1

Niet uit
de lucht
gegrepen
Eerste rapport van het
Adviescollege Meten
en Berekenen Stikstof
5 maart 2020

Inhoud
Samenvatting

4

1

Aanleiding en opdracht

1.1

Aanleiding

7

1.2

Formulering opdracht

8

1.3

Leeswijzer

8

2 Interpretatie opdracht en doelbeschrijving
2.1

Interpretatie opdracht

11

2.2

Doelbeschrijving

11

2.3

Beschrijving aanpak

12

3 Bevindingen en verbetervoorstellen
3.1

Algemene bevindingen

15

3.2

Beleidsonderbouwing

16

3.3

Emissieregistratie (ER)

16

3.4

Metingen

17

3.4.1

Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML)

17

3.5

Het Operationele Prioritaire Stoffenmodel (OPS)

19

3.6

AERIUS

20

3.7

Onzekerheden

21

3.8

Onzekerheid in sectorbijdragen

21

3.9

Bezuinigingen

22

3.10

Wetenschappelijke publicaties

22

3.11

Buitenland

22

4 Conclusies
4.1

Wetenschappelijke onderbouwing van het
stikstofbeleid van rijksoverheid en provincies

4.2

Bepaling van de stikstofdepositie
op Natura-2000 gebieden

4.3
4.4

25
26

Meet- en modelinstrumentarium in
Denemarken, Duitsland en Vlaanderen

27

Vervolgstappen

27

Annex 1

Afkortingen

29

Annex 2

Beschrijving meet- en rekenmethodiek

30

Annex 3

Annex 4

Annex 5

2.1

Metingen van de stikstofconcentratie en -depositie

31

2.2

Emissies

33

2.3

Modelleersysteem (OPS)

35

2.4

Opvolging review Sutton et al.

37

Governance

40

3.1

Afspraken en verantwoordelijkheid

40

3.2

Organisatiestructuur en betrokken actoren

40

3.3

Werkwijze doorontwikkeling AERIUS

42

3.4

AERIUS Expertgroepen

42

3.5

Rapportage en bekendmaking

44

Stikstof meet- en modelinstrumentarium in het buitenland

45

4.1

Denemarken

45

4.2

Duitsland

47

4.3

Vlaanderen

49

Mogelijke bijdrage satellietmetingen

52

5.1

De verschillende satellietmetingen

52

5.2

De bijdrage van satellieten

52

5.3

De beperking van satellieten

54

5.4

Het nuttig gebruik van satellietmetingen

54

Annex 6

Ensemble van modellen en modelvergelijkingen

55

Annex 7

Literatuurlijst

57

4

Stikstof adviesrapport

Samenvatting
Het Adviescollege Meten en Berekenen
Stikstof is in december 2019 begonnen aan
de eerste fase van zijn opdracht om advies
te geven over de wetenschappelijke kwaliteit

Het Nederlandse meet- en modelinstrumentarium
zoals dat ingezet wordt voor de beleidsadvisering,
vergunningverlening en internationale rapportageverplichtingen bestaat uit drie onderdelen:
1. de landelijke meetnetten voor stikstofconcen­
tratie en -depositie;
2. de emissieregistratie;
3. het modelinstrumentarium OPS/AERIUS.

van de Nederlandse systematiek voor het
meten van en rekenen aan stikstofverbindingen
ter onderbouwing van het (toekomstig)

Naast doelgeschiktheid van deze onderdelen is ook
gekeken naar de governance van, en communicatie
over deze onderdelen.

beleid van de Rijksoverheid en provincies.
Het uitgangspunt was de vraag: zijn de data,
methoden en modellen die worden ingezet

Het adviescollege heeft de modellen niet zelf
toe­ge­past, geen berekeningen uitgevoerd, noch de
program­matuur geanalyseerd, maar aan de hand van

van voldoende wetenschappelijke kwaliteit

documentatie en interactie met specialisten de kwali-

en daarmee doelgeschikt?

teit van de modellen beoordeeld en deze vergeleken
met andere methoden. Het adviescollege heeft ook

Het instrumentarium dat bij het meten en

niet naar de bepaling van de gevoeligheid van de

berekenen van stikstof wordt ingezet omvat een

natuur (uitgedrukt in de kritische depositiewaarden)

aantal onderdelen:

gekeken. Dit is in lijn met de opdrachtformulering

• het schatten en meten van de uitstoot van

en de wetenschappelijke standaard bij modelbeoor­

stikstofverbindingen in Nederland volgens de

delingen. Er was verder onvoldoende tijd om alle

emissieregistratie;

gebruikte onderdelen grondig te toetsen. In de

• het meten van de concentratie van die

tweede fase van zijn werkzaamheden zal het advies-

verbindingen en de depositie daarvan op de

college zich specifiek verdiepen in het schatten van

natuur in Nederland;

de uitstoot van ammoniak met het NEMA-model en

• het met behulp van het OPS-model berekenen
van de stikstofconcentratie en - depositie op

het AERIUS-instrumentarium dat gebruikt wordt voor
de vergunningverlening.

gevoelige natuurgebieden in Nederland,
waarbij ook bronnen buiten Nederland worden

Op basis van de beoordeling heeft het advies­

meegenomen;

college heeft het volgende geconcludeerd:

• het met behulp van modellen schatten van de

Het Adviescollege Meten en Berekenen Stikstof

bijdrage van sectoren aan de stikstofdepositie

komt tot de eindconclusie dat de wetenschappelijke

op Nederland en op de (stikstofgevoelige)

kwaliteit van het werk van de betrokken onderzoekers

natuur;

voldoende is. De data, methoden en modellen die

• het met behulp van modellen bepalen van het

worden ingezet zijn, ook in internationaal perspectief,

effect van maatregelen op de stikstofconcen­

van voldoende tot goede kwaliteit en daarmee

tratie en -depositie;

geschikt voor het meten en berekenen van de

• het valideren en verifiëren van de gebruikte
modellen en het bepalen van onzekerheden
in de modeluitkomsten.

concentratie en depositie van stikstofverbindingen.

Samenvatting

De werkwijze en modellen zijn doelgeschikt, maar er

Het adviescollege beoordeelt ook dat de relatieve

zijn wel verbeteringen nodig om de onzekerheden

verdeling van de landelijke Nederlandse sectorbij­

verder te verkleinen. De kwaliteit van het AERIUS-

dragen aan de depositie voldoende onderbouwd

systeem wordt nader onderzocht. De Emissie­

is, maar de grootte van de buitenlandse bijdragen

registratie (ER) biedt een goed overzicht van de

vraagt nadere studie.

5

maatschappelijke activiteiten die emissies veroor­
zaken. De emissies worden op landelijke en regionale

Het adviescollege constateert daarom dat het model­

schaal met voldoende kwaliteit bepaald. De gevolgde

instrumentarium een nieuwe impuls nodig heeft.

methode voldoet aan internationale eisen en wordt

Het adviescollege adviseert om met een ensemble

ook internationaal getoetst. Echter, recente analyses

van modellen te gaan werken en nader onderzoek te

van mestsamenstelling en ammoniakemissies uit het

doen naar de oorzaken van systematische verschillen

veld laten zien dat er verbeteringen mogelijk zijn.

tussen modelresultaten en metingen en daar ook

Hoewel op lokale schaal het detailniveau hoog is,

satellietwaarnemingen bij te betrekken.

brengt deze detaillering ook extra onzekerheid met
zich mee. Het college beveelt aan om voor de verifi-

Denemarken, Duitsland en Vlaanderen gebruiken

catie van emissies en emissiefactoren meer metingen

vergelijkbare methoden als Nederland om de stikstof­

in te zetten.

concentratie en -depositie te berekenen, maar er zijn
wel verschillen in de toepassing .Zo wordt er in het

Het meetnet heeft een goede ruimtelijke represen­tatie,

buitenland op veel minder locaties de ammoniak­

vooral voor ammoniak in natuurgebieden. Voor een

concentratie in natuurgebieden gemeten dan in

reductie van modelonzekerheid zal het meetnet

Nederland. Maar in sommige landen is de dekking

uitgebreid moeten worden met meer stations in

voor de andere stikstofverbindingen daarentegen

landbouwgebieden, met metingen van meerdere

beter dan in Nederland. Daarnaast is het beleid in

stikstofverbindingen en metingen van de droge

niet alle landen gelijk en worden bijvoorbeeld andere

depositie in verschillende natuurgebieden. Verder

grenswaarden gehanteerd voor vergunningverlening.

raadt het adviescollege aan om ook satellietgegevens
te gaan gebruiken als ondersteuning van de

Ten slotte adviseert het adviescollege dat de trans-

grondwaar­nemingen.

parantie, het (wetenschappelijk) draagvlak en de
governancestructuur rond het instrumentarium

Het Operationele Prioritaire Stoffenmodel (OPS) van

verbeterd moeten worden. Er moet namelijk een

het RIVM wordt gebruikt voor het berekenen van

governancestructuur worden gebruikt voor de

concentraties en deposities van stikstofverbindingen

Emissieregistratie, voor AERIUS en voor de

in Nederland. Het OPS-model is geschikt om de

modellering/metingen waarbij opdrachtgeverschap

stikstofverspreiding op lokale schaal te modelleren.

en uitvoering losgekoppeld zijn.

Op regionale en nationale schaal neemt de invloed
van andere processen (chemische omzetting, langeafstandstransport, meteorologie) toe en daarmee
ook de onzekerheid.
Het verschil tussen metingen en modeluitkomsten
wordt op dit moment gebruikt om voor deze onzekerheid in OPS te corrigeren. Daarbij blijft onduidelijk
wat de onderliggende oorzaken zijn van de waargenomen verschillen.

6

Stikstof adviesrapport

1

Aanleiding en opdracht

1 Aanleiding en opdracht

1.1

Aanleiding

7

op basis van de PAS in strijd is met de Habitatricht­

Het Nederlandse natuurbeleid wordt voornamelijk

lijn. De reden hiervoor is dat deze vergunningver­

beïnvloed door twee wetgevende kaders: de Euro­

lening gebeurde vooruitlopend op toekomstige

pese Habitatrichtlijn uit 1992 en de Vogel­richtlijn,

positieve gevolgen van maatregelen voor de Natura

die voor het laatst werd vernieuwd in 2009. De

2000-gebieden. Deze maatregelen gaven geen

Vogel­richtlijn die al sinds 1979 bestaat, focust op de

garantie voor herstel en een goede instandhouding

bescherming van alle vogelsoorten en hun habitats.

van de natuur.

De Habitatrichtlijn heeft tot doel om een grote
hoeveelheid soorten wilde dieren en planten te

De Raad van State kwam tot dit oordeel na interpre-

beschermen, evenals 231 habitattypes.

tatie van het arrest van het Europese Hof van Justitie.
Vanaf dat moment werd voor de vergunningverlening

De Europese lidstaten hebben op basis van deze

een nul-toename van stikstof aangehouden. Er werden

richtlijnen gebieden aangemerkt als speciale

geen nieuwe vergunningen meer verleend voor pro-

beschermde natuurgebieden. Deze gebieden zijn

jecten waarbij extra stikstof vrijkomt. De sectoren die

onderdeel van het Europese Natura 2000-netwerk.

hier het meeste de nadelige effecten van ondervinden

De EU-lidstaten hebben tot taak om deze gebieden

zijn de bouw- en agrosector. Maar ook in de sectoren

te beschermen en een goede instandhouding van

logistiek, verkeer en vervoer, industrie en luchtvaart

de natuur te bewerkstelligen. De landen vullen dit in

vinden activiteiten plaats waarbij stikstof vrijkomt en

op basis van eigen nationale wetgeving. Het pakket

die door de uitspraak van de RvS worden geraakt.

aan maatregelen kan bestaan uit conserveringsmaat­
regelen, herstelmaatregelen en specifieke wetgeving

Met het stopzetten van de PAS en het tot stilstand

om (verdere) schade te voorkomen.

komen van de vergunningverlening is er grote maatschappelijke onrust ontstaan over de balans tussen

Een van de oorzaken van schade aan de natuur is

economie en ecologie. De discussie in de samenleving

de overmatige depositie van reactieve stikstofverbin1

heeft uiteindelijk ook geleid tot grote protesten van

dingen (stikstofoxiden (NOx) en ammoniak (NH3).

onder andere de agro- en bouwsector. Hierbij bleek

Dit zijn vormen van stikstofmoleculen die bestaan uit

dat er twijfel is ontstaan rond meet- en rekenmetho-

stik­stofdeeltjes en deeltjes van andere stoffen, in dit

diek die wordt toegepast om overschrijdingen van de

geval zuurstof en waterstof. Om overmatige depositie

kritische depositiewaarden voor stikstof in Nederland

daarvan te verminderen en daarnaast ruimte te maken

te bepalen.2 Op verzoek van de Tweede Kamer heeft

voor economische activiteiten startte Nederland op

minister Schouten van LNV besloten om een com­mis­

1 juli 2015 met de Programmatische Aanpak Stikstof

sie in te stellen om nog eens goed te laten kijken naar

(PAS). De PAS werd ondersteund met het AERIUS-

de wetenschappelijke onderbouwing van de gebruikte

model dat door de RIVM wordt beheerd.

methodes voor het bepalen van de depositie die ten
grondslag liggen aan de PAS. Minister Schouten van

Op 29 mei 2019 heeft de afdeling bestuursrecht-

LNV zegde op 1 november 2019 aan de Tweede

spraak van de Raad van State geoordeeld dat de ver-

Kamer toe om een adviescollege in te stellen dat

gunningverlening van stikstof uitstotende activiteiten

hiernaar gaat kijken.3

1. In het vervolg wordt “stikstof” gebuikt om gereduceerde (NHx) en geoxideerde (NOx) stikstofverbindingen aan te geven.
2. De kritische depositiewaarde (KDW) is de grens waarboven het risico bestaat dat de kwaliteit van het habitat significant
wordt aangetast door de verzurende en/of vermestende invloed van atmosferische stikstofdepositie.
3. Kamerbrief Stand van zaken stikstofproblematiek (1 november 2019) en Kamerbrief Instelling en samenstelling van het
Adviescollege Meten en Berekenen Stikstof (2 december 2019).

8

Stikstof adviesrapport

1.2

Formulering opdracht

Het Adviescollege voert zijn werk in twee fasen uit:

Het ingestelde Adviescollege Meten en Berekenen

a. In de eerste fase geeft het een wetenschappelijk

Stikstof bestaat uit experts op het gebied van metin-

advies over de huidige meet- en rekenmethode

gen en modellering. Voor de samenstelling van een

inclusief een vergelijking met het buitenland.

dergelijk adviescollege zijn personen nodig met zeer

Deze fase is afgerond in februari 2020 en in dit

specifieke kennis, aanwezig bij verschillende kennis­

rapport wordt daar verslag van gedaan. In deze

instellingen. Het gaat om kennis op het gebied van

fase is AERIUS, waarmee de lokale stikstofdepo-

meetnetten, emissies, atmosferische processen,

sitie in Natura 2000-gebieden wordt berekend

satellietmetingen, statistiek en stikstofmodellen.

in het kader van vergunningsbeleid, nog niet
beoordeeld.

Op 24 december 2019 is de ‘Instellingsregeling
Adviescollege Meten en Berekenen Stikstof’ gepubli-

b. In de tweede fase wordt AERIUS beoordeeld

ceerd in de Staatscourant en deze is per 25 december

en werkt het adviescollege eventuele verbeter­

2019 in werking getreden. Deze regeling beschrijft in

mogelijkheden uit, gebaseerd op de inventari­

artikel 2 sub 2 dat het adviescollege tot taak heeft de

satie in fase 1. Deze fase wordt medio juni 2020

minister te adviseren over:

afgerond.

a. de bestaande meet- en rekenmethodiek voor de
relatie tussen de stikstofuitstoot en de stikstof-

1.3

depositie en of die voldoende wetenschappelijke

Hoofdstuk 2 van dit rapport bevat een omschrijving

onderbouwing biedt voor het stikstofbeleid van

van de opdracht aan het adviescollege en de wijze

rijksoverheid en provincies;

waarop het adviescollege deze heeft geïnterpreteerd

b. de meet- en rekenmethodiek in andere landen

Leeswijzer

en uitgevoerd. Een belangrijk oriëntatiepunt voor het

voor de relatie tussen de stikstofuitstoot en de

adviescollege is daarbij de doelgeschiktheid (fit for

stikstofdepositie in die landen (waaronder in

purpose) van het instrumentarium. De bevindingen

ieder geval de Deense, Duitse en Vlaamse

van het adviescollege zijn weergegeven in hoofdstuk

methodiek), en de mogelijkheid elementen

3. Deze bevindingen zijn gerubriceerd volgens de

daarvan over te nemen in Nederland;

verschillende schakels van de stikstofmeet- en reken-

c. de mate waarin de onder a. genoemde meet-

methodiek: emissie, transport, conversie, concentratie

en rekenmethodiek kan bijdragen aan het vast-

en depositie. Eveneens is de governance van de

stellen van de lokale stikstofdepositie in Natura

gehele meet- en rekenmethodiek beschreven alsook

2000-gebieden en gebruikt kan worden voor

de mogelijkheden die het gebruik van satellietdata

het stikstofbeleid;

bieden en de wijze waarop (delen van) buurlanden

d. de vraag of en hoe de bestaande meetnetten

(Denemarken, Duitsland en Vlaanderen) hun meet-

voor de stikstofconcentraties in de lucht en voor

en rekenmethodiek vormgeven. In een Annex is de

de droge en natte stikstofdepositie uitgebreid

meer gedetailleerde informatie te vinden die hebben

en verbeterd moeten worden;

geleid tot de bevindingen beschreven in hoofdstuk 3.

e. de opvolging van de aanbevelingen uit voor-

Het Adviescollege komt op grond van zijn bevindin-

gaande reviews van de rekenmodellen voor

gen tot zo specifiek mogelijk geformuleerde conclu-

de relatie tussen de stikstofuitstoot en stikstof­

sies in hoofdstuk 4. Deze conclusies bepalen de

depositie zoals gebruikt in Nederland.

richting voor de werkzaamheden van het advies­
college in de tweede fase van zijn werkzaamheden.

1 Aanleiding en opdracht

9

10

Stikstof adviesrapport

2

Interpretatie opdracht
en doelbeschrijving

2 Interpretatie opdracht en doelbeschrijving

2.1

Interpretatie opdracht

Op basis van de opdrachtformulering (zie par. 1.2)
heeft het adviescollege een wetenschappelijke

Een meet- en modelinstrumentarium voor stikstof­
emissie en -depositie heeft een drietal doelen:
1. het bepalen van emissies, concentraties, trans-

beoordeling gegeven van het meet- en modelinstru-

port en depositie van reactieve stikstofverbin-

mentarium van de stikstofconcentratie en -depositie,

dingen op verschillende ruimtelijke schalen en

van de schatting van de emissies die hiervoor als

het identificeren van trends daarin in de tijd;

invoer gebruikt worden, en van het meetnet in

2. het identificeren van de bronbijdrage aan de

Nederland. Er is gekeken naar de doeltreffendheid

concentratie en depositie van stikstof en het

hiervan. Allereerst worden daarom de beleidsdoelen

schatten van de effecten van (toekomstige)

(purpose) beschreven waaraan het instrumentarium
moet worden getoetst (par. 2.2). Vervolgens bracht

11

veranderingen in emissies;
3. het vergroten van ons begrip van chemische

het adviescollege het modelsysteem goed in beeld

en fysische processen die leiden tot negatieve

(par. 2.3). Op grond van deze analyse vormde het

effecten van stikstofverbindingen op eco­

adviescollege zich een oordeel over dit modelsys-

systemen ter bevordering van de ontwikkeling

teem, over de wijze waarop stikstofverbindingen in

van kosteneffectieve strategieën om de effecten

Nederland worden gemeten en over de governance.

te verminderen.

Ook is gekeken naar het meet- en modelinstrumen­
tarium in Denemarken, Duitsland en Vlaanderen.

Het Nederlandse meet- en modelinstrumentarium

Verder is de mogelijke bijdrage van stikstofbeelden

zoals dat ingezet wordt voor de beleidsadvisering,

en -metingen op basis van satellietdata onderzocht.

vergunningverlening en internationale rapportage-

Daarbij bekeek het adviescollege ook naar de moge-

verplichtingen bestaat uit drie onderdelen:

lijke combinatie van verschillende databronnen en

• het landelijk meetnet luchtkwaliteit (LML);

modellen.

• de emissieregistratie;
• het modelinstrumentarium OPS/AERIUS.

2.2 Doelbeschrijving
De beleidsdoelen die verband houden met het

Met OPS worden op basis van emissies de concen­

Neder­landse systeem komen voort uit de eerder

traties en deposities van stikstofverbindingen

beschreven Vogel- en Habitatrichtlijn en de verplich-

berekend. Het vormt daarmee het belangrijkste

ting om een goede instandhouding te realiseren van

model binnen AERIUS. Een uitgebreide beschrijving

de Natura 2000-gebieden. Deze verplichting bepaalt

van het OPS-model is te vinden in de Annex 2.3.

impliciet dat een overschrijding van de KDW moet

Dit instrumentarium heeft tot doel om voor het

worden voorkomen. De reden hiervoor is dat de

Nederlandse stikstofbeleid:

verzurende en vermestende werking van stikstof

1. op habitatniveau te bepalen wat de lokale

op de bodem in natuurgebieden bijdraagt aan een

stikstofdepositie is en deze te vergelijken

ongunstige staat van instandhouding. Om een

met de KDW;

gunstige staat van instandhouding te bereiken

2. te bepalen wat de lokale effecten zijn van

moet in beeld worden gebracht wat de mate van

(nieuwe) stikstof emitterende projecten;

stikstofdepositie in de Nederlandse natuurgebieden
is en wat hiervan de bronnen zijn.

3. in beeld te brengen wat de totale achter­grond­
depositie is in Nederland;
4. in kaart te brengen wat de trend is van de
stikstofdepositie en de beschikbare
depositieruimte;
5. de bijdrage van verschillende broncategorieën
aan de depositie op natuurgebieden te bepalen;

12

Stikstof adviesrapport

6. de effecten van maatregelen en scenario’s door
te rekenen;
7. wetenschappelijk onderzoek te doen naar de

Er zijn voor de eerste rapportage in totaal vier vragen­
lijsten opgesteld. Dit waren drie lijsten voor het
Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM)

relatie tussen emissies, verspreiding en

en een voor de Emissieregistratie (ER). Na beant-

depositie.

woording van de eerste lijst met vragen door het
RIVM is het Adviescollege in gesprek gegaan met

Op basis van deze gegevens kan ook worden

een aantal experts van het RIVM en heeft het op

bepaald of Nederland voldoet aan het Europese

basis van de verkregen antwoorden en het gesprek

beleid en daarmee de verplichte NEC-plafonds

nog tweemaal een lijst met specifiekere vragen

(National Emission Ceiling Directive), de EU-Nitraat­

voorgelegd.

richtlijn en de EU-Kaderrichtlijn Water die binnen de
EU zijn vastgesteld om de uitstoot van verzurende en

Verder zijn er ook buiten deze lijsten om door leden

luchtverontreinigende stoffen (waaronder stikstof) te

van het adviescollege nadere vragen gesteld aan de

beperken. Deze richtlijnen zijn belangrijke meetlatten

experts van het RIVM om verheldering te krijgen op

voor de luchtverontreinigingsdoelstellingen, maar

een aantal punten. Ook met de ER heeft er, na de

niet een specifiek onderdeel van de huidige

schriftelijke beantwoording van de vragen, een

Nederlandse discussie over stikstofdepositie op

gesprek plaatsgevonden. Alle verkregen informatie,

Natura 2000-gebieden.

inclusief die uit wetenschappelijke studies en overheidsdocumenten, is uiteindelijk gebruikt om een

2.3 Beschrijving aanpak

zodanig goed beeld te vormen van de meet- en

Het adviescollege is zich terdege bewust van de

modelleringsmethodiek dat deze beoordeeld kon

maatschappelijke impact van de uitkomsten van de

worden. Naast doelgeschiktheid van de methodiek

modellen en de metingen. Een goede wetenschap­

is ook gekeken naar de governance ervan en

pelijke beoordeling is daarom essentieel om de

communicatie erover.

doel­geschiktheid te toetsen. Daarom heeft het
advies­­college ook uitgebreid onderzoek gedaan

Ook is er een vragenlijst opgesteld die gebruikt is

naar welke modellen en metingen gebruikt worden,

om op basis van overheidsdocumenten, wetenschap-

hoe de onzekerheden bepaald worden en wat er

pelijke studies, gesprekken en aanwezige kennis in

met eerdere reviews is gedaan.

het adviescollege een beeld te vormen van de
meet- en rekenmethodiek in Denemarken, Duitsland

De werkwijze die het adviescollege heeft gehanteerd

en Vlaanderen. Tot slot boog het adviescollege zich

om in het korte tijdsbestek tussen de instelling en de

over de mogelijkheden van satellietmetingen en

eerste rapportage genoeg informatie te verkrijgen is

gecombineerde databronnen. Deze onderdelen zijn

het opstellen van gedetailleerde vragenlijsten voor

gebaseerd op de aanwezige expertise in het advies-

de relevante organisaties. De schriftelijke antwoorden

college en het onderzoek dat zij verrichten.

op de gestelde vragen zijn vervolgens besproken met
de betreffende organisatie. Deze vragenlijsten zijn
samengesteld op basis van een eerste analyse van
het Nederlandse meet- en modelinstrumentarium
door de collegeleden.

2 Interpretatie opdracht en doelbeschrijving

13

14

Stikstof adviesrapport

3

Bevindingen en
verbetervoorstellen
In dit hoofdstuk komen de bevindingen van het adviescollege
aan de orde. Eerst wordt een overzicht gegeven van het totale
instrumentarium dat wordt gebruikt voor het stikstofbeleid.
Vervolgens worden de algemene bevindingen toegelicht.
De bevindingen zijn opgedeeld in een beschouwing over de
emissieregistratie, de metingen en de modellen.

De manier waarop de meetnetten en modellen zich tot elkaar
verhouden in het Nederlandse instrumentarium is te zien in
Figuur 1. Er wordt in dit adviesrapport ingegaan op de
emissiedata, het OPS-model en de meetnetten (delen in
oranje). In fase 2 zal AERIUS als geheel verder aan bod komen.

3 Bevindingen en Verbetervoorstellen

15

Externe data

Stikstofprogramma

(200+ bestanden
en modellen)

Invoer AERIUS:
bronbeleid, (MIRT-) projecten,
eMJV, elektronisch

vergunningen, meldingen

Milieujaarverslag
rapportage
Expertise

Emissie-registratie

Emissiefactoren

(ER)

natuur

AERIUS

®

Verspreidings modellen

rapportage
stikstof

(OPS, SRM)

GCN/GDN-kaarten

NSL Nationaal

LML

MAN

Samenwerkingsverband

Landelijk meetnet

Meetnet ammoniak

Luchtkwaliteit

luchtkwaliteit

natuurgebieden

Figuur 1:
Omgeving AERIUS/Stikstof-Programma (Bron: RIVM)

3.1

Algemene bevindingen

In de governance van de Emissieregistratie, van AERIUS

Het heeft het adviescollege enige moeite gekost om

en van de modellering en metingen is de rolverdeling

een samenhangend overzicht te krijgen van welke

niet altijd helder. Binnen verschillende gremia zijn soms

wetenschappelijke data, metingen en modellen pre-

dezelfde organisaties gerepresenteerd die zowel aan-

cies waarvoor gebruikt worden en waar één en ander

sturende als uitvoerende taken kunnen hebben. Hierdoor

is vastgelegd. Die informatie is wel beschikbaar, maar

zijn de taken van het ontwikkelen van het instrumen­

moeilijk in een overzicht te vatten. Dit is duidelijk een

tarium en de aansturing niet heel scherp belegd.

punt van aandacht, omdat het niet helpt in de onder-

Hierdoor bestaat het gevaar dat opdrachtgeverschap

bouwing van de resultaten (en de communicatie

en uitvoering door elkaar lopen en daarmee de uit­

daarvan) en het maakt de processen en procedures

voering niet meer geheel onafhankelijk gebeurt.

(ongewild) minder transparant. Goed op een rij zetten waar de verantwoordelijkheden liggen, welke

Het adviescollege vindt dat de ministeries een meer

instrumenten voor welke toepassing gebruikt worden

afstandelijke opdrachtgeversrol zouden moeten aan­

en hoe de kwaliteit daarvan geborgd wordt en dat

nemen en het RIVM en de andere deelnemende partijen

duidelijk en eenvoudig communiceren bijvoorbeeld

een meer onafhankelijke kennis- en adviseringsrol zou-

via de website, is essentieel.

den moeten krijgen. Hierbij is het van belang dat ook

16

Stikstof adviesrapport

de financieringsrol duidelijk belegd is. Regelmatige

afgesproken om via een rapportagedrempel 85-90%

externe toetsing blijft daarbij nodig om het weten-

van de totale NOx- en NH3-uitstoot uit de industriële

schappelijke niveau te borgen.

sector in beeld te brengen via directe emissiemetingen
in fabrieksschoorstenen. Alleen de grote bedrijven

3.2 Beleidsonderbouwing

hebben dus de verplichting om emissies te meten

De overheid wil graag uiteenlopende vragen beant-

en te rapporteren en dat levert een vrij nauwkeurig

woord zien die betrekking hebben op nationaal en

beeld van de industriële emissies. De resterende

internationaal beleid. Voor de beantwoording van

emissies zijn met schattingen (activiteitsdata als

deze vragen wordt het meet- en modelinstrumen­

energieverbruik gecombineerd met emissiefactoren)

tarium ingezet. Het instrumentarium kan in drie delen

in kaart gebracht.

onderscheiden worden: de Emissieregistratie (ER),
het LML- en MAN-meetnetwerk, en het OPS-model.

Er zijn drie niveaus voor het vaststellen van emissies:

Het AERIUS-systeem en het daarop gebaseerde

Tier 1, 2 en 3. Het laatste niveau is het meest gedetail-

beleidsadvies komen in de tweede fase van de

leerd. Deze drie verschillende niveaus van rapportage

werkzaamheden van het adviescollege aan de orde.

zijn internationaal verplicht en ieder land vult de
rapportage zelf in. Er is echter een groot verschil

3.3 Emissieregistratie (ER)

tussen de landen als het gaat om het gebruik van de

De regie en aansturing van de Emissieregistratie (ER)

rapportageniveaus. Nederland en de landen om ons

is ondergebracht bij het RIVM. De ER is onderverdeeld

heen gebruiken voor de meeste categorieën Tier-3-

in verschillende taakgroepen bestaande uit experts

methoden die gebaseerd zijn op detailinformatie

van de bij de ER betrokken instituten (RIVM, PBL,

over activiteiten en emissiefactoren.

TNO, CBS, RVO, RWS-WVL, Deltares, WEcR, WEnR).
Voor de bepaling van de emissies is een complexe

De landbouwemissies worden apart door Wageningen

structuur opgebouwd met taakgroepen en deelname

Research berekend met het NEMA-model. Het NEMA-

van verschillende instanties en ministeries. Het RIVM

model is een model dat de stikstofstromen binnen de

is inmiddels begonnen om de governance te verhel-

landbouw en verliezen door emissies naar bodem,

deren qua opdrachtgeverschap, verantwoordelijk­

water en lucht berekent. Het werkt met emissiefacto-

heden en onafhankelijke uitvoering. Dat heeft tot

ren per diersoort, staltype en/of aan­wendings­tech­niek

doel de onafhankelijke rol van het RIVM en de andere

die gebaseerd zijn op metingen. Het advies­col­lege

samenwerkende organisaties te versterken. Het

constateert dat er voor sommige emissies gerekend

adviescollege ziet dit als een positieve ontwikkeling.

wordt met emissiefactoren die verbeterd dienen te
worden. Het ammoniakgat-onderzoek van het RIVM

De ER heeft een goed overzicht van de belangrijkste

geeft aan dat de emissies en de daarmee berekende

activiteiten die bijdragen aan de totale emissies.

concentraties nog niet goed genoeg overeenkomen

De mate van detail in bronbeschrijving en de ruimte-

met de metingen.4 Er zijn ook andere signalen dat

lijke verdeling is zeer groot. Die mate van detail moet

de emissies nadere studie behoeven. Zo blijkt uit een

wel afgewogen worden tegen de extra onzekerheid

recent onderzoek van het CBS en een daaraan gere-

die deze detaillering met zich meebrengt. Het instru-

lateerde analyse van de Commissie Deskundigen

mentarium is gebouwd om op landelijke en regionale

Meststoffenwet (CDM) dat de stalemissies door de

schaal een beeld te geven van de emissies. Het is niet

sector landbouw mogelijk worden onderschat met

bedoeld om gedetailleerd op lokale schaal de emissies

ca. 15%.5,6 Verder is recent geconcludeerd dat de

te rapporteren en met een bepaalde nauwkeurigheid

emissies bij bemesten van gras­land mogelijk met

vast te stellen. Een uitzondering hierop vormt de

10% worden overschat.7 Dit zijn voorbeelden van

NOx-uitstoot uit de industrie: in Europese context is

substantiële afwijkingen die nadere analyse vergen.

3 Bevindingen en Verbetervoorstellen

17

Daarnaast is het van belang om emissiefactoren

systematisch worden onder- of overschat. Verder

en het tijdsverloop daarin te bepalen voor alle

zijn satellietmetingen te gebruiken om de jaarlijkse

stal­systemen, aanwendingstechnieken en mest­

emissietotalen van de ER en de ruimtelijke verdeling

verwerkingstechnieken. Het NEMA-model wordt

daarvan te toetsen middels het gebruik van inverse

in meer detail besproken in fase 2 van het werk

modelleertechnieken.

van het adviescollege.
3.4 Metingen
Door de ER wordt veel aandacht besteed aan de

3.4.1 Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML)

onzekerheden via Monte Carlo-analyses en door

Het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML) is qua

middel van een jaarlijkse internationale review.

aantal meetstations voor NOx, NH3 en natte depositie

De onzekerheden zijn voor de totale emissie op

sinds de jaren 1990 achteruitgegaan. Sutton heeft daar

regionale en landelijke schaal redelijk in beeld,

in zijn review kritische opmerkingen over gemaakt.8

maar niet op lokale schaal.

De apparatuur voor de concentratiemetingen van NH3
is twee jaar geleden vervangen en nu wordt de DOAS-

Het is volgens het adviescollege raadzaam om de

methode gebruikt. Het meetnet moet op het gebied

emissiefactoren via metingen beter te kwantificeren

van NOx voldoen aan internationale eisen voor wat

of te verifiëren, vooral als het gaat om emissies van

betreft het soort metingen en het aantal hiervan.

landbouw, bodem, zee, verkeer, scheepvaart en

Daarnaast staat het meetnet ten dienste van de onder-

kleinere industriële NOx-emissies. Dit laatste is van

bouwing van het nationale beleid. Er is veel aandacht

belang voor de discussie over het ontbreken van

voor de ammoniakmetingen. Het adviescollege vindt

formele rapportages voor kleine bronnen (bronnen

dat er daarnaast goed gekeken moet worden naar de

kleiner dan 10.000 kg per jaar, volgens internationale

representativiteit en de geschiktheid voor modelvali-

afspraak). Overigens schat de ER deze ontbrekende

datie van metingen van de NOx- en NH3-concentratie,

kleine bronnen (nu 13% van de totale NOx-emissies

andere stikstofcomponenten in de lucht en droge

uit de sectoren industrie- en energie per sector op

depositie.

basis van het energiegebruik. Uit de toetsing van het

In het verleden is een meetstrategie ontwikkeld voor

OPS-model met metingen van het LML volgt dat er

het evalueren van het OPS-model. Voor zowel NH3 als

geen reden is om aan te nemen dat de NOx-emissies

NOx is dat van belang, omdat LML-metingen op zich-

4. Het ammoniakgat is het verschil tussen de gemeten ammoniakconcentraties en de berekende ammoniakconcentraties
met het OPS-model, wat suggereert dat er een onderschatting is van de ammoniakemissies in het model.
5. Van Bruggen, C. en Geertjes, K, 2019. Stikstofverlies uit opgeslagen mest: Stikstofverlies berekend uit het verschil in
verhouding tussen stikstof en fosfaat bij excretie en bij mestafvoer. Haag (NL): Centraal Bureau voor de Statistiek.
Retrieved from: https://www.cbs.nl/nl-nl/maatwerk/2019/44/stikstofverlies-uit-opgeslagen-mest.
6. Van Bruggen, C., Groenestein, C.M., Huijsmans, J.F.M., Van der Kolk, J.W.H., Lagerwerf, L.A., Luesing, H.H., Van der Sluis,
S.M., & Velthof, G.L. (2018). Analyse van de ammoniakemissie uit de landbouw in de periode 2005-2016.
https://www.rijksoverheid.nl/documenten/rapporten/2018/12/03/
analyse-van-de-ammoniakemmissie-uit-de-landbouw-in-de-periode-2005-2016
7. Goedhart, P.W., Mosquera, J., Huijsmans, J.F.M. (2019). Estimating ammonia emission after field application of manure
by the integrated horizontal flux method: a comparison of concentration and wind speed profiles. Soil Use and
Management, 00, p. 1-13, https://doi.org/10.1111/sum.12564.
8. Sutton, M.A., Dragosits, U., Geels, C., Gyldenkærne, S., Misselbrook, T.H. (2015). Review on the scientific underpinning
of calculation of ammonia emission and deposition in the Netherlands https://edepot.wur.nl/357694

18

Stikstof adviesrapport

Tabel 1 geeft een overzicht van de metingen die uitgevoerd worden voor reactieve
stikstofverbindingen.
tijdsresolutie

Ammoniak (NH3)

Uurlijks

6 (LML)

Maandelijks

283 (MAN)

29b (MAN)

Uurlijks

1 (DOAS)

-

Maandelijks

3 (COTAG)

-

Natte depositie

Tweewekelijks

8 (chemische samenstelling regenwater)

Samenstelling aerosolen

Dagelijks

4 (PM10)

Dagelijks

1 (PM2.5)

Concentratie

Droge depositie

Stikstofoxiden (NOx)
44a

a NOx wordt ook in andere (regionale) meetnetwerken gemeten,
waardoor het totale aantal metingen 73 is (zie Annex 2.1.1).
b Sinds 2019.
zelf geen landelijk dekkend beeld geven. De reden

doende om het beleid alleen met NH3-concen­tra­ties

hiervoor is dat de concentraties erg variabel zijn. De

te volgen. In 2000 zijn droge depositiemetingen

gekozen meetstrategie was erop geënt om naast de

gestopt, en in 2015 zijn twee LML-stations weggeval-

NH3- en NH4+-concentratie ook de droge depositie

len als gevolg van de lokale invloeden (stifkstofbron-

van NH3 en NH4+ te meten, en de natte depositie van

nen). Het adviescollege beveelt aan om het LML uit

NH3 en NH4+.9 Op deze manier kan de kwaliteit van

te breiden naar minimaal acht meetstations voor NH3.

het model en/of van de invoergegevens (emissies)

Op deze stations zouden dan ook andere componen-

geëvalueerd worden. De LML-meetstations voor NH3

ten gemeten moeten worden die relevant zijn voor

moesten daarom voldoende tijdsresolutie hebben en

stikstof, zoals natte depositie, fijnstofsamenstelling,

verdeeld zijn tussen hoge, gemiddelde en lage emis-

NOx en salpeterzuur. Droge depositiemetingen van

siegebieden. Deze strategie heeft in het verleden het

NOx,NH3 en NH4NO3 op minstens twee supersites,

ammoniakgat blootgelegd.

zoals voorgesteld door EMEP, zouden daarnaast een
essentieel onderdeel moeten zijn van een nationaal

De meetstrategie is sindsdien veranderd. NH3-

meetnet.10 Verder acht het adviescollege het waarde-

metingen van het LML- en het MAN-netwerk (par.

vol om ook in meer natuurgebieden de NOx-concen­

3.3.2) worden momenteel gebruikt om de concentra-

tratie te meten. Deze metingen kunnen worden

ties en deposities zoals berekend met het OPS-model

ingezet om de prestaties van het model-instrumenta-

(par. 3.4) te schalen. Het adviescollege vindt het on­vol­

rium te evalueren.

9. NH4+: ammonium
10. NH4NO3: ammoniumnitraat

3 Bevindingen en Verbetervoorstellen

19

3.4.2 Meetnet Ammoniak Natuurgebieden (MAN)

Satellietmetingen zijn complementair aan het grond-

Om de ruimtelijke verdeling van de concentraties en

meetnetwerk, wat nodig blijft om concentraties aan

belasting in de Natura-2000 gebieden beter te kwanti-

de grond te monitoren (in bijvoorbeeld de natuur­

ficeren is het MAN-meetnet in het leven geroepen:

gebieden), en om de gedetailleerde ruimtelijke

een meetnetwerk waarin maandelijkse waarnemingen

variabiliteit (binnen de satellietpixel) en dagelijkse

plaats vinden met een passieve meetmethode (sam-

gang in NH3 en NO2 in kaart te brengen.

plers). Dit meetnet is in de afgelopen jaren sterk uitgebreid en in 2019 zijn ook NO2-metingen toegevoegd.

Het adviescollege vindt dat satellietwaarnemingen

Het adviescollege vindt dit een goede ontwikkeling.

meer geïntegreerd zou moeten worden in het

Belangrijk is wel om niet alleen in natuurgebieden

instrumentarium voor beleidsonderbouwing.

maar juist ook in de emissiegebieden te meten. Het
verschil tussen LML en MAN is de hoge meetfrequentie en nauwkeurigheid van de LML-metingen tegen

3.5 Het Operationele Prioritaire
Stoffenmodel (OPS)

de meer ruimtelijk representatieve metingen in MAN.

Het OPS-model wordt al meer dan twintig jaar

De MAN-metingen zijn niet onafhankelijk van het LML

gebruikt ten behoeve van de ondersteuning van

omdat MAN-metingen worden gecorrigeerd op basis

beleid. OPS wordt gebruikt voor de GCN- en GDN-

van vergelijkingsmetingen tussen de passieve samplers

kaarten waarbij geaggregeerde emissies gebruikt

uit MAN en de mini-DOAS-concentraties gemeten in

worden op een raster van 1 km. Het voordeel van

LML. Dit zou op voldoende plekken gedaan moeten

deze aanpak is dat er:

worden om de MAN-data te kunnen valideren.

• consistentie in de werkwijze bestaat;
• dat er uitgebreide toetsing heeft plaats­

3.4.3 Satellietmetingen

gevonden in de afgelopen jaren;

Sinds enkele jaren worden satellietmetingen gebruikt

• dat OPS snel kan rekenen, wat belangrijk is

door universiteiten, KNMI en TNO om de gemodel-

voor toepassing in het AERIUS-systeem.

leerde NOx- en NH3-concentraties te toetsen. Een
prominent voorbeeld zijn de metingen van het door

Het adviescollege is van mening dat OPS een valide

Nederland ontwikkelde en gefinancierde TROPOMI-

instrument is om de verspreiding en depositie op

instrument op het Copernicus Sentinel-5p-platform,

lokale schaal te beschrijven, omdat het lokale

gelanceerd in oktober 2017. Satellietbeelden zijn

verspreiding goed modelleert. Dit omvat ook het

beschikbaar voor NH3 en voor NO2. Satellieten geven

doorrekenen van de invloed van stikstofbronnen op

dagelijkse informatie voor heel Nederland met een

de depositie in nabijgelegen natuurgebieden, hetgeen

ruimtelijke resolutie van ongeveer 5 km (TROPOMI

belangrijk is voor beleidsondersteuning. OPS is met

NO2) of 14 km (CrIS NH3). Voor NOx en NH3 is er de

name geschikt voor verspreiding van stoffen op

afgelopen jaren onderzoek gedaan naar de integratie

lokale schaal. Op regionale en landelijke schaal

van satellietwaarnemingen en verspreidingsmodelle-

nemen de fouten toe door onzekerheden in chemie,

ring om tot verbeterde emissie- en depositieschattin-

depositie, en grootschalig transport. Daarom vindt

gen te komen.

het adviescollege dat het OPS-model een nieuwe
impuls verdient.

Satellietmetingen bevatten verschillende typen onzekerheden die gezamenlijk rond de 20-30% bedragen.

Het adviescollege signaleert dat er nu nog te weinig

Satellieten meten de totale verticale kolomhoeveel-

wordt gedaan om tekortkomingen van het model

heid, wat direct gebruikt kan worden voor schattingen

op een fundamentele manier te begrijpen en op te

van de emissies op dezelfde ruimtelijke schaal als de

lossen. OPS wordt voornamelijk geëvalueerd met

metingen en dekkend voor heel Nederland.

jaarlijks-gemiddelde waarnemingen en vertoont een

20

Stikstof adviesrapport

van jaar-tot-jaar variërende systematische afwijking

lende onafhankelijke wetenschappelijk gepubliceerde

in gemodelleerde concentraties ten opzichte van

modellen gedraaid en de uitkomsten samengevoegd

jaargemiddelde waarnemingen uit de LML- en MAN-

tot een gemiddelde uitkomst. Het adviescollege

netwerken. Op basis van jaargemiddelde concen­

beveelt sterk aan om naar dit soort modelontwikke­

traties kan niet worden achterhaald wanneer in het

lingen te kijken voor toepassing in Nederland en aan

jaar het model goed of slecht presteert, en wat de

te sluiten bij de Copernicus Atmosphere Monitoring

achterliggende oorzaken hiervan zijn. Voor het maken

Service (CAMS) voor luchtkwaliteit.

van de GCN- en GDN-kaarten worden correcties
toegepast om ervoor te zorgen dat er geen signifi-

3.6 AERIUS

cante verschillen tussen de modelberekeningen en

Het AERIUS-systeem leunt voor een belangrijk deel

metingen zijn. Gezien deze enting op metingen, heeft

op het rekenmodel OPS. Het doel van de toepassing

het adviescollege geen reden om te twijfelen aan de

van OPS binnen AERIUS is om op hoge resolutie

uitkomsten van OPS.

(een hectare) stikstofdepositie te kunnen bepalen
in Natura 2000-gebieden en om de bijdrage van

Het adviescollege merkt verder op dat met deze

specifieke bronnen daaraan uit te kunnen rekenen.

enting aan metingen aan het principe van de massa-

Het AERIUS-systeem is het belangrijkste instrument

balans wordt getornd. Een betere werkwijze zou

voor het beleid omdat hiermee berekeningen uitge-

zijn om een goede onafhankelijke evaluatie van het

voerd worden voor vergunningverlening (zie later).

model met metingen te doen, eventueel emissies

Het verschil met de GCN/GDN-toepassing is dat

en/of modelprocessen bij te stellen, om vervolgens

OPS binnen AERIUS met lange termijn gemiddelde

de kaarten te berekenen met het verbeterde model.

meteorologische gegevens rekent en alle locatiespecifieke bronnen meeneemt. Verder rekent AERIUS

Sutton heeft in zijn review al aangegeven dat OPS

de depositie op hectare-schaal voor hexagonen in

op lokale schaal goed voldoet, maar dat het beter

natuurgebieden uit.12 Daarnaast wordt de concen­

zou zijn om op regionale en nationale schaal aanvul-

tratie rondom wegen in AERIUS bepaald met het

lend gebruik te maken van een raster-model dat de

model SRM-2. AERIUS is een beleidsinstrument,

emissies, het transport, de chemische omzettingen

waaraan strengere eisen worden gesteld wat betreft

en de depositie van reactief stikstof tijdsafhankelijk

repro­duceerbaarheid, governance, robuustheid en

simuleert. Een dergelijke modelstrategie maakt ook

gebruikersgemak. In essentie vervangt AERIUS de

het gebruik van dagelijkse satellietbeelden en

afstandstabel13 die in het verleden werd gebruikt.

geavanceerde assimilatie- en optimalisatie-technieken

Door gebruik te maken van OPS, houdt AERIUS –

mogelijk. Internationaal wordt steeds meer met een

in tegenstelling tot de reguliere afstandstabel –

zogenaamd ensemble van modelresultaten gewerkt

wel rekening met de windrichting, windsterkte, en

11

voor complexe onderwerpen. Hierbij worden verschil­

andere meteorologische omstandigheden.

11. Marécal, V., Peuch, V.-H., Andersson, C., Andersson, S., Arteta, J., Beekmann, M., ... Ung, A.,
(2015). A regional air quality forecasting system over Europe: the MACC-II daily ensemble
production, Geoscientific Model Development, 8, 2777-2813. doi: 10.5194/gmd-8-2777-2015.
12. Een hexagon is een regelmatige zeshoek.
13. Een afstandstabel berekent depositie op basis van slechts twee kenmerken: de bronsterkte en
de afstand tot een natuurgebied
14. Bron: http://www.emissieregistratie.nl/erpubliek/content/explanation.nl.aspx#kwaliteit

3 Bevindingen en Verbetervoorstellen

21

Het adviescollege heeft in fase 1 van zijn werkzaam-

Het adviescollege is van mening dat door vergelijking

heden onvoldoende tijd gehad om tot een beoordeling

met grondmetingen, satellietwaarnemingen en andere

te komen van AERIUS als beleidsinstrument, en heeft

modellen de onzekerheid in de totale gemodelleerde

zich beperkt tot een beoordeling van het rekenhart

depositie op nationale en regionale schaal wellicht

van het AERIUS-systeem: het OPS-model. In fase 2

lager zou kunnen zijn dan het RIVM op basis van

volgt een meer gedetailleerde evaluatie van AERIUS.

eigen gegevens schat.

3.7 Onzekerheden

3.8 Onzekerheid in sectorbijdragen

In het berekenen van de depositie in Nederland

De vraag is of belangrijke uitspraken en berekeningen

bestaan meerdere onzekerheden. Allereerst is er de

door het RIVM voldoende zeker en onderbouwd zijn

bepaling van de onzekerheden in nationale emissie-

om te gebruiken in het beleid. Door sectorbijdragen,

totalen. Dit gebeurt voornamelijk op basis van schat-

berekend met OPS, te vergelijken met andere model-

tingen van experts. De geschatte onzekerheid hierbij

len krijgen we meer inzicht in de onzekerheden.

bedraagt 17% voor NH3-emissies en 15% voor NOx-

Zo wordt de buitenlandse import en export door het

emissies.14 Daarnaast is het meten van de NH3-

EMEP-model hoger geschat dan door OPS, waardoor

concentratie en -depositie omgeven met onzeker­-

de bijdrage uit Nederlandse bronnen door EMEP

heden. Ten derde zijn niet alle processen die leiden

lager wordt berekend (zie Annex 5.4).15 TNO komt op

tot de depositie van stikstof en de vorming van

basis van haar LOTOS EUROS-model meer overeen

fijnstof even goed bekend, hetgeen onzekerheden

met EMEP.16 Dit heeft invloed op de verdeling tussen

in het modelleren van de stikstofconcentraties en

de buitenlandse en Nederlandse bronbijdrage aan de

-deposities introduceert.

depositie die anders zou kunnen zijn. De verdeling
van de Nederlandse uitstoot die in Nederland neer-

Het adviescollege constateert dat er te weinig struc-

slaat over de verschillende emissiesectoren komt wel

tureel onderzoek gedaan wordt naar onzekerheden.

goed overeen in OPS en EMEP. Het vergelijken van

De gerapporteerde onzekerheden zijn afhankelijk van

meerdere modellen, en het meenemen van satelliet-

de schaal waarop gekeken wordt. Op lokale schaal is

metingen ziet het adviescollege als een aanpak om

de onzekerheid het grootst. Dit komt door onzeker-

de grootschalige verspreiding en transport van/naar

heden in de lokale verdeling van emissies, variabiliteit

het buitenland beter te kwantificeren.

in depositie en concentraties op dit schaalniveau.
Het is ondoenlijk om op lokale schaal overal te

Ook de emissies zijn bepalend voor onzekerheden in

meten en daarom zal er altijd een model nodig zijn.

sectorbijdragen. Als emissies verkeerd worden geschat

Deze schaalafhankelijkheid van de onzekerheid in

werkt dat direct door in de berekende depositie.

het model wordt momenteel niet gekwantificeerd.

Het adviescollege heeft geen grote systematische

15. Simpson, D., Benedictow, A., Berge, H., Bergström, R., Emberson, L.D. Fagerli, H., ... Wind, P. (2012).
The EMEP MSW-W chemical transport model – technical description, Atmospheric Chemistry and
Physics, 12, p. 7825-7865. doi: 10.5194/acp-12-7825-2012.
16. Schaap, M., Timmermans, R.M.A., Roemer, M., Boersen, G.A.C., Builtjes, P.J.H., Sauter, F.J., Velders,
G.J.M., Beck, J.P. (2008). The LOTOS-EUROS model: description, validation and latest developments,
International Journal of Environment and Pollution, 32(2), p. 270-290. doi: 10.1504/IJEP.2008.017106.

22

Stikstof adviesrapport

afwijkingen in de emissies gezien: de gemeten concen­

3.10 Wetenschappelijke publicaties

traties zijn gemiddeld in redelijke overeenstemming

Het adviescollege acht het van belang dat het instru-

met de geschatte emissies, en de gemodelleerde

mentarium kwalitatief voldoende wetenschappelijk is

regionale verdelingen van concentraties komen goed

geborgd en dat de kwaliteit ook wordt getoetst door

overeen met satellietwaarnemingen. Uitzonderingen

regelmatig te publiceren. Het laatste is geen hoofdtaak

zijn systematische afwijkingen in de emissies, behalve

van de organisaties die verantwoordelijk zijn voor het

bij de landbouw voor NH3. Het adviescollege beoor-

instrumentarium maar wel van groot belang om de

deelt de relatieve verdeling van de Nederlandse

kwaliteit van het meet- en modelleerinstrumentarium

sectorbijdragen aan de depositie als wetenschappelijk

te waarborgen. Op het gebied van stikstof wordt er

voldoende onderbouwd, maar de verhouding tussen

wel regelmatig gepubliceerd. Punt van aandacht is

de binnenlandse en buitenlandse bijdrage vraagt

vooral het beperkte aantal publicaties rondom de

nadere studie.

emissies en de emissieregistratie. De publicaties
op het gebied van OPS betreffen met name het

3.9 Bezuinigingen

ammoniak­gat, maar veel minder het gehele systeem,

Het instrumentarium behoeft volgens het adviescol-

de onzekerheden, de vergelijking met andere model-

lege enige verbetering, als het gaat om de actualiteit

len en satellietgegevens.

van de emissieregistratie, de uitgebreidheid van het
meetnet en de modelontwikkeling. Het adviescollege

3.11 Buitenland

is van mening dat deze situatie het resultaat is van

3.11.1 Meetnetwerken

keuzes uit het verleden. In de periode tussen 1980

De dekking van metingen van stikstofoxiden lijkt

en 2000 is er veel onderzoek gedaan naar verzuring

zeer vergelijkbaar tussen Denemarken, Duitsland

van de natuur door zwavel- en stikstofverbindingen.

en Vlaanderen, wat een resultaat is van de Europese

Nederland was hierin leidend op wereldniveau.

meetverplichtingen op dit vlak. In Nederland

Om verschillende redenen is er sinds 2000 steeds

wordt ammoniak op een uurlijkse tijdschaal op een

meer bezuinigd op dit onderzoek en is de aandacht

vergelijk­baar of groter aantal locaties gemeten

ervoor sterk verminderd. Het was duidelijk dat de

vergeleken met de omringende landen. Daarnaast

emissies van zwaveldioxide (SO2) en van reactief

kent Neder­land via het MAN-netwerk een groter

stikstof (NOx, NH3) daalden. Bovendien werd de

aantal metingen op maandelijkse tijdschaal dan de

wetenschap bekend verondersteld en veel geld voor

omringende landen. Hiermee wordt in Nederland

onderzoek vond men niet meer nodig.

intensiever ammoniak gemeten in natuurgebieden
dan in genoemde landen.

De genoemde bezuinigingen leidden tot een ver­
kleining van het meetnet en tot minder aandacht

In de vergelijking tussen de meetnetwerken in de

voor (proces)onderzoek. De nadruk lag op het

verschillende landen valt verder een aantal specifieke

consolideren van modellen waaraan alleen het

zaken op. Zo is het aantal natte depositiemetingen

meest noodzakelijke onderhoud werd gepleegd.

in Duitsland veel hoger dan in de andere landen.

Financiering voor vernieuwing kwam alleen na ont-

Daar­naast worden in Denemarken op acht meet­

wikkelingen in het publieke debat of naar aanleiding

stations alle stikstofcomponenten in de lucht

van vragen uit de Tweede Kamer. Voorbeelden zijn

(concentratie, als­mede de natte depositie) dagelijks

1. de regelmatige terugkerende discussie over het

gemeten. Dit is een belangrijk verschil met de

ammoniakgat waardoor onder andere het MAN-

Nederlandse meetstrategie, waarbij de focus meer

meetnet (Meetnet Ammoniak Natuurgebieden) in

ligt op de concentraties van NH3 en NOx.

het leven is geroepen in 2005, 2. de fijnstofdiscussie
in 2007, en 3. reviews van Sutton in 2013 en 2015.

3 Bevindingen en Verbetervoorstellen

23

3.11.2 Modellering voor nationale depositiekaart

een rastermodel (LOTOS-EUROS) en wordt de natte

In alle omringende landen die zijn bestudeerd wordt

depositie ruimtelijk berekend door interpolatie van

de totale depositie op natuurgebieden berekend

metingen (i.c.m. een neerslagkaart). In Denemarken

met modellen. In Tabel 2 wordt een overzicht gegeven

wordt ook een rastermodel gebruikt (DEHM), waarbij

van de modellen die daarbij ingezet worden en de

in enkele brongebieden met een dispersiemodel

ruimtelijke resolutie van die modellen. De reken­

op een hoge resolutie gerekend wordt. In alle

methode in Vlaanderen is vrijwel gelijk aan de Neder­

bestudeerde landen behalve Duitsland worden

landse methode, aangezien in Vlaanderen een versie

deze achtergrondkaarten gebruikt in de vergunning­

van OPS is geïmplementeerd. In Duitsland vindt de

verlening en worden verspreidingsmodellen ingezet

modellering van de nationale verdeling plaats met

om in meer ruimtelijk detail berekeningen te doen.

Tabel 2
Overzicht buitenlandse modellen, inclusief ruimtelijke resolutie
Land/regio

Interpolatie

Modellering nationale schaal

metingen metingen

Modellering
regionale schaal

Modeltype

Empirisch

Lagrangiaans

Euleriaans

Dispersiemodel

Denemarken

-

-

DEHM

OML-DEP

(6x6 km2)

(400x400 m2)

LOTOS-EUROS

-

Duitsland

Natte depositie

-

(1x1 km2)
Nederland

-

(7x7 km2)
OPS

-

(1x1 km2)
Vlaanderen

-

VL-OPS
(1x1 km2)

OPS/SRM2
(100x100 m2)

-

IFMS
(100x100 m2)

24

Stikstof adviesrapport

4

Conclusies
Het Adviescollege Meten en Berekenen Stikstof komt tot
de eindconclusie dat de wetenschappelijke kwaliteit van
het werk van de betrokken onderzoekers voldoende is.
De data, methoden en modellen die worden ingezet zijn,
ook in internationaal perspectief, van voldoende tot
goede kwaliteit en daarmee geschikt voor het meten en
berekenen van de concentratie en depositie van
stikstofverbindingen.
De werkwijze en modellen zijn doelgeschikt, maar er zijn
wel verbeteringen nodig om de onzekerheden verder te
verkleinen. De kwaliteit van het AERIUS-systeem wordt
nader onderzocht.

4 Conclusies

De opdracht aan het Adviescollege Meten en

4.1

25

Wetenschappelijke onderbouwing van het

Bere­kenen Stikstof was om het bestaande meet- en

stikstofbeleid van rijksoverheid en provincies

modelleringsinstrumentarium voor de relatie tussen

Deze wetenschappelijke onderbouwing is belegd bij

de stikstofuitstoot en de stikstofdepositie te beoor-

het RIVM en de Emissieregistratie. Het adviescollege

delen, met name of deze voldoende wetenschap­

concludeert dat:

pelijke onderbouwing biedt voor het stikstofbeleid

• de onderzoekers van het RIVM die verantwoor-

van rijksoverheid en provincies. Ook is het advies­

delijk zijn voor de ontwikkeling en het beheer

college gevraagd of de methodiek kan bijdragen aan

van het model- en meet-instrumentarium de

het vaststellen van stikstofdepositie in Natura 2000-

wetenschappelijke ontwikkelingen goed volgen,

gebieden en of op basis daarvan beleid gevoerd kan

open staan voor vragen en suggesties vanuit

worden. Het Adviescollege onderzocht verder hoe

het adviescollege, en hun (wettelijke) taak

met deze materie wordt omgegaan in Denemarken,
Duitsland en Vlaanderen, of bestaande meetnetten

onafhankelijk uitvoeren;
• de Emissieregistratie een goed overzicht bevat

uitgebreid dienen te worden en of aanbevelingen van

van de maatschappelijke activiteiten die emissies

eerdere externe wetenschappelijke beoordelingen

veroorzaken. De emissies op landelijke en regio-

(reviews) zijn opgevolgd.

nale schaal zijn voldoende nauwkeurig;
• emissiefactoren voor de meeste onderscheiden

Een goede wetenschappelijke beoordeling is essen­

bronnen (zoals stalsystemen, mestaanwendings-

tieel om de doelgeschiktheid van het instrumentarium

technieken, verkeerscategorieën e.d.) op

te toetsen. Daarom heeft het adviescollege ook

metingen zijn gebaseerd, maar dat dit niet voor

uit­gebreid onderzoek gedaan naar wat er precies

alle categorieën geldt;

gebeurt, welke modellen en metingen gebruikt

• er binnen de ER veel aandacht wordt besteed

worden en hoe de onzekerheden bepaald worden.

aan de onzekerheden via Monte Carlo-analyses

Het adviescollege heeft de modellen niet nagerekend,

en door middel van een jaarlijkse review.

noch toegepast, noch de programmatuur bestudeerd,

De onzekerheden zijn voor de totale emissie op

maar – conform de opdracht - een wetenschappelijke

regionale en landelijke schaal redelijk in beeld;

beoordeling gegeven op basis van de documentatie

• er een vermenging zichtbaar is van opdracht­

en interacties met specialisten.

geverschap en de rol van opdrachtnemer in de
governance van de Emissieregistratie, AERIUS

De opdracht van de adviescommissie omvatte, zoals
hierboven beschreven een vijftal vragen. Die worden

en de modellering/metingen;
• bezuinigingen hebben de afgelopen jaren

hieronder in drie onderdelen behandeld en beant-

geleid tot een verkleining van het meetnet en

woord als deelconclusies:

tot minder aandacht voor (proces)onderzoek.
De nadruk lag op het consolideren van modellen
waaraan alleen het meest noodzakelijke onderhoud werd gepleegd;
• Nederland met het Meetnet Ammoniak in
Natuur­gebieden (MAN) een goed beeld heeft
van de concentraties van ammoniak in de atmos­
feer boven stikstofgevoelige natuurgebieden.
Voor het beperken van modelonzekerheid is wel
uitbreiding van het meetnet nodig;
• het OPS-model een goed instrument is om de
verspreiding van de uitstoot te simuleren, met
name op lokale schaal;

26

Stikstof adviesrapport

• het enige moeite kost om scherp te krijgen

• de modelkalibratie van OPS met metingen te

welke wetenschappelijke data, metingen en

herzien door gebruik te maken van meer

modellen precies waarvoor gebruikt worden,

geavanceerde vormen van integratie van

hoe en wanneer besluiten genomen worden
voor verbetering en waar één en ander is

modellen en metingen;
• naast het huidige model ook gebruik te maken

vastgelegd. Deze informatie was uiteindelijk

van andere modellen, zodat satellietwaarnemin-

wel allemaal beschikbaar;

gen kunnen worden geïntegreerd en dezelfde

• de reviews van Sutton geleid hebben tot

berekeningen met verschillende modellen kunnen

verbetering van het instrumentarium, maar dat

worden gedaan (modelensemble). Daarmee

bepaalde zaken die het adviescollege hier rap-

kunnen de onzekerheden beter in kaart worden

porteert ook al door Sutton werden opgemerkt.

gebracht en zijn er minder modelcorrecties
benodigd;

Het adviescollege adviseert derhalve om:
• de governancestructuur en documentatie van

• meer samenwerking te zoeken met andere
wetenschappelijke instituten en experts.

het gebruikte model- en meetinstrumentarium
te verbeteren;
• aanvullende metingen te doen voor de moni­

4.2 Bepaling van de stikstofdepositie
op Natura-2000 gebieden

toring van de belangrijkste en meest onzekere

Het adviescollege heeft gekeken naar de manier

emissie-factoren voor de sectoren als landbouw,

waarop de stikstofdepositie op Natura 2000-

verkeer en transport, zee, landgebruik en kleinere

gebieden wordt gemodelleerd. Het adviescollege

industriële NOx-emissies, met name voor catego­

concludeert dat:

rieën die nu niet op metingen zijn gebaseerd;
• het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML) uit
te breiden voor ammoniakmetingen, met onder
andere meer stations die meer gedetailleerd

• OPS een valide instrument is om de verspreiding
en depositie op lokale schaal te beschrijven,
omdat het lokale verspreiding goed modelleert;
• de relatieve verdeling van de Nederlandse

meten. Daarnaast moet er ook gemeten worden

sectorbijdragen aan de depositie op natuur­

aan andere stikstofcomponenten, zoals de

gebieden, zoals berekend met OPS, maar ook

fijnstof­samenstelling en salpeterzuur. Verder

ondersteund door andere modellen, voldoende

kunnen satelliet metingen gebruikt worden om

is onderbouwd;

naast de modelvalidatie met grondmetingen,

• OPS een kleinere bijdrage simuleert van buiten-

een beter beeld te krijgen van de ruimtelijke

landse emissies aan de Nederlandse deposities,

patronen in de atmosferische concentraties

dan twee andere, onafhankelijke modellen

en de bronnen van stikstof. Tot slot is het van

(LOTOS-EUROS, EMEP).

belang dat in natuurgebieden het meetnet
dat wordt gebruikt om de atmosferische NOx-

Het adviescollege zal in fase 2 van zijn werkzaam­

concentratie te meten verder uit te breiden;

heden onderzoek doen naar de werking van AERIUS,

• nader onderzoek te doen naar de oorzaken

omdat dit een belangrijk instrumentarium is voor de

van systematische verschillen tussen model­

bepaling van de stikstofdepositie in de Natura

resultaten en metingen. En daar ook andere

2000-gebieden.

type metingen, zoals satellietwaarnemingen,
bij te betrekken. Satellietmetingen brengen de
ruimtelijke patronen in de totale concentratie
van NO2 en NH3 op regionale schaal in kaart
en kunnen worden gebruikt voor
emissieschattingen;

4 Conclusies

4.3 Meet- en modelinstrumentarium in
Denemarken, Duitsland en Vlaanderen
Een belangrijk onderdeel van de vraagstelling
aan het adviescollege was om te kijken naar het
meet- en modelinstrumentarium in (delen van)
ons omringende landen. Het adviescollege heeft
gekeken naar Denemarken, Duitsland en Vlaanderen
en concludeert dat:
• er in Denemarken, Duitsland en Vlaanderen
vergelijkbare methoden gebruikt worden om de
stikstofemissie vast te stellen en de concentratie
en depositie te berekenen met modellen;
• vergelijkbare methodieken als in Nederland
worden gebruikt om de kritische depositie­
waarden te bepalen;
• de ammoniakconcentratie in de Nederlandse
natuurgebieden intensiever wordt gemeten
vergeleken met het buitenland. In sommige
landen is daarentegen de dekking voor de
meting van andere stikstofverbindingen, zoals
fijnstofsamenstellingen, beter;
• er vrijheid is in het bepalen van de grenswaarden
voor vergunningverlening en dat het beleid niet
in alle landen exact gelijk is.
4.4 Vervolgstappen
In de tweede fase van het onderzoek van het Advies­
college Meten en Berekenen Stikstof zal een verdere
uitwerking worden gegeven op de bevindingen en
conclusies vanuit de eerste fase. Hierbij zal in detail
worden gekeken naar de modellen AERIUS en NEMA.

27

28

Stikstof adviesrapport

Annexen

Annexen

Annex 1
Afkortingen
Ter ondersteuning van de leesbaarheid van dit
adviesrapport is er een lijst met afkortingen
bijgevoegd. Zie onderstaande tabel:
AERIUS

Rekeninstrument voor de leefomgeving

MAN

Meetnet Ammoniak Natuurgebieden

BIJ12

Uitvoeringsorganisatie voor de IPO

MJV

Milieu Jaarverslag

CAB

Change Advisory Board

NEC

National Emission Ceiling

CBS

Centraal Bureau voor de Statistiek

NEMA

National Emission Model for Agriculture

CDB

Change Decision Board

NH3

Ammoniak

CDM

Commissie Deskundigen Meststoffenwet

NOVANA

National Monitoring and Assessment

COTAG

Conditional Time-Averaged Gradient

Programme for the Aquatic and Terrestrial

DAMOS

Danish Ammonia Modelling System

Evironment

DEHM

Danish Eulerian Hemispheric Model

NOx

Stikstofoxiden

Deltares

Onafhankelijk instituut voor toegepast

NSL

Nationaal Samenwerkingsverband

onderzoek op het gebied van water en

Luchtkwaliteit

ondergrond.

OPS

Operationele Prioritaire Stoffenmodel

Differentiële Optische

PAS

Programmatische Aanpak Stikstof

Absorptiespectrometrie

PBL

Planbureau voor de Leefomgeving

EMAV

Emissiemodel Ammoniak Vlaanderen

PM

Particulate Matter (fijn stof)

EMEP

European Monitoring and Evaluation

RIVM

Rijksinstituut voor Volksgezondheid en

DOAS

Programme

Milieu

ER

Emissieregistratie

RVO

GCN

Grootschalige Concentratiekaarten

RWS-WVL Rijkswaterstaat (Water, Verkeer en

Nederland

Rijksdienst voor Ondernemend Nederland

Leefomgeving)

GDN

Grootschalige Depositiekaarten Nederland

SO2

Zwaveldioxide

I&W

Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat

SLA

Service Level Agreement

IPO

Interprovinciaal Overleg

SRM

Standaard Rekenmethode

KDW

Kritische Depositiewaarde

KNMI

Koninklijk Nederlands Meteorologisch

(voor luchtkwaliteitsberekeningen)
TNO

Instituut

Nederlandse Organisatie voor toegepastnatuurwetenschappelijk onderzoek

LML

Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit

VHR

Vogel- en Habitatrichtlijn

LNV

Ministerie van Landbouw, Natuur en

VLOPS

Vlaams Operationeel Prioritaire

Voedselkwaliteit

Stoffenmodel

LOTOS-

Long Term Ozone Simulation –

VMM

Vlaamse Milieumaatschappij

EUROS

European Operational Smog Model

WEcR

Wageningen Economic Research

WEnR

Wageningen Environmental Research

29

30

Stikstof adviesrapport

Annex 2
Beschrijving meeten rekenmethodiek

Gezien de grote ruimtelijke variabiliteit in de emissie,
concentratie en depositie van stikstof, kan met alleen
metingen geen landelijk dekkend beeld gevormd
worden. Daarom wordt een model (OPS) gebruikt, dat

Het RIVM beheert een meet- en rekensysteem om de

deze concentratie en depositie in heel Nederland kan

stikstofconcentratie en -depositie in Nederland in

uitrekenen met een representatie van de processen

kaart te brengen. Stikstofverbindingen komen in een

die de concentratie bepalen: emissie, verspreiding,

aantal vormen voor in de (Nederlandse) atmosfeer.

chemische omzetting en depositie. Om dit model te

Het RIVM beheert de meetnetwerken om de concen-

gebruiken is het nodig daarin gedetailleerde informatie

tratie en depositie van deze stoffen te bepalen.

in te voeren over de uitstoot van stikstofverbindingen

De concentratie en depositie van stikstofverbindingen

(emissies), alsmede informatie over het weer en het

zijn van een aantal variabelen afhankelijk: de emissie­

landgebruik. Voor de bepaling van de jaargemiddelde

sterkte van bronnen in binnen- en buitenland, de

depositie wordt het model vervolgens geijkt met

afstand tot de bron, de weersomstandigheden die

metingen om een zo accuraat mogelijk beeld van de

de atmosferische verspreiding en het depositie­proces

daadwerkelijke concentratie en depositie van reactieve

beïnvloeden, de chemische omzettingen in de

stikstofverbindingen op te leveren.

atmosfeer en het landgebruik dat van invloed is op
de neerslag (depositie) van stikstof. Hierdoor zijn de
concentratie en depositie niet gelijkmatig over
Nederland verdeeld.

Tabel 1 Overzicht van het aantal meetpunten in de verschillende RIVMmeetnetwerken voor reactieve stikstofverbindingen (bron: RIVM)
tijdsresolutie

Ammoniak (NH3)

Stikstofoxiden (NOx)

Uurlijks

6 (LML)

44a

Maandelijks

283 (MAN)

29b (MAN)

Uurlijks

1 (DOAS)

-

Maandelijks

3 (COTAG)

-

Natte depositie

Tweewekelijks

8 (chemische samenstelling regenwater)

Samenstelling aerosolen

Dagelijks

4 (PM10)

Dagelijks

1 (PM2.5)

Concentratie

Droge depositie

a NOx wordt ook in andere (regionale) meetnetwerken gemeten, waardoor het
totale aantal metingen 73 is (zie Annex 2.1.1).
b Sinds 2019.

Annexen

31

In deze Annex worden eerst de door het RIVM

absorptiespectrometrie-meetprincipe (DOAS). Voor

beheerde meetnetwerken besproken om de stikstof-

2014 werd gemeten op acht locaties. Deze metingen

concentratie en -depositie te meten. Daarna volgt

vinden plaats op een uurlijkse tijdschaal.

een beschrijving van de emissiegegevens die als
model­invoer dienen. Hierna wordt het OPS-model­

Daarnaast worden op acht locaties binnen het LML

systeem beschreven, hoe de kalibratie van het model

metingen verricht aan de natte depositie van

werkt, en hoe het wordt toegepast binnen AERIUS.

geoxideerde en gereduceerde stikstofverbindingen.
Dit gebeurt met zogenaamde ‘wet-only vangers’,

2.1

Metingen van de stikstofconcentratie en

waarmee de chemische samenstelling van regen­

-depositie

water eenmaal per twee weken wordt gemeten.

Het RIVM beheert meerdere meetnetwerken waarbinnen de concentraties en depositie van reactieve

Op vier locaties binnen het LML wordt de samen­stel­

stikstofverbindingen gemeten worden met verschil-

ling van PM10-aerosol gemeten, voor onder andere

lende meetmethoden. Deze meetnetwerken worden

geoxideerde en gereduceerde stikstofverbindingen

hieronder besproken, en in Tabel 1. weergegeven.

(nitraat en ammoniumaerosolen oftewel SIA:

Hoe de verkregen metingen worden gebruikt in de

Secundary Inorganic Aerosol). Ditzelfde gebeurt op

evaluatie en kalibratie van modellen, wordt uitgelegd

één locatie voor PM2,5-aerosol. In beide gevallen

in par. 2.3.4.

gaat het om daggemiddelden.

2.1.1 Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML)

2.1.2 Meetnetwerk Ammoniak Natuurgebieden (MAN)

Binnen het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML)

Binnen het MAN-netwerk worden de concentraties

worden de atmosferische concentraties van verschil-

van NH3 en sinds 2019 ook van NO2 gemeten met

lende stikstofverbindingen gemeten. De meetinspan-

passieve samplers (met Gradko-samplers voor NH3

ning voor de concentraties van NO2, NO, NH3 en de

en met Palmes-buisjes voor NO2). Dit levert metingen

stikstofgehaltes in fijnstof verschillen afhankelijk van

op van de maandgemiddelde NH3-concentratie in de

wettelijke verplichtingen, afspraken binnen internatio-

lucht. Het meetnetwerk is operationeel sinds 2005,

nale conventies, de aard en kosten van de metingen

toen is gestart met metingen in 22 natuurgebieden.

en de doelstelling van de metingen. Daarnaast wordt

In 2019 is dit opgelopen tot metingen in 84 natuur­

de natte depositie gemeten. Met het LML is gestart

gebieden, waarin momenteel 283 meetpunten in

in de jaren ‘70. De ammoniakmetingen zijn gestart

gebruik zijn. Op 29 van deze meetpunten worden

in 1993.

ook NO2-metingen gedaan. Een kaart met de meet­
locaties in het MAN-netwerk is gepresenteerd in

De concentratie van stikstofoxiden werd in 2018 op

Figuur 1. De metingen uit het MAN-netwerk worden

73 locaties gemeten. In het LML werd op 44 locaties

maandelijks geijkt met metingen uit het LML-

NOx (stikstofdioxide en stikstofmonoxide) gemeten,

netwerk om te corrigeren voor de weersinvloeden.

de resterende metingen vinden plaats in andere,

Deze correctiefactor varieert gedurende het jaar en

regionale meetnetwerken (bijvoorbeeld die van de

is typisch hoger in de winter dan in de zomer.

GGD Amsterdam en de Dienst Centraal Milieubeheer
Rijnmond). De concentratie van NH3 wordt sinds 2015
op zes locaties gemeten met een mini-DOAS-systeem,
dat gebruik maakt van het differentiële optische

32

Stikstof adviesrapport

2.1.3 Droge depositie
Tot en met 2010 is met onderbrekingen boven het
Speulderbos de droge depositie van NH3 gemeten
met de zogenaamde gradiëntmethode. Daarnaast
is er in 2004-2006 op het meteorologische waar­
nemingsveld de Haarweg (WUR) en in 2014 en 2015
in het Duingebied Solleveld op vergelijkbare wijze
droge depositie van NH3 gemeten. Met een gradiëntmethode wordt de flux (depositie of emissie) van
een stof bepaald uit het verschil van de gemeten
concentraties op verschillende hoogten en de mate
van menging (ofwel turbulentie).
Naast concentratiemetingen werkt het RIVM met
de methode Conditional Time-Averaged Gradient
(COTAG) voor metingen van droge depositie. Deze
vinden plaats in drie natuurgebieden in Nederland.

Esri Nederland, Comm

Het meetprincipe dat ten grondslag ligt aan COTAGmetingen is ook gebaseerd op de gradiëntmethode,

Figuur 1

alleen worden de gradiënten gemiddeld in perioden

Overzicht van de meetlocaties binnen het

met verschillende mate van menging van de atmos­

MAN-netwerk (bron: RIVM).

feer (bepaald met een sonische anemometer).
Daarbij worden onstabiele en neutrale mengings­
condities separaat gemeten. COTAG-metingen
worden verricht op een maandelijkse tijdsresolutie.
Aangezien deze methode niet onder alle mengings-

het oppervlak te meten, kan de uitwisseling worden

condities meet is het hierbij alleen mogelijk een

bepaald. Dit systeem stond voorheen op het meteo-

bandbreedte voor de droge depositie te bepalen.

rologisch onderzoeksveld van Wageningen
University, maar is daar recent weggehaald en wordt

Daarnaast beschikt het RIVM over een meetsysteem

momenteel voorbereid voor plaatsing op het meteo-

dat met behulp van de DOAS-techniek NH3-

rologisch onderzoeksveld in Cabauw in het kader van

uitwisseling meet. Deze techniek werkt op basis van

het Ruisdael-project.17

een uitgezonden lichtbundel met een golflengte
waarbinnen NH3 straling absorbeert. De uitdoving

2.1.4 Meetonzekerheden

van het licht is een maat voor de hoeveelheid NH3 in

Het RIVM rapporteert de volgende meetonzeker­

de lucht. Door op twee verschillende hoogten boven

heden voor zijn metingen:

17. https://ruisdael-observatory.nl
18. Lolkema, D.E., Noordijk, H., Stolk, A.P., Hoogerbrugge, R., Van Zanten, M.C., Van Pul, W.A.J. (2015). The Measuring Ammonia
in Nature (MAN) network in the Netherlands. Biogeosciences, 12, p. 5133-5142. https://doi.org.10.5194/bg-12-5133-2015

Annexen

33

Tabel 2
Specificatie meetonzekerheden zoals opgegeven door het RIVM.
Meting

Onzekerheid

Toelichting

Bron

Chemische samenstelling

10,4% (nitraat)

Etmaalgemiddelde

RIVM

16,2% (ammonium)

Etmaalgemiddelde

RIVM

Jaargemiddelde

RIVM

10,6%

Uurgemiddelde

RIVM

0,25 μg/m3

Standaarddeviatie

RIVM

0,25 μg/m3

Detectielimiet

RIVM

22%

Individuele meting

Lolkema et al. (2015)18

PM-aerosolen

Stikstofdioxideconcentratie 12,6%
(chemoluminescentie)

Ammoniakconcentratie
(mini-DOAS)

Ammoniakconcentratie

1

(MAN; Gradko-samplers)

(1 maand)
13%

Droge depositie

Mediane jaargemiddelde.a RIVM

n.n.b.b

RIVM

ammoniak (COTAG)
a Dit geldt voor de mediaanconcentratie van 4.1 μg/m3 (de meetonzekerheid is deels afhankelijk van de concentratie),
b De meetonzekerheid op COTAG-metingen wordt momenteel in kaart gebracht.

2.2 Emissies

2.2.1 Werkwijze Emissieregistratie

De Emissieregistratie (ER) is belast met de wettelijke

De ER is onderverdeeld in verschillende taakgroepen

taak om een database samen te stellen met jaar­lijkse

bestaande uit experts van de bij de ER betrokken

overzichten van de uitstoot van voor het milieu­beleid

instituten (RIVM, PBL, TNO, CBS, RWS-WVL,

relevante stoffen, naar bodem, water en lucht. De ER

Deltares, WEcR, WEnR). De jaarlijkse emissietotalen

wordt uitgevoerd in opdracht van het Ministerie van

worden ruimtelijk verdeeld over Nederland en

Infrastructuur en Waterstaat (IenW) voor

opgeslagen in de database van het RIVM.

luchtveront­reinigende stoffen en het Ministerie van
Economische Zaken en Klimaat voor broeikasgassen;

Binnen de ER worden emissies op verschillende

de regievoering en aansturing is in handen van het

manieren bepaald. Zo vinden er in het geval van

RIVM. Met de gegevens van de ER wordt voldaan aan

NOx-uitstoot van industrie directe uitstootmetingen

nationale en internationale verplichtingen op het

plaats. Deze methode is geschikt wanneer de

gebied van emissierapportage.

precieze locatie van de emissie vaststaat, bijvoorbeeld in het geval van een fabrieksschoorsteen.

34

Stikstof adviesrapport

Voor veruit de meeste bronnen is de precieze locatie

puntbronnen. De nationale emissietotalen uit de

en emissiesterkte echter niet vast te stellen op basis

ENINA-sectoren worden gecompileerd op basis van

van emissiemetingen. Hiervoor moeten de emissies

elektronische Milieujaarverslagen (e-MJV’s) die moeten

dus worden geschat op basis van zogenaamde activi­

worden ingediend door de bedrijven die de uitstoot

teitsgegevens. Dit zijn geen feitelijke schattingen

veroorzaken, op basis van directe emissiemetingen.

van de emissie, maar van activiteiten die tot emissie

Hiervoor is een rapportagedrempel van 10.000 kg

leiden en wel in detail zijn vastgesteld. Gegevens over

NOx of NH3 per jaar van toepassing. Bij overschrijding

activiteiten die emissies veroorzaken zijn voornamelijk

zijn bedrijven verplicht om uitstoot te rapporteren via

gebaseerd op landelijke statistieken.

milieujaarverslagen. Ongeveer 87% van de uitstoot in
de sector ENINA wordt gerapporteerd via e-MJV’s

Een geschat emissiegetal wordt vervolgens berekend

(dit getal gold voor 2017, per jaar kunnen er kleine

door activiteitsdata te vermenigvuldigen met een

verschillen zijn). Er vindt schatting plaats van de res-

emissiefactor (uitstoot per eenheid activiteit).

terende 13% van de emissies op basis van activiteits-

Emissiefactoren hangen sterk af van de gebruikte

data en emissiefactoren om de resterende uitstoot

technologie die de emissie van een activiteit bepaalt

van bedrijven onder de rapportagedrempel te schat-

(bijv. gebruik van luchtwassers) en worden vastge-

ten. De activiteitsgegevens die in dit geval worden

steld op basis van (een combinatie van) metingen,

gebruikt zijn de hoeveelheid verstookte brandstof en

modelberekeningen of literatuuronderzoek.

het energieverbruik.

Er zijn verschillende methoden om tot emissie­

De sector verkeer en vervoer is een van de grootste

schattingen te komen, de zogenaamde tiers. Deze

bronnen van stikstofoxiden. De activiteitsdata die

methoden zijn in internationale verdragen vastgelegd

worden gebruikt zijn gebaseerd op nationale statistie-

en variëren in complexiteit. De standaardmethode

ken van brandstofgebruik, wagenpark en kilometrages

is Tier 1, die gebruik maakt van internationale aanbe-

op verschillende wegtypen, terwijl voor de emissie­

velingen over het gebruik van activiteitsdata en

factoren landspecifieke waarden worden gehanteerd.

emissie­­factoren. Tier 2 hanteert dezelfde bereken­

Ook bijdragen van niet-wegverkeer zoals die van de

methode als Tier 1, maar maakt gebruik van land-

binnenvaart zijn in deze sector relevant.

specifieke informatie (zoals emissiefactoren) voor
accuratere emissieschattingen. In de Tier 3-methode

Het National Emission Model For Agriculture (NEMA)

wordt gebruik gemaakt van een meer complexe

wordt gebruikt om de emissies van reactief stikstof uit

methode waarbij aanvullende gegevens nodig zijn

de landbouwsector te berekenen. Dit is een zogeheten

(bijv. een emissiemodel).

stikstofstroommodel, dat de stikstofstromen in de
landbouwsector in kaart brengt en met emissiefacto-

De uitstoot van reactief stikstof naar de atmosfeer

ren de resulterende emissies van NH3 en NOx (en een

vindt plaats in verschillende sectoren; voor de uitstoot

aantal andere stoffen) berekent. Emissies van reactief

van stikstofverbindingen zijn de volgende sectoren

stikstof treden op in de stal, tijdens mestopslag buiten

van belang: Energie, Industrie en Afvalverwijdering

de stal en na toediening van mest (inclusief beweiding)

(ENINA), Verkeer en Vervoer, Landbouw en

en kunstmest aan de bodem. De gebruikte activiteits-

Landgebruik, en Huishoudens. Het proces om tot

gegevens in NEMA zijn bijvoorbeeld het aantal

emissieschattingen te komen wordt hieronder per

landbouwdieren onderverdeeld in diercategorieën.19

sector gedetailleerd beschreven.
Emissies uit de sector Huishoudens maken gebruik
Emissies uit de sector Energie, Industrie en Afval­

van activiteitsgegevens zoals gasverbruik en

verwijdering (ENINA) bestaan hoofdzakelijk uit

bevolkingsomvang.

Annexen

35

2.2.2 Onzekerheidsschattingen
De ER rapporteert de sectorale onzekerheden
voor de totale Nederlandse emissies van NH3
en NOx. Deze zijn hieronder weergegeven.
Tabel 3.
Inschatting van de onzekerheid (1 sigma) op de nationale emissietotalen per sector (bron: RIVM).
(Deel)sector

NOx

Industrie

17%

Raffinaderijen

40%

Energiesector

21%

Afvalverwerking

53%

NH3

Wegverkeer

6%

Overig verkeer

15%

89%

Landbouw

60%

13%

Landbouw stallen melkvee		

22%

Landbouw stallen overig		

15%

Landbouw droog mestaanwending		

20%

Huishoudens/consumenten

22%

50%

HDO2/Bouw

22%

Internationale scheepvaart
Buitenland

16%
Niet bekend

Niet bekend

Een bijkomende onzekerheid wordt veroorzaakt in de

2.3 Modelleersysteem (OPS)

ruimtelijke verdeling van de emissies over Nederland.

Het RIVM maakt gebruik van het OPS-model voor

Voor ammoniakuitstoot uit de landbouwsector is

het maken van de grootschalige concentratie- en

deze ruimtelijke verdeling het resultaat van model­

depositiekaarten (GCN/GDN)20 en voor depositie­

uitkomsten. In andere gevallen wordt gebruik

berekeningen binnen AERIUS. OPS is een zogenaamd

gemaakt van verdeelsleutels om tot een toedeling te

Lagrangiaans transportmodel, dat individuele bron-

komen, bijvoorbeeld in het geval van NOx-emissies

receptorrelaties doorrekent aan de hand van de

uit verkeer (voor het hoofdwegennet gebaseerd

Gaussische pluimformule. De keuze voor deze model­

op voertuigkilometrages, maximumsnelheid en dus

opzet is gemaakt tijdens de modelontwikkeling in de

emissies per wegsegment) en uit huishoudens

jaren ’80 van de vorige eeuw, omdat dit type model

(gebaseerd op bevolkingsdichtheid). Deze onzeker-

beter geschikt is voor rekenen met hoge resolutie,

heid is voor zover bekend niet in kaart gebracht.

(vooral rondom een bron) en omdat de reken­
capaciteit voor het rekenen met hoge resolutie met
Euleriaanse modellen ontbrak.

19. Velthof, G.L., Van Bruggen, C., Groenestein, C.M., De Haan, B.J., Hoogeveen, M.W., Huijsmans,
J.F.M. (2012). A model for inventory of ammonia emissions from agriculture in the Netherlands.
Atmospheric Environment, 46, p. 248-255. https://doi.org.10.1016/j.atmosenv.2011.09.075
20. Bedoeld om een grootschalig beeld te geven van de luchtkwaliteit en depositie in Nederland.

36

Stikstof adviesrapport

2.3.1 Atmosferisch transport

2.3.3 Depositie

OPS maakt gebruik van een statistische benadering

Er zijn twee processen die zorgen voor depositie

van atmosferisch transport, waarin 288 verschillende

(opname van chemische stoffen zoals atmosferische

transportklassen worden onderscheiden, gebaseerd

NH3 en NOx aan het landoppervlak): 1. droge depo­

op de transportafstand (4), de windrichting (12) en

sitie, door atmosferisch transport van stikstof­

de atmosferische stabiliteit (6). Meteorologische

verbindingen naar het landoppervlak en opname

gegevens voor deze classificaties worden verkregen

in vegetatie en bodems, en 2. natte depositie, door

van KNMI-meetstations en worden in twee stappen

het oplossen van stikstofverbindingen in regen- of

voorbewerkt voor gebruik in OPS.21

wolkendruppels en het uitregenen daarvan.

2.3.2 Chemische conversie

De bepaling van droge depositie in OPS vindt plaats

OPS beschrijft chemische reacties van zwavel- en stik­

met de Deposition of Acidifying Compounds-module

stofverbindingen in de atmosfeer. Hiervoor maakt het

(DEPAC).22,23 Deze module berekent atmosferisch

gebruik van reactiesnelheidsconstanten die worden

transport naar het landoppervlak en opnameproces-

toegepast op de concentratie van een stof om de

sen in vegetatie en bodems. De droge depositie is

verandering in de concentratie in de tijd te berekenen.

afhankelijk van externe factoren zoals zoninstraling,

Deze reactiesnelheidsconstante kan een vaste waarde

luchtvochtigheid, bodemvocht, atmosferische meng­

zijn, of afhankelijk zijn van externe variabelen zoals

ing en landgebruik. Daarnaast maakt het systeem

bijvoorbeeld zoninstraling, temperatuur of de

gebruik van het modelleren van het compensatiepunt:

concentratie van een (andere) stof. Vanaf 2020

de interne concentratie aan het eind van het deposi-

zullen deze reactiesnelheden gebaseerd zijn op het

tiepad. Dit is van belang omdat het de concentratie­

chemieschema van het EMEP-model.

18

gradiënt bepaalt over het pad waarover depositie
plaatsvindt: als de concentratie in de atmosfeer en

De in OPS meegenomen chemische stoffen (die van

aan het eindpad van de depositie gelijk is, vindt geen

belang zijn in de context van het huidige rapport) zijn

uitwisseling plaats. Als de atmosferische concentratie

zwavelverbindingen, geoxideerde stikstofverbindingen

lager is dan de concentratie aan het eindpad, vindt

(waaronder stikstofoxiden) en gereduceerde stikstof-

uit­stoot plaats. Door het meenemen van het com­

verbindingen (ammonia en ammonium). Een aantal

pensatiepunt is er dus sprake van bidirectionele

van deze stoffen komt in de atmosfeer terecht door

uitwisseling in OPS.

uitstoot, terwijl de zogenaamde secundaire chemische
stoffen in de atmosfeer worden gevormd als gevolg
van chemische conversie.
21. Sauter, F., Van Zanten, M., Van der Swaluw, E., Aben, J., De Leeuw, F., Van Jaarsveld, H. (2018). The OPS-model:
Description of OPS 4.5.2. Bilthoven (NL): RIVM. https://www.rivm.nl/media/ops/v4.5.2/OPS-model-v4.5.2.pdf
22. Van Zanten, M.C., Sauter, F.J., Wichink Kruit, R.J., Van Jaarsveld, J.A., Van Pul, W.A.J. (2010). Description of the DEPAC
module: Dry deposition modelling with DEPAC_GCN2010. RIVM rapport 680180001. Bilthoven (NL): RIVM.
https://www.rivm.nl/publicaties/description-of-depac-module-dry-deposition-modelling-with-depacgcn2010
23. Van Zanten, M.C., Sauter, F.J., Wichink Kruit, R.J., Van Jaarsveld, J.A., Van Pul, W.A.J. (2010). Description of the DEPAC
module: Dry deposition modelling with DEPAC_GCN2010. RIVM rapport 680180001. Bilthoven (NL): RIVM.
https://www.rivm.nl/publicaties/description-of-depac-module-dry-deposition-modelling-with-depacgcn2010
24. Hazeu, G.W., Schuiling, C., Dorland, G.J., Roerink, G.J., Naeff, H.S.D., Smidt, R.A. (2014). Landelijk Grondgebruiksbestand
Nederland versie 7 (LGN7). Vervaardiging, nauwkeurigheid en gebruik. Rapport 2548, Alterra Wageningen UR,
Wageningen. http://content.alterra.wur.nl/Webdocs/PDFFiles/Alterrarapporten/AlterraRapport2548.pdf

Annexen

37

In de DEPAC-module worden negen landgebruiksklas-

Een vergelijking tussen verschillende modellen laat

sen onderscheiden, met bijbehorende waarden voor

zien dat er onzekerheid bestaat in de transportafstand

de terreinruwheidslengte, die de mate van atmosferi-

van reactief stikstof. Zo blijkt dat het EMEP-model

sche menging mede bepaalt. Deze informatie is geba-

een grotere buitenlandse bijdrage aan de totale

seerd op de LGN7-landgebruikskaart en is voor OPS

Nederlandse stikstofdepositie simuleert dan het OPS-

geaggregeerd naar een resolutie van 250x250 m2.19,24

model, maar ook dat de hoeveelheid geëxporteerd
stikstof vanuit Nederland hoger ligt in EMEP dan in

Natte depositie wordt in OPS statistisch benaderd op

OPS. Hierdoor is de absolute bijdrage van de ver-

basis van de neerslagintensiteit, de ratio tussen de

schillende Nederlandse sectoren aan de depositie

concentratie in de druppel en in de omringende lucht

in Nederland kleiner. De relatieve bijdragen van de

en de hoogte.

Nederlandse sectoren aan de stikstofdepositie in
Nederland is vergelijkbaar.

2.3.4 Modelkalibratie
OPS-simulaties worden voor elk jaar gekalibreerd op

2.4 Opvolging review Sutton et al.

basis van een vergelijking met metingen. Hiervoor

Het adviescollege is specifiek gevraagd om de opvol-

worden metingen uit het LML-netwerk en sinds 2015

ging van de verbeterpunten van de internationale

ook uit het MAN-netwerk gebruikt. De metingen in

review van Sutton et al. (2015) te evalueren.11 Daarom

het MAN-netwerk zijn zelf ook al gekalibreerd met

volgt hier een korte samenvatting van de belangrijk-

LML-metingen. De kalibratie vindt plaats door de

ste aandachtspunten uit deze review en de opvolging

helling uit het spreidingsdiagram tussen modeluit-

daarvan. In de internationale review van Sutton et al.

komsten en metingen toe te passen op de model­

(2015) werd het volgende geconcludeerd: “[o]n the

berekeningen, waardoor kan worden gecorrigeerd

whole, the methods used in the Netherlands for

voor een eventuele onder- of overschatting in de

emission estimation, measurement and modelling of

modelberekeningen. Hiermee wordt impliciet een

atmospheric ammonia are generally sound. However,

correctie op de in het model ingevoerde emissies

there are concerns regarding the analysis of long-

toegepast. Deze kalibratiefactor wordt ruimtelijk

term trends, especially given that current trends are

uniform berekend en toegepast en varieerde in de

now starting to flatten out following implementation

periode 2014-2018 tussen de 0.9 en 1.3. Het RIVM

of the most effective measures.”11 De specifieke

experimenteert momenteel met de toepassing van

zorgpunten worden hieronder besproken.

een ruimtelijk geïnterpoleerde kalibratiefactor.
2.4.1 Emissies
2.3.5 Modelonzekerheden

In de internationale review van Sutton et al. (2015) is

In de berekenketen van het OPS-model bestaan

geconstateerd dat de uitstoot van NH3 in 1990 in de

verschillende onzekerheden. Deze keten begint met

landbouwsector is overschat, als gevolg van a) een

onzekerheden in emissies. Vervolgens wordt het

overschatte emissiefactor voor mestverspreiding, b)

atmosferisch transport in het model benaderd, wat

onzekerheden in het stikstofgehalte van rundermest

tot een onzekerheid leidt. Daarnaast veroorzaken de

en c) onzekerheden in emissies door begrazing.11

berekening van de droge en natte depositie, en het

Daarnaast wordt gesteld dat de suboptimale inzet

lange-afstandstransport onzekerheden. Het RIVM

van emissie-reducerende technieken leidt tot een

werkt momenteel aan een onzekerheidsanalyse,

onderschatting van de hedendaagse uitstoot. Op

waarbij schattingen van de onzekerheid op verschil-

basis hiervan is door Sutton et al. (2015) geconclu-

lende processen in de berekenketen (emissies,

deerd dat de stikstofemissies uit landbouw minder

verspreiding, droge depositie) systematisch worden

snel zijn gereduceerd dan de geschatte neerwaartse

doorgerekend.

trend van 64-70% tussen 1990 en 2015. Sutton et al.

38

Stikstof adviesrapport

(2015) schat de emissiereductie in deze periode in

2.4.3 MAN-netwerk

op 40-60%. Dit heeft geleid tot een aantal aanpas­

In de internationale review van Sutton et al. (2015)

singen in het NEMA-model, onder andere in de

wordt het RIVM gecomplimenteerd met hoeveelheid

stik­stofexcretie uit mest (zie bijvoorbeeld Van

metingen die gedaan worden in het MAN-netwerk.

Bruggen et al., 2018). De meest recente schatting

Er worden tegelijkertijd vraagtekens geplaatst bij de

van de Emissieregistratie is dat de totale emissies

kwaliteit van deze metingen, waardoor een correctie

van NH3 in de land- en tuinbouwsector zijn gedaald

op de metingen moet worden toegepast die vergelijk­

25

met 67% in de periode 1990-2015.

baar is met de achtergrondconcentratie. Sutton et al.
(2015) concludeerden dat deze metingen niet kunnen

2.4.2 LML-netwerk

worden gebruikt om verschillen in de NH3-concen­tratie

In de internationale review van Sutton et al. (2015)

tussen verschillende seizoenen te bepalen. In reactie

wordt geconcludeerd dat het LML-netwerk niet

hierop stelt het RIVM dat uit onder­­zoek blijkt dat na

volledig representatief is voor de Nederlandse condi-

het toepassen van een kalibratie deze metingen wel

ties en dat het sluiten van twee meetpunten negatieve

degelijk ‘fit-for-purpose’ zijn.17 Daar­naast wijst het

gevolgen heeft voor het bepalen van de langeter­

RIVM op publicaties waaruit blijkt dat:

11

mijn­trend in de concentratie. Ten eerste is een aantal

• de Gradko-samplers fit for purpose zijn;26

meetpunten dichtbij de landsgrenzen geplaatst.

• de Gradko-samplers goed presteren ten

Daarnaast zijn meetpunten, waar de invloed van

opzichte van andere samplers, op basis van

veehouderij op de gemeten concentraties groot is,

een veldonder­zoek waarin verschillende

niet voldoende gerepresenteerd in het huidige LML-

meetmethoden werden vergeleken;27

netwerk. Sutton et al. (2015) suggereerden om het

• er een aanpassing nodig is in de meetmethode

huidige LML-netwerk uit te breiden met metingen

(Martin et al., 2019), welke door het bedrijf dat

volgens de mini-DOAS-methode. Sinds de Sutton-

de sensoren levert (Gradko) is toegepast.28

review is het aantal mini-DOAS-metingen niet

Het RIVM stelt dat dit de metingen in het

uitgebreid.

MAN-netwerk niet beïnvloedt omdat een
kalibratie aan LML-metingen (mini-DOAS)
plaatsvindt.

25. Compendium voor de Leefomgeving. (2019). Ammoniakemissie door de land- en tuinbouw, 1990-2017.
https://www.clo.nl/indicatoren/nl0101-ammoniakemissie-door-de-land--en-tuinbouw
26. Noordijk, H., Braam, M., Stolk, A.P., Van Pul, W.A.J., Wichink Kruit, R.J. (2018).
Quality of the Gradko passive samplers in the MAN monitoring network.. RIVM Report 2018-0105.
https://www.rivm.nl/bibliotheek/rapporten/2018-0105.pdf
27. Stephens, A., Leeson, S., Jones, M., Simmons, I., Van Dijk, N., Poskitt, J., ... & C. Tang, S. (2017). MetNH3 whim bog
intercomparison: Off-line ammonia metrology intercomparison. Edinburgh, UK: Centre for Ecology and Hydrology.
http://nora.nerc.ac.uk/id/eprint/517844/13/N517844CR.pdf
28. Martin, N.A., Ferracci, V., Cassidy, N., Hook, J., Battersby, R.M., Amico di Meane, E., ... & Seitler, E. (2019).
Validation of ammonia diffusive and pumped samplers in a controlled atmosphere test facility using traceable
Primary Standard Gas Mixtures. Atmospheric Environment, 199, p. 453-462. doi: 10.1016/j.atmosenv.2018.11.038
29. Wichink Kruit, R.J., Aben, J., De Vries, W., Sauter, F., Van der Swaluw, E., Van Zanten, M.C., Van Pul, W.A.J. (2017).
Modelling trends in ammonia in the Netherlands over the period 1990-2014.
Atmospheric Environment, 154, p. 20-30. doi: 10.1016/j.atmosenv.2017.01.031
30. https://www.rivm.nl/publicaties/trend-analysis-of-air-pollution-and-nitrogen-deposition-over-netherlands-using-emep4nl

Annexen

Het RIVM stelt verder dat overstappen op een ander
type sensor niet wenselijk is, omdat dit leidt tot een
discontinuïteit in de metingen.
2.4.4 Chemische omzetting
In de review van Sutton et al. (2015) is geconcludeerd
dat de vorming van secundaire producten te simplistisch is gerepresenteerd in OPS.11 Dit bemoeilijkt de
analyse van de trend in atmosferische NH3-concen­
tra­ties, omdat interacties tussen zwavelverbindingen
en gereduceerde stikstofverbindingen bijdragen aan
de afvlakking van de dalende trend in NH3-concen­
traties ondanks voortgezette daling in NH3-emissies.
Het reviewteam concludeerde ook dat ‘het OPSmodel als empirisch statistisch model deze invloeden
onvoldoende kan modelleren omdat het niet uitgaat
van massabehoud bij de interactie tussen verschillende
stoffen’. Ofwel, door verandering van de chemische
omzettingsparameters in het model kan je weliswaar
voor NH3 tot verbeterde concentratieschattingen
komen, maar dat kan niet getoetst worden aan de
stoffen die in de interactie tussen de verschillende
emissies (SO2, NOx en NH3) gevormd worden. Het
review panel heeft dan ook geadviseerd om andere
modellen te gebruiken die de gekoppelde chemie
wel meenemen.
Het RIVM werkt aan een herziening van de model­
lering van de vorming van secundair fijnstof als
antwoord op dit punt in de Sutton-review.29
De herziene reactieconstanten zijn afgeleid uit het
EMEP-model, een veelgebruikt model voor studies en
beleidsvorming omtrent luchtkwaliteitsvraagstukken.
Daarnaast onderzoekt het RIVM het gebruik van
raster-modellen (EMEP4NL).30

39

40

Stikstof adviesrapport

Annex 3
Governance

opgenomen in de Service Level Agreement (SLA)
tussen het ministerie van LNV, het ministerie van
I&W, IPO, BIJ12 en RIVM. Deze is voor het laatst in

Een model is geen statisch geheel. Nieuwe ontwikke-

september 2018 aangepast en ondertekend.

lingen in de context waarin het model werkt, maar

Deze SLA blijft geldig totdat er een nieuwe wordt

ook nieuwe kennis vragen om een voortdurende

afgesloten. Het RIVM is naast verschillende andere

aanpassing van een model. Om adequaat op veran-

partijen een belangrijke toeleverancier voor de

derende omstandigheden te kunnen inspelen is een

AERIUS-systematiek. Het RIVM beheert namelijk het

governance-structuur vereist die dat mogelijk maakt.

Emissieregistratiesysteem, ontwikkelt en valideert de

Naast het up-to-date houden van het model is de

verspreidingsmodellen, maakt de GCN/GDN-kaarten

governance-structuur ook van belang voor het beleg-

en evalueert de modelresultaten met metingen. In de

gen van verantwoordelijkheden, het monitoren van

praktijk worden deze tools ook voor beleidsadvisering

processen en het garanderen van de onafhankelijkheid.

gebruikt. Dit kan in de vorm van een berekening van

Daarom wordt in dit rapport de governance van de

bronbijdragen aan de luchtkwaliteit of deposities zijn,

stikstofmeet- en modelleringssystematiek beschreven.

maar ook voor scenarioberekeningen, assessments

In het geval van dit adviesrapport wordt er gefocust

en wetenschappelijke onderbouwing van het beleid

op de totale governance-structuur die van belang is

en natuuropgaven.

voor de meet- en modelleringsystematiek. Dus de
beschrijving zal naast het OPS-model ingaan op het

3.2 Organisatiestructuur en betrokken actoren

volledige AERIUS-systeem. De verbeteringen in het

Bij de governance van het AERIUS-systeem is een

OPS-Model en het AERIUS-systeem kunnen namelijk

grote groep experts, zowel binnen als buiten het

niet volledig los van elkaar worden gezien. Deze

RIVM betrokken. De structuur van het AERIUS-model

omschrijving van de governance is zoals deze was

bestaat uit weliswaar samenhangende, maar aparte

ten tijde van de PAS. De governance wordt op dit

projecten. De verschillende functionaliteiten van het

moment al herzien en de ‘Rapportages Stikstof en

model worden dan ook los, maar niet onafhankelijk

Natuur’ zijn in de tussentijd niet ingediend. Op dit

van elkaar aangestuurd. Naast medewerkers van het

moment bevinden we ons dus in een tussenfase.

RIVM zijn er vele externe deskundigen betrokken bij
scenario’s, emissies, modellen en metingen, zoals

De Emissieregistratie (ER) kent ook haar eigen

onder andere Planbureau voor de Leefomgeving

gover­nance-structuur die op dit moment al beoordeeld

(PBL), Centraal Plan Bureau (CPB), Rijkswaterstaat

en herzien wordt in een separaat traject, waarbij

(RWS), TNO, Centraal Bureau voor de statistiek

de organisatie en datastromen worden bekeken.

(CBS), Wageningen University & Research (WUR),

Dit adviesrapport zal daarom geen aparte toelichting

Deltares en Rijksdienst voor Ondernemend

en beoordeling geven over de governance-structuur

Nederland (RVO).

van de ER, maar wel over hoe zij werkt (zie par. 3.2).
Zoals in Figuur 2 aangegeven is AERIUS afhankelijk
3.1

Afspraken en verantwoordelijkheid

van veel verschillende datastromen die samenkomen

Eigenaar van en systeemverantwoordelijke voor

in het model. AERIUS levert vervolgens een

het AERIUS-systeem is het ministerie van LNV.

‘Rapportage Natuur’ en een ‘Rapportage Stikstof’ op

Opdracht­gever voor doorontwikkeling is het

De databronnen die de input leveren worden beheerd

collectief van drie opdrachtgevers: Min LNV, Min I&W

door verschillende organisaties. Het Landelijk

en het IPO (namens de provincies). De werkzaam­

Meetnet Luchtkwaliteit (LML) en het Meetnet

heden met betrekking tot het beheer en onderhoud

Ammoniak Natuurgebieden (MAN) worden gebruikt

van de rekenmethode AERIUS, waaronder OPS, zijn

om stikstofconcentraties in Nederland te meten. Deze

Annexen

41

Externe data

Stikstofprogramma

(200+ bestanden
en modellen)

Invoer AERIUS:
bronbeleid, (MIRT-) projecten,
eMJV, elektronisch

vergunningen, meldingen

Milieujaarverslag
rapportage
Expertise

Emissie-registratie

Emissiefactoren

(ER)

natuur

AERIUS

®

Verspreidings modellen

rapportage
stikstof

(OPS, SRM)

GCN/GDN-kaarten

NSL Nationaal

LML

MAN

Samenwerkingsverband

Landelijk meetnet

Meetnet ammoniak

Luchtkwaliteit

luchtkwaliteit

natuurgebieden

Figuur 2
Omgeving AERIUS/Stikstof-Programma (Bron: RIVM)

data komt terecht in de GCN/GDN-kaarten. Het RIVM

In Figuur 3 is dit terug te zien. De organisaties die ver-

heeft het beheer over deze twee meetnetten op basis

antwoordelijk zijn voor het overheidsbeleid zijn het

van de wettelijke taken voor de (Europese) milieu-

ministerie van LNV, het ministerie van I&W en de twaalf

indicatoren. Naast de data uit deze meetnetten wordt

provincies. De bevoegde gezagen zijn de organisaties

er in AERIUS ook gebruik gemaakt van de vele data-

die verantwoordelijk zijn voor de vergunningverlening

bronnen uit de Emissieregistratie (ER) en de versprei-

aan projecten waaraan ontwikkelingsruimte is toege-

dingsmodellen OPS en SRM-2 (t.b.v. wegverkeer)

kend. De verlening van vergunning door de bevoegde

om uiteindelijk de stikstofdeposities te berekenen

gezagen gebeurt op basis van de berekeningen uit

en vergunningen te kunnen verlenen. Maar ook de

AERIUS. BIJ12 levert hier de gebruikersondersteuning

invulling van rapportages van de luchtkwaliteit (NSL)

voor, maar is geen plaatsvervangend bevoegd gezag.

behoort tot de taken van het RIVM.

De laatste belangrijke partij rond AERIUS zijn de initiatiefnemers van projecten die mogelijk stikstofemissies

AERIUS vormt dus een hub tussen het natuurbeleid,

veroorzaken. Figuur 4 laat zien hoe de verschillende

de vergunningverlening en het meten en berekenen

datastromen en de verspreidingsmodellen op elkaar

van de stikstofdeposities. Daarom dragen veel par-

inwerken. Een gedetailleerde toelichting is in voor-

tijen een verantwoordelijkheid binnen het systeem.

gaande onderdelen van de annex beschreven.

42

Stikstof adviesrapport

PAS-gebieden

AERIUS

®

SCENARIO

AERIUS Scenario maakt verschillende
toekomstperspectieven vergelijkbaar,
bijvoorbeeld op de effectiviteit van
beleid of de gevolgen van economische
ontwikkelingen

Beleid

AERIUS Monitor volgt
de uitvoering en resultaten
van de PAS

Stikstofdepositie
op Natura 2000gebieden
Van elk natuurgebied worden
de depositie-gegevens gevoegd
bij informatie over het beheer
door het bevoegd gezag

Vergunningen
voor stikstofdepositie komen
bij bedrijven

AERIUS

®

MONITOR

Met een groot deel van de
maatregelen en hun effecten
wordt de kwaliteit van de
natuur verbeterd

Een deel van het effect van de
maatregelen wordt gebruikt
voor ontwikkelingsruimte

Initiatiefnemers

Bevoegd gezag

AERIUS

®

®

AERIUS

®

®

REGISTER

AERIUS Register houdt bij
aan welke projecten
ontwikkelingsruimte
is toegekend

CALCULATOR

Vergunningaanvraag

Geautomatiseerde
invoer van projectgegevens voor
berekening

AERIUS

CONNECT

Berekening

AERIUS Calculator
berekent de stikstofeffecten van economische
activiteiten op
Natura 2000-gebieden

AERIUS Connect zorgt
voor geautomatiseerde
uitwisseling van gegevens
met andere systemen

Handmatige invoer
projectgegevens

Figuur 3
Verantwoordelijkheden AERIUS

3.3 Werkwijze doorontwikkeling AERIUS

De CAB beslist niet over het al of niet uitvoeren van

Besluiten over doorontwikkeling van AERIUS ten

de werkzaamheden aan AERIUS. Wel kan de CAB

behoeve van het stikstofbeleid worden genomen

adviezen meegeven aan de CDB bijvoorbeeld over

door de Change Decision Board (CDB) en een

de prioritering van deze werkzaamheden. In beide

Change Advisory Board (CAB). De doorontwikkeling

groepen zijn de ministeries van LNV, I&W en

is benodigd om recente wetenschappelijke kennis op

Defensie, de twaalf provincies, het RIVM en BIJ12

te nemen met als doel om de onzekerheden in de

vertegenwoordigd.

berekeningen te reduceren. De CDB gaat over strategische beslissingen en staat onder voorzitterschap

3.4 AERIUS Expertgroepen

van het ministerie van LNV. Ten tijde van de PAS was

De CAB en CDB worden ondersteund door drie

dit de Regiegroep Natura2000 (niveau directeuren/

AERIUS Expertgroepen. Deze AERIUS Expertgroepen

MT). Na de uitspraak van de Raad van State van

zijn de Expertgroep Register, de Expertgroep Monitor

21 mei 2019 werd dit het interdepartementale

en de Expertgroep Rekenmethoden. Daarnaast is er

directeurenoverleg Stikstof. De CAB valt daaronder

een interne RIVM-werkgroep die gaat over wijzigingen

en wordt bemenst op projectleidersniveau.

in het OPS-model en EMEP. 31

31. RIVM. (2017, June 20). Wat doen de AERIUS-Expertgroepen? https://www.aerius.nl/nl/nieuws/wat-doen-de-aerius-expertgroepen

Annexen

Ingave emissies door bedrijven

CPB/PBL groeiscenario’s plus Verkeersbeleid,

en validatie door (lokale)

(MIRT) projecten maatregelen en beleid

overheden in het Milieujaarverslag

(lokale) overheden. Verlening vergunningen

200 (Basis-)

Emissies

Concentratie- en

AERIUS Stikstof,

LML / MAN

registraties

op de kaart

depositiekaarten

AERIUS Lucht

luchtmeetnet

en modellen

(Emissieregistratie)

(GDN/GCN)

Figuur 4

OPS-dispersiemodel (+ SRM’s)

43

Modelijking

Modellentrein bij het RIVM

3.4.1 Expertgroep AERIUS Register

De Expertgroep Register adviseert vanuit gebruikers-

De Expertgroep Register staat onder voorzitterschap

perspectief over de inhoud en prioriteit van de

van het RIVM, het Ministerie van LNV is opdracht­

functionele ontwikkelingen voor AERIUS Register.

gever. Deze groep gaat over het AERIUS Register dat

Zij adviseert zowel de CAB als de Product Owner

bijhoudt welke projecten ontwikkelingsruimte (ruimte

(PO), die eindeverantwoordelijk is voor AERIUS.

om stikstof emitterende activiteiten uit te voeren)
hebben. Aan deze groep nemen de twaalf provincies,

3.4.2

Expertgroep AERIUS Monitor

het Ministerie van LNV, het Interprovinciaal Overleg

Net als bij de Expert Groep Register vervult het

(IPO), Rijkswaterstaat (RWS), de Omgevingsdiensten

RIVM bij de Expertgroep Monitor de voorzittersrol

(regionale uitvoeringsdiensten) en het RIVM deel.

en het ministerie van LNV de opdrachtgeversrol.
Het ministerie van LNV, het ministerie van I&W, RWS,

De Expertgroep Register werkt, samen met de

IPO, PBL en het RIVM zijn vertegenwoordigd in deze

functio­­neel beheerders van AERIUS, technisch

expertgroep.

inhoudelijke zaken uit en toetst onderling hoe deze
zich verhouden tot het AERIUS Register. Daarmee

De deskundigen in de Expertgroep Monitor voorzien

vervult de Expert­groep drie rollen. Ten eerste adviseert

de Product Owner (PO) van input over hoe AERIUS

de Expert­groep zowel de CAB als de CDB. In deze rol

Monitor (overzicht waarbij de depositiewaarden en

kan de Expertgroep benut worden om vraagstukken

herstelmaatregelen worden bijgehouden) de uit­

over de ontwikkeling van Register en aanverwante

voering van werkzaamheden voor het stikstofbeleid

producten uit te werken en ter besluitvorming

optimaal kan ondersteunen. De deskundigen doen

voor te leggen aan deze twee groepen. Ten tweede

dat vanuit hun eigen achtergrond en/of voor hun

fungeert de Expertgroep als adviseur/klankbord

eigen werkveld. De Expertgroep helpt de PO om

van de functioneel beheerder van AERIUS bij het

prioriteiten en wensen van een duiding te voorzien.

ontwikkelen van nieuwe functionaliteit. Ten derde is
de Expertgroep verantwoordelijk voor de formele

Voor de AERIUS (Monitor) is de ontwikkeling en

acceptatie van nieuw ontwikkelde functionaliteit.

beslissingsbevoegdheid belegd bij de gedelegeerde

De Expertgroep kan indien nodig vragen om bij de

opdrachtgever en de projectleider. Zij kunnen binnen

acceptatie meer gebruikers te betrekken.

de kaders en randvoorwaarden van de opdracht

44

Stikstof adviesrapport

gezamenlijk beslissingen nemen. De Expertgroep

3.4.4 Interne werkgroep modellering OPS en EMEP

speelt een cruciale rol in die besluitvorming. De leden

Binnen het RIVM is er de werkgroep modellering OPS

van de expertgroep hebben als taak de ontwikkeling

en EMEP waarin de inhoudelijke aspecten van model­

van Monitor vanuit het gebruikersperspectief (over-

aanpassingen besproken worden. Hierin wordt ook

heden en ondernemers) in te vullen. Zij zullen dus

de prioritering van de inhoudelijke items besproken.

veel voorstellen voor besluitvorming aandragen,

De lijst wordt ter informatie (dus niet ter besluit­

dan wel reflecteren op voorliggende keuzes. Op het

vorming) aan de CBD gestuurd en meegenomen

moment dat (ongeacht de oorzaak) het resultaat

in het GCN-overleg.

van het project in gevaar komt (impediment) wordt
dit aan de Regiegroep gemeld. Reguliere voortgang

3.5 Rapportage en bekendmaking

wordt door de projectleider besproken met de

De wijzigingen in AERIUS en het onderliggende

gedelegeerde opdrachtgever. Die kan zo nodig de

OPS-model worden op verschillende manieren

Regiegroep hierover informeren.

bekendgemaakt. De belangrijkste verbeteringen van
het OPS-model staan jaarlijks vermeld in de GCN/

3.4.3 Expertgroep Rekenmethoden AERIUS

GDN-rapportages.32 Van elke wijziging wordt een

De derde Expertgroep gaat over de Rekenmethoden

testrapportje gemaakt om vast te leggen wat de

van AERIUS. Deze groep heeft eveneens het RIVM als

effecten van de verbetering is, het RIVM zorgt voor

voorzitter en het Ministerie van LNV als opdrachtgever.

de interne documentatie hiervan. De verbeteringen

Deelnemers aan deze expertgroep zijn het ministerie

liggen ook vast in de documentatie van het model,

van LNV, het ministerie van I&W, IPO en RWS.

deze is publiek beschikbaar.33

De Expertgroep rekenmethoden AERIUS doet voor-

Voor een overzicht van alle wijzigingen in het OPS-

stellen voor aanpassingen in de rekenmodellen en

model wordt een apart document bijgehouden dat

gerelateerde methodieken die worden toegepast in

publiek beschikbaar is via de website van het RIVM.

AERIUS. Daarmee borgt de Expertgroep dat de

Bij AERIUS worden methoden en verbeteringen

berekeningen voldoende betrouwbaar zijn en blijven

gedocumenteerd via de website door middel van

(juridisch voldoende robuust). De Expertgroep werkt

actuele factsheets. Dit geldt ook voor de reviews die

daarbij als een klankbord voor inhoudelijke discussie.

gedaan zijn van het model.

In de Expertgroep wordt de onderzoeksagenda
besproken en geprioriteerd. Deze wordt vervolgens
voor besluitvorming voorgelegd aan de CDB. De
besluitvorming gaat niet over de wetenschappelijke
inhoudelijke items van de onderzoeksagenda. Voor
de laatste is RIVM verantwoordelijk. Om werkzaamheden te prioriteren en uit te voeren zijn zowel de
partnerorganisaties als (onafhankelijke) experts
onderdeel van de werkgroep.

32. RIVM. (2019, July 11). Depositiekaarten. https://www.rivm.nl/gcn-gdn-kaarten/depositiekaarten
33. https://www.rivm.nl/operationele-prioritaire-stoffen-model/documentatie
34. Nielsen et al. (2019): Annual Danish informative inventory report to UNECE. https://dce2.au.dk/pub/SR313.pdf

Annexen

Annex 4
Stikstof meet- en
modelinstrumentarium
in het buitenland

45

De Deense Emissieregistratie is gebaseerd op activiteitsgegevens op basis van statistieken uit nationale
databases. Een gestandaardiseerde NH3-emissie voor
elk veehouderijbedrijf en bijbehorende gronden wordt
vastgesteld op basis van informatie over het type en

In het politieke debat over het Nederlandse stik­

aantal dieren en het type gewas. De registratie gene-

stofbeleid wordt nogal eens verwezen naar de ons

reert de totale jaarlijkse NH3-emissie van geïdentifi-

omringende landen. Het is altijd relevant om

ceerde puntbronnen in Denemarken. Daarnaast

methodieken te vergelijken en zo voor de beste optie

worden ook meegenomen de emissies van gebieden,

te kiezen. Welke optie het beste is, is uiteindelijk

zoals de emissies die landbouwgronden produceren

afhankelijk van het beleidsdoel. Deze Annex bevat

door de groei van gewassen en bemesting. Deze

een schets van de manier waarop Denemarken,

gebieden zijn verdeeld in een raster van 100m x 100m.

Duitsland en Vlaanderen hun stikstofmeet- en
model­instrumentarium hebben vormgegeven.

De Deense NOx-emissies uit verkeer worden berekend
op basis van emissiefactoren en gegevens over de

De kern van de vergelijking betreft de implementatie

voertuigvloot. Een andere grote bron vormt de

van de Europese Habitatrichtlijn. Die regelt de

energie-industrie. Grote NO-x-puntbronnen worden

bescher­ming (= een goede staat van instandhouding)

geregistreerd op basis van metingen en specifieke

van natuurgebieden die onderdeel uitmaken van het

emissiefactoren. De resterende bronnen zijn in kaart

Europese Natura 2000-netwerk. Stikstof vormt een

gebracht op basis van brandstofverbruik en sector-

bedreiging van de natuurgebieden. Lidstaten mogen

specifieke emissiefactoren.

zelf beslissen hoe zij de impact van stik­de­posities
meten.

4.1.2 Overzicht van het concentratie- en

De vergelijking tussen landen laat zien hoe verschillend

In Denemarken wordt de nationale luchtverontreini-

zij hun meet- en modelinstrumentarium vormgeven.

ging en de stikstofconcentratie gemeten door middel

Daarbij moet in acht worden genomen dat niet is

van een meetnet bestaande uit acht primaire meet-

vastgesteld of de gebruikte modellen in Denemarken,

stations die op uurlijkse tijdschaal meten. Onder

Duitsland en Vlaanderen verenigbaar zijn met de

andere worden met deze meetstations de natte

Vogel- en Habitat Richtlijn.

stikstofdepositie (ammonium en nitraat) en droge

depositiemeetnet

stikstofconcentraties gemeten. Naast deze acht
4.1

Denemarken

4.1.1 Registratie van emissies

meetstations wordt er ook gebruik gemaakt van
een groter aantal kleinere meetstations die op basis

In Denemarken levert de landbouwsector de grootste

van maandelijkse gemiddelden NH3 en ammonium

bijdrage aan de totale Deense NH3-uitstoot.34

meten in de buurt van stikstofgevoelige gebieden.

De huidige NH3-emissieregistratie voor Denemarken

Het totale meetnet in Denemarken is weergegeven

is gebaseerd op informatie over activiteiten op

op onderstaande kaart (figuur 5).

bedrijfsniveau (het niveau van een enkele boerderij).
Daarnaast houdt zij rekening met lokale agroactivi­

De totale stikstofdepositie wordt gemonitord in de

teiten die een significante rol kunnen spelen in

vorm van natte depositie en droge depositie. De

tijdsgebonden variaties in emissies. Deze variaties

natte depositie wordt gemeten met bulk samplers.

zijn onderverdeeld in vijftien typen agroactiviteiten

Droge depositie wordt berekend door de concentra-

en een zestiende functie die rekening houdt met

ties in de lucht te meten en deze te vermenigvuldigen

verkeer en vervoer.

met de depositiesnelheid. De depositiesnelheid is

46

Stikstof adviesrapport

Figuur 5.
Overzicht van het Deense meetnetwerk voor ammoniak. Bron: Reinds et al. (2019)35.

bepaald aan de hand van meteodata verkregen door

gebruiken voor verschillende resoluties variërend van

middel van het MM5-model als onderdeel van het

nationaal tot Europees en zelfs op het niveau van het

Deense THOR-systeem.

noordelijk halfrond. DEHM is gevalideerd met de
EMEP-data op Europees niveau en vergeleken met

De depositiewaarden op water zijn gebaseerd op

lokale modellen en geeft hierbij goede resultaten.

de gemiddelde waarden van de monitoringsstations

De nationale achtergrondconcentratie en depositie

op de Deense eilanden, waarbij wordt aangenomen

worden op de resolutie van 5.6 x 5.6 km berekend.

dat deze waarden representatief zijn voor mariene

De droge depositie van NH3 wordt berekend met

condities. De depositie op land wordt berekend op

het Danish Ammonia Modelling System (DAMOS).

basis van de gemiddelde waarden van de

Deze berekening wordt routinematig toegepast op

monitorings­stations op land.

129 natuurgebieden verspreid over het land en ver­
geleken met de resultaten van meetacties (Campaign

4.1.3 Modelevaluatie en -kalibratiemethode

Measurements). Het DAMOS-model combineert

In het Deense stikstofprogramma wordt de

DEHM en het lokale OML-DEP zodat er een lokale

verspreiding en depositie gemodelleerd met behulp

schaal van 400 x 400 m gebruikt kan worden in een

van verschillende modellen voor de verschillende

aantal gebieden (van 16 x 16 km) waar gedetailleerde

schalen. Op nationaal niveau gebeurt dit met het

emissiegegevens benodigd zijn. In het OML-DEP

lange­afstandstransportmodel DEHM (Danish Eulerian

wordt rekening gehouden met verschillende niveaus

Hemisperic Model). Op lokaal niveau is dit het lokale

van omgevingsruwheid van de natuurgebieden en

dispersiemodel OML-DEP (Operationeel Meteoro­

verschillende windrichtingen. Dit is benodigd om de

logisch Luchtkwaliteitsmodel). Het DEHM is te

effecten van specifieke bronnen door te rekenen.35

35. Reinds et al. (2019). Ammonia regulations in northern Europe. https://dce2.au.dk/pub/SR321.pdf
36. Convention on Long-range Transboundary Air Pollution onder de Economische Commissie voor
Europa van de Verenigde Naties (UN-ECE).

Annexen

47

4.2 Duitsland
4.2.1 Registratie emissies
In Duitsland coördineert Umweltbundesamt (UBA)
de emissieregistratie waarbij een groot aantal
experts van andere instellingen op de verschillende
deel­sectoren betrokken zijn.
De landbouwemissies en dus ook die van NH3 worden
berekend aan de hand van het GAS-EM-model
(Rosemann et al., 2019) van het Von Thünen Institut.
In dit model worden op basis van dieraantallen per
district de emissies berekend. Deze emissies worden
aan de hand van landgebruik verder verdeeld.

Figuur 6.

Dierenaantallen of emissies per bedrijf zijn niet

Locaties in Duitsland waar natte depositie

beschikbaar.

gemeten wordt.

4.2.2 Overzicht van het concentratie- en
depositiemeetnet

metingen of andere referentiemetingen plaats, voor-

In Duitsland zijn de deelstaten verantwoordelijk voor

namelijk op stations die door een wetenschappelijk

de monitoring van luchtkwaliteit en depositie naar

instituut worden beheerd.

natuur. Daarnaast monitort het UBA de luchtkwaliteit
op een aantal (afgelegen) achtergrondlocaties om

Afhankelijk van de deelstaat zijn er relatief veel meet-

aan verplichtingen voor internationale conventies

punten voor natte depositie beschikbaar in Duitsland

36

Het

(zie figuur 6). De meetdichtheid verschilt per deel-

werkt met continu bemande meetstations (7) en een

te voldoen, zoals bijvoorbeeld CLRTAP-EMEP.

staat zoals blijkt uit de vergelijking van het aantal

beperkt aantal (13) aanvullende onbemande stations.

stations tussen Noordrijn-Westfalen en Nedersaksen.

UBA verzamelt alle gegevens van de meetnetwerken

Dit komt met name omdat er in de meeste deelstaten

in de deelstaten in een consistente database.

meerdere netwerken operationeel zijn (met focus op
luchtkwaliteit, natuur, bosbouw, en waterkwaliteit).

In Duitsland wordt op 412 locaties NOx met auto­

Al met al worden er gedurende recente jaren voor

matische monitoren gemeten. Het overgrote deel

ongeveer 230 stations meetreeksen gerapporteerd.

van deze stations bevindt zich in stedelijk gebied

Enkele tientallen punten worden met wet-only

en ongeveer een derde van de stations is een

samplers bemeten, de rest met bulksamplers.

straatstation.
Een groot aantal stations (94) voor natte depositie in
NH3 wordt voornamelijk met passieve monsterneming

bosgebieden is gecombineerd met doorvalmetingen,

gemeten. Er zijn 73 locaties opgenomen in de UBA-

waarbij regenwater dat door het bladerdek naar de

databank. De metingen vinden plaats met verschil-

bodem valt opgevangen wordt. Hieruit worden schat-

lende resolutie variërend tussen één, twee of vier

tingen voor de totale depositie afgeleid aan de hand

weken. Op een beperkt aantal locaties vinden actieve

van aannames over stofuitwisseling.

48

Stikstof adviesrapport

Metingen van stikstofverbindingen in fijnstof zijn op

2. Berekening van de natte depositievelden op

zes UBA-stations en voor stations in een aantal

basis van een geo-statistische interpolatie van

steden beschikbaar. Wetenschappelijke studies naar

meetgegevens (resultaat: natte depositie).

droge depositie van stikstof vinden plaats op basis

Voor het in kaart brengen van de natte depositie

van meetcampagnes door het Von Thünen Institut.37

worden de gemeten concentraties in regenwater
over Duitsland geïnterpoleerd met een geo-

4.2.3 Achtergronddepositiekaarten

statistische methode (residual kriging) waarbij

Depositie van stikstofverbindingen vindt plaats via

ook de informatie over deze ruimtelijke verdeling

drie paden: droge, natte en occulte (verwijdering van

uit het chemietransportmodel wordt gebruikt.

verzurende componenten uit de lucht via nevel of

Het verkregen veld wordt vermenigvuldigd met

mist) depositie. In de kartering van de achtergrond-

een hoge resolutie neerslagkaart (1x1 km) van

depositie voor Duitsland worden de depositiefluxen

de Deutsche Wetterdienst om tot een kaart van

voor deze drie manieren aan de hand van een

de natte depositieflux te komen.

combinatie van modellering en empirische methoden

3. Om de occulte depositie te bepalen wordt

bepaald op een rooster van 1x1 km. In dit proces

allereerst de depositie van wolkenwater (con-

worden vier stappen gezet:

centratie in wolkendeeltjes) naar de vegetatie

1. Berekening van de depositie- en concentratie­

berekend aan de hand van weersgegevens.

velden op basis van gegevens over emissies en

De concentratie van stikstof in het wolkenwater

meteorologie met behulp van een chemisch

wordt geschat aan de hand van empirische

transportmodel (resultaat: droge depositie per

verhoudingen tussen de concentraties in regen

landgebruikstype). Droge depositie wordt

en wolkenwater. Deze twee worden met elkaar

momenteel alleen experimenteel bepaald in

vermenigvuldigd om tot de occulte flux te

wetenschappelijke projecten; er bestaat daar-

komen. Deze soort depositie is alleen belangrijk

voor geen meetnetwerk. De berekening van de

in de Duitse midden- en hooggebergtes.

droge depositie wordt daarom uitgevoerd met

4. Transformatie van de resultaten naar het

behulp van het luchtkwaliteitsmodel LOTOS-

officiële Duitse 1 x 1 km-rooster en optelling

EUROS. LOTOS-EUROS is een raster (een model

van alle deelfluxen tot de totale depositie met

dat een gebied opdeelt in vierkante zones) dat

een ruimtelijke resolutie van 1 x 1 km (resultaat:

uur voor uur de concentraties en depositie van

totale depositie per landgebruikstype).

stikstofcomponenten berekent voor elke zone,
rekening houdend met transport, chemie, en

4.2.4 Kalibratie

depositieprocessen. Het model gebruikt dezelfde

In principe wordt de natte depositie, berekend door

module (DEPAC) voor de droge depositie als

LOTOS-EUROS, vervangen door de geïnterpoleerde

OPS welke rekening houdt met een compensa-

metingen. Aangezien de gemodelleerde regenwater-

tiepunt voor ammoniak. Het model wordt voor

concentraties een rol spelen, zou het ook geïnter­

Duitsland met een raster van ongeveer 7 x 7 km

preteerd kunnen worden alsof deze gekalibreerd

toegepast. De belangrijkste input voor het model

worden aan de hand van metingen, waarna ook de

vormen meteorologische gegevens, en gegevens

hoge resolutie gradiënten in neerslag toegevoegd

over landgebruik en emissies van officiële Duitse

wordt. De droge depositie wordt niet gekalibreerd

rapportage. De ruimtelijke verdeling van de

met concentratiemetingen.

emissies is afkomstig van de UBA gridding tool
voor emissies (GRETA). De meteorologische

Gedurende de laatste jaren is er veel aandacht uitge-

gegevens komen van het European Centre of

gaan naar de consistentie tussen de modellering van

Medium Range Weather Forecasting (ECMWF).

LOTOS-EUROS en metingen. Het is van belang dat

Annexen

49

het model de bijdragen van de verschillende paden

ook de leidraad voor de vaststelling van de emissies

zo goed mogelijk weergeeft, omdat aan massa­

vanuit de transport- en verkeerssector. In de energie-

behoud niet voldaan wordt door de vervanging van

sector worden de NOx-emissies continu gemeten, er

de natte depositiekaart. Over de jaren zijn hier steeds

vindt hier een kleine bijschatting plaats op basis van

verbeterstappen gemaakt waardoor de performance

emissiefactoren voor de missende metingen.

in vergelijking tot de natte depositie en concentratiemetingen verbeterd is.

Het Emissiemodel Ammoniak Vlaanderen (EMAV)
wordt gebruikt voor het berekenen van de NH3-

LOTOS-EUROS wordt vergeleken met alle beschik-

emissie. Dit model omvat de verschillende emissie­

bare monitoringsdata, doet mee aan internationale

stadia voor de veeteelt: de stal, de mestopslag,

vergelijkingsstudies, en gebruik van satellietdata voor

mest­verspreiding en het beweiden. Ook worden de

validatie wordt verkend.

38

NH3-emissies van het kunstmestgebruik en mest­
verwerkingen hierin meegenomen. De belangrijkste

4.2.5 Beoordeling van projecten

leverancier van data voor het EMAV-model is de

De achtergronddepositiekaart wordt door UBA ter

mestbank, ofwel VLM (Vlaamse Landmaatschappij).40

beschikking gesteld aan de deelstaten en de
vergunningverlening.

Sinds 2017 is het EMAV-model voor de berekening
van de NH3-emissie uit de land- en tuinbouwsector

Voor de vergunningverlening wordt door ingenieurs-

geactualiseerd. Er kunnen nu invoergegevens

bureaus met gecertificeerde transportmodellen de

gebruikt worden met meer detaillering, zoals de lijst

concentratieverdeling van nieuwe bronnen berekend.

‘meest actuele ammoniakemissiearme stalsystemen’.

Aan de hand van in tabellen opgemaakte droge depo-

Dit betekent dat onder andere de geografische

sitiesnelheden (VDI) per landgebruiksklasse wordt de

toekenning van de emissies door het uitrijden van

extra droge depositie van een project bepaald.

dierlijke mest en kunstmest zijn uitgebreid en dat
het beeld van de NH3-emissie bij mestverwerking

Er vindt geen dubbeltellingscorrectie plaats aan­

aan­gepast is. Ook zijn er een prognosetool en een

gezien gevoeligheidsruns hebben aangetoond dat de

bedrijfstool toegevoegd, die boeren helpen om zelf

bijdrage van de emissie van een enkele bron binnen

de NH3-emissie te berekenen en te rapporteren.

de 7 km x 7 km vlakken van LOTOS-EUROS verwaarloosbaar klein was.

In EMAV wordt gebruik gemaakt van de data met het
meeste detail. Belangrijke inputdata zijn bijvoorbeeld

4.3 Vlaanderen

de mestverwerkingstechnieken, emissiecoëfficiënten

4.3.1 Registratie emissies

en hun geografische ligging. Hierdoor wordt er een

De manier waarop de NOx-emissies in Vlaanderen

beeld gegeven van de NH3-emissie die vrijkomt bij

voor de land- en tuinbouw worden geschat is op basis

de mestverwerking in Vlaanderen. Daardoor is het

van de methodiek zoals beschreven in het EMEP/EEA

EMAV-model in staat om nieuwe maatregelen door te

Guidebook 2016.39 Het EMEP/EEA Guide­book vormt

rekenen. Het EMAV-model heeft zijn eigen stuurgroep

37. Schaap, M., Wichink Kruit, R., Hendriks, C., Kranenburg, R., Segers, A., Builtjes, P., & Banzhaf, S. (2017). Modelling and
assessment of acidifying and eutrophying atmospheric deposition to terrestrial ecosystems (PINETI2) (Report No.
(UBA-FB) 002525/1,ENG). Umweltbundesamt website: http://www.umweltbundesamt.de/publikationen
38. Umweltbundesamt. (n.d.). German Informative Inventory Report. https://iir-de.wikidot.com
39. https://www.eea.europa.eu/publications/emep-eea-guidebook-2016/download
40. Vlaamse Milieu Maatschappij. (n.d.). Ammoniak. https://www.vmm.be/lucht/verzuring-en-vermesting/ammoniak

50

Stikstof adviesrapport

KP01

RT01

KK01

WN01

GN06
BD01
TE01

MA02

ZW01

Figuur 7.
Meetnet verzurende en vermestende depositie Vlaanderen

die verantwoordelijk is voor de aanpassingen die

stikstofdepositie door middel van een natte deposi-

nodig zijn in het model. Het gaat hier over beleidsmaat-

tievanger en een pluviometer in het zogenaamde

regelen, maar ook over nieuwe wetenschappelijke

meetnet verzurende en vermestende depositie. Op

inzichten. Deze stuurgroep bestaat uit zowel inhou-

dezelfde locaties worden ook de concentraties van

delijke experts als gebruikers en verantwoordelijken.41

NH3, SO2 en NO2 in de lucht gemeten met passieve
samplers. Deze metingen worden gebruikt om de

4.3.2 Overzicht van het concentratie- en
depositiemeetnet

gemodelleerde deposities in Vlaanderen te kalibreren. Daarnaast zijn er nog negen extra meetpunten.42

De Vlaams Milieumaatschappij (VMM) meet NOx

De VMM rapporteert ook de resultaten voor NH3 op

zowel met automatische monitoren als met passieve

vijf meetplaatsen van het Instituut voor Natuur- en

samplers. In 2017 gebruikte de VMM zestien indus­

Bosonderzoek (INBO), deze worden niet gebruikt

triële, drie stedelijke, negen voorstedelijke, negen

voor de kalibratie. Zie figuur 2 voor het meetnet

landelijke en drie verkeersgerichte automatische

Ammoniak. Er zijn twee plekken in Vlaanderen waar

meet­stations voor de NOx-berekening van het

de NH3 met automatische monitors in meetstations

virtueel gemiddelde. Er waren acht meetplaatsen

wordt gemeten. Het type monitor is mini-DOAS en

met automatische monitoren die de zones bena­deren

genereert elk half uur een resultaat. Gedurende één

waarop het kritieke niveau van toepassing is en

jaar (voorjaar 2015-voorjaar-2016) is er in Vlaanderen

negen meetplaatsen met passieve samplers. De NO2-

op 106 locaties NH3 gemeten in natuurgebieden.43

metingen met passieve samplers worden omgezet
naar NOx-concentraties met omzettingsfactoren op

4.3.3

basis van de automatische monitoren.

Op basis van de data gegenereerd door de meetnet-

Modelevaluatie en -kalibratiemethode

ten met automatische monitors en passieve samplers
Metingen van NH3-concentraties worden gedaan

wordt het Vlaamse stikstofmodel gekalibreerd.

door middel van passieve samplers en monitoren op

De berekeningen ten behoeve van de vergunningen

achttien plaatsen in Vlaanderen. Op negen plaatsen

worden gedaan door het VLOPS-model (Vlaams

wordt gebruik gemaakt van metingen van natte

Operationeel Prioritaire Stoffenmodel). Het VMM

41. De Pue, D. (2019). Insights into the spatially differentiated control of ammonia emissions from livestock farming in
Flanders (Doctoral dissertation, Gent University, Gent, Belgium).
42. Vlaamse Milieu Maatschappij. (n.d.). Depositie. https://www.vmm.be/lucht/verzuring-en-vermesting/depositie#section-0
43. Vlaamse Milieu Maatschappij. (2018). Monitoringsplan VMM: jaarlijkse rapportering van emissies, concentraties en
modelresultaten voor NOx en NH3 – editie 2018.

Annexen

51

INB014
KP01
BA01

OT02
INB015

RT01

ME01

IC03

KK01

HC01

WA01

WN01

GN06
BD01

INB011
ER02

TE01

INB016

MA12

IP01
TI10

ZW01
INB021

Figuur 8.
Meetnet Ammoniak Vlaanderen

beheert dit model evenals de achtergronddepositie-

Het EMEP (European Monitoring and Evaluation

kaarten in de Impactscore-tool en het EMAV-model

Programme) en het E-PTR (The European Pollutant

(Emissiemodel Ammoniak Vlaanderen) voor de

Release and Transfer Register) worden gebruikt voor

NH3-emissieberekeningen. Deze modellen worden

de emissiegegevens voor bronnen

doorlopend verbeterd en uitgebreid. Samenvattend

vanuit het buitenland.

wordt er in Vlaanderen gebruik gemaakt van:
• het EMAV-model voor de

Net zoals in Nederland wordt voor de VLOPS-kaarten

NH3-emissieberekeningen;

elk jaar de volledige tijdreeks met de nieuwste versie

• het VLOPS-model voor de berekeningen van

van het model en de data uitgerekend. Hierdoor

de jaargemiddelde verzurende en vermestende

wordt het mogelijk om wijzigingen te toetsen en de

deposities in Vlaanderen;

effecten van nieuwe onderdelen mee te nemen.44

• de koppeling VLOPS-IFDM als rekenhart voor
de Impactscore-tool.

4.3.3.2 VLOPS-IFDM
Op basis van een studie naar de mogelijkheden van

4.3.3.1	Het Vlaams Operationeel Prioritaire
Stoffenmodel (VLOPS)

VLOPS is het VLOPS-IFDM ontwikkeld. Dit model
vormt nu de basis voor de Impact score-tool. Het

Het Vlaams Operationeel Prioritaire Stoffenmodel

doel van deze ontwikkeling was om de depositiesnel-

(VLOPS) is een atmosferisch transportmodel dat

heden op basis van de verschillende vegetatietypes

gebaseerd is op het OPS-model en ook op dezelfde

mee te nemen en ook een gedetailleerde en meer

wijze werkt. Net als OPS gebruikt VLOPS een reso­lutie

lokale modellering toe te passen. De resultaten van

van 1 x 1 km. Het model gebruikt emissiedata, meteoro- de grootschalige VLOPS-kaarten en de lokale IFDMlogische gegevens en gegevens over het landgebruik

berekeningen worden gecombineerd. Door deze

om de concentratie en depositie van stikstof te bere-

combinatie kan worden bepaald of er sprake is van

kenen. De gegevens over de emissie komen uit het

overschrijding van de Kritische Depositie Waarden in

hierboven omschreven EMAV-model en de Emissie

een habitat.45

Inventaris Lucht, die beheerd worden door het VMM.
44. De Pue, D. (2019). Insights into the spatially differentiated control of ammonia emissions from livestock farming in
Flanders (Doctoral dissertation, Gent University, Gent, Belgium).
45. Vlaamse Milieu Maatschappij. (2017, June). Berekening ammoniakemissie in de landbouw verfijnd.
https://www.vmm.be/nieuwsbrief/juni-2017/berekening-ammoniakemissie-in-de-landbouw-verfijnd

52

Stikstof adviesrapport

Annex 5
Mogelijke bijdrage
satellietmetingen

De belangrijkste instrumenten voor het meten
van NH3:
• het CrIS-infrarood-instrument op de JPSSsatelliet van NOAA (USA). Dit instrument geeft

Het aantal meetpunten met nauwkeurige metingen

momenteel NH3-metingen met de kleinste

van NH3 en NO2 aan de grond in Nederland is

onzekerheid. Figuur 9 geeft een voorbeeld van

beperkt. Deze metingen kunnen verder beïnvloed

de CrIS-metingen;

worden door lokale bronnen, en vanwege de sterke

• het IASI-instrument op de METOP-satellieten

mate van variabiliteit in de concentraties is het lastig

van EUMETSAT (Europa). Een voordeel van deze

de data van het meetnet te vertalen naar totale

metingen is dat deze operationeel zijn. Een ander

budgetten (totale emissies en depositie) van reactief

voordeel is de lange tijdreeks die beschikbaar is

stikstof. Daarom is het van belang om te kijken of

– vanaf 2007 – en verder beschikbaar zal komen.

satellietmetingen bij kunnen dragen aan het verbete-

Er zijn drie METOP-satellieten na elkaar gelanceerd

ren van – en kwantificeren van de onzekerheden in

die een periode van 20 jaar bestrijken.

– de modellen, met name voor betere schattingen
van de emissie en depositie.

De belangrijkste instrumenten voor het meten van NO2:
• het (wereldwijd) meest geavanceerde instrument

Satellietmetingen zijn in hoge mate complementair

voor NO2 is momenteel TROPOMI op de EU

aan de grondmetingen, maar kunnen grondmetingen

Copernicus satelliet Sentinel-5P. TROPOMI is in

niet vervangen. Satellieten meten niet direct concen-

Nederland ontworpen en gebouwd. TROPOMI is

traties aan de grond en hebben momenteel een

gelanceerd in oktober 2017, en sinds april 2018

beperkt ruimtelijk oplossend vermogen. Het meetnet
(LML + MAN) blijft essentieel om deze ruimtelijke

is continue dagelijkse data beschikbaar;
• het Nederlands-Finse OMI instrument op de

informatie te verschaffen. Satellietmetingen zijn vrij

NASA satelliet EOS-Aura meet NO2 vanaf eind

beschikbaar, en kunnen daarom zonder grote extra

2004 tot heden.

kosten meegenomen worden in de berekeningen.
Satellietmetingen zijn relatief nieuw, en mede daarom
is er (wetenschappelijk) onderzoek nodig om de

5.2 De bijdrage van satellieten

informatie in de satellietmetingen optimaal te benut-

• Satellieten meten in essentie de totale kolom­

ten. Voor het optimaal benutten van satellietmetingen

hoeveelheid NO2 of NH3 boven een bepaald

is het nodig om modellen zoals LOTOS-EUROS of

gebied, de som van concentraties aan de grond

EMEP te gebruiken die per uur de actuele verdeling

en in hogere luchtlagen. Deze totale kolom is

van reactief stikstof modelleren. Het OPS-model dat

sterk gerelateerd aan de uitstoot. Door deze

met jaarlijks gemiddelden werkt, is hier niet geschikt

metingen te combineren met kennis van de wind

voor.

zijn direct schattingen te maken van de totale
uitstoot. Satellietmetingen zijn daarmee te

5.1

De verschillende satellietmetingen

De twee grote emittenten in het stikstofdebat - NH3 en
NO2 - worden beide waargenomen vanuit de ruimte

gebruiken om de totalen van de emissieregistratie
en van de ruimtelijke verdeling te toetsen.
• Satellieten meten boven heel Nederland, en

door meerdere satellietinstrumenten. NH3 is te bepalen

kunnen het gebrek aan informatie in de “gaten”

met behulp van metingen in het infrarood, NO2 met

tussen de grondmetingen aanvullen.

metingen in het blauwe deel van het zichtbare

• De tijdreeksen van bijv. IASI en OMI zijn te

spectrum. Daarom zijn er verschillende satellietinstru-

gebruiken om de berekende meerjaarlijkse

menten nodig om beide componenten te meten.

trends in concentraties en emissies te bepalen.

Annexen

53

Figuur 9.
De totale kolomhoeveelheid NH3 (boven) en NO2

en de industrie, voornamelijk rond Rotterdam,

(onder) in Nederland en omringende landen. De NH3-

Amsterdam, Schiphol en de Randstad als geheel.

metingen van CrIS zijn gemiddeld over vijf jaar, de

Verder zijn grote bronnen in het buitenland zichtbaar:

TROPOMI metingen over één jaar. Duidelijk is te zien

Noordwest-Duitsland voor NH3; Antwerpen,

dat de verdelingen van NH3 en NO2 sterk verschillen.

Vlaanderen, het Roergebied, Parijs en Londen voor

De grootste bron van NH3 is de landbouw in Brabant,

NO2. (bron CrIS: afbeelding Shelley van der Graaf,

Gelderse vallei en het Oosten van Nederland. De

data Environment Canada; TROPOMI: afbeelding

grootste bronnen van NO2 zijn verkeer, scheepvaart

Henk Eskes, data EU/ESA/KNMI).

54

Stikstof adviesrapport

• De dagelijkse satellietmetingen bevatten

Een overzicht van de toepassingen:

gedetailleerde informatie over de verplaatsing

1. Emissieschattingen en de identificatie van

(“pluimen”) en verblijftijd van reactief stikstof

bronnen van NH3 en NOx. Dit kan door de

in de atmosfeer.

metingen te combineren met windinformatie
en ze te vergelijken met de emissiekaarten. Een
meer geavanceerde methode is via zogenaamde

5.3 De beperking van satellieten
• Satellieten meten niet direct concentraties aan
de grond.
• Satellieten hebben een vaste tijd waarop ze

“inverse modellering” waarbij de metingen
gecombineerd worden met een model, en de
emissies aangepast worden tot er overeen­
stemming is met de metingen. Onzekere

overkomen. Voor TROPOMI is dit ongeveer rond

factoren in de emissieschattingen – zoals bij-

1 uur in de middag. Ze meten dus niet de

voorbeeld bodememissies of het transport van

dagelijkse gang van de concentraties.

mest – kunnen hierbij bestudeerd worden.

• Satellietmetingen hebben een beperkt ruimtelijk

2. Meerjarige trendstudies: nemen de concentraties

oplossend vermogen, van ongeveer 5 bij 5 km

wel even snel af als verwacht? Bijvoorbeeld:

voor TROPOMI, 10 bij 10 km voor NH3-metingen,

we gaan ervan uit dat het effect van de

en 20 bij 20 km voor OMI NO2. Voor gedetail-

snelheids­verlaging naar 100 km waarneembaar

leerde verdelingen van stikstofconcentraties aan
de grond en depositie is een netwerk van
grondmetingen nodig.

is met TROPOMI.
3. Verbeteren van het model via data-assimilatie.
Met deze techniek worden de meetgegevens op
een optimale manier verwerkt om het model te

Het berekenen van de concentraties reactief stikstof
uit de satellietmetingen is complex, en de individuele

verbeteren.
4. Processtudies: Het vergelijken van het model

metingen hebben onzekerheden uiteenlopend van

en de satellietmetingen levert informatie over

20% tot 50%. Dit komt vooral omdat de gevoeligheid

de onzekerheden in de processen, zoals het

van de meting varieert met de hoogte in de

transport in de atmosfeer, de meteorologie,

atmosfeer.

chemische omzetting, emissies, en uiteindelijk
de depositie. Dit kan op dagelijkse basis door

5.4 Het nuttig gebruik van satellietmetingen

te kijken hoe de waargenomen pluimen worden

De optimale manier om satellietgegevens te benutten

beschreven door het model. Zo krijgen we meer

is om deze metingen te combineren met modellen

informatie over de onzekerheden in het model

die op uurlijkse basis de horizontale en verticale ver-

en in het stikstofbudget. Een voorbeeld is het

deling van reactief stikstof modelleren, en die gebruik

transport van stikstof over de landsgrens.

maken van nauwkeurige actuele meteorologische
informatie (wind, temperatuur, vocht etc.). Modellen
zoals EMEP en LOTOS-EUROS kunnen direct vergeleken worden met de satellietdata op dagelijkse basis.
Met OPS is een directe vergelijking niet mogelijk,
omdat dit model met name grondconcentraties
modelleert op basis van representatieve jaargemiddelde meteorologische gegevens.

Annexen

Bij TNO, KNMI en de universiteiten is de kennis
aanwezig om deze toepassingen verder te
ontwikkelen, en eerste resultaten zijn beschikbaar
en gedocu­menteerd in de vakliteratuur. LOTOS-

55

Annex 6
Ensemble van
modellen en
modelvergelijkingen

EUROS en EMEP zijn al geschikt gemaakt om
satellietgegevens te gebruiken. Verder wordt er in

In Europa heeft een groot aantal landen eigen

Europa sterk samengewerkt binnen de Copernicus

modellen ontwikkeld voor het beschrijven van lucht-

Atmosphere Monitoring Service (CAMS) op het

vervuiling en depositie. Het bij elkaar brengen van

gebied van luchtkwaliteitsverwachtingen en

de resultaten van deze modellen, en de groepen

heranalyses, mede op basis van satellietgegevens.

onderzoekers die deze modellen ontwikkelen, heeft
een grote meerwaarde. In het verleden zijn er ver-

Daarnaast bestaan er eerste verkenningen om het

schillende modelvergelijkingen gedaan in Europees

ruimtelijk oplossend vermogen van metingen vanuit

verband en zijn gegevens van meerdere modellen

de ruimte of vanuit de atmosfeer nog verder te

gebruikt voor evaluaties van de concentraties

verbeteren. Zo is het momenteel al mogelijk om met

vervuilende stoffen, bijv. EURODELTA en FAIRMODE.

vliegtuigmetingen op hoge resolutie (10m x 10m)

Dagelijkse verwachtingen van de luchtkwaliteit

NO2-emissies bij hotspots in kaart te brengen, en

worden gemaakt als onderdeel van de Copernicus

wordt gewerkt aan ontwerpen voor satellietinstru-

Atmosphere Monitoring Service (CAMS). In CAMS

menten die in de toekomst kunnen gaan meten met

wordt een zogenaamde ensemble-verwachting

een ruimtelijk oplossend vermogen van 1 km x 1 km

geconstrueerd op basis van verwachtingen geprodu-

of beter.

ceerd door de individuele modellen.12 In totaal doen
er nu elf modellen mee aan CAMS, uit Denemarken,
Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland,
Noorwegen, Polen, Spanje en Zweden. De eerder­
genoemde modellen LOTOS-EUROS en EMEP doen
beide mee aan CAMS. De modellen worden verder
gecombineerd met beschikbare metingen, metingen
van concentraties aan de grond en ook satelliet­
metingen, om ze nog beter de werkelijkheid te laten
reproduceren. Dit proces heet “data-assimilatie”.
De ensemble aanpak heeft meerdere voordelen:
• de internationale interactie tussen de groepen
leidt tot kennisuitwisseling;
• het gezamenlijk evalueren van de modellen en
vergelijken met metingen levert nieuwe infor­
matie over de processen in het model en leidt
tot innovatie;
• het vergelijken van de prestaties van het eigen
model met die van het ensemble is een belangrijke benchmarktest voor het eigen model;
• in de praktijk blijkt het ensemble geconstrueerd
uit de individuele modeluitkomsten vaak nauwkeuriger te zijn dan het best presterende
individuele model (in vergelijking met metingen).

56

Stikstof adviesrapport

informatie over de onzekerheden in de processen,
zoals het transport in de atmosfeer, de meteorologie,
chemische omzetting, emissies, en uiteindelijk de
depositie. Dit kan op dagelijkse basis door te kijken
hoe de waargenomen pluimen worden beschreven
door het model. Zo krijgen we meer informatie over
de onzekerheden in het model en in het stikstof­
budget. Een voorbeeld is het transport van stikstof
over de landsgrens.
Bij TNO, KNMI en de universiteiten is de kennis aanwezig om deze toepassingen verder te ontwikkelen,
en eerste resultaten zijn beschikbaar en gedocumenteerd in de vakliteratuur. LOTOS-EUROS en EMEP zijn
al geschikt gemaakt om satellietgegevens te gebruiken. Verder wordt er in Europa sterk samengewerkt
binnen de Copernicus Atmosphere Monitoring
Service (CAMS) op het gebied van luchtkwaliteits­
verwachtingen en heranalyses, mede op basis van
satellietgegevens.
Daarnaast bestaan er eerste verkenningen om het
ruimtelijk oplossend vermogen van metingen vanuit
de ruimte of vanuit de atmosfeer nog verder te
verbeteren. Zo is het momenteel al mogelijk om
met vliegtuigmetingen op hoge resolutie (10m x
10m) NO2-emissies bij hotspots in kaart te brengen,
en wordt gewerkt aan ontwerpen voor satelliet­
instrumenten die in de toekomst kunnen gaan
meten met een ruimtelijk oplossend vermogen van
1 x 1 km of beter.

Annexen

Annex 7
Literatuurlijst

57

Europe: the MACC-II daily ensemble production,
Geoscientific Model Development, 8, 2777-2813.
doi: 10.5194/gmd-8-2777-2015.

Compendium voor de Leefomgeving. (2019).

Martin, N.A., Ferracci, V., Cassidy, N., Hook, J.,

Ammoniakemissie door de land- en tuinbouw,

Battersby, R.M., Amico di Meane, E., ... & Seitler, E.

1990-2017. https://www.clo.nl/indicatoren/

(2019). Validation of ammonia diffusive and pum-

nl0101-ammoniakemissie-door-de-land--en-tuin-

ped samplers in a controlled atmosphere test

bouw

facility using traceable Primary Standard Gas

Dalgaard, T., Hansen, B., Hertel, O., Hutchings, N. J.,
Jacobsen, B. H., Jensen, L. S., … Vejre, H. (2014).
Policies for agricultural nitrogen management—

Mixtures. Atmospheric Environment, 199, p. 453462. doi: 10.1016/j.atmosenv.2018.11.038
Noordijk, H., Braam, M., Stolk, A.P., Van Pul, W.A.J.,

trends, challenges and prospects for improved

Wichink Kruit, R.J. (2018). Quality of the Gradko

efficiency in Denmark. Enviromental Research

passive samplers in the MAN monitoring net-

Letters, (9). doi:10.1088/1748-9326/9/11/115002

work.. RIVM Report 2018-0105. https://www.rivm.

De Pue, D. (2019). Insights into the spatially differen-

nl/bibliotheek/rapporten/2018-0105.pdf

tiated control of ammonia emissions from lives-

Reinds, G. J., Bak, J., Rouil, L., Scheuschner, T.,

tock farming in Flanders (Doctoral dissertation,

Schaap, M., Hendriks, C., … Wamelijk, W. (2019).

Gent University, Gent, Belgium).

Ammonia Regulations in Northern Europe.

EMEP/EEA air pollutant emission inventory guide-

Summary of policies and practises in France,

book 2016. (2016). https://www.eea.europa.eu/

Germany, the United Kingdom, the Netherlands

publications/emep-eea-guidebook-2016/

and Denmark. Aarhus University, DCE – Danish

download

Centre for Environment and Energy, 321.

Goedhart, P.W., Mosquera, J., Huijsmans, J.F.M. (2019).
Estimating ammonia emission after field application of manure by the integrated horizontal flux
method: a comparison of concentration and wind
speed profiles. Soil Use and Management, p. 1-13.
doi: 10.1111/sum.12564.
Hazeu, G.W., Schuiling, C., Dorland, G.J., Roerink, G.J.,

Retrieved from http://dce2.au.dk/pub/SR321.pdf
RIVM. (2017, June 20). Wat doen de AERIUSExpertgroepen? https://www.aerius.nl/nl/nieuws/
wat-doen-de-aerius-expertgroepen
RIVM. (2019, July 11). Depositiekaarten. https://www.
rivm.nl/gcn-gdn-kaarten/depositiekaarten
Sauter, F., Van Zanten, M., Van der Swaluw, E., Aben,

Naeff, H.S.D., Smidt, R.A. (2014). Landelijk

J., De Leeuw, F., Van Jaarsveld, H. (2018). The

Grondgebruiksbestand Nederland versie 7

OPS-model: Description of OPS 4.5.2. Bilthoven

(LGN7). Vervaardiging, nauwkeurigheid en

(NL): RIVM. https://www.rivm.nl/media/ops/

gebruik. Rapport 2548, Alterra Wageningen UR,

v4.5.2/OPS-model-v4.5.2.pdf

Wageningen. http://content.alterra.wur.nl/

Schaap, M., Timmermans, R.M.A., Roemer, M.,

Webdocs/PDFFiles/Alterrarapporten/

Boersen, G.A.C., Builtjes, P.J.H., Sauter, F.J.,

AlterraRapport2548.pdf

Velders, G.J.M., Beck, J.P. (2008). The LOTOS-

Lolkema, D.E., Noordijk, H., Stolk, A.P., Hoogerbrugge,

EUROS model: description, validation and latest

R., Van Zanten, M.C., Van Pul, W.A.J. (2015). The

developments, International Journal of

Measuring Ammonia in Nature (MAN) network in

Environment and Pollution, 32(2), p. 270-290. doi:

the Netherlands. Biogeosciences, 12, p. 5133-5142.
https://doi.org.10.5194/bg-12-5133-2015.

10.1504/IJEP.2008.017106.
Schaap, M., Wichink Kruit, R., Hendriks, C.,

Marécal, V., Peuch, V.-H., Andersson, C., Andersson,

Kranenburg, R., Segers, A., Builtjes, P., & Banzhaf,

S., Arteta, J., Beekmann, M., ... Ung, A., (2015). A

S. (2017). Modelling and assessment of acidifying

regional air quality forecasting system over

and eutrophying atmospheric deposition to ter-

58

Stikstof adviesrapport

restrial ecosystems (PINETI2) (Report No.
(UBA-FB) 002525/1,ENG). Umweltbundesamt
website: http://www.umweltbundesamt.de/
publikationen
Simpson, D., Benedictow, A., Berge, H., Bergström, R.,

description-of-depac-module-dry-deposition-modelling-with-depacgcn2010
Velthof, G.L., Van Bruggen, C., Groenestein, C.M., De
Haan, B.J., Hoogeveen, M.W., Huijsmans, J.F.M.
(2012). A model for inventory of ammonia emissi-

Emberson, L.D. Fagerli, H., ... Wind, P. (2012). The

ons from agriculture in the Netherlands.

EMEP MSW-W chemical transport model – techni-

Atmospheric Environment, 46, p. 248-255.

cal description, Atmospheric Chemistry and
Physics, 12, p. 7825-7865. doi: 10.5194/
acp-12-7825-2012.

https://doi.org.10.1016/j.atmosenv.2011.09.075.
Vlaamse Milieu Maatschappij (VMM). (n.d.).
Resultaten verzuring en vermesting. https://www.

Stephens, A., Leeson, S., Jones, M., Simmons, I., Van

vmm.be/data/verzuring-en-vermesting

Dijk, N., Poskitt, J., ... & C. Tang, S. (2017). MetNH3

Vlaamse Milieu Maatschappij. (2017, June).

whim bog intercomparison: Off-line ammonia

Berekening ammoniakemissie in de landbouw

metrology intercomparison. Edinburgh, UK:

verfijnd. https://www.vmm.be/nieuwsbrief/juni-

Centre for Ecology and Hydrology. http://nora.

2017/

nerc.ac.uk/id/eprint/517844/13/N517844CR.pdf

berekening-ammoniakemissie-in-de-land-

Sutton, M.A., Dragosits, U., Geels, C., Gyldenkærne, S.,

bouw-verfijnd

Misselbrook, T.H. (2015). Review on the scientific

Vlaamse Milieu Maatschappij. (2018). Monitoringsplan

underpinning of calculation of ammonia emission

VMM: jaarlijkse rapportering van emissies, con-

and deposition in the Netherlands. https://edepot.

centraties en modelresultaten voor NOx en NH3

wur.nl/357694

– editie 2018.

Umweltbundesamt. (n.d.). German Informative
Inventory Report. https://iir-de.wikidot.com/
Van Bruggen, C., Groenestein, C.M., Huijsmans, J.F.M.,
Van der Kolk, J.W.H., Lagerwerf, L.A., Luesink,

Vlaamse Milieu Maatschappij. (n.d.). Ammoniak.
https://www.vmm.be/lucht/verzuring-en-vermesting/ammoniak
Vlaamse Milieu Maatschappij. (n.d.). Depositie.

H.H., Van der Sluis, S.M., & Velthof, G.L. (2018).

https://www.vmm.be/lucht/verzuring-en-vermes-

Analyse van de ammoniakemissie uit de land-

ting/depositie#section-0

bouw in de periode 2005-2016. https://www.rijks-

Wichink Kruit, R.J., Aben, J., De Vries, W., Sauter, F.,

overheid.nl/documenten/rapporten/2018/12/03/

Van der Swaluw, E., Van Zanten, M.C., Van Pul,

analyse-van-de-ammoniakemmissie-uit-de-land-

W.A.J. (2017). Modelling trends in ammonia in the

bouw-in-de-periode-2005-2016.

Netherlands over the period 1990-2014.

Van Bruggen, C., & Geertjes, K. (2019). Stikstofverlies
uit opgeslagen mest: Stikstofverlies berekend uit
het verschil in verhouding tussen stikstof en fosfaat bij excretie en bij mestafvoer. Den Haag (NL):
Centraal Bureau voor de Statistiek. Retrieved
from: https://www.cbs.nl/nl-nl/maatwerk/
2019/44/stikstofverlies-uit-opgeslagen-mest.
Van Zanten, M.C., Sauter, F.J., Wichink Kruit, R.J., Van
Jaarsveld, J.A., Van Pul, W.A.J. (2010). Description
of the DEPAC module: Dry deposition modelling
with DEPAC_GCN2010. RIVM rapport 680180001.
Bilthoven (NL): RIVM. https://www.rivm.nl/publicaties/

Atmospheric Environment, 154, p. 20-30. doi:
10.1016/j.atmosenv.2017.01.031

Colofon
Opdrachtgever
Minister van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit
Opdrachtnemer
Adviescollege Meten en Berekenen Stikstof
Samenstelling
De heer prof. dr. L. Hordijk, voorzitter
De heer prof. dr. ing. J.W. Erisman
De heer dr. H. Eskes
De heer dr. J.C. Hanekamp
De heer prof. dr. M.C. Krol
Mevrouw prof. dr. P.F. Levelt
De heer prof. dr. M. Schaap
De heer prof. dr. ir. W. de Vries
Wetenschappelijk Secretariaat
De heer A. Visser MSc
Datum
5 maart 2020

60

Stikstof adviesrapport