TNO PUBLIEK

Westerduinweg 3
1755 LE Petten
Postbus 15
1755 ZG Petten

TNO-rapport - 2020 R11767A

www.tno.nl
T +31 88 866 50 65

Houtrook uit particuliere kachels: zoektocht
naar
indicatoren
en
verkenning
van
mogelijkheden voor reductie van overlast

Datum

26 maart 2020

Auteur(s)

Arjan Plomp, Arjan Hensen, Pim van den Bulk, Arnoud Frumau,
Marcus Blom

Exemplaarnummer
Oplage
Aantal pagina's
Aantal bijlagen
Opdrachtgever
Projectnaam
Projectnummer

2
36 (incl. bijlagen)
Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat (IenW)

Alle rechten voorbehouden.
Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van
druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande
toestemming van TNO.
Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van
opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor
opdrachten aan TNO, dan wel de betreffende terzake tussen de partijen gesloten
overeenkomst.
Het ter inzage geven van het TNO-rapport aan direct belanghebbenden is toegestaan.
© 2019 TNO

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

2 / 36

Samenvatting
In opdracht van het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat (IenW) heeft TNO
onderzoek naar houtrook uit kleine (particuliere) houtkachels uitgevoerd en in dit
rapport beschreven. Allereerst wordt het onderzoek beschreven met de
onderzoeksvraag of indicatoren ten gevolge van houtrook met voldoende
nauwkeurigheid en tegen acceptabele kosten kan worden gemeten. Het tweede
onderzoek richtte zich op de technische mogelijkheden om de overlast van houtrook
te reduceren, namelijk verhoging van de schoorsteen en toepassing van een
elektrostatisch filter.
Het is technisch goed mogelijk om op basis van indicatoren als koolstofmonoxide,
fijnstof, Black Carbon of formaldehyde, de immissie ten gevolge van houtrook nabij
een schoorsteen te meten. Deze indicatoren zijn succesvol gemeten op ongeveer
10 meter afstand hemelsbreed van de schoorsteenmonding. Op basis van
de gemeten concentratie tijdens het stoken van hout in vergelijking met de
achtergrondconcentratie en de gunstige signaal/ruis verhouding, is koolstofmonoxide
een van de meest geschikte indicatoren voor metingen. Omdat er echter meerdere
bronnen van koolstofmonoxide mogelijk zijn, kunnen de metingen worden aangevuld
met Black Carbon of formaldehyde om met meer zekerheid houtrook als bron aan te
kunnen wijzen.
Deze experimenten zijn uitgevoerd onder relatief gunstige condities. Zeker als
ongunstige condities een rol spelen (zoals lage schoorstenen, slecht stookgedrag,
ongunstige meteorologische condities), kan de concentratie op leefniveau aanzienlijk
hoger zijn dan bepaald in deze experimenten. Het is wenselijk om aanvullende
metingen op leefniveau uit te voeren, bij voorkeur onder ongunstige condities. Deze
worden idealiter gecombineerd met ervaren overlast in brede zin. Mogelijk kan
hierdoor een relatie worden gelegd tussen concentratie-pieken en overlast ten
gevolge van houtrook.
Bij deze alternatieve aanpak kan overlast worden gerelateerd aan bijvoorbeeld de
concentratie van de gemeten indicator. Op basis daarvan kan een theoretische
schaal worden gedefinieerd met een maximum immissie-concentratie waarboven
overlast verwacht kan worden. Bij een dergelijke vormgeving kan er ook nog rekening
gehouden worden met geringe afstanden tussen de houtrookbron en de gehinderde,
en de kwaliteit van het stoken (slechte stook leidt tot meer emissies), welke resulteren
in een toenemende immissie-concentratie op het niveau van de gehinderde. Dit lijkt
vooral kansrijk voor Black Carbon, omdat het verschil in de achtergrondconcentratie
en de gemeten concentratie bij het stoken van hout voldoende significant is.
Tenslotte, er zijn meerdere mogelijkheden om houtrook-overlast te reduceren.
Veelal wordt daarbij eerst gekeken naar de brandstofkwaliteit en het type installatie.
Het verhogen van schoorstenen kan eveneens een (deel)oplossing bieden,
maar hierbij is nadrukkelijk aandacht voor de schoorsteentrek van belang. Een te
hoge schoorsteentrek leidt tot een toename van emissies; dit kan (deels) worden
opgelost door toepassing van een trekbegrenzer op een schoorsteen. Daarnaast is
er gemeten aan een elektrostatisch filter op een schoorsteen. Een dergelijk filter blijkt
goed in staat om de emissie van fijnstof (ook wel aerosolen genoemd) aanzienlijk te
reduceren. Een nageschakelde techniek als deze zal de overlast richting de
leefomgeving reduceren.

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

3 / 36

Inhoudsopgave
Samenvatting ........................................................................................................... 2
1

Inleiding .................................................................................................................... 4

2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8

Praktijkmeting indicatoren houtrook ..................................................................... 6
Inleiding op mogelijke indicatoren voor houtrookoverlast.......................................... 6
Emissiefactoren indicatoren ...................................................................................... 6
Achtergrondconcentraties in de buitenlucht .............................................................. 7
Black Carbon – metingen en relatie met houtrook .................................................... 8
Meetcampagnes: een overzicht ................................................................................. 9
Metingen aan de schoorsteen ................................................................................... 9
Meting op 10 meter afstand ..................................................................................... 12
Metingen op grotere afstanden ................................................................................ 23

3
3.1
3.2

Beperking overlast houtrook: schoorsteenhoogte en elektrostatisch filter ... 26
Invloed van de schoorsteenhoogte en belang van trekbegrenzer .......................... 26
Inzet van een ESP ................................................................................................... 27

4

Conclusies .............................................................................................................. 30

5

Literatuur ................................................................................................................ 33

6

Ondertekening ....................................................................................................... 36

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

4 / 36

1 Inleiding
Het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat (IenW) heeft TNO opdracht gegeven
om te onderzoeken of er een geschikte (technische) meetmethode bestaat,
of ontwikkeld kan worden, die door gemeenten met voldoende nauwkeurigheid en
tegen acceptabele kosten kan worden gebruikt bij overlastsituaties die ten gevolge
van houtrook uit kleine (particuliere) houtkachels zijn ontstaan1.
Het stoken van hout in kachels of haarden kan bij omwonenden leiden tot
(geur)hinder en gezondheidsklachten, wat allemaal aspecten zijn van ‘overlast’. Om
overlast door het stoken van hout en andere vaste brandstoffen door particulieren te
voorkomen en/of te verminderen, is, mede op initiatief van de Rijksoverheid, het
Platform Houtrook en Gezondheid ingesteld. Een van de oplossingsrichtingen ter
vermindering van overlast door houtrook, die door het Platform is aangedragen, is de
ontwikkeling van een meetmethode waarmee de overlast van houtrook in de
leefomgeving aantoonbaar gemaakt kan worden. De Rijksoverheid heeft deze
oplossingsrichting overgenomen met het doel de handhaving door gemeenten en
omgevingsdiensten bij houtrookoverlast te ondersteunen1.
In dit onderzoek zijn enkele mogelijkheden verkend om overlast te reduceren, in het
bijzonder de invloed van schoorsteenverhoging en het effect van een nageschakeld
filter, namelijk de elektrostatische precipitator (ESP).
Het doel van het onderzoek is om goed meetbare indicatoren voor houtrookoverlast
te identificeren, op basis waarvan overlast (gezondheidsklachten) in de leefomgeving
objectief bepaald zou kunnen worden. Het uiteindelijke doel is om de overlast
zodanig te kunnen vaststellen, dat er bij overlast-gevende situaties handhavend
opgetreden zou kunnen worden.
In het verleden zijn diverse rechtszaken rondom houtrookoverlast aangespannen
(Habitat, 2010; diverse gerechtelijke uitspraken). Er is daarbij in een aantal gevallen
gebruik gemaakt van modelberekeningen, met name om de verspreiding van fijnstof
en BaP (benzo(a)pyreen) naar de leefomgeving te berekenen, en metingen, van met
name fijnstof. Zowel op basis van modelberekeningen als metingen zijn tot op heden
geen normoverschrijdingen vastgesteld, op zodanige wijze dat dit heeft geleid tot een
gerechtelijke uitspraak in het voordeel van gehinderden (Habitat, 2010; Infomil,
2019).
Zoals hiervoor beschreven, is het uiteindelijke doel om de overlast als gevolg van
houtrook objectief te kunnen vaststellen, en dat in de toekomst op basis daarvan
handhavend opgetreden zou kunnen worden bij overlastgevende situaties.
Vermoedelijk zal een nieuwe schaal voor overlast moeten worden gedefinieerd.
Dit onderzoek is erop gericht om emissies en immissies van meetbare componenten
(technisch) te kunnen detecteren.
Op verzoek van de Rechtbank Oost-Brabant heeft de Stichting Advisering
Bestuursrechtspraak (StAB) recent een rapport uitgebracht omtrent mogelijkheden

1

Kamerbrief 30 mei 2018 - Reactie op brief Platform Houtrook en Gezondheid. Kamerstuk
30175-293

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

5 / 36

om overlast ten gevolge van houtrook te reduceren. In dat rapport wordt een aantal
beoordelingsmogelijkheden beschreven, zoals de installatie, de brandstofkwaliteit,
berekende geuroverlast en meetmogelijkheden (StAB, 2019). Uitspraak van de
Rechtbank Oost-Brabant volgt een aanpak in meerdere stappen voor handhaving
door een gemeente (SHE 18/596): eerst een ‘zachte’ aanpak m.n. gebaseerd op
voorlichting, gevolgd door een ‘harde’ aanpak, zoals inspectie, en tenslotte
berekeningen. Metingen kunnen bij een ‘harde’ aanpak helpen om een beter beeld
te krijgen van de werkelijke overlast.

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

6 / 36

2 Praktijkmeting indicatoren houtrook
2.1

Inleiding op mogelijke indicatoren voor houtrookoverlast

De technische mogelijkheden om houtrook te meten in relatie tot geschikte
indicatoren worden in dit hoofdstuk beschreven. Een voorwaarde voor het slagen van
de gewenste meetmethode is dat de meetapparatuur in staat moet zijn om voldoende
snel te meten en bij voorkeur in staat moet zijn om een bron eenduidig te herleiden.
Bij eerder onderzoek is veelal levoglucosan als indicator voor houtrook geselecteerd;
het nadeel van deze indicator is dat het verzameld moet worden op een filter
gedurende langere tijd (meestal enkele uren) en vervolgens ex-situ moet worden
geanalyseerd, d.w.z. analyse achteraf in een laboratorium.
Op basis van de wens tot snelle detectie en (vermoedelijke) correlatie met slechte
houtstook, zijn de volgende indicatoren geselecteerd:
- Black Carbon
- Formaldehyde (H2CO)
- Koolstofmonoxide (CO)
- Fijnstof (PM10 en/of PM2.5)
In situaties van overlast door houtrook is het van belang dat zowel het overlastniveau
nabij de gehinderde zo goed mogelijk wordt vastgesteld, als dat de (vermoedelijke)
bron zo goed mogelijk wordt bepaald. Het lijkt daarom van belang dat
meetapparatuur mobiel ingezet kan worden ofwel dat meerdere meetapparaten in de
leefomgeving eenvoudig opgesteld kunnen worden.
2.2

Emissiefactoren indicatoren

De emissiefactoren per stof en kacheltype zijn opgenomen in Tabel 1, overgenomen
uit de publicatie van Jansen (TNO, 2016). Voor formaldehyde zijn in deze publicatie
geen emissiefactoren gegeven. Deze emissiefactoren zijn overigens exclusief de
zogeheten ‘condensables’.
Deze ‘condensables’ bestaan hoofdzakelijk uit organische stoffen, die snel na het
verlaten van de schoorsteen afkoelen en condenseren tot deeltjes in de lucht
(aerosolen). Deze aerosolen dragen daarmee eveneens bij aan de uitstoot van
fijnstof. Dit fijnstof wordt bij sommige (voorgeschreven) meetmethoden standaard
gemeten, zoals bij verkeersemissies of emissies tijdens koken. Bij metingen aan
(heet) rookgas uit schoorstenen, wordt dit condenseerbaar fijnstof (meestal) niet
gemeten: het bevindt zich nog in de gasfase. De bijdrage van condenseerbaar fijnstof
aan de totale hoeveelheid fijnstof uit houtrook is substantieel en kan oplopen met een
factor 2 tot 3 ten opzichte van emissiefactoren waarin deze bijdrage niet is
opgenomen (Denier van der Gon et al, 2015; Denier van der Gon et al, 2018;
Nussbaumer, 2010).

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

7 / 36

Tabel 1: emissiefactoren van mogelijke indicatoren volgens (TNO, 2016). NB: in referentie is de
eenheid voor Black Carbon onjuist; daarvoor is gecorrigeerd in onderstaande tabel.

Stof

Eenheid

Open
haard

Verbeterd
rendementkachel
3871
28

DINpluskachel

3226
76

Conventioneel
Rendementkachel
6452
73

CO
Black
Carbon
PM10
PM2.5

g/GJ
g/GJ
g/GJ
g/GJ

161
153

194
183

97
92

52
49

2903
10

De toename van voornoemde emissies met de ouderdom van de kachel (en met het
op slechte wijze bedrijven van kachels) wordt bevestigd in diverse andere studies,
zoals (Kelz et al, 2010; Carlsson et al, 2017; Koppejan & De Bree, 2018).
Van de voornoemde indicatoren hebben fijnstof en koolstofmonoxide een direct
verband met de eisen conform Ecodesign; Ecodesign stelt overigens ook eisen
ten aanzien van emissies van VOS (vluchtige organische stoffen) en NO x (EC, 2015).
De emissie-eisen in Ecodesign worden uitgesplitst in (EC, 2015):
Cat 1) Toestellen voor lokale ruimteverwarming met open voorkant, die vaste
brandstof gebruiken
Cat 2) Toestellen voor lokale ruimteverwarming met gesloten voorkant, die vaste
brandstoffen gebruiken, anders dan samengeperst hout in de vorm van pellets
Cat 3) Toestellen voor lokale ruimteverwarming met gesloten voorkant, die
samengeperst hout in de vorm van pellets als vaste brandstof gebruiken
PM-emissie-eisen:
Cat 1) 50 mg/m3 bij 13%O2 of 6 g/kg (dry matter)
→ omgerekend: 32 g/GJ
Cat 2) 40 mg/m3 bij 13%O2 of 2.4-5 g/kg (dry matter)
→ omgerekend: 25 g/GJ
Cat 3) 20 mg/m3 bij 13%O2 of 1.2-2.5 g/kg (dry matter) → omgerekend: 13 g/GJ
CO-emissie-eisen:
Cat 1) 2000 mg/m3 bij 13%O2
Cat 2) 1500 mg/m3 bij 13%O2
Cat 3) 300 mg/m3 bij 13%O2

→ omgerekend: 1273 g/GJ
→ omgerekend: 955 g/GJ
→ omgerekend: 191 g/GJ

De voornoemde omrekeningen zijn uitgevoerd uitgaande van een eis op basis van
een stookwaarde van 19,65 MJ/kg (droge stof) en 4.747 m3 droog rookgas/kg
(droge stof). Volgens de Ecodesign zijn deze emissie-eisen goed haalbaar,
gegeven een aantal voorgeschreven meetmethoden.
2.3

Achtergrondconcentraties in de buitenlucht

De achtergrondconcentraties van de mogelijke indicatoren zijn:
- PM10: 16,5 µg PM10/m3, jaargemiddeld in Nederland 2016. In Utrecht was dit
19,1 µg PM10/m3, jaargemiddeld. In Noord-Nederland was dit 14,8 µg
PM10/m3, jaargemiddeld (RIVM, Grootschalige Concentratiekaart 2017).
- PM2.5: 9,6 µg PM10/m3, jaargemiddeld in Nederland 2016. In Utrecht was dit
11,9 µg PM10/m3, jaargemiddeld. In Noord-Nederland was dit 8,1 µg PM10/m3,
jaargemiddeld (RIVM, Grootschalige Concentratiekaart 2017).

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

-

-

-

2.4

8 / 36

Black Carbon (EC): 0,63 µg EC/m3, jaargemiddeld in Nederland 2016.
In Utrecht was dit 1,00 µg EC/m3, jaargemiddeld. In Noord-Nederland was
dit 0,46 µg EC/m3, jaargemiddeld (RIVM, Grootschalige Concentratiekaart
2017).
CO: op ca 9 meetstations wordt binnen het Luchtmeetnet de
koolstofmonoxide-concentratie in de buitenlucht gemeten. In 2017 varieerde
de jaargemiddelde uurwaarde tussen 216 en 369 µg CO/m3 in Cabauw
respectievelijk Amsterdam (de jaarmaximale uurwaarde in 2017 varieerde
tussen 740 en 4833 µg CO/m3 in Cabauw respectievelijk Wijk aan Zee).
Formaldehyde is typisch een component die in verhoogde concentraties kan
worden aangetroffen in de binnenlucht. De achtergrondconcentratie van
formaldehyde in de buitenlucht is typisch een paar ppb ofwel <10 µg/m3,
terwijl in verstedelijkte gebieden en industriële gebieden de gemeten
concentratie typisch zo’n 20 µg formaldehyde/m3 is (WHO, 2010).
Black Carbon – metingen en relatie met houtrook

Black Carbon kent meerdere definities, maar een belangrijk kenmerk is dat
Black Carbon bestaat uit aerosolen met licht-absorberende eigenschappen.
Black Carbon is veelal het product van onvolledige verbranding en vormt een
onderdeel van roet (VMM, 2016; B. Henzing, persoonlijke mededeling).
Een belangrijke meetmethode voor Black Carbon is om het aandeel
EC (Elemental Carbon) en OC (Organic Carbon) te bepalen o.b.v. NEN-EN16909
2017 (Ambient air – measurement of elemental carbon (EC) and organic carbon (OC)
deposited on filters). Dit is een thermo-chemische analyse op basis van aerosolen,
verzameld op een filter.
Alternatief is om absorption photometers te gebruiken om Black Carbon te meten;
deze zijn veelal gebaseerd op een filter-depositie en een optische meting van de
absorptie van licht, waarbij het resultaat afhankelijk is van de ‘zwart-graad’
(VMM, 2016; B. Henzing, persoonlijke mededeling). Binnen het Landelijk Meetnet
Luchtkwaliteit (LML) wordt op deze wijze gemeten, veelal met de MultiAngle
Absorption Photometer van Thermo, kortweg de MAAP. De fabrikant heeft deze
apparatuur uit productie genomen.
Voor dit onderzoek is gebruik gemaakt van een Magee AE33 (ook wel bekend als
Aethalometer), die zeer geschikt lijkt als alternatief voor de MAAP en ook geschikt
lijkt voor het meten van houtrook volgens de Vlaamse Milieumaatschappij
(VMM, 2016). Dit apparaat meet niet alleen Black Carbon, maar bepaalt ook het
percentage Black Carbon ten gevolge van biomassaverbranding. In de basis vindt dit
plaats door de meetresultaten op de golflengten 470 nm en 950 nm middels een
rekenformule aan elkaar te relateren. Het resultaat van deze berekening is het
percentage Black Carbon gerelateerd aan biomassaverbranding. De VMM (Vlaamse
Milieumaatschappij) heeft gevonden dat deze metingen goed correleren met
houtrook op basis van bepalingen van de hoeveelheid levoglucosan. Hierbij was de
Magee AE33 ingezet om de algemene luchtkwaliteit in een bepaalde omgeving te
meten (VMM, 2016).
Buro Blauw heeft in 2017 gerapporteerd dat verhoogde concentraties van
Black Carbon zijn gemeten ten gevolge van houtrook (op minuutgemiddelde basis),
die significant boven de achtergrondconcentratie uitstijgen (tot max 30 µg EC/m3).
Deze verhogingen werden doorgaans tot 15 minuten gemeten, waarna de
concentratieverhoging weer sterk inzakte (Buro Blauw, 2017).

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

2.5

9 / 36

Meetcampagnes: een overzicht

In het kader van dit onderzoeksproject is een aantal meetcampagnes uitgevoerd om
de (technische) meetmogelijkheden en verschillende meetstrategieën te toetsen.
Bij alle metingen is er gemeten aan afgekoeld rookgas, waardoor de ‘condensables’
(dat zijn aerosolen, die hoofdzakelijk bestaan uit gecondenseerde, organische
emissie) zijn meegenomen in de metingen. Er zijn metingen uitgevoerd direct aan
een schoorsteen van een houtkachel (zie paragraaf 2.6). Deze metingen zijn
uitgevoerd in de winter van 2018. Hierbij werd direct gemeten aan het rookgas,
waarbij het rookgas snel werd verdund en gekoeld. Metingen direct aan een
schoorsteen geven weliswaar geen goed beeld van de concentratie van vervuiling
die omwonenden in de leefomgeving kunnen inademen, maar deze metingen zijn wel
gebruikt om de technische mogelijkheden van diverse metingen indicatief te bepalen
(zie paragraaf 2.6). Daarnaast is het effect van een elektrostatisch filter op de fijnstofemissie van houtrook bepaald (zie paragraaf 3.2). Vervolgens is een houtrook
experiment in Noord-Holland uitgevoerd, waarbij op 12 meter hoogte en 10 meter
afstand van de schoorsteenmonding van een houtkachel direct in de zichtbare
houtrookpluim is gemeten (zie paragraaf 2.7). Dit experiment is uitgevoerd om in een
“ongunstig scenario” immissies te meten: onder aanname dat een gehinderde op een
dergelijke, zeer korte afstand van een houtrook-bron woont en een dergelijke
houtrookpluim inademt. Dit zou de situatie kunnen zijn op bijvoorbeeld een
bovengelegen verdieping of een zolder met ventilatieopeningen, maar mogelijk dat
een neerwaarts zog van de houtrookpluim ook een dergelijk effect sorteert. Er is
eveneens mobiel gemeten.
Daarnaast is de meetwagen een aantal malen ’s avonds en ‘s nachts in Groet
(gemeente Bergen, Noord-Holland) geparkeerd om met stationaire metingen de
mogelijke detectie van houtrookpluimen te onderzoeken. Deze metingen zijn
uitgebreid door gedurende twee dagen en een avond mobiel met de meetwagen te
meten, eveneens voor mogelijke detectie van houtrookpluimen; er is daarbij actief
gezocht naar houtrook. Tenslotte is er gedurende drie weken stationair fijnstof en
Black Carbon gemeten op een huisjespark in Noord-Holland, waarvan het
vermoeden was dat er met enige regelmaat hout werd gestookt op het betreffende
park (zie paragraaf 2.8 voor een beschrijving van enkele resultaten van deze
metingen).
2.6

Metingen aan de schoorsteen

In de winter van 2018 is een praktijkmeting uitgevoerd aan een houtkachel om de
effectiviteit van een filter, namelijk een elektrostatische precipitator (ESP), vast te
stellen. De beschrijving en de discussie over de effectiviteit van de ESP is
opgenomen in paragraaf 3.2. Bij deze kachel van een particulier in het oosten van
Nederland, zie voor meer details paragraaf 3.2, is de meetwagen van TNO geplaatst.
Met behulp van een anti-statische aanvoerleiding en een op maat gemaakte
schoorsteenkap, is rookgas van de houtkachel aangezogen, ca 20x verdund in
stikstof en op ca. 20-25°C gemeten. De metingen werden verricht met:
−

−

TNO PUBLIEK

Een Laser spectrometer van Aerodyne (dual laser pulsed system) voor
simultane detectie van diverse gassen, in het bijzonder koolstofdioxide,
koolstofmonoxide, formaldehyde en methaan. Meetfrequentie tot 10 Hz.
SMPS in combinatie met CPC voor de detectie van fijnstof. De SMPS
(Scanning Mobility Particle Size Spectrometer) meet de hoeveelheid UFP

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

−

10 / 36

(ultrafijnstof) en geeft daarnaast ook een klassenverdeling van de
deeltjesgrootte van ongeveer 10 tot 800 nm. De SMPS maakt gebruik van een
aangelegde elektrische lading op de aerosolen zelf en de grootteafhankelijke
traagheid van de aerosolen om de diverse grootteklassen te onderscheiden.
De lading op de deeltjes wordt aangebracht met behulp van een radioactieve
bron (ioniserende straling). De deeltjes worden met een absolute meetmethode
geteld (een zogenaamde condensation particle counter, CPC). Bij de CPC
wordt voor het aangroeien van de deeltjes, butanol gebruikt. Ieder deeltje wordt
zo in een druppeltje omgezet en met behulp van een laserstraal gedetecteerd.
Het deeltjesspectrum wordt vervolgens berekend.
Een Leckel voor filter-bepaling van totaal-stof. De Leckel is een automatisch
filter-bemonsterings apparaat (CEN EN 12341 (2014) goedgekeurd), geschikt
voor buitengebruik bij alle condities en weersinvloeden. Lucht wordt door een
filter geleid en het fijnstof slaat op het filter neer. In de Leckel kan een cassette
met voorgewogen filters worden geplaatst, deze worden automatisch op een
ingestelde tijd verwisseld. De filters worden na het bemonsteren weer gewogen,
waardoor de concentratie fijnstof per volume-eenheid te bepalen is.

De metingen met behulp van de Laser spectrometer zijn in deze paragraaf nader
geëvalueerd, omdat deze een goed beeld geven van de relatieve
concentratieniveaus van de verschillende gassen in het rookgas; in paragraaf 3.2 zijn
de verdere metingen beschreven. Een voorbeeld van de datareeks is weergegeven
in Figuur 1.

Figuur 1: Voorbeeld van metingen van CO, CO2, N2O, formaldehyde, H2O en diverse
koolwaterstoffen aan (verdund) rookgas van een hout kachel

De concentratiepieken voor koolstofdioxide, koolstofmonoxide, formaldehyde en
methaan in het rookgas zijn weergegeven in Tabel 2. De concentratie is gecorrigeerd
voor de toegepaste verdunning tijdens de metingen. De concentratiepieken worden
vooral waargenomen snel na het bijvullen van de kachel met nieuwe houtbrandstof.
Koolstofmonoxide (CO) laat de sterkste toename zien in houtrook in vergelijking met
de buitenlucht (zie ‘factor toename’ in Tabel 2) en is daarmee de meest gevoelige
indicator van de gassen, die technisch gemeten kan worden in een houtrookpluim.
Complicerend voor CO is dat ook andere verbrandingsprocessen CO emitteren,
bijvoorbeeld het verkeer. Bij meerdere, mogelijke bronnen kan daardoor de
bronduiding van een CO-meting bij een gehinderde worden gecompliceerd.

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

11 / 36

Daarnaast blijkt uit deze resultaten dat formaldehyde (H2CO) op de tweede plaats
staat qua gevoeligheid voor detectie. Dat is wat lager dan voor CO, maar
formaldehyde lijkt specifieker voor houtrook. Tijdens mobiele metingen wordt
regelmatig CO gedetecteerd, afkomstig van bijvoorbeeld passerend verkeer;
formaldehyde wordt echter vrijwel nooit gedetecteerd. Ook methaan (CH 4) laat een
goed meetbare concentratie zien, maar de gevoeligheid ligt lager dan voor CO en
formaldehyde; daarnaast is er een grote verscheidenheid van diverse andere
bronnen van methaan (zoals landbouw en veehouderij, lekkage van aardgas, etc).
Dit kan bronduiding compliceren.
Tabel 2: Samenstelling van de piekconcentratie van gassen in het rookgas van een houtgestookte
kachel (gecorrigeerd voor verdunning)

Component

CO2
CO
H2CO
CH4

Achtergrond
(ppm)

Piek
(ppm)

Factor
toename

400
0,2
0,002
2

400.000
10.000
80
400

1000
50.000
40.000
200

Metingen van rookgas direct uit de schoorsteen resulteren in veel hogere
concentraties dan op leefniveau. Op basis van het overzicht aan metingen in Tabel
2 is een hypothetische berekening uitgevoerd, om de signaal/ruis verhouding in te
schatten en daarmee de kwaliteit van de metingen meer inzichtelijk te maken,
zie Tabel 3. Als de signaal/ruis verhouding hoog is, kan het desbetreffende
meetsysteem
de
indicator
in
de
rookpluim
goed
onderscheiden.
Daarentegen betekent een lage verhouding dat de concentratiepieken moeilijker te
detecteren zijn. Voor de hypothetische berekening is verondersteld dat op leefniveau
benedenwinds van een houtrookbron een CO piek wordt waargenomen, die een
verdubbeling laat zien ten opzichte van de achtergrondconcentratie, bijvoorbeeld van
200 naar 400 ppb. Dan kan op basis van de in het rookgas gevonden ‘factor toename’
ingeschat worden dat de CO2 piek rond de 16 ppm zal zijn, methaan 16 ppb en voor
H2CO 3 ppb. Al deze componenten kennen een onzekerheid in de meting, met name
bepaald door de achtergrondruis in de meting (zie de kolom “achtergrondruis
meting”). De piek gedeeld door de ruis resulteert in de signaal/ruis (S/N) verhouding.
Hieruit wordt geconcludeerd dat de metingen van CO en CO2 in een gunstige
signaal/ruis verhouding resulteren, terwijl methaan en formaldehyde (H2CO) een
duidelijk ongunstiger signaal/ruis verhouding laten zien.
Tabel 3: Hypothetische berekening van concentraties van gassen op leefniveau

Component

Verwachte
piek op
leefniveau
(ppb)*

(geschatte)
ruis meting
(ppb)**

S/N***

CO2
CO
H2CO
CH4

16.000
400
3
16

100
1
1
1

160
400
3
16

*

Concentratieniveaus indien het gas zo verdund wordt dat de CO piek gelijk is aan 2 keer de achtergrondwaarde .
De verwachtte waarde op leefniveau is uitgedrukt in ppb, 1000 ppb =1 ppm.
** Ruis is ingeschat op basis van het meetsignaal van de meetapparatuur zelf
*** S/N = signal-to-noise ratio oftewel signaal/ruis verhouding

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

2.7

12 / 36

Meting op 10 meter afstand

2.7.1 Opzet van de metingen
In November 2018 is een praktijkmeting uitgevoerd aan een houtkachel in
Noord-Holland om de technische detectie van mogelijke indicatoren, in de nabije
omgeving van een houtkachel, vast te stellen (Figuur 2 en Figuur 3). De kachel is
een ingebouwde HR-kachel (=hoog rendement), die met behulp van ventilatoren de
opgewekte warmte rondom de kachel naar de woonruimte blaast. Deze kachel is in
2000 geplaatst. Uit informatie van de fabrikant blijkt dat de kachel voldoet aan de
Amerikaanse EPA-normen. Ook is de kachel “DIN geprüft”, wat een Duits milieukeur
is.
De meetapparatuur is mobiel verplaatsbaar in de meetwagen van TNO, waarin de
volgende apparatuur is opgenomen:
-

-

-

Een Laser spectrometer van Aerodyne (dual laser pulsed system) voor
simultane detectie van diverse gassen, in het bijzonder formaldehyde,
koolstofmonoxide en methaan. De meetfrequentie is maximaal 10 Hz
(ofwel 10 metingen/sec).
Magee Aethalometer AE33 voor de detectie van Black Carbon.
Dit meetinstrument verzamelt continu aerosol op een filter en meet de
transmissie van licht op het beladen deel van het filter versus een onbeladen
deel van het filter als referentie. De analyse wordt uitgevoerd op
7 verschillende optische golflengten. Naast Black Carbon meet dit apparaat
eveneens het percentage Black Carbon gerelateerd aan houtrook
(“biomass burning percentage”); deze meetwaarde van dit instrument is in
een campagne van de Vlaamse Milieu Maatschappij getest en bleek
veelbelovend (VMM, 2016). De ingestelde meetfrequentie is 1 Hz
(ofwel 1 meting/sec).
FIDAS 200 van PALAS voor de detectie van fijnstof. Dit is een (EN 16450
goedgekeurde) aerosol spectrometer, die simultaan PM1, PM2.5 en PM10 kan
detecteren. De detectie-limiet van de FIDAS is 5.0 μg/cm3. De onderste
detectiegrens van de deeltjesgrootte is 0.18 micron en de meetfrequentie
1 meting/minuut.

Bij dit experiment is de rook uit de houtkachel gemeten door de meetwagen naast de
woning te plaatsen. Met behulp van een snuivermast (12 meter hoogte), uitgerust
met een anti-statische aanvoerleiding voor doorvoer van aerosolen, is gedurende de
ochtend gemeten op een afstand van 10 meter hemelsbreed, benedenwinds van de
schoorsteenmonding. Door buiten het rookgaskanaal te meten, kan het rookgas
afkoelen en wordt ook het zogenaamd condenseerbaar fijnstof gemeten. Het meten
van condenseerbaar fijnstof is relevant voor de blootstelling aan houtrook, of anders
geformuleerd: dit is de relevante samenstelling van de lucht waaraan omwonenden
blootgesteld zouden kunnen worden.

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

13 / 36

Figuur 2: Meetwagen met snuivermast: afstand ca 10 meter tot de schoorsteenmonding.
Voorzijde (foto rechts) en achterzijde (foto links) van de gemeten schoorsteen.
De houtrookpluim is zichtbaar op beide foto’s.

Figuur 3: Interieur van de meetwagen (foto links) en opzet van de snuivermast (ca 12 meter hoog)
met anti-statische aanvoerleiding (foto rechts)

De metingen op deze afstand van de schoorsteenmonding staan model voor de
concentratie houtrook bij een “ongunstig scenario”: namelijk indien een nabijwonende
gehinderde op een dergelijke afstand van een houtrook-bron woont en nabij
bijvoorbeeld relevante ventilatie-openingen een dergelijke concentratie kan ervaren.
Bij grotere afstanden zal de gemeten concentratie onder de meeste omstandigheden
altijd lager zijn. Door veranderingen in de windrichting of turbulentie in de wind wordt
de houtrookpluim afwisselend wel en soms ook niet door de inlaat van de
snuivermast opgevangen. Hierdoor laten de metingen direct een beeld zien van
sterke variaties tussen de achtergrondconcentratie en de maximale concentratie.
Overigens zal bij een grotere afstand de kans toenemen dat een snuivermast de
houtrookpluim niet opvangt.
In de middag draaide de wind (van zuid-zuidwest naar zuid-oost) en is de meetwagen
verplaatst naar diverse locaties benedenwinds op grotere afstand van de
schoorsteenmonding; vanaf circa 13.15u is de meetwagen verplaatst. De afstand van
deze locaties was tenminste 70 meter of meer: door andere objecten was de
houtrookpluim bij de windrichting in de middag niet naderbij detecteerbaar.

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

14 / 36

Op het KNMI-station De Kooy was gedurende de meetdag een daggemiddelde
temperatuur van 10°C gemeten. Verder was het relatief zonnig (ca 7.9 uur
zonneschijn) en de gehele dag droog. De gemiddelde windsnelheid was circa 5 m/s
(3 Bft).
De kachel is gestookt met relatief nat brandhout, zodat de emissies relatief hoog
zouden moeten zijn: 20%-27% wood moisture equivalent (gemeten met
Brennenstuhl MD Damp Detector). Het houtverbruik van de kachel was 4,28 kg
(pruimen)hout/uur inclusief opstarttijd van de kachel en 4,25 kg (pruimen)hout/uur,
gedurende de periode dat de kachel op bedrijfstemperatuur was. De kachel is om
9:45u (UTC) opgestart en daarna onafgebroken doorgestookt gedurende de gehele
meetdag (zowel tijdens stationaire metingen in de ochtend, als tijdens de mobiele
metingen in de middag).

2.7.2 Resultaat van de metingen
De metingen zijn verricht om inzicht te geven in de concentratieniveaus van de
verschillende gemeten componenten en daarmee ook in de bruikbaarheid van deze
componenten als tracer of indicator voor houtrook. Een belangrijk aspect is de
signaal/ruis verhouding in de tijdreeksen van de verschillende meetsystemen.
Het signaal wordt bepaald door de gemeten concentratie-piek en de ruis. De ruis
wordt bepaald door de variabiliteit van deze component in het achtergrondsignaal
(variatie in concentratie door verder afgelegen bronnen en de variatie door het
meetinstrument zelf). Een hoge signaal/ruis verhouding laat zien dat het
desbetreffende meetsysteem de indicator in de rookpluim goed kan onderscheiden,
terwijl bij een lage signaal/ruis verhouding dit onderscheid kwalitatief veel minder
goed is.
Black Carbon
De metingen van Black Carbon zijn weergegeven in Figuur 4 en laten zien dat
gedurende de meettijd de concentratie Black Carbon maximaal en kortstondig
oploopt tot circa 100 µg/m3. Het signaal laat duidelijk zien hoe de rookpluim door
verwaaiing en turbulentie de snuivermast soms raakt en soms mist. Dat resulteert in
relatief sterke fluctuaties van de metingen. Daarnaast laat het instrument ook een
variatie in de achtergrond zien. Deze variatie wordt deels bepaald door het instrument
zelf en deels bepaald door feitelijke variatie in de achtergrondconcentratie. In de data
met de hoogste tijdsresolutie (1 Hz) ligt de signaal/ruis verhouding rond de 100.
Als het signaal wordt uitgemiddeld naar een lopend gemiddelde van 10 minuten, lijkt
een duidelijker patroon zichtbaar te worden met een signaal/ruis verhouding van rond
de 30 (zie Figuur 4; groene lijn). Hierdoor worden kortstondige pieken, die een forse
concentratieverhoging laten zien, uitgemiddeld in de tijd; een “forse piek” wordt dus
“weggesmeerd”. Bij uitmiddeling over een langer tijdsinterval gaat een deel van het
signaal “verloren” (zie Figuur 4; rode lijn, lopend gemiddelde over 1 uur) en valt de
signaal/ruis verhouding terug naar ongeveer 10.
Deze metingen laten zien dat met een hoge meetfrequentie er een relevante
concentratie Black Carbon kan worden gemeten en eveneens de houtrookpluim het
beste kan worden gedetecteerd, maar de metingen laten ook zien dat Black Carbon
niet altijd in de rookpluim aanwezig is. Mogelijk kan dit als basis dienen voor een
onderscheid tussen een “schone” en “vieze” houtkachel.
Het uitmiddelen van de meetgegevens is vooral van waarde om de gemiddelde
concentratie gedurende een potentiële blootstellingstijd vast te stellen. Het lopend

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

15 / 36

10-minuten gemiddelde laat zien dat de concentratie toeneemt tot ongeveer
7,5 µg/m3. Hoewel het concentratie-maximum op één moment wat hoger ligt,
is voornoemd maximum bepaald op basis van een wat langere meettijd. Het lopend
uurgemiddelde laat zien dat de concentratie oploopt tot maximaal 2,3 - 2,4 µg/m3.

10000
Black carbon concentratie
(per seconde)
Black carbon (10 min
gemiddelde; rechter-as)
Black carbon (uurgemiddeld;
rechter-as)

Black Carobn (ng/m3)

90000

70000

8000

6000

50000

4000

30000

2000

10000

0

-10000

9:00

9:28

9:57

10:26

10:55

11:24

11:52

Black Carbon (ng/m3)

110000

-2000

Figuur 4: Meting van Black Carbon met behulp van Magee AE33. Om 9.45u (UTC) is de kachel
opgestart en daarna onafgebroken doorgestookt. De blauwe lijn representeert de ruwe
meetdata per seconde (linker-as). De groene lijn is het lopend gemiddelde in de tijd over
10 minuten (rechter-as). De rode lijn is het lopend gemiddelde in de tijd over 1 uur
(rechter-as).

Het gebruikte meetinstrument bepaalt eveneens de hoeveelheid black carbon die kan
worden toegeschreven aan biomassaverbranding. Dit percentage biomass burning
is weergegeven in Figuur 5. Dit percentage is berekend voor het lopend 10 minuutgemiddelde: bij de ingestelde meetfrequentie van 1 Hz fluctueerde deze meting sterk
tussen 0% en 100%. Deze relatie is meer inzichtelijk en grafisch verbeterd door het
lopend 10 minuut-gemiddelde te berekenen. De meting is direct uitgevoerd in de
houtrookpluim, dus vrijwel alle gemeten Black Carbon kan toegeschreven worden
aan biomassaverbranding. De gemeten percentages blijken echter relatief laag te
zijn: het achtergrondniveau ligt op circa 10% en het maximum ligt niet hoger dan 60%
biomass burning.
Hoewel er eerder een sterke correlatie is gevonden tussen het gemeten percentage
biomass burning en metingen van levoglucosan (VMM, 2016), is dit mogelijk
veroorzaakt doordat de metingen van VMM op een willekeurige locatie in de
buitenlucht zijn uitgevoerd, waarbij de afstand tot bronnen relatief ver kan zijn. Of het
berekende biomassa-percentage ook bruikbaar is bij metingen nabij een
houtrookbron, zoals in dit onderzoek, moet nader onderzocht worden.

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

16 / 36

Figuur 5: Meting van Black Carbon (linker-as) en percentage biomass burning (rechter-as) met
behulp van Magee AE33 (berekend als lopend gemiddelde over 10 minuten)

Fijnstof
De concentratie fijnstof is gemeten met behulp van een FIDAS. De metingen (Figuur
6) laten zien dat PM10 en PM2.5 nabij elkaar liggen, wat betekent dat het fijnstof
grotendeels bestaat uit de fractie PM2.5 en kleiner. Dat komt overeen met de
emissiefactoren uit de publicatie van Jansen (TNO, 2016). Het gemeten maximum
van Black Carbon ligt hoger dan voor fijnstof, wat wordt toegeschreven aan de hogere
meetfrequentie van Magee Aethalometer AE33 (meting per seconde) voor de
detectie van Black Carbon in vergelijking met de FIDAS 200 van PALAS (meting per
minuut). Uitgemiddeld in tijd blijkt dat de fijnstofconcentratie hoger is dan de
concentratie Black Carbon, zoals verwacht mag worden.
Omdat fijnstof goed gerelateerd is aan de aanwezigheid van houtrook, is de
concentratie omgerekend naar een (lopend) uurgemiddelde. Dit resulteert in een
uurgemiddelde verhoging van 7 tot 9 microgram fijnstof/m3 ten opzichte van de
achtergrondconcentratie (dit is bepaald door de maximum concentratie te corrigeren
voor de achtergrondconcentratie). In de rookpluim op 10 meter afstand is fijnstof
gedurende de gehele stooktijd wel gedetecteerd. In vergelijking met de metingen van
Black Carbon laat het signaal voor fijnstof zien dat deze meer overeenkomt met het
signaal van de gas-metingen dan het profiel van Black Carbon. Dit laat onverlet dat
ook de fijnstofmetingen worden beïnvloed door verwaaiing en werveling, waardoor
de rookpluim langs de snuivermast gaat. Dit resulteert in een aantal sterke fluctuaties
van de gemeten fijnstofconcentratie.

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

17 / 36

25

Concentration (µg/m3)

20

15

10

5

0
7:48:00 AM
PM2.5

10:12:00 AM

12:36:00 PM

PM2.5 (uurgemiddelde)

PM10

3:00:00 PM
PM10 (uurgemiddelde)

Figuur 6: Meting van fijnstof met behulp van een FIDAS. Om 9.45u (UTC) is de kachel opgestart
en er is daarna onafgebroken gestookt. De groene lijn (PM 2.5) en de blauwe lijn (PM10)
representeren de hoge resolutie meetdata. De paarse lijn (PM 2.5) en oranje lijn (PM10)
representeren het lopende gemiddelde over 1 uur. Vanaf circa 13.15u is de meetwagen
verplaatst.

Gassen
De metingen van gassen met behulp van de laser spectrometer zijn uitgewerkt voor
CO (koolstofmonoxide), CO2 (koolstofdioxide), H2CO (formaldehyde), C2H6 (ethaan)
en CH4 (methaan). In de rookpluim op 10 meter afstand zijn al deze gassen
gedetecteerd en blijken deze gassen gedurende de gehele stooktijd goed te
detecteren (Figuur 7). Daarin onderscheiden deze metingen zich van de metingen
van Black Carbon, die veel kortstondiger piekconcentraties laat zien op de
meetapparatuur dan de gasmetingen. Ook bij de gasmetingen laat het signaal zien
dat de rookpluim niet continu de snuivermast bereikt en dat er sterke fluctuaties in de
gemeten concentratieniveaus zijn.
De CO-concentratie resulteert in een piekmaximum op ca 17.000 ppb
(oftewel 17 ppm). Van de gemeten gassen laat CO de beste signaal/ruis verhouding
zien (zie Figuur 8 en Tabel 4); dit komt ook overeen met de waarnemingen en
berekeningen zoals beschreven onder paragraaf 2.6. De signaal/ruis verhouding
voor andere gassen ligt (aanzienlijk) lager; dit is overigens voor deze metingen ook
bepaald voor methaan en ook deze signaal/ruis verhouding ligt lager dan bij de
koolstofmonoxide-metingen. Overigens komt de concentratieverhouding van CO en
methaan overeen met de onderlinge verhouding van de emissiefactoren uit de
publicatie van Jansen (TNO, 2016).
In de middag zijn de metingen mobiel uitgevoerd en is de meetwagen op diverse
locaties kortstondig geplaatst. De afstand tot de schoorsteen was daarbij aanzienlijk
groter dan gedurende de ochtend: die afstand was tenminste 70 meter of meer.
Door andere objecten was de schoorsteen bij de heersende windrichting in de
middag niet dichter te benaderen. Tijdens de diverse verplaatsingen, is er meestal
gemeten op de voor-inlaat van de meetwagen, en daarmee op ongeveer 3 meter

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

18 / 36

hoogte. Gedurende deze middag was de rookpluim op de toegankelijke locaties niet
te detecteren.
De waargenomen pieken in koolstofmonoxide en methaan moeten toegekend
worden aan diverse andere bronnen in de omgeving variërend van passerend
verkeer (CO) tot landbouw (CH4).
Tussen 15:09 en 15.30u is opnieuw stationair gemeten met behulp van de
snuivermast op ca 80 meter afstand (hemelsbreed) van de schoorsteenmonding.
Op deze meetlocatie was kortstondig een zwakke geur van de kachel waar te nemen.
Er zijn geen gassen of aerosolen gedetecteerd op deze locatie. De houtrookpluim
gaat ofwel langs de inlaat ofwel de menging van de lucht door objecten (zoals een
grote boom en bebouwing) tussen de snuivermast en de schoorsteen is dermate
groot dat de concentratieniveaus onder de detectielimiet van de meetapparatuur
komt.
De metingen na 15.45u zijn relatief ver van de schoorsteenmonding uitgevoerd
(meer dan 300 meter en op de voorinlaat van de meetwagen). De gemeten
concentratiepieken (in het bijzonder CO) worden toegekend aan emissies van
passerend verkeer, zoals hiervoor beschreven.
8000
900000

7000

Concentration (ppb)

5000
500000
4000
3000

300000

2000
100000
1000
-100000

8:24

9:36

10:48

CO2
CO (rechter-as)

12:00

13:12

CO2
CH4 (rechter-as)

14:24

15:36

16:48
0
CO (rechter-as)
CH4 (rechter-as)

Figuur 7: Meting van gassen met behulp van de Aerodyne laser spectrometer. Om 9.45u (UTC)
werd de kachel opgestart en daarna onafgebroken doorgestookt. Tot 13.15u zijn de
metingen stationair uitgevoerd op 10 meter afstand (benedenwinds). Daarna is de
meetwagen diverse malen verplaatst. De rode en gele lijn zijn CO2 (op de linker-as).
De lichtblauwe en donkerblauwe lijn zijn CH4 (op de rechter-as). De groene en oranje
lijn zijn CO (op de rechter-as).

TNO PUBLIEK

Concentration (ppb)

6000

700000

19 / 36

18000

900

16000

800

14000

700

12000

600

10000

500

8000

400

6000

300

4000

200

2000

100

0
8:24
CO

9:36

10:48

12:00

CO (10 min-average; rechter-as)

13:12

Concentration (ppb)

Concentration (ppb)

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

0
14:24

CO (1 hr average; rechter-as)

Figuur 8: Meting van CO met behulp van de Aerodyne laser spectrometer. Om 9.45u (UTC) is de
kachel opgestart en de kachel is daarna onafgebroken gestookt. De blauwe lijn
representeert de hoge resolutie meetdata (linker-as). De oranje lijn is het lopend
gemiddelde in de tijd over 10 minuten (rechter-as). De rode lijn is het lopend gemiddelde
in de tijd over 1 uur (rechter-as).

De koolstofmonoxide-metingen zijn nader uitgewerkt naar lopende gemiddelden in
de tijd (zie Figuur 8). De concentratie koolstofmonoxide varieert tussen 300 en
750 ppb, op basis van het lopend gemiddelde voor 10 minuten. Deze concentratie
loopt maximaal op tot ca 500 tot 550 ppb op basis van het lopend gemiddelde voor
1 uur.
Ook de concentratie formaldehyde (H2CO) is bepaald met behulp van de laser
spectrometer. De concentratie is in het algemeen laag en de hier gerapporteerde
concentraties moeten kwalitatief gebruikt worden omdat er geen gecertificeerde
kalibratiestandaard voor H2CO beschikbaar was (er is voor dit rapport gerekend met
behulp van de Hitran database). Tijdens de meetdag is formaldehyde technisch goed
detecteerbaar in de rookpluim en is er een duidelijk relatie met koolstofmonoxide
(Figuur 9). Het lopend gemiddelde over 10 minuten resulteert in concentraties tot ca.
8 ppb. Het lopend uurgemiddelde laat een toename in de concentratie zien tot ca.
5 ppb (Figuur 10).
Hoewel formaldehyde, net als koolstofmonoxide, volgens de literatuur door meer
bronnen
dan
alleen
houtstook
geëmitteerd
kan
worden
(verkeer,
(oudere) gasgestookte ketels en fornuizen), is tijdens diverse andere
meetcampagnes met de meetwagen niet tot nauwelijks formaldehyde gemeten,
ondanks een zeer grote verscheidenheid van bezochte locaties in Nederland en
daarbuiten. Ook benedenwinds van gasgestookte ketels en fornuizen lijkt H2CO
nauwelijks meetbaar in de buitenlucht. Echt grote bronnen, waar wel in forse
hoeveelheden H2CO uitgestoten wordt, zullen (waarschijnlijk) eenvoudig
identificeerbaar zijn als ‘mogelijk verstorend’ voor houtrookmetingen.

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

20 / 36

150

18000
16000

100

14000
12000
0
8:24

9:36

10:48

12:00

13:12

10000
14:24
8000

-50

6000

Concentration (ppb)

Concentration (ppb)

50

-100
4000
-150

2000

-200

0
Formaldehyde

CO (rechter-as)

Figuur 9: Simultane meting van formaldehyde (blauw; linker-as) en koolstofmonoxide (rood;
rechter-as) met behulp van laser spectrometer.

140

9
8

120

6

80

5

60

4
3

40

Concentration (ppb)

Concentration (ppb)

7
100

2
20

1

0
8:24

9:36

10:48
12:00
13:12
Formaldehyde
Formaldehyde (10 min average; rechter-as)
Formaldehyde (1 hr average; rechter-as)

0
14:24

Figuur 10: Meting van formaldehyde met behulp van QCL. De blauwe lijn representeert de hoge
resolutie meetdata (linker-as). De oranje lijn is het lopend gemiddelde in de tijd over
10 minuten (rechter-as). De rode lijn is het lopend gemiddelde in de tijd over 1 uur
(rechter-as).

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

21 / 36

Tabel 4 : Overzicht van achtergrondwaarden, gemeten concentraties in de meetcampagne,
10 m benedenwinds van houtkachelschoorsteen.

a
b
c
d
e
f
g
h

Component

Achtergrond

Metingen
Pieka
10
minb

1 uurc

Aerosol

µg/m3

µg/m3

µg/m3

µg/m3

Black
Carbon

0,2

100

7,5

2,3 2,4

500

~2

1

2

PM2.5

3

21

-g

11

7

0.5

0.1

5

PM10

3

22

-g

12

7

0.5

0.1

5

Gassen

ppm

ppm

ppm

ppm

ppb

ppb

CO2

400

600

425

422

1.5

~14 x 103 h

100

140

CO

0,2

17

0,75

0,5 –
0,55

85

400

1

400

H2CO

0,002

0,13

0,008

0,005

65

~3

2

1.5

Factor
toenamed

Hypothetische berekening
Verwachte ruis
S/N
f
piek op
meting
leefniveaue
µg/m3
µg/m3

Piek: gemeten maximale concentratie direct op de meetapparatuur
10 min: gemeten maximale concentratie als lopend gemiddelde over 10 minuten
1 uur: gemeten maximale concentratie als lopend gemiddelde over 1 uur
Berekend o.b.v. de piekconcentratie versus de achtergrondconcentratie
Concentratieniveaus indien het gas zo verdund wordt dat de CO piek gelijk is aan 2 keer de achtergrondwaarde
Ruis is ingeschat op basis van het meetsignaal van de meetapparatuur zelf
Waarde voor 10 minuut-gemiddelde nauwelijks afwijkend van piek-concentraties
Voor CO2 is dit de piek in ppb bovenop 400 ppm achtergrond

Naar analogie met de rookgasanalyse, zoals opgenomen in Tabel 2, zijn ook de
meetresultaten op 10 m afstand van de schoorsteen weergegeven in Tabel 4,
zowel de achtergrondconcentratie als de maximale piek. Op basis daarvan is de
zogeheten ‘Factor toename’ berekend, zie ook paragraaf 2.6.
Opnieuw is een hypothetische berekening uitgevoerd, om de signaal/ruis verhouding
in te schatten en daarmee de kwaliteit van de metingen meer inzichtelijk te maken
(zie rechterzijde van Tabel 4): de concentratie CO is genormeerd op het dubbele van
de achtergrondconcentratie (2x 0,2 ppm = 0,4 ppm oftewel 400 ppb). Op basis van
de gemeten verhoudingen, is een inschatting gemaakt van de verwachte
concentratiepiek op leefniveau met behulp van de factor toename (bijvoorbeeld voor
formaldehyde: 65/85 x 2 (verdubbeling concentratie CO t.o.v. achtergrond)
x 0,002 ppm (achtergrondconcentratie formaldehyde = ca 3 ppb; let op omrekening
van ppm naar ppb). In combinatie met de ruis van de metingen (deze ruis is ingeschat
op basis van de metingen op de meetapparatuur zelf) is de signaal/ruis verhouding
bepaald door de hypothetisch berekende piekconcentratie te delen door de ruis.
Hoewel de onderlinge verhouding afwijkt in vergelijking met Tabel 3, liggen de
resultaten wel in dezelfde ordegrootte. Daaruit blijkt eveneens dat de
koolstofmonoxide-meting een gunstige signaal/ruis verhouding laat zien.
Blootstelling op afstand
De metingen zijn op 10 meter afstand van de schoorsteen uitgevoerd, zodat zichtbaar
wordt welke concentratieniveaus er bij eventueel nabij wonende buren te verwachten
zijn: de immissie op niveau van de nabije omgeving. In de zoektocht naar
meetmethoden voor handhaving is het belangrijk als ook op grotere afstand de
immissie geëvalueerd kan worden en succesvol gerelateerd kan worden aan een
emitterende bron.

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

22 / 36

De mobiele metingen bij dit experiment laten zien dat die evaluatie moeilijk is bij een
windsnelheid van ca 5 m/s. De concentratie schaalt ruwweg met de inverse van de
windsnelheid. Bij een lagere windsnelheid is de concentratie hoger, waardoor de
overlast naar verwachting toeneemt.
Naast de windsnelheid zijn ook de afstand en hoogte van de positie van de
gehinderde, ten opzichte van de houtrookbron, van invloed op de blootstelling. Om dit
te illustreren is Figuur 11 opgenomen: een eenvoudige en illustratieve
modelberekening (o.b.v. een eenvoudig Gaussisch pluimmodel), uitgevoerd om het
concentratieprofiel in relatie tot de afstand van de bron zichtbaar te maken.
Deze figuur laat zien hoe de concentratie in de rookpluim afneemt op 12 meter hoogte
met toenemende afstand tot de bron; dit is dus gelijk aan de uitgevoerde metingen
(oranje lijn). Op 10 meter afstand van de bron is de concentratie genormeerd op de
fictieve waarde 1000. Met toenemende afstand daalt de concentratie snel door
verdunning in de (steeds breder en verticaal uitwaaierende) pluim. Voor een
buurtbewoner die zich op grondniveau bevindt (de blauwe lijn) zien we dat de
maximale concentratie circa 5 is en dus een factor 200 lager kan liggen (dan wat er
op 10 meter van de schoorsteen gemeten wordt). Als een omwonende op zolder een
raam open heeft staan, is deze locatie fysiek dichter bij het centrum van de pluim
(de grijze lijn) en daar zal de mogelijke concentratie een orde grootte 30 lager zijn
dan bij metingen op 10 meter afstand. Voor de locatie zolder geldt dat op een afstand
van circa 50 meter van de schoorsteen de hoogste, berekende concentratie wordt
bepaald. Deze locatie is voor iemand op grondniveau aanzienlijk verder van de bron
en dan wordt de hoogste concentratie bepaald op circa 150 meter afstand van de
bron.

Figuur 11: Modelberekening met de concentratie van een willekeurig gas, in de pluim als functie
van de afstand tot de bron. De figuur geeft indicatief de verhouding van de
concentraties weer t.o.v. een fictieve waarde, genormeerd op 1000 (oranje lijn
geprojecteerd op linker-as; meting op 12 meter hoogte nabij de bron). Op de rechter-as
is weergegeven de theoretische situatie op 10 meter hoogte (grijze lijn) en op
grondniveau (blauwe lijn). Omdat ook in verticale richting de afstand tot de bron
toeneemt, is de theoretisch bepaalde concentratie aanzienlijk lager in deze situaties
dan voor de oranje lijn

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

23 / 36

Een belangrijke kanttekening is dat deze factoren indicatief zijn omdat de oriëntatie
van gebouwen ten opzichte van elkaar, objecten die de wind beïnvloeden en de mate
van turbulentie in de atmosfeer, allemaal invloed hebben op de houtrookpluim.
Rookpluimen kunnen achter een huizenblok naar beneden “gezogen“ worden of voor
een groot gebouw juist omhoog worden gestuwd (StAB, 2019).
Daarnaast suggereren deze indicatieve berekeningen, dat een rookpluim in veel
situaties met een grotere afstand tot de bron, alleen succesvol gedetecteerd kan
worden indien de meetinstrumenten een signaal zouden kunnen detecteren dat
ordegrootte 20 tot 200 keer lager is, dan de gemeten concentraties in deze
meetcampagne. Hier nogmaals opgemerkt dat deze indicatieve berekeningen van
toepassing zijn op de gemeten situatie in deze meetcampagne. Er kan niet op
voorhand worden geconcludeerd dat in alle situaties met grotere afstand tot de bron
de meetresultaten niet significant zouden zijn.
2.8

Metingen op grotere afstanden

Zoals beschreven in paragraaf 2.5 is met behulp van de meetwagen een aantal
aanvullende meetcampagnes uitgevoerd, zowel mobiel als stationair. In al deze
gevallen was de afstand tot een mogelijke houtrookbron telkens (veel) groter dan
10 meter. Er is aantal malen ’s avonds en ‘s nachts stationair gemeten op een
parkeerplaats in Groet (gemeente Bergen, Noord-Holland). Het doel was om middels
deze stationaire metingen na te gaan of houtrookpluimen kunnen worden
gedetecteerd. Daarnaast is gedurende twee dagen en een avond mobiel gemeten
met de meetwagen, waarbij actief is gezocht naar houtrookpluimen om deze te
meten. Tijdens deze metingen is er gemeten op de voor-inlaat van de meetwagen,
en daarmee op ongeveer 3 meter hoogte.
Er is tenslotte gedurende drie weken een stationaire meting uitgevoerd op een
huisjespark in Noord-Holland, waarvan het vermoeden was dat er met enige
regelmaat hout werd gestookt op het betreffende park. Tijdens deze meting is fijnstof
en Black Carbon gemeten. Gedurende deze gehele meetperiode op dit huisjespark
zijn echter geen significante concentratiepieken gevonden die gerelateerd konden
worden aan houtrook. Dit komt deels door ongunstige windrichting indien er werd
gestookt, maar vooral doordat er überhaupt relatief weinig werd gestookt in deze
meetperiode, ondanks dat het een relatief koude periode was.
Tijdens een mobiele meetcampagne in April 2019 zijn op een avond tussen 17:30u
en 21:30u op zes verschillende locaties CO pieken gedetecteerd, terwijl tegelijkertijd
houtrook werd geroken. In Figuur 12 en Figuur 13 is een van de gedetecteerde
CO pluimen weergegeven. Onder aanname dat de bron een particuliere woning is
(er was ook geen andere, mogelijke bron zichtbaar), moet de bron van deze
houtrookpluim op een afstand van 50 tot 150 meter van de meetlocatie liggen, onder
aanname dat de emissie afkomstig is van een van de wind-opwaarts gelegen
woningen. De CO piek is goed te detecteren, maar de gemeten concentratie is niet
hoog met 6 ppb boven de achtergrondconcentratie. Formaldehyde werd in het geheel
niet gedetecteerd (zie Figuur 12). Dit is, op basis van de eerder gemeten
verhoudingen van CO en formaldehyde (H2CO), conform verwachting (zie ook Tabel
2, Tabel 3 en Tabel 4).

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

24 / 36

Figuur 12: Metingen in Schoorl benedenwinds van houtstook bron (oranje lijn=CO, geprojecteerd
op de linker-as; blauwe lijn=H2CO, geprojecteerd op de rechter-as)

Figuur 13: Weergave van gemeten CO concentratie in Google Earth. De brede CO-piek, links van
gele markering is op basis van geur toegeschreven aan een houtrookpluim

In Figuur 14 is een deel van de meetresultaten weergegeven van stationaire
metingen op een parkeerplaats in Groet (Noord-Holland). De meetwagen is een
aantal avonden en nachten geparkeerd, terwijl er waarschijnlijk hout is gestookt in de
nabije omgeving. Of deze houtrookpluimen de meetinstrumenten in de meetwagen
hebben bereikt, is niet vastgesteld op basis van visuele waarneming of
geurwaarneming, want de metingen zijn onbemand uitgevoerd. De meetwagen was
hierbij uitgerust met een Laser spectrometer van Aerodyne, voor detectie van
gassen, en een Magee Aethalometer AE33, voor detectie van Black Carbon.
De CO meting resulteerde in een groot aantal pieken, waarvan een deel samenvalt
met gemeten piekconcentraties van ethaan (C2H6). Ethaan kan vrijkomen bij lekkage
van onverbrand aardgas, maar kan ook aan houtstook gerelateerd worden.
In tegenstelling tot methaan heeft ethaan geen landbouw gerelateerde bronnen.
Hoewel de gemeten pieken mogelijk gerelateerd zouden kunnen zijn aan bronnen
van houtrook, kan dit op basis van de simultane metingen van formaldehyde of
Black Carbon niet met zekerheid worden vastgesteld: concentratieverhogingen van
deze componenten vallen niet samen met elkaar. Deze metingen zijn grotendeels

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

25 / 36

onbemand uitgevoerd, daarom is dit ook niet op basis van de heersende geur
vastgesteld.

Figuur 14: Metingen op een parkeerplaats nabij Groet gedurende een periode waarin grote
kans op ‘houtstook’ is (bovenste figuur van 20.00u-23.00u; onderste figuur van
20.00u-22.00u). Blauwe lijnen geprojecteerd op linker-as; oranje lijnen geprojecteerd
op rechter-as.

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

26 / 36

3 Beperking overlast houtrook:
schoorsteenhoogte en elektrostatisch filter
Overlast van houtrook kan worden gereduceerd door schone en moderne kachels
(zoals Ecodesign-kachels) en schone brandstof (droog hout, geen afvalhout met verf
en/of lijmresten) te gebruiken.
Daarnaast wordt in dit verband ook veelvuldig gesproken over het verhogen van een
schoorsteen en het plaatsen van een filter in een schoorsteen.
Schoorsteenverhoging is een beproefde methode waarmee het rookgas beter
verdund
wordt,
voordat
de
rookpluim
het
leefniveau
raakt.
Relevante aandachtspunten bij deze optie zijn alhier beschreven.
Daarnaast is het effect van een elektrostatisch filter gemeten en zijn de resultaten in
dit hoofdstuk gerapporteerd.
Overigens zijn voornoemde opties geen volledig overzicht van de mogelijkheden om
de overlast van houtkachels te reduceren. Er zijn nog andere opties en
aandachtspunten beschikbaar, zoals elders beschreven (Plomp, 2017; Koppejan &
De Bree, 2018; StAB, 2019).
3.1

Invloed van de schoorsteenhoogte en belang van trekbegrenzer

De testmethode voor Ecodesign schrijft een schoorsteentrek voor van 12 Pa. In de
praktijk wijkt de schoorsteentrek bij veel kachels naar boven af ten opzichte van dit
voorschrift, wat het kachelrendement en de emissies van fijnstof, koolstofmonoxide
en vluchtige organische stoffen negatief beïnvloedt (Reichert, 2014).
In het algemeen is het advies om de schoorsteen voldoende hoog, bij voorkeur
0,5 meter boven de nok, uit te laten monden (StAB, 2019).
Hier staat tegenover dat een verhoging van de schoorsteen in het algemeen leidt tot
een toenemende schoorsteentrek. Hoewel verhoging van schoorstenen een
beproefde techniek om een betere verspreiding van de schoorsteen-emissies te
bewerkstelligen, kan dat in het geval van een particuliere houtkachel resulteren in
een toename van de emissies doordat een (te) sterke schoorsteentrek ontstaat.
Deze schoorsteentrek kan weer verbeterd worden door een trekbegrenzer op de
schoorsteen te plaatsen. Dit zal in veel situaties een relatief eenvoudig te plaatsen
hulpmiddel zijn, waarmee de schoorsteentrek op het gewenste niveau ingesteld en
gestabiliseerd kan worden. Trekbegrenzers zijn te koop voor ca 70-170 euro
(aanschafprijs zonder installatie).
Het nog verder verhogen van een (correct geplaatste) schoorsteen, bijvoorbeeld van
0,5 meter naar 2 meter boven nok, lijkt echter maar beperkt effect te sorteren,
zoals berekend voor een schoorsteenverhoging tot 2 meter boven nok (Koppejan &
De Bree, 2018). Dit laat onverlet dat het algemene advies is om de schoorsteen
voldoende hoog, bij voorkeur 0,5 meter boven de nok, uit te laten monden, zodat de
verspreiding en verdunning van houtrook voldoende wordt bevorderd. Daarnaast is
ook aandacht voor de regenkap vereist: veel modellen regenkappen hinderen de vrije
uitmonding van houtrook; beter is het om regenkappen te gebruiken die de
schoorsteentrek voldoende in stand houden, bijvoorbeeld met behulp van een
windvaan (een zogeheten ‘gek’) of een roterende kap (StAB, 2019).

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

27 / 36

Het Bouwbesluit zou ingezet kunnen worden om een aantal complexe situaties te
voorkomen, zoals plaatsing van lage schoorstenen of plaatsing van schoorstenen
nabij kadastrale grenzen.
3.2

Inzet van een ESP

Het wegfilteren van fijnstof uit het rookgas van een (particuliere) houtkachel met een
elektrostatisch filter (ESP) lijkt een geschikte techniek te zijn (Plomp, 2017). Er is in
de winter van 2018 een praktijkmeting uitgevoerd om de effectiviteit van een dergelijk
filter te bepalen. Deze metingen zijn deels geanalyseerd in Paragraaf 2.6 om de
technische mogelijkheden van diverse metingen indicatief te bepalen.
3.2.1 Opzet van de metingen
De bemeten ESP was circa 1 jaar oud en was voor het tweede stookseizoen in
gebruik. De meetapparatuur en meetopzet is in paragraaf 2.6 beschreven.
De ESP kon alternerend aan- en afgeschakeld worden. Tijdens de meting,
die gedurende 6 uur is uitgevoerd, is de ESP diverse malen aan- en afgeschakeld,
in afwisseling met het bijvullen van de kachel. Dit laatste is zodanig uitgevoerd, dat de
invloed van het bijvullen van de kachel op de stof-emissie en omschakeling van de
ESP uitgesloten kan worden: er zijn diverse metingen uitgevoerd met het bijvullen
van de kachel, terwijl de ESP aan- of juist afgeschakeld bleef.

Figuur 15 : Foto van de op maat gemaakte schoorsteenkap. De aanvoerleiding (links op de foto)
voert stikstof aan ter verdunning van het rookgas, dat in de kap wordt aangezogen.
De anti-statische leiding naar de meetwagen is rechts op de foto zichtbaar.

De kachel is gestookt met droog brandhout, haagbeuk, in de vorm van stukhout
(=gekloofd hout): 9,4% watergehalte (gewichtspercentage). Het houtverbruik in de
kachel was 2,65 kg hout/uur gedurende de stooktijd. Het aanmaakhout om de kachel
op te starten is niet gewogen, dus het houtverbruik bij aanvang van de stookcyclus
is niet bekend. De kachel is een HR-kachel (hoog rendement) met secundaire
verbranding, ook wel naverbranding genoemd. De kachel voldoet aan enkele
milieukeuren: Flamme Verte (Frankrijk) en SINTEF (Noorwegen).

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

28 / 36

3.2.2 Resultaten praktijkmeting ESP
De meetresultaten van de stofmetingen zijn samengevat in onderstaande tabel voor
de metingen met behulp van de SMPS als de Leckel-filter bepalingen.

Tabel 5 : meetresultaten van stof in rookgas achter de ESP (mg/m3). De concentratie is
gecorrigeerd voor de toegepaste verdunning met stikstof en gemeten bij circa
kamertemperatuur. Het zuurstofgehalte en het gehalte waterdamp is niet bepaald, dus
de gegeven concentratie is bij actuele rookgascondities.

ESP
aan

ESP
Uit

ESP
aan

ESP
uit

meting
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

SMPS
4.5
4.1

SMPS

Leckel
11
11

Leckel

Gemiddelde
Gemiddelde
(excl 6 en 18)

11

Emissiereductie
ESP
Emissiereductie
ESP (excl 6 en
18)

82
57
0.2
63

145
79
8
65

45
49
0.6
1.7

73
50
6
22

47
71
0.9
1.5

60
72
9
6

22
78
0.7
47

28
71
7
87

29
0.8

67
3

54

1.7

21

72

9.4

79%

70%

97%

87%

Elke meting is uitgevoerd gedurende 15 tot 20 minuten; alleen meetpunt 20 is
gedurende 45 minuten gemeten. Vervolgens is ofwel de kachel bijgevuld ofwel de

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

29 / 36

ESP omgeschakeld. Voor elke meetperiode is de gemiddelde stof-concentratie
berekend.
De meetperiodes 6 en 18 vertonen een duidelijk afwijkend profiel: ondanks dat de
ESP aanstond, is de stof-concentratie hoog en vergelijkbaar met de metingen waarbij
de ESP uit stond. Analyse van de temperatuur bovenin de schoorsteen (deze is
continu gemeten en schommelde meestal tussen 100°C en 120°C), laat zien dat dit
samenvalt met een sterke stijging van de temperatuur bovenin de schoorsteen
(stijging met 30-40°C in circa 7-10 minuten). Dit is niet op andere momenten
waargenomen.
Vermoedelijk is dit veroorzaakt door een onregelmatigheid tijdens de verbranding in
de kachel: de kachel wordt handmatig gestookt, waardoor het verbrandingsproces
niet volledig continu is. Het gebruik van vaste brandstoffen kan een vrij plotselinge,
sterke ontbranding veroorzaken, waarbij mogelijk veel stof vrijkomt, die de ESP
onvoldoende snel kan verwijderen. Een alternatieve verklaring is dat de toename van
het rookgasdebiet door de temperatuurverhoging de werking van de ESP negatief
beïnvloed. Deze verklaringen zijn echter onzeker.

3.2.3 Conclusie van deze meetsessie
De emissiereductie van stof ten gevolge van het gebruik van een ESP blijkt
70%-79%, afhankelijk van de meettechniek. Als de afwijkende meetpunten 6 en 18
buiten beschouwing worden genomen, is de emissiereductie van stof ten gevolge
van het gebruik van een ESP 87%-97%, afhankelijk van de meettechniek.

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

30 / 36

4 Conclusies
Overlast ten gevolge van houtrook uit kachels is een complex dossier, waarin
belanghebbenden direct in hun privé-sfeer betrokken zijn. Enerzijds wordt het stoken
van eigen vuur als een vrijheid ervaren. Anderzijds kan in de directe omgeving van
de houtgestookte kachel of haard overlast worden ervaren ten gevolge van emissies
van houtstook. Deze overlast kan variëren van (geur)hinder tot gezondheidsklachten.
De emissie van houtkachels bevat componenten, die geassocieerd kunnen worden
met gezondheidsklachten. Het is echter relevant om hierbij de concentratie in de
leefomgeving (blootstellingsconcentratie), te relateren aan de blootstellingsduur.
Blootstellingsduur is complex bij overlast ten gevolge van particuliere houtkachels:
veel houtstokers stoken onregelmatig en veelal is de stookduur beperkt tot een aantal
uren op een dag. Daarnaast beïnvloedt de heersende windsnelheid en windrichting
de mate van overlast in de omgeving. Dit compliceert de metingen en mogelijk ook
eventuele handhaving.
De mogelijkheden voor objectieve methoden om te bepalen of de overlast bij
omwonenden beter gekwantificeerd kan worden op basis van metingen van
houtrook-indicatoren is onderzocht. Er zijn in het kader van dit project meerdere type
meetcampagnes uitgevoerd om de technische meetmogelijkheden te onderzoeken
en om de emissie en immissie van houtkachels in de directe omgeving te meten.
Dit omvatte zowel metingen aan de schoorsteen (zie paragraaf 2.6), als metingen
zeer nabij de schoorsteen (in de rookpluim op 10 meter afstand hemelsbreed; zie
paragraaf 2.7) als ook mobiele en stationaire metingen op (aanzienlijk) grotere
afstanden van mogelijke houtrookbronnen (zie paragraaf 2.8). Een belangrijk
argument om op enige afstand van een schoorsteen te meten, is het verschijnsel dat
dan gecondenseerde koolwaterstoffen ontstaan en bijdragen aan de fijnstof-uitstoot
van houtkachels. Dit is relevant voor de immissie in de leefomgeving, oftewel de
ervaren overlast in de omgeving.
Technisch blijken zowel fijnstof, Black Carbon, formaldehyde als koolstofmonoxide
goed te meten aan en nabij de schoorsteen, dus op 10 meter afstand van de
schoorsteen in de rookpluim. Meettechnisch gezien blijkt koolstofmonoxide de beste
indicator als er een houtrookpluim aanwezig is: het verschil in de
achtergrondconcentratie als de gemeten concentratie bij het stoken van hout is
voldoende significant en daarnaast is de signaal/ruis verhouding gunstig.
Metingen van koolstofmonoxide kunnen gecombineerd worden met een parallelle
meting van Black Carbon, dat eveneens een geschikte indicator is om houtrook te
meten. Beide indicatoren zijn niet exclusief aan houtrook toe te wijzen. Door beide
metingen te combineren kan waarschijnlijk wel met meer zekerheid houtrook als bron
aangewezen worden.
Voor het meten van koolstofmonoxide zijn ook relatief goedkope sensoren
beschikbaar. Als deze sensoren technisch geschikt zijn en voldoende geaccrediteerd
kunnen worden, dan biedt dat mogelijkheden voor goedkope metingen.
Maar koolstofmonoxide is niet uniek voor houtrook en kent meer mogelijke bronnen.
Het toewijzen van een immissieconcentratie aan een (houtkachel)bron kan hierdoor
worden bemoeilijkt. Een combinatie van CO met andere componenten, bijvoorbeeld
Black Carbon (of eventueel formaldehyde indien de bron voldoende nabij is) zou een

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

31 / 36

route naar een meetinstrument kunnen zijn. Voor zowel Black Carbon als
formaldehyde zijn (nog) geen (goedkope) sensoren beschikbaar.
Metingen nabij de schoorsteen om het effect op de leefomgeving vast te stellen
(zoals bij buren op 10 meter afstand) zijn wellicht praktischer dan metingen direct aan
de schoorsteen van de houtkachel: er dient dan namelijk toegang te worden verleend
tot de schoorsteen en mogelijk slaagt dat niet altijd. Metingen op grotere afstanden
van de schoorsteen en op leefniveau lijken daarom essentieel. Metingen in de
leefomgeving stellen wel veel hogere eisen aan de meetinstrumenten:
de concentratie kan een veelvoud lager liggen dan ter hoogte van de schoorsteen.
Op grond van metingen zal het dan ook veel minder eenvoudig zijn om overlast van
houtrook vast te stellen.
In geval van Black Carbon zou een theoretische overlastschaal opgesteld kunnen
worden vanwege het verschil in concentratie tijdens houtstook in vergelijking met de
achtergrondconcentratie. In het geval van formaldehyde, CO en fijnstof is de
concentratie bij houtstook in vergelijking met de achtergrondconcentratie
onvoldoende hoog om een theoretische overlast schaal op te stellen.
Gemeten concentraties van de individuele houtrookindicatoren liggen beneden de
opgestelde normwaarden (waarbij opgemerkt dat er voor Black Carbon geen normen
zijn).
Samenvattend:
Het is technisch goed mogelijk om op basis van indicatoren als koolstofmonoxide,
fijnstof, Black Carbon of formaldehyde, de immissie ten gevolge van houtrook uit een
kachel of haard te meten, in ieder geval in de houtrookpluim op 10 meter afstand van
de schoorsteenmonding. Vanwege de gunstige signaal/ruis verhouding,
is koolstofmonoxide een van de meest geschikte indicatoren. Idealiter worden
metingen van koolstofmonoxide aangevuld met metingen van Black Carbon of
eventueel formaldehyde.
In geval van Black Carbon zou een theoretische overlastschaal opgesteld kunnen
worden vanwege het verschil in concentratie tijdens houtstook in vergelijking met de
achtergrondconcentratie. Of deze theoretische grenswaarden bij blootstelling
gerelateerd zijn aan gezondheidsklachten moet in de praktijk onderzocht worden.
Het verdient aanbeveling om daarbij niet enkel het overlastaspect
gezondheidsklachten mee te nemen, maar overlast in brede zin. Bij een dergelijke
vormgeving kan er ook nog rekening gehouden worden met geringe afstanden
tussen de houtrookbron en de gehinderde, en de kwaliteit van het stoken
(slechte stook leidt tot meer emissies), wat resulteert in een toenemende immissieconcentratie op het niveau van de gehinderde.
Tenslotte, er zijn meerdere mogelijkheden om houtrook-overlast te reduceren, zowel
met behulp van technische aanpassingen als gedragsmatige aanpassingen door de
stoker. De kwaliteit van de brandstof en de installatie zijn daarbij van belang.
Het verhogen van schoorstenen kan een oplossing bieden, maar hierbij is
nadrukkelijk aandacht voor de schoorsteentrek van belang. Een te hoge
schoorsteentrek leidt tot een toename van emissies; dit kan (deels) worden opgelost
door toepassing van een trekbegrenzer op een schoorsteen. Daarnaast blijkt dat een
elektrostatisch filter goed in staat is om de emissie van fijnstof (ook wel aerosolen)

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

32 / 36

aanzienlijk te reduceren. Ook hiermee wordt de overlast van fijnstof richting de
leefomgeving gereduceerd.

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

33 / 36

5 Literatuur
Buro Blauw.(2009): Effecten luchtemissies houtkachels sfeerhaarden en
vuurkorven. Rapportnummer BL2009.4503.01
Buro Blauw (2017): Monitoring overlast houtkachels, Zutphen. Metingen van Black
Carbon concentraties bij twee woningen. 4 juli 2017, Rapportnummer
BL2017.8340.02-V01
Carlsson, S.; Gustavsson, L.; Johansson, M.; Persson, H.; Andersen, J.S.; Bjerrum,
M.; Anders, K.S.; Hvidberg, R.B. (2017): Measurements of emissions of EC, OC
and other pollutants from residential wood combustion in the Nordic countries.
Nordic Working Papers. ISSN 2311-0562
Denier van der Gon, H.; Bergström, R.; Fountoukis, C.; Johansson, C.; Pandis,
S.N.; Simpson, D.; Visschedijk, A.J.H. (2015): Particulate emissions from residential
wood combustion in Europe – revised estimates and an evaluation. Atmospheric
Chemistry and Physics, 15, 6503-6519, 2015. doi:10.5194/acp-156503-2015
Denier van der Gon, H.; Henzing, B.; Kranenburg, R.; Visschedijk, A.; Schaap, M.
(2018): Houtstook en de concentraties fijnstof. Tijdschrift Lucht, nummer 2,
Juni 2018, pag. 19-22.
Dimosthenis A.S., S.P. Karakitsios, A. Gotti ( 2011): Exposure to major volatile
organic compounds and carbonyls in European indoor
environments and associated health risk. Env. Int 37 (2011) 743-765
Dusseldorp, A, M. van Bruggen (2007): Gezondheidkundige advieswaarden
binnenmilieu, een update. RIVM rapport nr 609021043/2007
Dusseldorp, A., P.H.Fischer, M,B,A, Dijkema, M.M. Strak (2014).
Luchtkwaliteitsindex aanbevelingen voor de samenstelling en duiding. RIVM rapport
nr 2014-0050
EC (2015): COMMISSION REGULATION (EU) 2015/1185 of 24 April 2015
implementing Directive 2009/125/EC of the European Parliament and of the Council
with regard to Ecodesign requirements for solid fuel local space heaters
GGD (2015) - GGD Groningen in samenwerking met GGD Drenthe en GGD
Fryslân: Overlast door houtrook; onderzoek naar het meten van fijnstof als
hulpmiddel bij het beoordelen van klachten over houtstook.
GGD Kennemerland (2017): Houtrook. Resultaten van het panelonderzoek.
Hagens, W.I., A.J.P. van Overveld, P.H. Fischer, M.E. Gerlofs-Nijland, F.R. Cassee
(2011) Gezondheidseffecten van houtrook. RIVM Rapport 609300027/2011.
Infomil (2019): Hinder door houtkachels. Informatie, literatuur en jurisprudentie
beschikbaar op https://www.infomil.nl/

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

34 / 36

(sublink:
https://www.infomil.nl/onderwerpen/lucht-water/luchtkwaliteit/functies/hinderhoutkachels/#heaa66717-0e37-d109-24ea-b9dde7ea3ec7; laatst bezocht maart
2020)
Janssen, N.A.H, G. Hoek, M. Simic-Lawson, P. Fischer, L. van Bree, H. ten Brink,
M. Keuken, R.W. Atkinson, H. Ross Anderson, B. Brunekreef and F.R. Cassee
(2011): Black Carbon as an Additional Indicator of the Adverse Health Effects of
Airborne Particles Compared with PM10 and PM2,5. EnvironHealth Perspect.,
119,12, 1691-1699.
Kelz, J.; Brunner, T.; Obernberger, I.; Jalava, P.; Hirvonen, M.-R. (2010):
PM emissions from old and modern biomass combustion systems and their health
effects. 18th European Biomass Conference and Exhibition, 3-7 May 2010, Lyon,
France. BIOENERGY 2020+
Koppejan, J.; De Bree, F. (2018): Kennisdocument Houtstook in Nederland.
September 2018, Procede Biomass BV en Buro Blauw BV. Project PB201704
Mathijssen, E.A.M., R.P. Bogers, K.J. Rijs (2018): Gevolgen van Houtstook voor het
binnenmilieu. RIVM-rapport (2018-0170)
Nussbaumer, T (2010): Emissionsfaktoren von Holzfeuerungen und Klimaeffekt von
Aerosolen aus der Biomasse-Verbrennung. 11. Holzenergie-Symposium, 17.
September 2010, ETH Zürich, 2010, ISBN 3-908705-21-5, 67–90
Plomp, A.J. (2017): Mogelijkheden voor emissiereducties bij houtkachels. ECN-N17-006, maart 2017.
Reichert, G. (2014): Investigation of user behavior and operating conditions of
residential wood combustion (RWC) appliances and their impact on emissions and
efficiency. BIOENERGY 2020+ GmbH. www.bioenergy2020.eu
Salthammer, T., T. Schripp, S. Wientzek, M. Wensing (2014): Impact of operating
wood-burning fireplaces ovens on indoor air quality. Chemosphere 103: 205-211.
Salthammer, T, S. Mentese, R. Marutzky (2010): Formaldehyde in the indoor
environment. Chem. Rev. 2010, 110, 2536-2572
SHE 18/596: ECLI:NL:RBOBR:2019:4055. Rechtbank Oost-Brabant, 12 juli 2019,
zaaknummer SHE 18/596.
StAB (2019): Gezondheids- en hindereffecten door houtkachels van particulieren.
STAB Kennisdocument door E. Feringa, I. van der Wal, R. de Vogel, C. Coenrady.
Stichting Advisering Bestuursrechtspraak. 2019, publicatie beschikbaar najaar 2019
TNO (2016): Vernieuwd Emissiemodel Houtkachels. Auteurs: B.I. Jansen en R.
Dröge, TNO 2016 R10318, projectnr 060.03100

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

35 / 36

VMM (2016): Inschatting van de bijdrage van houtverbranding door burgers aan
luchtverontreiniging in Vlaanderen. Door M. van Poppel, W. Aerts, B. Bayens,
R. Brabers, J. Peters, M. Spruyt, J. van Laer. 2016/MRG/R0825
WHO (2010): WHO Guidelines for indoor air quality: selected pollutants.
WHO, 2010, ISBN 978 92 890 0213 4
WHO (2013). Health risks of air pollution in Europe –HRAPIE project.
Recommendations for concentration-response functions for cost-benefit analysis of
particulate matter, ozone and nitrogen dioxide.

TNO PUBLIEK

TNO PUBLIEK | TNO-rapport | 2020 R11767A

36 / 36

6 Ondertekening
Petten, 26 maart 2020

TNO

Dr. J.E. Strijk
Research manager

Arjan Plomp
Auteur
(in samenwerking met Pim van den Bulk, Arnoud Frumau,
Marcus Blom, Arjan Hensen)

TNO PUBLIEK