Verdieping 1: Stikstofaanpak (bij hoofdstuk 2)

Begin 2021 is het rapport ‘De stikstofdepositie bijdragekaart voor effectieve emissievermindering uit de landbouw’ gepubliceerd Erisman, J.W. en Brouwer, T. (2021) De stikstofdepositie bijdragekaart voor effectieve emissievermindering uit de landbouw. UL-CML-rapport 200, CML Universiteit Leiden.
. Het rapport beschrijft een methode om met behulp van een zogenoemde depositiebijdragekaart te kunnen bepalen waar je in Nederland stikstofemissies uit de landbouw zou kunnen verminderen om een zo groot mogelijk depositie-effect te hebben op alle stikstofgevoelige Natura 2000-gebieden. De depositiebijdragekaart is gebaseerd op berekeningen met het OPS-model, in combinatie met de ammoniak-emissiekaart voor Nederland. De depositie­bijdragekaart geeft een beeld van de bijdrage van elke vierkante kilometer in Nederland aan de totale depositie ten gevolge van bepaalde landbouwbronnen op Natura 2000-gebieden in Nederland. Op deze kaart is daarmee af te lezen waar een emissiereductie zou kunnen leiden tot een zo groot mogelijk depositie-effect op alle Natura 2000-gebieden. 

Figuur v1.1 geeft inzicht in de factoren die de feitelijke depositiebijdrage bepalen, zoals de hoogte van de emissie, de afstand tot een Natura 2000-gebied, de positionering ten opzichte van de heersende windrichting en de ligging van de gebieden in de nabijheid van de bronnen van stikstof. Deze factoren zijn meegenomen in de modellen van het RIVM waarmee Erisman en Brouwer hun berekeningen hebben gedaan.

De publicatie van Erisman en Brouwer richt zich met name op de stikstof­depositie­bijdrage­kaart. Deze kaart, te zien in figuur v1.3, is gebaseerd op OPS-berekeningen op een resolutie van 1 km² en de ammoniak-emissiekaart voor 2018 op 1 km². Dit is tot nu toe alleen gedaan voor de landbouw, maar kan in principe ook voor andere sectoren worden gedaan.

Voor ieder 1x1 km-vak als emissiepunt in Nederland is een aparte OPS-berekening gedaan, waarbij de depositie op alle hectares met stikstofgevoelige natuur met een overschrijding van de KDW in Nederland is doorgerekend. Hiermee kan dan bepaald worden waar de emissie vanuit een vak zich naartoe verspreidt. Op basis van dat uitgangsmateriaal kun je per hectare bijhouden waar de depositie vandaan komt. Door de berekeningen uit te voeren voor een stalemissie van 10.000 kg NH₃ (bronhoogte 5m, representatief voor stalemissies), kan vanuit elk vak in Nederland de landelijke verspreiding berekend worden. Hiermee is vervolgens een depositiepotentiekaart gemaakt: een kaart die aangeeft waar de bijdrage van een vak aan de depositie op alle Natura 2000-gebieden het hoogst is (figuur v1.2). Met de vermenigvuldiging van de depositiepotentiekaart met de actuele landbouwemissie per kilometervlak wordt de depositiebijdrage-kaart bepaald (figuur v1.3). De depositiepotentiekaart verandert niet, maar als de emissie verandert, bijvoorbeeld door beleid of autonome ontwikkeling, verandert de depositiebijdragekaart wel.

Op basis van de depositiebijdragekaart kunnen verschillende analyses uitgevoerd worden, waarbij het telkens gaat om inzicht verschaffen in het effect van emissievermindering op de depositie op de Natura 2000-gebieden. Door bijvoorbeeld emissies in bepaalde kilometervakken in meer of mindere mate ‘aan’ te zetten, kan het effect op de depositie berekend worden. Afhankelijk van de keuzen die daarbij gemaakt worden, kan een dergelijke analyse op verschillende niveaus uitgevoerd worden. Vanwege de manier waarop de depositiebijdragekaart is opgezet, geldt hierbij dat het aan-/uitzetten van emissies via deze kaart uiteindelijk doorwerkt op alle stikstofgevoelige Natura 2000-gebieden gelijktijdig. Om dit te kunnen doen voor de afzonderlijke Natura 2000-gebieden, wordt de ‘bron-receptor-matrix’ gebruikt, die ten grondslag liggen aan de potentie- en bijdragekaart. 

Om een beeld te schetsen van de situatie voor de overige bron-categorieën, zal een afzonderlijke bron-receptor-matrix afgeleid moeten worden voor elke broncategorie. Te denken valt daarbij aan: ammoniak lage bronnen (1 meter, representatief voor aanwendings- en beweidingsemissies), stikstofoxiden lage-hoge bronnen. 

Afleiden van stikstofplafonds

Op basis van de bron-receptor-matrix zijn vervolgens ammoniak-
emissie­plafonds afgeleid. Uitgangspunt hiervoor is overschrijding van de kritische depositiewaarden voor de verschillende Natura 2000-gebieden. Daarbij wordt ervan uitgegaan dat iedere sector, die nu een aandeel heeft in de overschrijding van de KDW, verantwoordelijk is om dat deel van de overschrijding terug te brengen tot nagenoeg nul. Aanname is dat, als iedere sector en het buitenland dat doet, de KDW-overschrijdingen tot nul zullen worden teruggebracht. Wij richten ons hier alleen op de landbouw (ammoniak) en nemen aan dat met aanpalend, voornamelijk generiek beleid de overige sectoren hun depositiebijdrage evenredig naar beneden brengen. 

Voor iedere habitat in de Natura 2000-gebieden, dus per hectare zoals gebruikt in Aerius, is bepaald wat de bijdrage van de Nederlandse landbouw­emissie is aan de overschrijding van de KDW’s. Vervolgens is er een optimalisatie­methode ontwikkeld om te bepalen waar en hoeveel ammoniak­emissies uit de landbouw moeten worden gereduceerd om die overschrijding te minimaliseren. Hiervoor zijn bepaalde aannamen gedaan, om te voorkomen dat er een oneindig aantal oplossingen zou zijn. Het belangrijkste uitgangspunt hierbij is dat de potentiële of actuele bijdrage van een kilometervak aan de depositie op een hectare met overschrijding leidend is bij de keuze waar te beginnen met reduceren van de emissie. 

Bij de optimalisatiemethode wordt het kilometervak met de grootste bijdrage aan de depositie op alle Natura 2000-gebieden (zie ook figuur v1.2) als eerste geselecteerd. De landbouw­emissie in dat kilometervak wordt vervolgens met een bepaald percentage gereduceerd, waarna de depositiebijdrage van alle kilometervakken opnieuw wordt berekend. Het betreffende kilometervak wordt daarna niet meer gereduceerd. Bijgehouden wordt welke hectares geen overschrijding meer hebben (ten gevolge van de landbouw­emissie) en die worden opgeteld bij de andere hectares, zodat bekend is hoeveel hectare zonder overschrijding is. Daarna wordt het vak met de dan grootste bijdrage geselecteerd en wordt de procedure herhaald. Dit gaat net zo lang door totdat er een bepaald percentage aan hectares op of onder de KDW is gekomen. Dit representeert de omgevings==waarde, zoals genoemd in de Stikstofwet. 

Deze procedure kan zowel op basis van informatie voor de depositie­potentiekaart (ook wel vermogenkaart), als op die voor de depositie­bijdragekaart gebaseerd worden. Figuur v1.4 laat het resultaat voor deze twee benaderingen zien. Het geeft aan welke emissiereducties nodig zijn om het landbouwaandeel in de overschrijding van de KDW terug te brengen op 50% van de hectaren van de Natura 2000-gebieden. Daarbij is de emissiereductie per kilometervak steeds 50%. Methode 2 uit figuur v1.4, optimalisatie op basis van het depositie­vermogen, is effectiever dan methode 1 omdat met minder emissiere­ductie hetzelfde resultaat bereikt kan worden. Uiteindelijk komen de methoden dichter bij elkaar naarmate de doelstelling groter wordt in termen van hectaren zonder overschrijding. Om toch dichter bij het huidige patroon van de stalemissies te blijven en ons daarbij te richten op de hoogste emissies, is vervolgens verder gewerkt met methode 1: optimalisatie op basis van de depositiebijdrage.

Vervolgens zijn verschillende varianten voor de emissie­reductie per kilometer­vak doorgerekend en is bepaald hoeveel de emissie verminderd moet worden om de landbouwoverschrijding van de KDW naar nul te brengen. De resultaten hiervan staan vermeld in tabel 1.

Er zijn vele varianten mogelijk, die doorgerekend kunnen worden. Hier hebben we ons beperkt tot enkele ter illustratie en voor gebruik om te komen tot een toekomstperspectief voor de korte en lange termijn. 

Beperkingen van de methode

Het betreft een nieuwe methode om te kunnen bepalen waar emissiereductie in de landbouw het effectiefst is. De methode heeft nog beperkingen en er is ruimte voor verbetering:

— Hier is de methode vooralsnog alleen uitgewerkt voor de overschrijding die wordt toegekend aan landbouw. Daarbij wordt nog geen aandacht besteed aan de benodigde reducties om te komen tot reduceren tot op of onder de KDW van de totale depositie. Er is nu van uitgegaan dat iedere sector het aandeel dat die nu heeft in de overschrijding moet reduceren. De benodigde reducties voor de overige sectoren kunnen wellicht via andere (o.a. generieke) sporen worden opgelost.

— Bij het toekennen van de overschrijding aan een sector wordt ook het buitenland meegenomen om alleen het Nederlandse aandeel van de landbouw te kunnen optimaliseren. Hiermee wordt dus aangenomen dat, gemiddeld voor Nederland, het buitenland voor circa 30% ‘verantwoordelijk’ is voor het beëindigen van de KDW-overschrijding in Nederland.

— Het bovenstaande betekent dat, wanneer er niet voldoende maatregelen ingezet worden in de overige sectoren (zowel in Nederland als in het buitenland), er geen sprake zal zijn van het reduceren van de overschrijding tot onder de KDW.

— De gebruikte methode is nog beperkt in de zin dat er alleen nog maar één combinatie van een generieke emissiereductie met één enkele reductie per kilometervak gekozen kan worden. Het zou interessant zijn om het reductiepercentage onderdeel van de optimalisatie te maken.

— Het begrip ‘gebiedsgerichte benadering’ lijkt te suggereren dat de gepresenteerde methode zich richt op specifieke gebieden. Dit is echter niet het geval: de emissiereducties richten zich op de locaties (hectares) met de hoogste bijdrage aan de gemiddelde depositie op alle Natura 2000-gebieden. Nader bepaald moet worden of het mogelijk is hier gebiedsgemiddelden uit te berekenen, hoe groot die gebieden kunnen zijn en het effect erop op de KDW-overschrijding. Hoe groter het gebied, des te groter de benodigde reductie.

— De beschreven methode zegt in principe (nog) niets over te maken kosten voor het geheel of gedeeltelijk beëindigen van emissies op specifieke locaties. Door de koppeling te maken met kosten van verschillende beleidsopties kan de mate van kosteneffectiviteit bepaald worden. Het is mogelijk dat hierdoor ook de kosteneffectiviteit in de optimalisatie meegewogen kan worden.

— De depositiebijdrage wordt in belangrijke mate bepaald door het aantal bedrijven in de betreffende kilometervakken. De kosten die gemaakt moeten worden om de emissie van deze bedrijven geheel of gedeeltelijk te reduceren, zal mede door dit aantal worden bepaald.

— Kijkend naar de toekomst (2025/2030) zal bij het opstellen van een depositiebijdragekaart rekening gehouden moeten worden met het reeds vastgestelde beleid. Dit om een overschatting van de benodigde emissiereductie te voorkomen.

— Het feit dat hier alleen gekeken is naar het reduceren van de landbouw­bijdrage aan de KDW-overschrijving, resulteert mogelijk in een suboptimale oplossing. Er zijn locaties waar je meer moet reduceren dan alleen het hier berekende landbouwdeel, aangezien alternatieven voor andere sectoren ontbreken of veel meer kosten. Andersom zullen er mogelijk ook locaties zijn waarbij het (kosten)efficiënter kan zijn om andere sectoren meer te laten reduceren.