Stof om over na te denken

Fijn stof in de lucht kost duizenden Nederlanders jaren van hun leven. Techniek kan daar wel iets aan doen. Maar de EU-norm zal nooit worden gehaald....

Fijn-stofonderzoeker Keimpe Wieringa van het Milieu- en Natuurplanbureau (MNP) is niet verbaasd over de doden. Hij is vooral verbaasd over de aandacht die ze nu ineens krijgen. 'Vroeger vielen er meer doden door luchtvervuiling dan nu. In de jaren vijftig maakte de wintersmog, een combinatie van zwaveldioxide en fijn stof, in Londen duizenden slachtoffers. In één week, in één stad.'

De lucht is schoner geworden, zegt ook collega fijn-stofonderzoeker ir. Ronald Albers, van het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM): 'Vijftien jaar geleden waren de filters in ons luchtmeetnet pik- en pikzwart. Nu zijn ze grijs. Ze zijn nog steeds vuil, maar het is een andere orde van grootte.' Volgens cijfers van zijn instituut is de uitstoot van fijn stof in Nederland, door wegverkeer, scheepvaart, industrie en open haarden, tussen 1990 en 2003 in gewicht met 46 procent afgenomen.

Maar toch. Deze week becijferde het MNP dat elk jaar achttienduizend Nederlanders tien jaar eerder sterven door toedoen van fijn stof. De onzekerheden zijn zeer groot, relativeert Wieringa, maar inderdaad, het zijn serieuze aantallen. En Albers kan zich, in tegenstelling tot Wieringa, zelfs voorstellen dat er tegenwoordig weer meer slachtoffers vallen door fijn stof dan, zeg, twintig jaar geleden. Ondanks de op het oog schonere lucht.

Want de vervuiling mag in gewicht dan wel zijn afgenomen, dat zegt niets over de aantallen, de grootte en de chemische samenstelling van de stofdeeltjes. En daarbij geldt: hoe kleiner, hoe gevaarlijker. Vijf stofdeeltjes met een doorsnede van één micrometer dringen dieper in de longen door dan één stofdeeltje van tien micrometer. Terwijl ze samen tweehonderd keer zo weinig wegen als het grote deeltje.

'De normen voor fijn stof zijn eigenlijk achterhaald', zegt hoogleraar milieu-epidemiologie prof. dr. ir. Bert Brunekreef van de Universiteit Utrecht. Nu wordt alles, van zeezout tot schoorsteenroet, op de grote hoop van de zogeheten PM10-deeltjes gegooid: alles met een diameter kleiner dan 10 micrometer, eentiende van de dikte van een mensenhaar. Brunekreef kijkt liever naar PM2.5-stof, alle deeltjes kleiner dan 2,5 micrometer, een maat die ze ook in de Verenigde Staten al jaren als criterium hanteren. Veel minder last van zeezout en andere natuurlijke, relatief onschuldige vervuilingen.

Onder de bronnen van kleinere deeltjes speelt diesel een sleutelrol. Vrachtverkeer, binnenscheepvaart en dieselpersonenwagens nemen samen ongeveer 35 procent van de fijn-stofuitstoot voor hun rekening. Vooral het aandeel van dieselauto's in het totale wagenpark is de laatste vijftien jaar sterk gestegen. Werden in 1990 nog geen 15 procent van alle kilometers in Nederland op diesel verreden, nu is dat volgens cijfers van het Centraal Bureau voor Statistiek ongeveer een derde. Behalve het percentage particuliere dieselrijders is ook het aantal door diesel voortgedreven bedrijfswagens en bestelbusjes de laatste jaren omhoog geschoten. De extra kosten bij aanschaf en de hoge wegenbelasting worden kennelijk ruimschoots gecompenseerd door de goedkope brandstof en het lage verbruik.

Common Rail

Het grote verschil met benzinemotoren is dat diesel niet vooraf met lucht wordt gemengd. Het voordeel daarvan is dat de motor een hoger rendement heeft. Het nadeel is echter de gebrekkige menging van brandstof met zuurstof. Daardoor verbranden de dieseldruppels niet volledig, en blijven er roetdeeltjes over die via de uitlaat op straat terechtkomen.

Door slimme, elektronisch gestuurde dieselinspuittechnieken zoals bijvoorbeeld het zogeheten Common Rail Systeem is die roetuitstoot de afgelopen tien jaar in massa sterk verminderd. 'Maar het kan zijn dat daar veel kleine stofdeeltjes voor in de plaats zijn gekomen', denkt Albers.

Daar kun je alleen maar naar gissen, reageert ing. Raymond Gense van TNO. De interactie tussen de verschillende uitlaatgassen is zo complex, dat achteraf niet te berekenen valt of de motorverbeteringen per saldo meer of minder ultrafijn stof hebben opleverd.

Het grote probleem is dat er in tthet verleden geen bruikbare metingen zijn uitgevoerd. Omdat dat ook niet nodig was. De Europese norm voor de maximale uitstoot van fijn stof door dieselmotoren is sinds 1996 twee keer gehalveerd, tot 25 milligram per kilometer. Maar net als in de eisen aan de luchtkwaliteit, wordt in deze emissienorm evenmin onderscheid gemaakt in grootte van de deeltjes.

'Daarom doen we in Europees verband ons stinkende best om een eis te bedenken die daar wel rekening mee houdt', zegt Gense. Hij adviseert de Europese Commissie bij het opstellen van een nieuwe norm voor personenauto's, die in 2010 van kracht moet worden.

'Vooral het bedenken van een eenvoudige en toch betrouwbare methode om de deeltjes van verschillende grootte te scheiden en dan te meten is lastig. Als zo'n methode zou bestaan, dan was de wetgeving allang aangepast.'

Voor de omwonenden van drukke wegen duurt dat allemaal veel te lang. Want wie heeft er nu behoefte aan ingewikkelde normen, als er een simpele oplossing onder handbereik ligt? Roetfilters halen 99 procent van alle stofdeeltjes uit de uitlaatgassen, of ze nou groot zijn of klein. Onder druk van de publieke opinie hebben autofabrikanten in Duitsland inmiddels al toegezegd al hun nieuwe dieselauto's met roetfilters te gaan uitrusten, en in Brussel heeft de Europese Commissie bij wijze van uitzondering toestemming aan lidstaten gegeven om subsidie op auto's met roetfilter te geven, nog voordat er een officiële norm is vastgesteld. Ongehoord.

Roetfilters zijn niet nieuw. De Franse fabrikant Peugeot presenteerde al in 1999 een roetfilter voor de Peugeot 607, en heeft ze sindsdien standaard geïnstalleerd op veel van zijn diesels. De keramische zeef aan het einde van de uitlaat is een groot succes. Terwijl de eerste versies nog om de 80 duizend kilometer naar de garage moesten voor een schoonmaakbeurt, gaan de filters tegenwoordig een autoleven lang mee.

'Het lastigste aan zo'n filter is niet het filteren zelf, maar het openhouden van de gaatjes', zegt Gense. 'Je moet het vuil op de een of andere manier periodiek zien te verwijderen.' Die zogeheten regeneratie gebeurt bij 'af-fabriek systemen' volautomatisch onder de auto zelf. Om het vastgekoekte roet in het filter te verbranden, is wel een hogere temperatuur nodig.

Daarom spuit de boordcomputer af en toe expres teveel diesel in de motor. De gassen in de uitlaat worden heter, en het roet verdwijnt.

In verbeterde versies van het systeem is de benodigde hoge temperatuur van zeshonderd graden teruggebracht naar zo'n 450 graden, zegt dr. ir. Michiel Makkee van de TU Delft, die betrokken was bij de ontwikkeling van deze motor. Daartoe wordt een katalysator aan de diesel toegevoegd. Dat mengsel van cerium en ijzer hecht zich in de uitlaat aan het roet, dat daardoor bij lagere temperatuur verbrandt.

Het filter geeft zelf aan wanneer zo'n schoonmaakvuurtje nodig is. Wanneer de poriën verstopt raken, gaat de druk in de uitlaatpijp tussen motor en filter omhoog. De sensoren die dat merken geven dat door aan de motor, en dan volgt de extra brandstofstoot. De regeneratie duurt ongeveer twee tot drie minuten, en kost volgens Makkee vijftig liter extra brandstof in het hele autoleven.

Wat het filter uiteindelijk nekt zijn de deeltjes die niet verbranden. Zink en fosfaten uit de motorolie, stukjes afgesleten ijzer uit de motor, en de additieven zelf. In de laatste Peugeots zijn de holtes uit het filter verder vergroot, om zoveel mogelijk ruimte te maken om die onbrandbare troep op te slaan.

Vergelijkbare filters, met of zonder toevoegingen aan de brandstof, zijn inmiddels leverbaar op ongeveer een kwart van de nieuwe dieselauto's. Die vanaf 1 juni dus met een subsidie van 600 euro zijn aan te schaffen. 'Dan heb je voor 2020 een roetvrij dieselpersonenautowagenpark', zegt Gense van TNO.

Retrofitting

Maar kan Nederland daarop wachten? Volgens Wieringa van het MNP is de grootste winst te halen door ook de diesels die nu al rondrijden met een roetfilter uit te rusten. Volgens berekeningen van het MNP zou dergelijke retrofitting de gevaarlijkste fijnstoffractie in de atmosfeer met 30 tot 40 procent verlagen.

De techniek is er, zo op het eerste gezicht. De Duitse fabrikanten Twin Tec en HJS maken filters voor een groot aantal bestaande diesels. De metalen apparaten, cilindervormige maliënkolders, zijn weliswaar niet zo goed als de filters op nieuwe diesels, die motorisch en elektronisch helemaal zijn afgesteld op het affakkelen van de stofdeeltjes. Maar volgens een eigen opgave van de fabrikanten is een Wirkungsgrad van 40, 50 procent haalbaar.

In de praktijk blijkt het echter onmogelijk om zo'n filter onder de auto te laten schroeven. Bij garages in Tiel, Breda en Vlaardingen halen ze wenkbrauwen op, als een eigenaar van een oude Volvo, Toyota of Opel naar de mogelijkheden informeert. 'Nee, roetfilters, daar is helemaal geen vraag naar. Misschien later, als er subsidie op komt. Maar dat zit er voorlopig niet in, las ik in de krant.'

Paradoxaal genoeg zijn het juist de Europese maximumnormen voor fijn stof die de bestrijding ervan in de weg te zitten, constateert epidemioloog Brunekreef. Juist omdat fijn stof een verzamelnaam is van deeltjes tot tien micrometer, inclusief natuurlijke ingrediënten als zeezout en bodemstof, is de concentratie moeilijk terug te brengen. Vandaar ook dat het MNP twee weken geleden concludeerde dat er geen pakket maatregelen te bedenken is waarmee de normen te halen zijn.

'Dat geeft aanleiding tot schimmige discussies', zegt Brunekreef. 'Want waarom zou je iets doen, als de resultaten toch nauwelijks meetbaar zijn? Als je er niet voor wordt beloond? Daarom vind ik dat we ons niet moeten blindstaren op die PM10-norm. Want ik denk dat roetfilters heel zinnig zijn. Niet om aan de norm te voldoen, maar voor de volksgezondheid.'

Wat fijn stof betreft komen de diesels met een goed werkend roetfilter in de buurt van de benzine-auto's, die overigens juist iets vuiler dreigen te worden doordat sommige fabrikanten experimenteren met motoren met directe inspuiting, wat inhomogene mengsels oplevert.Maar als die ontwikkeling binnen de perken blijft, voorspelt het Europese onderzoeksproject CAFE, dan is er in 2020 iets anders om ons zorgen over te maken. Volgens verwachting zullen dan de Europese open haarden verreweg de belangrijkste bron van fijn stof zijn geworden.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden