Hout als energiebron is niet perse van de duivel

Hel en verdoemenis binnen de bubbel
Veel natuur- en milieumensen leven in een soort linkse bubbel als het om de inzet van biomassa voor energiedoelen gaat. In eigen kring herhalen ze steeds elkaars redenen en drogredenen, die uitmonden in het oordeel dat elke vorm van houtstook van de duivel is. Ook professoren als Katan gaan daarin mee.
En omdat men houtstook en biomassa ten onrechte als synoniem ziet, wordt de verdoemenis in één adem verruimd tot het grotere begrip biomassa.

Wat cijfers van het CBS
In 2017 bestond in Nederland 61% van wat officieel ‘duurzame energie’ heet uit biomassa. Men moet dus sowieso al van goeden huize komen om te kunnen beargumenteren dat de grootste duurzame energiebron met enkele pennenstreken moet worden afgeschreven.

Hernieuwbare energie in Nederland in 2016 en 2017 naar categorie (CBS)
Energie uit biomasa in Nederland in 2016 en 2017 naar herkomst (CBS)

Verder blijkt uit de CBS-cijfers dat biomassa een gevarieerde categorie is. De meeste energie uit biomassa komt niet uit hout – de meest omstreden post. Alleen in de twee kleinste deelcategorieën en bij de huishoudens wordt hout verbrand.
Zie www.cbs.nl/nl-nl/nieuws/2018/22/aandeel-hernieuwbare-energie-naar-6-6-procent .

Vooraf in de grond getimmerde piketpaaltjes

  • Er bestaat geen ideale vorm van duurzame energie. Alle vormen hebben voor- en nadelen. Een bepaalde zakelijkheid in de argumentatie is daarom op zijn plaats. Men vergelijkt geen zwart met wit, maar grijs met grijzer.
  • Om het eindresultaat (een duurzaam energiepakket in Nederland) te bereiken moet geen enkele energievorm bij voorbaat worden uitgesloten. De taak is zo groot dat het èn èn èn is en niet òf òf òf.
  • Kleinschalige houtstook door particulieren in stedelijk gebied moet om milieuhygienische redenen worden verboden
  • Professionele houtstook t.b.v. elektriciteit en/of warmte op basis van een goede vergunning, met adequate rookgasreiniging, bijvoorbeeld voor een stadsverwarming, is binnen nader te bepalen volumegrenzen een aanvaardbare optie.
  • Bij biomassa concurreren verschillende toepassingen met elkaar (bij windmolens en zonnepanelen ook). Er is een soort hierarchie nodig in de toepassingen, dus het cascaderingsprincipe. Zie bijvoorbeeld https://ieep.eu/publications/2016/07/the-cascading-use-of-woody-biomass-in-the-eu-challenges-opportunities-and-policy-solutions .
  • Vanwege de verknoping met allerlei andere zaken is er een top down-aansturing nodig, een soort structuurvisie biomassa.

Dit alles gezegd zijnde, wil ik een presentatie van Gert-Jan Nabuurs bespreken, gegeven op 19 februari 2018 tijdens een bijeenkomst van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW). Nabuurs is hoogleraar in de Europese bosbouw.

Ter voorbereiding heb ik een tijd geleden al een artikel geschreven over het Leenderbos ten Zuiden van Eindhoven biomassa uit het Leenderbos _ kan dat en mag dat .

Nabuurs over de hoeveelheid bos in Europa en de koolstofopname
Het bosareaal in Europa groeit al decennia, omdat er meer hout bij komt dan er geoogst wordt. In 2010 (de grijze pijl) kwam er 280 miljoen m3 meer hout bij dan er geoogst werd.

In een bos opgeslagen koolstof voor en na kap

Een groeiend bos legt koolstof vast. Maar dat vlakt steeds verder af (de lichtblauwe stippellijn). Het bos gaat richting ‘saturation’ (zoals in het growth and harvest-plaatje). Het bos wordt simpelweg steeds ouder en groeit steeds langzamer.
Door de kap wordt er ineens een voorraad koolstof aan het bos onttrokken. In deze afbeelding wordt het hout verbrand, waardoor de koolstof in de lucht komt.
Anders had je, om dezelfde energetische opbrengst te krijgen, bijvoorbeeld steenkool moeten verbranden. Hout verbrandt minder efficient dan steenkool, dus op korte termijn is het effect per GigaJoule (GJ) nadelig – een gegeven dat tegenstanders van houtstook graag vermelden.
Maar het nieuw aangeplante bos groeit en legt de koolstof vast tot op het niveau dat bestond ten tijde van de kap, en daarna tot het niveau dat het bos bereikt zou hebben als het niet gekapt was, en daarna eventueel nog verder.

Houtbouw

De vaststelling dat een GJ uit hout meer CO2 in de lucht brengt dan een GJ uit steenkool is een momentane vaststelling en daarmee niet erg relevant. Het is van belang om over de Life Cycle te kijken (die pakweg 40 a 50 jaar duurt bij een productiebos), en dan is houtstook in zijn klimaateffect superieur aan kolen. Zeker als het gekapte hout een bestemming krijgt waarin het niet vergaat. Nabuurs pleit van ook voor houtbouw. Zie Nogmaals over wolkenkrabbers van hout – update .

Bovenstaande kap kan stapsgewijs worden uitgevoerd. Staatsbosbeheer kapt bijvoorbeeld jaarlijks ongeveer 1% van zijn voorraad (zie www.staatsbosbeheer.nl/over-staatsbosbeheer/nieuws/2019/02/reactie-op-kritiek-op-ons-bosbeheer ). De totaalstatistiek bestaat dan als het ware uit honderd van bovenstaande plaatjes, steeds iets verder naar rechts.

Het is een veelgemaakte denkfout: kap een boom en het duurt 50 jaar voor die teruggegroeid is. Dus van de duivel.
De juiste logica is dat je een boom uit een statistisch geheel kapt, genaamd bos. Als je je in gedachten voorstelt dat de eerste boom 1 jaar oud is, de tweede 2 jaar, en zo door naar 100, zie je eenvoudig dat je elk jaar de honderdste boom kunt kappen.
En het is verstandig om dat te doen, want goed kans dat die boom vanzelf dood gaat en dan gaat de CO2 alsnog de lucht in. Beter om er dan planken van te maken, dan duurt de vergankelijkheid veel langer. Er bestaat houtbouw van 1000 jaar oud.

Kapvlakte van een productiebos Loblolly Pine

Eén kapvlakte ziet er dramatisch uit op een foto, maar in de statistiek (die hier dus onmisbaar is) is het slechts een momentopname.
De houtoogst in de EU schommelt al sinds 2001 rond de 400 a 450 miljoen m3.
Daarvan is 129 miljoen m3 niet commercieel als timmerhout bruikbaar. Nabuurs stelt dat de Europese bossen momenteel voor ca 7% in de primaire energiebehoefte van de EU kunnen voorzien, waarvan een groot deel uit een afvalproduct van de papierindustrie komt. Met het SIMWOOD-programma (http://simwood.efi.int/ ) moet dat kunnen oplopen tot ca 10 a 11%.

De Europese bossen leggen jaarlijks grofweg 450Mton vast, waarvan zo’n 50Mton in geoogst hout terecht komt.

Als grootste probleem ziet Nabuurs een mogelijke afweging met de biodiversiteit van de bossen.
Maar ik zei al: je hebt ook een biodiversiteitsafweging bij zonneparken en windturbines

Het gebied waar de Zembla-uitzeding over ging

Nabuurs en de pellets uit de VS
Zembla had een dramatisch verhaal over de import van houtsnippers (pellets) uit de VS. De schijn werd gewekt alsof hele bossen gekapt werden, puur om Europa gesubsidieerd van pellets te voorzien. Het is waar dat de Europese vraag naar pellets sterk groeit (van ca 8 miljoen ton in 2012 naar ca 14 in 2016) – waarvan bijna de helft uit de EU zelf komt en grofweg een derde uit de VS.
Zonder Zembla expliciet te noemen, haalde Nabuurs het verhaal onderuit. Hierboven het gebied in kwestie.
Het gaat om plantages (dus productiebos) uit de jaren ’40, dus nu een kleine 80 jaar oud – anderhalf tot 2 kapcycli.
De Amerikaanse bosbouwers gebruiken hun bomen voor allerlei doelen, waarvoor men hout gangbaar bestemt. Ook zou een gekapt bos gewoon zomaar woonwijk of industrieterrein kunnen worden.
Zie ook Houtpellets en bosbeheer in de VS .


‘Sawtimber’ is voor planken en balken, pulpwood noemen wij houtpulp en gaat vooral naar de papierindustrie, veneer = fineer, composite = triplex en aanverwant, TPO is een onderzoeksgroep (Timber Products Output) van het VS-ministerie van Agriculture, en Forisk is ook een onderzoeksgroep. Een ‘short ton’ is 907,2 kg en ‘Green’ betekent dat het hout niet droog is.

Nabuurs bracht het in perspectief. In de totale houtproductie van het Zuidoosten van de VS zijn de pellets slechts een minuscuul onderdeel, het een na hoogste hokje op de stapel. Het hoogste hokje zijn snippers die vergist of vergast worden of iets in die geest.


Conclusies

Ik geef hier kortheidshalve de sheets van Nabuurs ter afsluiting.
(Daarin is ‘Coppice’ hakhout).

De conclusies van Nabburs

Klimaat, koolstof, bos en veen, en energie uit hout

Koolstofopname door ecotypes
Het CBS en Wageningen hebben onderzocht hoeveel koolstof C (uitgedrukt als element) vastgelegd wordt in verschillende ecotypes, en hoeveel koolstof (C) er ontwijkt uit veen. Daarover is een populariserend artikel uitgebracht en dat is te vinden op www.cbs.nl/nl-nl/nieuws/2017/45/bossen-en-bodems-stoten-meer-co2-uit-dan-ze-vastleggen . Vandaar kan doorgelinkt worden naar het achterliggende wetenschappe-
lijke werk.
Dit wetenschappelijke werk is nog experimenteel en de resultaten zijn vers van de pers.

Koolstofvastlegging per ecosysteemtype, afgezet tegen het areaal van dit ecosysteemtype, en de koolstofvastlegging per hectare (2013). De grootte van de bollen is recht evenredig met het aandeel in de totale vastlegging in Nederland.

Dit resultaat is het vertrekpunt voor geografische verdelingen.
Men moet deze figuur als volgt lezen:
In bos wordt jaarlijks ongeveer 1,9 ton elementaire koolstof (C) vastgelegd per hectare (de vertikale as). Bos beslaat ca 9% (horizontale as) van de Nederlandse landoppervlakte (in totaal is er 356000 hectare bos). De combinatie leidt tot een uitkomst van 0,68Mton (M = miljoen en een ton = 1000kg) koolstofopslag in het verzamelde Nederlandse bos en dat getal is goed voor 60% van alle in bodems en gewassen vastliggende koolstof. Die 60% wordt weergegeven door de grootte van de cirkel. De 100% bij de 60% is dus 1,13Mton.
De cijfers zijn wat jaarlijks, min of meer blijvend, wordt vastgelegd (deze getallen zijn uit 2013) (dus een ‘flow’ in het vakjargon).
De landbouw haalt veel meer koolstof uit de lucht, maar het grootste deel daarvan keert binnen korte termijn ook weer terug in de atmosfeer. Dit kortlevende deel telt niet mee. Het langlevende deel zit vooral onder oud grasland.

De details kan men vinden in www.cbs.nl/nl-nl/achtergrond/2017/45/the-seea-eea-carbon-account-for-the-netherlands en dan de download aan-
klikken.
Om van het element C naar de verbinding CO2 te komen, moet je * 44/12 doen (dus *3,67). Dus de weergegeven Nederlandse ecosystemen haalden in 2013 4,1Mton CO2 uit de lucht.
Na correctie voor houtkap en overige biomassa-onttrekking blijft de 3,6Mton CO2 over, die hierna genoemd wordt.

De koolstofopnamekaart van Nederland volgt dus grofweg de bosverdeling over Nederland.

Koolstofvastlegging in planten waaronder bos_per jaar_over 2013

Men zou hier een beetje blij van worden, ware het niet dat er een ander proces is dat dubbel zo sterk precies het omgekeerde doet, namelijk de oxidatie van veen. ‘Veen’ is afgestorven plantenmateriaal dat onder water niet wegrot. Als het maar lang genoeg samengeperst wordt en uitdroogt, wordt het turf en dat kan branden.
Als de bodem ontwaterd wordt (bijvoorbeeld omdat boeren met machines hun land op willen), komt het veen boven de grondwaterspiegel te liggen. Het oxideert (meestal niet onder vuurverschijnselen, maar het resultaat is hetzelfde): de koolstof vliegt als CO2 de atmosfeer in.
Overigens vliegt zonder ontwatering ook een deel de lucht in als methaan (CH4, moerasgas).

Het koolstofverlies uit veen blijkt ongeveer het dubbele te zijn (ongeveer 7Mton CO2). Per saldo is het Nederlandse plantenwezen dus een bron van CO2.

Koolstofemissie uit veen per jaar (2013)

Bosstrategieën
Nu vast staat dat de Nederlandse bossen jaarlijks ergens rond de 0,7Mton koolstof op elementbasis vastleggen in de vorm van pakweg 1,5 a 2Mton jaarlijks gevormd nieuw hout, doet zich de vraag voor in hoe-
verre dit oogstbaar is voor diverse doeleinden onder inachtname van klimaatoverwegingen.

Een goed werkstuk hierover is het Actieplan Bos en Hout van Staatsbosbeheer (okt. 2016). Dat is te downloaden op www.staatsbosbeheer.nl/Over-Staatsbosbeheer/Nieuws/2016/10/plan-bos-en-houtsector-levert-bijdrage-aan-klimaatdoelen . In dit werk probeert Staatsbosbeheer (SBB) in kaart te brengen wat de organisatie zou kunnen bijdragen aan de energie- en klimaatdoelen, terwijl de uitkomst daarvan ook anderszins nuttig is. Het is een interessant werkstuk.
Staatsbosbeheer (SBB) neemt de bossen van andere terreinbeherende instanties mee in de beschouwingen.
Het werkstuk kwam vooral in de krant omdat SBB er voor pleitte om 100.000 hectare extra bos aan te leggen – dit plan geheel inhoudelijk en financieel onderbouwd. Plan zag er leuk uit, maar is bij mijn weten nog niet in beleid omgezet.

SBB heeft het werkstuk opgesteld in nauw overleg met een flink aantal belanghebbende, private organisaties, maar bijv. ook in samenwerking met Natuur en Milieu.

De praktijkorganisatie SBB zit met zijn cijfers meestal wat hoger dan de theorietechneuten uit Wageningen. Wageningen laat de Nederlandse bossen ongeveer 2,4Mton CO2 uit de lucht halen en SBB ongeveer 2,9Mton. Waar die verschillen vandaan komen, heb ik niet met zekerheid kunnen achterhalen. Waarschijnlijk verspringen de definities af en toe en  SBB is een beetje rommelig met zijn cijfers.
Voor de basale lijn van de redenering maakt het nauwelijks verschil.

Er is dus ruimte om te oogsten. Ik deel de mening van de fanatieke biologische dynamici niet dat alle koolstof perse terug de grond in moet. Tot op zekere hoogte is bos gewoon een gewas. Je oogst bloemkool en stukken dennenboom.

Hout

“Wij” (dus alle boseigenaren) oogsten nu landsbreed, zegt SBB, 2,25 miljoen m3 hout, goed voor ongeveer 1,8Mton hout. 1,2 miljoen m3 komt uit het bos, de rest uit het landschap en de gebouwde omgeving.
Van die 2,25 miljoen m3 wordt ongeveer 1,3 miljoen m3 (afvalhout) direct weer afgebroken door compostering of in haarden en kachels ( dus 1,1 Mton afvalhout). Ongeveer 1,0 miljoen m3 hout krijgt dus een langer durende bestemming.
Omdat het Nederlandse bos, naar de maatstaven van de houtopbrengst, niet optimaal beheerd wordt zou de opbrengst hoger kunnen zijn, zegt SBB. Bij bossen wordt nu ongeveer de helft van de jaarlijkse bijgroei gebruikt (er staat niet bij hoe het met hout uit het landschap en de gebouwde omgeving zit).
SBB schat in dat de opbrengst uit alleen bos van 1,2 op 1,8 miljoen m3 gebracht kan worden (dus van zowat 1 op zowat 1,5Mton hout). Er wordt geen schatting gemaakt van wat de post landschap en gebouwde omgeving eventueel meer zou kunnen opbrengen, want daar gaat SBB cum suis niet over.
Als je dat ongeveer gelijk houdt, gaat de Nederlandse houtoogst van ongeveer 2,25 miljoen naar 2,85 miljoen m3 (dus van 1,8 naar 2,3Mton hout).
Als SBB zijn zin zou krijgen, stond er op het einde van het traject een kwart meer bos in Nederland. Het houtmanagement zou dus een netto positieve klimaatscore hebben.

SBB houdt zich op de vlakte over hoe de oogst getalsmatig verdeeld moet worden over de bestemmingen. SBB hanteert het cascaderingsbeginsel, dat inhoudt dat hoogwaardige bestemmingen (timmerhout en groene chemie en zo) vóór laagwaardige gaan als verbranden, en het langdurigheidsbeginsel, inhoudend dat zolang het hout hout blijft, de koolstof erin niet in de atmosfeer terugkeert. SBB pleit dus bijvoorbeeld voor houtskeletbouw.
Zie ook Nogmaals over wolkenkrabbers van hout – update

Een van de concrete actiepunten is dat hierover een ‘dialoogvoering bio-energie’ moet komen, een ander actiepunt om 10 regionale biomassa hubs op te richten die samen 0,31 miljoen m3 hout (0,25Mton hout) mogen opmaken.

Wat betekent dit voor Brabant?
De nieuwe Wageningse onderzoekstechniek kan voor Brabant grote betekenis hebben.

De situatie in Brabant schreeuwt om een betrouwbare koolstofbalans. Vanwege de mest, vanwege de biobased economy, wegens mogelijk scheuren van grasland of juist niet, vanwege de bodemkwaliteit waarover steeds meer boeren zich (eindelijk) zorgen maken, vanwege het klimaat.
Ik heb een degelijk academisch onderzoek laten opnemen in het provinciale verkiezingsprogram van de SP. Nu blijkt dus dat een dergelijk onderzoek mogelijk is. De belangrijkste kengetallen zijn al gepubliceerd.
Gedeputeerde Staten zouden Wageningen moeten vragen om Brabant op te delen in logische percelen en daar een dergelijk koolstofonderzoek te doen. Zal ongetwijfeld leiden tot nuttige inzichten en prestigieuze wetenschappelijke publicaties.
Als de Chinezen zoiets in heel China kunnen, moet Wageningen het ook in heel Brabant kunnen (zie Chinese geleerden berekenen koolstofbalans in en op de bodem )

De klimaatafspraken in Brabant zijn geformuleerd in termen van energie (dus Tera- en PetaJoules) en niet in termen van CO2. Men kan daar van alles van vinden, maar dat doe ik nu niet. Ik ga de MTon-nen hout of CO2 in Joules omzetten zodat de uitkomst in de Brabantse Energie alliantie of in de POSAD-studie kan worden ingepast.
Volgens de RVO-lijst levert hout een energieopbrengst van 15,1MJ/kg (=15.1PJ/Mton), en hoort bij 1GJ 109,6 kg CO2.

SBB geeft expliciet of impliciet extremen aan in een continuum.

De ondergrens is de 0,25Mton hout voor de 10 kleinschalige biomassahubs. Dat is landsbreed goed voor 3,8PJ.
De tussenpositie (de 1,1Mton afvalhout die nu ook verstookt wordt) zou leveren 16PJ.
De bovengrens is alles (2,3Mton hout) in warmte omzetten (waarvan eventueel een deel in stroom). Dat zou leveren 34PJ.
Zeg het maar.

Dit was landelijk. Hoe vertaal je dit naar Brabant?

De gemeente Boxtel (weet ik uit een vroeger werkbezoek) zou erg graag zo’n kleinschalige biomassahub zijn. Bij evenredige afdeling dus goed voor 0,38PJ.
Stel dat Boxtel een van de tien zou zijn.
De totale duurzame energie in Boxtel was in 2014 0,13PJ en de totale energie in dat jaar 3,3PJ (zegt de Klimaatmonitor), dus 0,38PJ zou een niet te verwaarlozen bedrag zijn. Dit allemaal op papier!
Zie Boxtel, BMF, biomassa of Energieneutraal Boxtel: goede intenties, onzekere plannen

Vanwege de hoeveelheid bos kan Brabant hier het beste op 1/6 deel van Nederland geschat worden. De tussenpositie zou dan bijvoorbeeld 2,5PJ warmte zijn. Dat is meer dan de opbrengst van het 100MW-windproject langs de A16 of de gasopbrengst van 4 ton mest vergisten, afhankelijk van hoe je telt. In elk geval zou het niet verwaarloosbaar zijn.

Dus toch maar de bosbouw als een serieuze economische tak van sport gaan bekijken en niet ideologisch alle hout de grond in wensen.