Rapport Koppejan in bewerking

 

Rapportage in opdracht van AgentschapNL

Statusoverzicht Houtkachels in Nederland

Ir. J. Koppejan (Procede Biomass BV)

Enschede, Oktober 2010

Samenvatting
De verbranding van hout bij particulieren en bedrijven draagt volgens het CBS met
respectievelijk 7,1 en 2,5 PJ vermeden fossiele energie in 2008 substantieel bij aan
de opwekking van duurzame energie in Nederland. Voor beide marktsegmenten
(particulier en zakelijk) is een stijgende lijn waarneembaar.

Voor de particuliere houtkachels heeft het CBS hierin een ophoging van 1,5 PJ
verwerkt ten opzichte van eerdere cijfers, naar aanleiding van nieuwe inzichten uit
het in opdracht van het ministerie van VROM uitgevoerde Woon onderzoek. Volgens
dit onderzoek zouden thans ca 1,3 miljoen houtkachels en open haarden bij
consumenten geïnstalleerd zijn, dit komt overeen met bijna 20% van alle woningen.
Desalniettemin geeft ook het CBS toe dat ook de nieuwe statistieken onbetrouwbaar
blijven, met als belangrijkste oorzaken dat de verbruikte hoeveelheden hout moeilijk
in te schatten zijn door een combinatie van factoren.

Bij de particuliere kachels is er een groot verschil waarneembaar in
verbrandingskwaliteit tussen de kachels die nu gemaakt kunnen worden en voldoen
aan de strenge Duitse DIN+ eisen, en de bestaande kachels en open haarden welke
soms wel 20-30 jaar oud zijn. Daardoor wordt er per GJ geleverde warmte bij een
moderne kachel tot wel 65 maal minder fijn stof uitgestoten dan bij een open haard.
Het is dus zaak om de oudere kachels en open haarden, welke nu ca 95% van de
uitstoot aan fijn stof, PAK, CO en Cx H
veroorzaken, zoveel mogelijk te vervangen
door betere houtkachels. Momenteel wordt er behalve de relatief milde CE
veiligheidskeur geen eis gesteld aan de verbrandingskwaliteit, waardoor nog steeds
kachels worden verkocht welke ver onder de state-of-the-art presteren. Met de
verwachte introductie van de ECOdesign Directive in 2012 mogen dergelijke kachels
niet meer worden verkocht. Wel is belangrijk dat aanvullend op de introductie en
naleving van nieuwe producteisen ook maatregelen worden getroffen om de
milieueffecten van de reeds bestaande kachels zo goed mogelijk te beperken.
Daaronder vallen betere gebruikersvoorlichting, versterkte middelen tot handhaving
en betere training van installateurs. Ook dient overwogen te worden om de
vervanging van open haarden en verouderde typen houtkachels te stimuleren.
Daarbij dient ook de marktintroductie van nageschakelde filters te worden
overwogen, gezien verkennende kosten/batenanalyses welke reeds zijn verricht in
het buitenland. Aanbevolen een studie uit te voeren naar het belang voor de
volksgezondheid, waarbij rekening wordt gehouden met de toxiciteit van de
verschillende soorten stof welke worden uitgestoten.

In het zakelijke segment kunnen twee toepassingsmarkten worden onderscheiden.
Ten eerste is er de houtverwerkende industrie waarbij vooral het ‘opruimen van het
resthout’ de belangrijke driver is. De toepassing hiervan is al jaren vrijwel constant en
loopt zelfs wat terug onder invloed van stijgend marktwaarde van het resthout, dit betreft dan ook ten hoogste een vervangingsmarkt. Daarnaast is er een forse groei
waarneembaar in het aantal zakelijke kachels in nieuwe toepassingsmarkten zoals in
de landbouwsector (ter verwarming van kalvermelk en verwarming van
pluimveestallen) en voor verwarming van overdekte zwembaden. Daarbij gaat het om
het kosteneffectief opwekken van warmte en vervangen van aardgas of propaan. De
meeste automatische kachels zijn in de laatste jaren verkocht in dit marktsegment,
zodat het aandeel in het totale ‘zakelijke’ thermische vermogen al ca 1/3 bedraagt. Bij
gebrek aan informatie neemt het CBS voor de bijdrage aan energieopwekking aan
dat bij deze nieuwe toepassingen 1500 vollasturen worden gehaald, wat een
onderschatting lijkt. De huidige rentabiliteit van houtgestookte kachels voor
warmteopwekking is echter beperkt tot genoemde nichemarkten waar thans nog
gunstige condities heersen als vervanging van propaan, veel vollasturen en de
beschikking over eigen biomassabrandstof. Indien vergelijkbare middelen zouden
worden vrijgemaakt voor de vervanging van fossiele brandstoffen en vermijding van
CO2 uitstoot als in de SDE regeling voor duurzame elektriciteit, kan de
markttoepassing fors worden verbreed. Daarnaast wordt aanbevolen om duurzame
warmteopwekking ook in de nieuwe NEN7120 norm op te nemen als een maatregel
ter verduurzaming van de energiehuishouding in een gebouw.

De milieu-impact van het gebruik van houtkachels staat al jaren ter discussie. Zo is
houtstook bij particulieren volgens de Emissieregistratie nog steeds een van de
grootste bronnen van fijn stof (PM10) en dioxines in Nederland [10]. Volgens de
Emissieregistratie wordt door de totale toepassing van particuliere houtverbranding
ruim 1700 ton per jaar aan fijn stof (PM10) uitgestoten, waarvan 1540 ton PM2.5.
Belangrijke oorzaken zijn slechte ontwerpen van oudere kachels die nog in gebruik
zijn, verkeerd stookgedrag van de eindgebruikers en een slechte installatie. Dit
resulteert vaak in lokale overlast en daarmee ook een slecht imago voor de
toepassing van houtkachels in de volle breedte, bij zowel burgers als bij lokale en
nationale overheden.

Inleiding en achtergrond
De verbranding van hout bij particulieren in houtkachels en open haarden draagt
volgens het CBS met ruim 7 PJ vermeden fossiele energie in 2008 significant bij aan
de opwekking van duurzame energie in Nederland. Een aanzienlijk deel van de
biomassa die hiervoor wordt aangewend komt uit de informele sector, en vindt op
deze wijze een nuttige aanwending.

De achilleshiel voor uitbreiding van kleinschalige verbranding bij particuliere
houtkachels en open haarden is gerelateerd aan de milieueffecten en de lokale
overlast die soms wordt veroorzaakt door een beperkt aantal slechte houtkachels,
verkeerd gebruikte houtkachels of slechte installaties. Zo bedraagt de emissie van
fijn stof nu ca. 3,5% van de totale emissie in Nederland. Voor een verantwoorde
instandhouding of zelfs groei van de toepassing van houtkachels op de langere
termijn is het daarom van groot belang dat het particulier stoken van hout in de
toekomst op een milieutechnisch betere wijze gaat gebeuren. Onderhavig rapport
laat zien wat de mogelijkheden zijn om dit op te pakken, zoals aankomende nieuwe
EU regelgeving.

Bij grotere installaties welke zijn toegepast in de zakelijke markt zijn blijkt dat de
uitbreiding volledig is te wijten aan nieuwe toepassingsmarkten zoals in de landbouw
en voor verwarming van utiliteitsgebouwen als zwembaden. Alhoewel het CBS
beschikt over betrouwbare statistieken over aantallen kachels en vermogens in deze
nieuwe toepassingsmarkten, is er nog slechts beperkte informatie beschikbaar over
het gebruik ervan. Momenteel hanteert het CBS nog hetzelfde aantal vollasturen als
bij de houtverwerkende industrie (1500 h/jaar), maar verwacht wordt dat dit een
onderschatting is.

Deze zakelijke kachels zijn meestal kleiner dan 1 MW en vallen daarmee buiten het
regime van de BEMS. Desondanks is het van belang enig inzicht te krijgen in de
technische mogelijkheden en kosteneffectiviteit van verlaging van de uitstoot.

Vanuit zowel AgentschapNL als het Platform Bio-energie is er meer behoefte om
voor zowel de particuliere als zakelijke toepassingen inzicht te verkrijgen in
a) de verschillende technieken en prestaties,
b) wet- en regelgeving achter houtkachels zoals emissie-eisen

Met onderhavig onderzoek is getracht om meer inzicht te geven in de huidige
toepassing van kleinschalige houtverbranding bij particulieren en bedrijven, en de
mogelijkheden om de emissievrachten te reduceren door een aantal
beleidsmaatregelen.

2  Vraagstelling en aanpak

2.1 Vraagstelling
Er bestaat behoefte aan een geactualiseerd statusoverzicht van de houtkachelmarkt
in Nederland. Dit betreft zowel de particuliere markt (<18 kW) als de zakelijke markt
(> 18 kW), gebruik makend van zowel stukhout (handmatig gestookt) als
houtsnippers en pellets (automatisch gestookt). Voor elk van deze soorten kachels is
het gewenst inzicht te verkrijgen in
– de huidige toepassing (aantallen toestellen, type brandstof, schaalgrootte)
– de hoeveelheid opgewekte finale energie en vermeden fossiele energie
– de emissievrachten in tonnen CO, NOx , fijn stof (PM10), PAK en C.
– Mogelijkheden om met aangepast Nederlandse beleid zowel de totale
emissievrachten te reduceren, als de duurzame energieproductie het verhogen.

2.2 Aanpak
In het project zijn de volgende aspecten apart onderzocht voor de particuliere en de
zakelijke houtkachels en houtgestookte ketels:
1. Werking van de techniek
2. De bijdrage aan duurzame energieopwekking
3. De consequenties voor het milieu
4. Regelgeving
5. Beleidsmaatregelen

Hoofdstuk 3 geeft de resultaten van het onderzoek weer voor de particuliere
houtkachels, hoofdstuk 4 voor de zakelijke houtgestookte ketels. In hoofdstuk 5
worden conclusies getrokken en aanbevelingen weergegeven om de toepassing van
decentrale biomassaverbranding schoner en breder geaccepteerd te maken.

De resultaten van het onderzoek zijn gepresenteerd en getoetst in een workshop op
23 september 2010, waarbij CBS, VHK en beleidsmakers van de ministeries van
VROM en EZ waren uitgenodigd.

3 Particuliere houtkachels
De grootste bijdrage aan duurzame energieopwekking door kleinschalige
houtverbranding wordt geleverd door particuliere houtkachels. Dit hoofdstuk beschrijft
de toegepaste technologieën, aantallen kachels, de bijdrage aan duurzame
energieopwekking, milieuaspecten en regelgeving/beleid.
3.1 Techniekbeschrijving
Er zijn verschillende typen houtgestookte kachels en ketels in gebruik in de
particuliere markt. De belangrijkste toepassing is handgestookte kachels voor
sfeerverwarming. Automatisch gestookte kachels op basis van pellets worden nog
vrijwel niet toegepast, net als handmatig en automatisch gestookte ketels welke CV
gekoppeld zijn.
3.1.1 Stukhoutgestookte toestellen voor sfeerverwarming
De belangrijkste toepassing voor particuliere houtverbranding betreft de
handgestookte toestellen voor sfeerverwarming. Hierbij zijn een aantal verschillende
typen installaties te onderscheiden:

Open haarden
In de jaren ‘70 en ’80 zijn veel open haarden geïnstalleerd in nieuwbouwwoningen
als sfeerverhogend element. Door de ongecontroleerde verbranding is er sprake van
een hoge luchtovermaat waardoor er veel (koude) buitenlucht wordt aangezogen,
waardoor het rendement erg laag of zelfs negatief is (ca -10..+20%). Dit leidt tevens
tot hoge emissies aan stof en Cx H y.

Het stookcomfort van open haarden is slecht doordat er sprake is van tocht en de
haard vervuilend werkt in de te verwarmen ruimte. In vergelijking tot normalevrijstaande houtkachels of inbouw/inzethaarden worden open haarden worden dan
ook niet veel gebruikt, (gemiddeld ca 70 uur per jaar [12]) en dragen deze ondanks
het grote aantal door het weinige gebruik en het lage rendement nauwelijks bij aan
duurzame energieopwekking.

Inzethaarden
Ter verhoging van het rendement en het stookcomfort kan ervoor worden gekozen
om een inzethaard in te bouwen in een bestaande open haard. Omdat dit een
gesloten toestel is met een gecontroleerde luchttoevoer wordt de
verbrandingskwaliteit (uitgedrukt in rendement en uitstoot), aanzienlijk verbeterd. Een
voorbeeld van een inzethaard welke aan drie zijden zicht geeft op het vuur is
weergegeven in Figuur 3.2.fig 3.2

Dergelijke kachels hebben een rendement van ca 50% voor oudere modellen uit de
jaren ’80 tot boven 75% voor kachels welke nu worden verkocht en voldoen aan de
stringente DIN+ eisen. Evenzo varieert de uitstoot van schadelijke componenten
sterk tussen verschillende modellen.

Vervolg