Luchtkwaliteit

Huidige situatie

Trends en ontwikkelingen
Bij de verbranding van zowel fossiele als duurzame brandstoffen ontstaan gassen en fijnstof waaraan in het kader van de luchtkwaliteit grenswaarden zijn gesteld in wet en regelgeving. Fijnstof bestaat per definitie uit deeltjes met een aerodynamische diameter kleiner dan 10 micrometer. Deze deeltjes ontstaan zowel in de motor als in de uitlaatstraal van vliegtuigmotoren. Welke en hoeveel deeltjes[1] bij de verbranding ontstaan, hangt af van zaken als de chemische samenstelling van de brandstof, de stand der techniek in het motorontwerp, de gashandelstand en de operationele condities. Daarnaast kan fijnstof ook vrij komen bij bijvoorbeeld de landing van vliegtuigen waarbij er slijtage van remmen, banden en asfalt optreedt.

Alle nieuwe grote[2] (burgerluchtvaart) vliegtuigmotoren moeten voldoen aan motoremissiecertificatie eisen welke door ICAO zijn opgesteld voor de gassen NOx, CO, HC en het zogenaamde Smoke Number. Hierbij is het Smoke Number een maat voor de hoeveelheid roet in de uitlaatgassen. Met behulp van dit Smoke Number kan een schatting worden gemaakt van het zogenaamde PM10 (deeltjes met een aerodynamische diameter kleiner dan 10 micrometer). Voor moderne vliegtuigmotoren geldt dat bijna alle PM10 bestaat uit PM2,5 (deeltjes met een aerodynamische diameter kleiner dan 2,5 micrometer). Behalve dit PM10 en PM2,5 wordt ook ultrafijnstof (UFP) onderscheiden. Ultrafijnstof is het bestanddeel van fijnstof met de allerkleinste afmeting: kleiner dan 0,1 micrometer.

Recent heeft ICAO[3] ook een standaard opgesteld voor de uitstoot van (niet-vluchtig) fijnstof welke van toepassing zal zijn voor de certificatie van vliegtuigmotoren geproduceerd vanaf 1 januari 2020.

De omwonenden van luchthavens worden – net als alle andere inwoners van Nederland - met wet- en regelgeving beschermd tegen de schadelijke gevolgen van luchtverontreiniging. De belangrijkste wet daarbij is de Wet milieubeheer die grenswaarden stelt aan de concentraties van verschillende luchtverontreinigende stoffen (gassen en deeltjes) zoals stikstofdioxide (NO2), fijnstof (PM10) en van overige stoffen zoals CO, SO2 en benzeen. Voor ultrafijnstof bestaan vooralsnog geen normen.

Hoewel de bijdrage van de verschillende bronnen aan de luchtkwaliteit direct rondom een luchthaven afhankelijk zal zijn van specifiek lokale omstandigheden (aanwezigheid van snelwegen e.d.) kan in het algemeen gesteld worden dat de luchtkwaliteit grotendeels wordt bepaald door de achtergrondconcentraties van stoffen als NO2 en PM10. De bijdrage van achtergrondconcentratie is over het algemeen een orde groter dan de bijdragen van het vliegverkeer, andere luchtvaart gebonden bronnen op de platforms en het wegverkeer[4]. TNO heeft in reactie op de huidige stikstofdiscussie berekend dat vliegverkeer verantwoordelijk is voor 1,5% van de stikstofemissies in Nederland[5].

Momenteel doet het RIVM onderzoek naar de effecten van langdurige blootstelling aan ultrafijn stof van vliegverkeer. Daarbij wordt gekeken naar de blootstelling van omwonenden aan ultrafijnstof en in welke mate dit effect heeft op hun gezondheid. Dit onderzoek maakt gebruik van de resultaten van het onderzoek ‘Metingen en berekeningen van ultrafijnstof van vliegverkeer rond Schiphol’ en de resultaten van het onderzoek naar directe effecten op de gezondheid. De resultaten hiervan worden in 2021 verwacht[6].

Luchtvaart is slechts voor een deel van de ultrafijnstof uitstoot verantwoordelijk naast andere bronnen zoals wegverkeer. Daardoor is het lastig te bepalen welk deel van de fijnstofuitstoot toe te schrijven valt aan luchtvaart. Het RIVM heeft voor een aantal specifieke locaties wel een schatting gemaakt van deze bijdrage op basis van metingen. Om de bijdrage (jaargemiddelde) van vliegverkeer op Schiphol aan de concentratie van ultrafijn stof te bepalen voor alle locaties en weersomstandigheden is echter een rekenmodel nodig. Het RIVM heeft wel een model ontwikkeld waarmee de jaargemiddelde concentratie ultrafijn stof van vliegverkeer rond Schiphol wordt bepaald[7]. De uitkomsten van dit model kunnen gebruikt worden bij onderzoek naar de gezondheidseffecten van ultrafijnstof uitstoot van vliegverkeer. De uitkomsten van de berekeningen zijn vergeleken met metingen gedurende een half jaar op tien locaties rond Schiphol. De berekeningen geven net als de metingen duidelijke verhogingen in de concentratie bij wind uit de richting van de vliegbewegingen. Wel zijn er afhankelijk van de meetlocatie verschillen, bijvoorbeeld in de relatieve hoogte van de pieken. Hierbij wordt geconstateerd dat het lastig blijkt om aanvullende generieke aanpassingen in het model door te voeren om de overeenkomst tussen berekeningen en metingen te verbeteren.

Trends en ontwikkelingen

Belangrijke trends en ontwikkelingen in de luchtvaart betreffende luchtkwaliteit zijn onder ander de modernisering van de vloot, maar ook het gebruik van duurzame brandstoffen. Ook zal de achtergrondconcentratie in de toekomst verminderen door de voortschrijdende elektrificatie van het wegverkeer en het gebruik van meer en meer schone energiebronnen. Trends en ontwikkelingen op het gebied van de luchtkwaliteit in relatie tot de luchtvaart worden toegelicht in het achtergronddocument.

  • 1 Fijnstof bestaat uit zowel een niet-vluchtig deel als een vluchtig deel. Het niet-vluchtige deel ontstaat in de verbrandingskamer en bestaat vooral uit (koolstofhoudend) roet, maar kan daarnaast ook metalen en keramische deeltjes bevatten. Het vluchtige deel ontstaat stroomafwaarts van de verbrandingskamer in de koeler wordende stroming rondom gasvormige en de niet-vluchtige deeltjes komend uit de verbrandingskamer
  • 2 De motorcertificatie eisen gelden voor alle turbojet en turbofan motoren met een statische stuwkracht groter dan 26.7 kN
  • 3 ICAO, 2017
  • 4 Expert judgement NLR, 2019
  • 5 TNO, 2019
  • 6 RIVM, 2019
  • 7 RIVM, 2019