbalans , Nederland, 2012 (Goh&Junginger)

Ik
Grosso modo zegt het PBL-rapport hetzelfde als ik in talloze artikelen op deze site beweerd heb, soms in andere woorden.
Het PBL spreekt bijvoorbeeld over verschillende perspectieven, waar ik het over meerdere crises tegelijk heb. Naar mijn mening moeten mensen zich niet alleen maar in hun eigen crisis verschansen, maar op zoek gaan naar een overstijgend verhaal. De strijdigheid tussen diverse crises verdwijnt niet, maar het geheel kan wel geoptimaliseerd worden.

Als ik mijzelf zou moeten inplaatsen tussen de vijf perspectief-tronies ‘in het groen’, dan is dat nog lastig. Ik voel me het meest thuis bij ‘Klimaat’ en ‘Duurzame ontwikkeling’: je moet gewoon zakelijk over biomassa kunnen praten en het kan een flinke bijdrage zijn aan de klimaatcrisis en de energietransitie. Maar ik ben geen diehard en niet eenkennig , dus ideeën van de andere ‘in het groen’-tronies wil ik graag in overweging nemen, mits fatsoenlijk beargumenteerd.
In de grote behoefte-beschikbaarheid-tabel gaat de aanname van ‘technisch duurzaam’ mij te ver. Dat richt me te veel natuurschade aan. Verder zou ik op dit moment importen willen beperken tot uit de EU en eventueel Canada, niet zozeer uit principe (ik heb niets tegen eerlijke handel met Verweggistan), maar omdat ik op dit moment de eerlijkheid van de handel niet vertrouw. De EU-wetgeving, hoewel misschien nog niet ideaal, vertrouw ik wel.

Ik raad lezing van het PBL-advies aan.

Hoe het PBL de Nederlandse luchtvaart ‘Parijs’ binnenpraat

Ter inleiding
Een wijdverbreid gevoelen is dat het klimaatakkoord van Parijs harde beperkingen oplegt aan de luchtvaart. Die is nu direct goed voor 2 a 3% van de opwarming van de aarde, en indirect (via effecten op grote hoogte) nog eens voor een bedrag in dezelfde orde van grootte.
Om de temperatuurstijging onder de 2°C te houden, de CO2 – emissies moeten worden beperkt tot 90 a 100% van die in 1990 . De IATA (organisatie van luchtvaartmaatschappijen) doet het voor veel minder: een CO2 -neutrale groei na 2020 en 50% minder in 2050. Zie hierboven.

In 2017 stootte Nederland als geheel 163Mton CO2 uit (193 als je ook de andere broeikasgassen meetelt). De grafiek van Nederland als geheel zou dus van ergens ver boven de rand van het beeldscherm in 2017 naar bijna 0 in 2050 lopen, en daarbij de dalende lijn van de luchtvaart ergens in 2040 snijden. Vanaf dat moment bestaat alle emissie in Nederland uit luchtvaartemissies.

Het trof me dan ook als merkwaardig dat het Plan Bureau voor de Leefomgeving (PBL) in mei 2019 met een notitie kwam dat de Nederlandse luchtvaart best nog wel zou kunnen groeien en toch binnen Parijs blijven. De notitie “Parijsakkoord en Luchtvaart” is te vinden op www.pbl.nl/publicaties/parijsakkoord-en-luchtvaart .

Ik ben de notitie maar eens gaan lezen.

In de notitie wordt verwezen naar de op te stellen Luchtvaartnota 2020-2050 van de regering.
De notitie vermeldt niet of er aan de notitie een regeringsopdracht ten grondslag ligt, of dat het een eigen, ‘vrij’ werkstuk is. In elk geval is de ingebouwde reflectie op de eigen modeluitkomsten zo ruim, dat men dit bijna als het in twijfel trekken van de eigen uitkomsten kan lezen.

Aannames
Dit soort bespiegelingen kunnen niet anders zijn dan gebaseerd op rekenmodellen, die zich voeden met aannames, heel veel aannames. Zo ook deze notitie.

Eerst zijn er aannames van het PBL zelf. Soms geef ik daar in Italic commentaar bij.

  • De ambitie is om de temperatuurstijging onder de 2°C te houden (niet 1,5°C)
    Zwak.
  • Alleen CO2 wordt meegenomen, geen niet CO2 -effecten op grote hoogte
    Ik beschouw dit als een ernstige nalatigheid. Er is genoeg van bekend om op zijn minst het voorzorgsbeginsel van toepassing te verklaren met als insteek dat het een effect is in dezelfde orde van grootte. Bovendien zitten er fouten in de bijlage, die over dit onderwerp gaat.
  • Er komt een mondiale versie van een emissiehandelssysteem (zoiets als het huidige ETS)
  • De luchtvaart is onderdeel van een wereldwijd economisch systeem dat in zijn geheel ‘Parijs’ moet halen.
    Beide samen betekent, dat CO2– verplichtingen verschoven kunnen worden naar buiten de luchtvaart. De luchtvaart dekt zich dan met CO2– rechten die elders goedkoper zijn
  • Landen gaan samenwerken om aan het Parijsakkoord te voldoen, en doen dat op korte termijn.
    Moet blijken.
  • Het basisjaar van het PBL is 2017, en de horizon is 2050. Over de tussentijd wordt weinig gezegd.
  • Het PBL kijkt alleen naar passagiers, niet naar vracht. Vracht is goed voor ca 1/3de van de getankte brandstof (zie www.pbl.nl/publicaties/ontwikkeling-luchtvaart-en-co2-emissies-in-nederland ).
    Ik vind dit een ernstige nalatigheid die onvoldoende onderbouwd wordt met het argument van de onzekere economische toekomst.
  • Synthetische kerosine wordt impliciet in de berekeningen verwerkt
  • Om een beeld te krijgen van de toekomst, wordt het WLO-scenario Hoog of Laag gebruikt
  • Voor de modelberekeningen wordt het model Aeolus van het Ministerie van I&W gebruikt.
    Ik vind het ongelukkig dat het model van een direct belanghebbende instelling gebruikt wordt.
  • Er worden twee basisscenario’s doorgerekend (met WLO Hoog en Laag). Daarin wordt als het ware gedaan of ‘Parijs’ niet bestaat. Ook dan zou er klimaatbeleid plaatsgevonden hebben, maar minder intensief. WHO Hoog zou tot een mondiale temperatuurstijging in 2050 van 1,5 a 3°C geleid hebben, WHO Laag tot 3,5 a 4°C .
  • Er worden vijf scenario’s doorgerekend met ‘Parijs’, met als variabelen WLO  Laag en Hoog, de CO2-prijs in 2050, en de gemiddelde jaarlijkse efficiency verbetering. Zie tabel verderop.
    Een efficiencyverbetering van 1% (voor alle factoren samen) per jaar is optimistisch.

Volgen de aannames die in het kader van de WLO gemaakt worden. Dat pakket is op zijn eentje al bijna een kantje A4.

Tenslotte nog de aannames die het Aeolusmodel voeden.

  • Het model kan gestuurd worden met het Bruto Binnenlands Product per hoofd van bevolking en met de wereldhandel
  • De attitude van de bevolking verandert niet
  • De luchtvaartsector bepaalt zelf zijn strategische beslissingen. Er is geen politieke sturing.
    Die politieke sturing moet er wel zijn.
  • De CO2-prijs en de brandstofprijs worden verwerkt in de ticketprijs
  • Modernisering van nieuwe vliegtuigen en het tempo, waarin deze in de vlootmix doordringen
  • Er bestaat een reeks met name genoemde limiterende factoren. Zie hieronder.
    Waar hieronder ‘vluchten’ staat, moet overigens ‘vliegbewegingen’ gelezen worden. Eén vlucht = één start + één landing = twee vliegbewegingen.

Bij de drukste scenario’s gaan deze limiterende factoren een rol spelen. Vluchten worden dan via een ander vliegveld of via een ander vervoersmiddel geleid. In onderstaande tabel heet dat ‘na restrictie’. Als de restrictie van toepassing is geweest, is voor restrictie > na restrictie, anders voor = na.

Resultaten voor Nederland als geheel
Dit alles aangenomen zijnde, spuugt het model er de volgende resultaten uit:

(Het percentage vrachtvliegbewegingen (ruim 3% van het totale aantal vliegbewegingen) is kleiner dan het aandeel in de getankte brandstof (33%) , omdat een groot deel van de vracht niet met aparte vluchten gaat, maar met reguliere passagierstoestellen mee. Het PBL heeft dat voor de ORS berekend op basis van evenredige gewichtsverhoudingen).

Regionale luchthavens
Het PBL heeft alleen in de twee basisscenario’s uitgerekend hoe het totale aantal vliegbewegingen en passagiers verdeeld wordt over Schiphol en de rest. Dit is hieronder in tabel gezet. (ook hier weer ‘vliegbewegingen’ ipv ‘vluchten’).
De indexgetallen bij de onderste twee regels van de tabel zijn dus dezelfde als die bij de basisscenario’s staan in bovenstaande tabel.
Als voorbeeld: het aantal vliegbewegingen van passagiersvluchten vanaf alle NL-vliegvelden samen in 2017 is 556.000 – 19.000 = 537.000. Dit * de index 1,71 geeft 916.000 .

In het basisscenario WLO Hoog wordt het aantal passagiersvluchten (193.000) als volgt ingeschat:

  • Lelystad          45000
  • Eindhoven      98000
  • Rotterdam      37000
  • De rest            13000


De moraal
Men kan het PBL-werkstuk langs twee routes aanvliegen.

De ene is de aanvliegroute ‘Zie je wel, als je maar genoeg je best doet, staat het klimaat een groei van het vliegen toe’.
De andere is de aanvliegroute ‘Moet je eens kijken wat voor onwaarschijnlijke set aannames je moet doen om een stukje groei van het vliegen misschien binnen ‘Parijs’ te praten.’

Welke aanvliegroute het PBL in zijn achterhoofd heeft, blijkt eigenlijk niet uit de notitie. Dat brengt droog de conclusies van de studie en zegt dat je er heel voorzichtig mee moet zijn.

Mijn aanvliegroute is de tweede. Ik vind de set aannames onwaarschijnlijk en bijna partijdig. Alle aannames vallen in het voordeel van de luchtvaart uit (< 2 en niet <1.5°C; geen vracht; geen niet CO2– effecten; een onwaarschijnlijke internationale samenwerking met een mondiaal ETS); verruiming van de operationele limieten.)

Het kweken van biobrandstof

Inleiding
De Europese Unie heeft een beleid met betrekking tot duurzame energie en, als onderdeel daarvan, een beleid met betrekking tot biobrandstoffen.

Dit beleid gaat aangescherpt worden en daarover is in de Tweede Kamer in december 2017 veel gediscussieerd. Wiebes moest op 18 december 2017 naar de Energieraad in Brussel en voorafgaand konden de Tweede Kamerleden daarover vragen stellen. VVD, CDA, D66, GrLinks, SP, PvdA en PvdD hebben dat gedaan. Zie beantwoording-vragen-schriftelijk-overleg-energieraad-18-december-2017

De Europese inzet is dat de landen verder gaan op weg naar de invoering van het Klimaatakkoord van Parijs. Daarvoor moeten ze een Integraal Nationaal klimaat- en Energieplan maken (INEK), en de discussie gaat er over hoe dat INEK eruit zou moeten zien.

Een onderdeel van dit grotere geheel zijn de bepalingen over duurzame brandstoffen. Volgens de huidige regels moet in 2020 minstens 10% van de transportbrandstoffen uit hernieuwbare bronnen komen (waarbij gemakshalve elektriciteit ook meegeteld wordt). De milieutechnisch meer gewenste vormen hebben een gewichtsfactor die hen begunstigt (bijvoorbeeld elektriciteit of ‘geavanceerde’ biomassa uit afval) en de milieutechnisch twijfelachtige ‘conventionele’ biobrandstoffen (uit gewassen die ook als voedsel gebruikt kunnen worden) moeten op zijn minst aan steeds scherpere eisen voldoen. Vanaf 1 januari mogen deze brandstoffen vanaf 1 januari 2017 hooguit nog, over de hele keten gerekend, de helft van de broeikasgassen uitstoten als conventionele brandstoffen en vanaf 01 jan 2018 moet het besparingspercentage voor nieuwe installaties omhoog naar minstens 60%. Hierbij berekent de EU (en het IPCC) het verlies aan bestaande koolstof op een perceel over 20 jaar na ingebruikname. Dit getal is min of meer willekeurig (de EPA gebruikt 30 jaar).

Nu loopt er een heftige maatschappelijke discussie over in hoeverre biomassa voor energetische doelen ingezet moet worden. Een groep professoren heeft een brief geschreven over hout en bos (daarover hoop ik op een later moment te schrijven), een andere groep over brandstof uit voedselgewassen (zie op het eind van dit verhaal). Intussen loopt er, bij-
voorbeeld op Facebook, een discussie van mensen die alles wat op enige wijze met biomassa en energie te maken heeft haram vinden. Ik discussieer me suf.

CO2-emissies van vliegtuigen door de jaren heen

Het Eindhovense vliegveld
Veel wegtransport kan relatief eenvoudig elektrisch en elektrisch kan, met wat meer moeite, duurzaam. Voor lange afstandsvrachtverkeer moet blijken of dat met waterstof gaat lukken, schepen voor de lange afstand zie ik vooralsnog niet energieneutraal worden en vliegen boven de pakweg 1000km zal nog lange tijd, mogelijk altijd, fossiel blijven. Wat mij  betreft zou de biobrandstoffendiscussie op de langere termijn vooral over schepen en vliegtuigen moeten gaan.

In scheepvaartdiscussies heb ik geen positie, maar in luchtvaartdiscussies wel. Ons Beraad Vlieghinder Moet Minder (de vlieghinder van vliegveld Eindhoven) wil dat de hinder van het vliegen niet toeneemt, en dat het aantal vliegbewegingen alleen mag toenemen als gelijktijdig de hinder afneemt (volgens het 50-50% beginsel). “Hinder” is hier gedefinieerd als openingstijden, geluid, toxische emissies en klimaat. Daarnaast zijn er ook negatieve economische aspecten.

Finse SAE-studie naar kenmerken van gewone en synthetische diesel (medewerking Neste Oil).
HVO komt uit plantaardige olie, EN590 is normale diesel, GTL komt uit aardgas, en FAME uit raapzaad.
Het zwavelgehalte van normale jet fuel zit ergens rond de 400-800mg/kg. Autodiesel is ontzwaveld.
Benzeen en derivaten heten “total aromatics”.
Dit gaat over biodiesel van Neste Oil die bijgemengd kan worden in vliegtuigkerosine.

Nu is er geen kruid op aarde gewassen tegen de huidige groei van het vliegen. Zoals onlangs nog Joris Melkert van de TU Delft zei, bij het huidige groeitempo gaat de klimaatimpact van het vliegen tot 2050 vier maal over de kop. Het enige dat hier echt helpt, is een fors en expliciet mondiaal volumebeleid, want anders blazen de straalmotoren samen het Akkoord van Parijs kapot.

Ondertussen is dat beleid er niet en onze kleine actiegroep bij ons kleine vliegveld is zeker niet in staat om zoiets af te dwingen. Wij kunnen slechts naar onze schaal wat doen, en pleiten voor het tanken van (half)synthetische kerosine op het Eindhovense vliegveld als een van de mogelijkheden. Biomassa is een van de twee uitgangsmaterialen van waaruit men synthetische kerosine kan maken. De andere is aardgas, maar daarover staat elders op deze site al een artikel: zie Fijnstofuitstoot Eindhoven Airport kan gehalveerd worden!
Synthetische kerosine om twee redenen: een lagere klimaatimpact en minder toxische emissies (het is mogelijk om synthetische kerosine te maken zonder zwavel en benzeen). Hierdoor beduidend minder zwavelzuur, roet  en ultrafijn stof in de lucht.

Mijn algemene positie is dus niet fundamentalistisch. Je kunt met biomassa als energiebron wel wat, maar zeker niet alles, en dat je situatiegeboden, en als het ware met de rekenmachine in de hand, analyses moet maken. Ik hoop dat je er zoveel mee kunt dat de atmosfeer in rond vliegveld Eindhoven erdoor verbetert en dat wij ons kleine steentje op klimaatgebied kunnen bijdragen.

De PBL-studie “Greenhouse gas emission curves for advanced biofuel supply chains”
Tussen de rondtoeterende ideologische debatten door verscheen er in november 2017 een studie van het Plan Bureau voor de Leefomgeving (PBL), een gerenommeerd instituut, samen met Faaij (de grootste Nederlandse deskundige op biomassagebied) en enkele andere geleerden. Deze deden de moeite om het probleem zo goed mogelijk door te rekenen.
Zie www.pbl.nl/en/publications/greenhouse-gas-emission-curves-for-advanced-biofuel-supply-chains .
Hun uitgangspunten:

  • Methanol uit miscanthusgras en wilg en ethanol uit suikerriet.
  • Een mondiaal grid van 0,5*0,5 graad per hok
  • Blijf weg uit gebieden die nu of in de toekomst voor voedsel bestemd zijn
  • Alleen direct land use change
  • Zes begroeiingstypes onderscheiden: verlaten landbouwgrond, savannes, natuurlijke graslanden, en tropisch, gematigd en boreaal bos
  • Alle verlies aan bestaande koolstof van 2016 t/m 2100 meetellen, dus over 85 jaar. Dus wordt het perceel gedurende die periode voor dit doel gebruikt.
    De EU-richtlijn eist optellen over 20 jaar.
  • Zonder CO2-opslag
  • Alle bewerkingskosten meetellen (machines, lachgas). Als je methanol of ethanol als eindpunt ziet, zijn de energieën dus netto.
  • De Pay Back Period (PBP) berekenen (is de tijd waarna de koolstofwinst het koolstofverlies overtreft)

Hun resultaten kunnen worden weergegeven in een soort dosis-effect curves.

Emissiecurves (horizontaal de toegestane emissiefactor, vertikaal de dan mogelijke opbrengst)

Lees deze als:

  • horizontaal staat hoeveel broeikasgas ( in CO2-equivalent) er per GigaJoule (GJ) totaliter vrijkomt, gerekend over 85 jaar.
  • De energetische opbrengsten zijn per jaar gemiddeld over 85 jaar
  • Verticaal staat hoeveel energie uit biobrandstoffen, die mondiaal jaar-
    lijks gekweekt kan worden bij de beperking die de horizontale as stelt. Dus als je de betreffende delen van de wereld volzet met miscanthusgras, en je eist dat er niet meer dan 40 kg CO2 per GJ over 85 jaar mag vrijkomen, dan kun je ongeveer 50EJ winnen (=50.000 PJ; Nederland verbruikt momenteel ongeveer 3200PJ).
  • Elke curve is berekend alsof dat gewas het enige was. In a) is dus gerekend alsof er op de in aanmerking komende percelen op de hele aarde alleen maar miscanthusgras gezaaid was. Het is dus of a) of b) of c).
  • Apart is uitgerekend wat de opbrengst zou zijn als je in elke gridcel het optimale gewas zou planten, maar dat staat niet in deze figuur.
  • De exactheid van de curves is niet zo groot als lijkt. Er zit een forse onzekerheidsmarge op, die echter niet in deze curves weergegeven is (maar wel elders).

Het hele verhaal valt weer te geven in een aantal statements in het geval je het best passende gewas in een gridhok zet:

  • Onder de 40 kg CO2-equivalent per GJ wordt het tropisch regenwoud nauwelijks aangetast
  • Als je van 85 jaar uitgaat, en je stelt de eis van hooguit 40 kg CO2-equivalent per GJ, dan kun je 22 – 65 EJ per jaar kweken (door het PBL op zijn website gemakshalve afgemaakt op 30EJ).
  • Als je de jaarlijkse koolstofverliezen over 85 jaar middelt, en verder de EU-eisen stelt van 50 resp 60% broeikasgas-besparing, kun je in 2020 31EJ per jaar winnen en in 2050 46EJ
  • Als je de jaarlijkse koolstofverliezen over de eerste 20 jaar middelt, en verder de EU-eisen stelt van 50 resp 60% broeikasgas-besparing, kun je praktisch niets winnen (de verliezen zijn in het begin het grootst en dus de jaarlijkse gemiddeldes ook). Op de lange termijn denken loont.
  • Als je de jaarlijkse koolstofverliezen over 85 jaar middelt en een PBP eist van 20 jaar, kun je 41EJ per jaar winnen.
    Bij een PBP van 50 jaar is dat 298EJ per jaar.
  • In het gekozen model brengt de vegetatie op een perceel energetisch
    niets op. Zou je daar energetisch iets verstandigs mee doen, dan wordt het algemene beeld wat gunstiger
  • Zou je het gekozen model combineren met enige vorm van blijvende koolstofopslag, dan wordt het beeld gunstiger. Er bestaan combinatiemogelijkheden.

Is dit nou veel? Wat alternatieve opinies om het in context te plaatsen.
De meeste lange termijn-scenario’s projecteren voor 2050 een totale energievraag van ergens rond de 900 a 1000 EJ.

Het IEA prognosticeert in de Roadmap Biofuels for Transport onderstaand plaatje. De totale vraag naar transportbrandstoffen is er 116EJ, waarvan 32EJ uit biobrandstoffen komen, waarvan het vliegen een kwart zou krijgen.

Het PBL benoemt de totale vraag naar transportbrandstoffen in 2012 als ca 100EJ, en verwacht dat die vraag in 2050 ca 150EJ zal zijn.
De PBL-prognoses uit bovenstaande studie zijn, afhankelijk van de aannames, goed voor enkele tientallen EJ. Daar komen nog de biobrandstoffen uit andere (hier niet behandelde) geavanceerde bronnen bij.

Bovenstaande CO2-grafiek van Lee ea loopt bij ongewijzigd beleid door naar pakweg 3000Mton CO2 per jaar in 2050 (de groei neemt eerder toe dan af op dit moment). Die hoeveelheid hoort bij een aan conventionele jet fuel verbruikte energie van rond de 34EJ. (bij 89 kg CO2-e/GJ over de hele keten).
Met andere woorden: als het vliegen zo doorgroeit als het doet, eist het in 2050 ongeveer alle biobrandstof op aarde op, zeker als je ervan uit gaat dat de conversie van methanol naar jetfuel ook nog eens met verliezen gepaard gaat.
En dat je met methanol wel meer kunt doen als alleen maar transportbrandstof maken.
In de denkbeeldige situatie dat alle biobrandstof op aarde in 2050 naar een luchtvaart zonder groeibeperkingen zou gaan, zou die biobrandstof, in vergelijking met conventionele brandstof, de broeikasgasemissies ongeveer gehalveerd hebben (40 ipv 89 kg CO2-e/GJ over de keten).

Macro en op de lange termijn is dat duidelijk onvoldoende.
Micro bij een klein vliegveld bij Eindhoven en op de korte termijn zou het een stap vooruit zijn.
Het vliegen moet een stuk minder en bij wat dan overblijft kan biobrandstof helpen om  de gevolgen in de zin van klimaat en toxische emissies te verzachten.

De brief van 174 professoren over gebruik van voedsel voor biobrandstof
(zie Stop het gebruik van voedselgewassen voor biobrandstof_discussie_novdec2017)
Ik sta er met een mengsel van sympathie en enige gereserveerdheid tegenover.

Eigenlijk is het hoofdprobleem met de brief dat oorzaak en gevolg erin verwisseld worden.
Oorzaken zijn slecht bestuur en corruptie, ongelijke machtsverhoudingen, economische wurgcontracten en de uit dat alles voortvloeiende organisatie van de landbouw.
Dat zich dat momenteel uit in biomassa-plantages is in zekere zin een toevalligheid. Elk ander gewas, waarnaar veel vraag is en dat veel opbrengt, zou tot dezelfde effecten leiden – bijvoorbeeld soja voor veevoer of ananasplantages of rozen in Kenia of sinaasappels bij Valencia. Voedselgewassen kunnen dezelfde uitwerking hebben als energiegewassen.
Tegelijk kan men moeilijk aan derde wereld landen het recht ontzeggen om deviezen te verdienen aan gewassen die elders geld opbrengen.

Veel van wat de professoren willen verbieden (bijvoorbeeld aanplant van palmolieplantages op veengebieden waar eerst tropisch regenwoud was), is al verboden. Er bestaan al Ronde Tafelafspraken voor biobrandstofgewassen.
Het probleem is vooral de handhaving van de bestaande afspraken, vaak niet de afspraken zelf. En dat die afspraken niet worden gehandhaafd komt weer door slecht bestuur en corruptie.
De EU kan zich beter op handhaving van de al bestaande afspraken gaan toeleggen. Als die er niet komt, wordt ook een verbod op voedselgewassen een wassen neus.

Tenslotte: de brief gaat er teveel van uit dat er alleen maar worst case scenario’s zijn. Het is een litanie van alleen maar dreigingen, terwijl de werkelijkheid een mengsel van dreigingen en mogelijkheden is.
De PBL-studie bijvoorbeeld kiest voor grond, die nu, en naar men aanneemt in de toekomst, niet voor voedsel in gebruik is.

Ik ga hier niet even een doorwrochte analyse van al deze spanningsvelden opschrijven.

(Openingsfoto van Miscanthusgras, ook wel olifantsgras.
Door Miya.m – Miya.m’s photo taken in 熊本県産山村, Japan., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=337594 )