TOEKOMSTVERKENNING MIRA 2009

Transcriptie

1 TOEKOMSTVERKENNING MIRA 2009 Wetenschappelijk rapport Fotochemische luchtverontreiniging Milieurapport Vlaanderen Vlaamse Milieumaatschappij Van Benedenlaan Mechelen tel fax website

2 Coördinerend auteur Felix Deutsch, Ruimtelijke Milieuaspecten, VITO Auteurs Frans Fierens, Elke Trimpeneers, IRCEL, Afdeling Lucht, Milieu & Communicatie, Vlaamse Milieumaatschappij Stijn Janssen, Nele Veldeman, Ruimtelijke Milieuaspecten, VITO Jurgen Buekers, Rudi Torfs, Milieurisico en gezondheid, VITO Line Vancraeynest, MIRA, Afdeling Lucht, Milieu & Communicatie, Vlaamse Milieumaatschappij Experten David Knight, Afdeling Lucht, Hinder, Risicobeheer, Milieu & Gezondheid, Departement Leefmilieu, Natuur en Energie, Vlaamse overheid Karine Vandermeiren, Afdeling Milieu, Gezondheid, Veiligheid van de Voedselketen, CODA Philippe Van Haver, Afdeling Milieu-, Natuur- en Energiebeleid, Departement Leefmilieu, Natuur en Energie, Vlaamse overheid Laatst bijgewerkt: november

3 Inhoudsopgave 0 Context Beschrijving van het milieuthema Fotochemische luchtverontreiniging Methode: beschrijving model en aannames Algemene werkwijze E-MAP Korte beschrijving E-MAP tool Aanmaken emissiebestanden voor BelEUROS BelEUROS Korte beschrijving van het BelEUROS-model Updates en validatie van het BelEUROS-model NO x -split en randvoorwaarden gebruikt voor de BelEUROSberekeningen Gebruikte meteo Doorrekenen van de 11 sets van emissiebestanden Ozonconcentratiekaarten met een resolutie van 3x3 km Validatie van de modelresultaten a.h.v. metingen Berekeningsmethode van de jaar- en daggemiddelde ozonconcentraties Berekeningsmethode van de indicatoren AOT60ppb-max8u, NET60ppb-max8u, AOT40ppb-vegetatie en AOT40ppb-bossen ExDALY Korte beschrijving model DALY s en externe gezondheidskosten Actualiseren van het model voor DALY s en externe gezondheidskosten Berekeningsmethode van DALY s en externe gezondheidskosten voor de verschillende zichtjaren Inhoud van de scenario s: emissies Vlaamse emissies Referentiescenario Europa-scenario Overzicht Internationale emissies Algemene beschrijving Referentiescenario tot Europa-scenario tot Referentie- en Europa-scenario 2025 en Emissies voor internationale scheepvaart Opvullen van emissies voor ontbrekende landen ( gap-filling ) Combinatie van de Vlaamse emissies voor het referentie- en het Europa-scenario met de buitenlandse emissies Overzichtstabel Vergelijking trend Vlaamse en internationale emissies Referentiescenario Europa-scenario BelEUROS-emissiekaarten Resultaten en bespreking Ozon Validatie van de modelresultaten Jaargemiddelde ozonconcentraties Aantal overschrijdingsdagen voor troposferisch ozon (NET60ppb-max8u)

4 Jaaroverlast van troposferisch ozon (AOT60ppb-max8u) Seizoensoverlast van troposferisch ozon voor gewassen (AOT40ppb-vegetatie) Seizoensoverlast van troposferisch ozon voor bossen (AOT40ppb-bossen) Ozonconcentraties voor het klimaatscenario Analyse en discussie van de resultaten DALY s en externe gezondheidskosten Bijkomende indicatoren als input voor de DALY s DALY s Externe gezondheidskosten Samenvatting (als input voor het scenariorapport MIRA 2009) Referenties Begrippen Afkortingen Eenheden

5 Lijst van figuren Figuur 0.1: Stroomschema en samenhang van de scenarioberekeningen Figuur 0.2: Verband tussen MIRA en NARA 2009: socio-economische verkenning, drie scenario s inzake milieu en drie landgebruikscenario s Figuur 1: Schematische voorstelling van de gevolgde werkwijze Figuur 2: Workflowschema om CORINAIR emissie-inventarissen te ontbinden op het BelEUROS-modeldomein Figuur 3: Basisrooster van het BelEUROS-model (resolutie 60x60 km) Figuur 4: Het gridverfijningsgebied van BelEUROS (resolutie 15x15 km) Figuur 5: Vergelijking van daggemiddelde gemodelleerde en gemeten ozonconcentraties voor het volledige jaar 2006 voor drie Belgische meetstations Figuur 6: Vergelijking van de ruimtelijke spreiding van de jaargemiddelde ozonconcentraties voor 2006 in België. Links: BelEUROS-modelresultaat (15x15km resolutie), rechts: kaart van de geïnterpoleerde meetwaarden (RIO-corine-methodologie) Figuur 7: NO x -split voor de Vlaamse verkeersemissies afkomstig uit MIMOSA IV, zoals gebruikt voor het referentie- en het Europa-scenario van MIRA Figuur 8: Verschil in jaargemiddelde ozonconcentraties per decade tussen de periode en , berekend met het TM3 model (boven) en het STOCHEM model (beneden) Figuur 9: Vergelijking van de gebruikte klimatologie voor de ozonrandvoorwaarden met ozonconcentraties berekend met het globale TM4 model voor het jaar Figuur 10: Schematische voorstelling van de procedure voor het maken van scenariokaarten met een resolutie van 3x3 km Figuur 11: Emissie van SO 2 in het REF- en het EUR-scenario (Vlaanderen, ) Figuur 12: Emissieverloop van SO 2 in het REF- en het EUR-scenario (Vlaanderen, ) Figuur 13: Emissie van NO x in het REF- en het EUR-scenario (Vlaanderen, ) Figuur 14: Emissieverloop van NO x in het REF- en het EUR-scenario (Vlaanderen, ) Figuur 15: Emissie van NMVOS in het REF- en het EUR-scenario (Vlaanderen, ) Figuur 16: Emissieverloop van NMVOS in het REF- en het EUR-scenario (Vlaanderen, ) Figuur 17: Emissie van de ozonprecursoren NO x en NMVOS en het troposferische ozonvormende potentieel (TOFP) in het referentie- en het Europa-scenario Figuur 18: Illustratie van de lineaire interpolatie van het verschil tussen de emissie-waarde van 2020 van NEC 2007 baseline current legislation (referentiescenario) en NEC #6 C&E Package OPTV5 (Europa-scenario) voor de Duitse NO 2 -emissies gerapporteerd onder SNAP- sector S7, ter bepaling van emissiewaarden voor het Europa-scenario voor 2010 en Figuur 19: Emissie van NO x en SO 2 in de Noordzee ( ) Figuur 20: Emissie van PM2,5 en NMVOS in de Noordzee ( ) Figuur 21: Emissie van NO x en SO 2 in de Middellandse Zee ( ) Figuur 22: Emissie van PM2,5 en NMVOS in de Middellandse Zee ( ) Figuur 23: NO x -emissie in Vlaanderen en de buurlanden voor het referentiescenario ( ) Figuur 24: SO 2 -emissie in Vlaanderen en de buurlanden voor het referentiescenario ( ) Figuur 25: NMVOS-emissie in Vlaanderen en de buurlanden voor het referentiescenario ( ) Figuur 26: NO x -emissie in Vlaanderen en de buurlanden voor het Europa-scenario ( ) Figuur 27: SO 2 -emissie in Vlaanderen en de buurlanden voor het Europa-scenario ( ) Figuur 28: NMVOS-emissie in Vlaanderen en de buurlanden voor het Europa-scenario ( ) Figuur 29: NMVOS-emissie in het gridverfijningsgebied van BelEUROS voor het basisjaar

6 Figuur 30: NO x -emissie in het gridverfijningsgebied van BelEUROS voor het basisjaar Figuur 31: SO 2 -emissie in het gridverfijningsgebied van BelEUROS voor het basisjaar Figuur 32: Jaargemiddelde ozonconcentratie in het REF- en het EUR-scenario (Vlaanderen, ) Figuur 33: Jaargemiddelde ozonconcentraties voor alle 3x3 km gridcellen in België voor het referentie- en het Europa-scenario voor alle jaren Figuur 34: Ruimtelijke jaargemiddelde ozonconcentraties in Vlaanderen met en zonder de voorspelde stijging van de ozonachtergrondconcentratie Figuur 35: Jaargemiddelde ozonconcentraties voor alle 3x3 km gridcellen in België voor het referentie- en het Europa-scenario 2030 met en zonder de voorspelde toename van de ozon-achtergrondconcentratie Figuur 36: Verloop van het gemiddelde aantal overschrijdingsdagen (NET60ppb-max8u) in Vlaanderen Figuur 37: NET60ppb-max8u voor alle 3x3 km gridcellen in België voor het referentie- en het Europa-scenario voor alle jaren Figuur 38: Verloop van de AOT60ppb-max8u in Vlaanderen (ruimtelijk gemiddelde) Figuur 39: Relatieve verschillen in AOT60ppb-max8u van de verschillende scenario s t.o.v. het referentiescenario; vergelijking van de situatie in Vlaanderen met deze in Wallonië 77 Figuur 40: AOT60ppb-max8u voor alle 3x3 km gridcellen in België voor het referentie- en het Europa-scenario voor alle jaren Figuur 41: Verloop van de AOT40ppb-vegetatie in Vlaanderen (ruimtelijk gemiddelde) Figuur 42: AOT40ppb-vegetatie voor alle 3x3 km gridcellen in België voor het referentie- en het Europa-scenario voor alle jaren Figuur 43: Verloop van de AOT40ppb-bossen in Vlaanderen (ruimtelijk gemiddelde) Figuur 44: AOT40ppb-bossen voor alle 3x3 km gridcellen in België voor het referentie- en het Europa-scenario voor alle jaren Figuur 45: Relatieve verschillen in AOT60ppb-max8u van de verschillende scenario s t.o.v. het referentiescenario in Vlaanderen en in Wallonië en de invloed van het klimaatscenario Figuur 46: AOT60ppb-max8u voor het referentie- en het Europa-scenario 2030 voor alle Belgische 3x3km gridcellen berekend met meteo 2007 (links) en met meteo 2003 (rechts) Figuur 47: NET60ppb-max8u voor het referentie- en het Europa-scenario 2030 voor alle Belgische 3x3km gridcellen berekend met meteo 2007 (links) en met meteo 2003 (rechts) Figuur 48: AOT40ppb-vegetatie voor het referentie- en het Europa-scenario 2030 voor alle Belgische 3x3km gridcellen berekend met meteo 2007 (links) en met meteo 2003 (rechts) Figuur 49: AOT40ppb-bossen voor het referentie- en het Europa-scenario 2030 voor alle Belgische 3x3km gridcellen berekend met meteo 2007 (links) en met meteo 2003 (rechts) Figuur 50: Verloop van de indicator SOMO35 in Vlaanderen Figuur 51: Verloop van de jaargemiddelde 8u max ozonconcentratie in Vlaanderen Figuur 52: Totaal aantal DALY s tengevolge van blootstelling aan ozon per inwoners voor de verschillende zichtjaren en de twee scenario s (Europa- en referentiescenario)

7 Lijst van tabellen Tabel 1: Aggregatie van MIRA-sectoren tot OPS-sectoren Tabel 2: Koppeling tussen de OPS- en SNAP-sectoren. Per polluent wordt de bijdrage van elke OPS-sector aan de SNAP-sector procentueel uitgedrukt. Indien geen stof werd ingevuld geldt de desbetreffende bijdrage voor alle polluenten (NO x, SO 2 en NMVOS). 19 Tabel 3: Fractie van NO 2 in de NO x -emissies van de verschillende voertuigcategorieën Tabel 4: De EURO normen voor personen- en lichte vrachtwagens met dieselmotor Tabel 5: NO 2 -percentage voor het referentiescenario en het Europa-scenario voor MIRA. Percentage NO 2 in de NO x -emissies van het wegverkeer in Vlaanderen berekend met de input-gegevens voor MIMOSA IV Tabel 6: Overzicht van relatief risico, impactfunctie, incidentie/prevalentie in Vlaanderen, ernst en duur per effect. Deze data werden gebruikt in de berekening van DALY s en externe gezondheidskosten Tabel 7: Externe gezondheidskosten gebaseerd op de Europese NEEDS (2007) studie Tabel 8: Overzicht van gebruikte verdelingen voor ernst en duur bij DALY berekeningen Tabel 9: Overzicht van de maatregelen in de verschillende Vlaamse en IIASA-scenario s Tabel 10: Overzicht van de specifieke problemen bij de extrapolatie van emissiegegevens en de toegepaste oplossing Tabel 11: Prognose voor de scheepvaartemissies voor de Europese zeegebieden gebruikt door IIASA (IIASA, 2008) Tabel 12: Vergelijking van de emissies van internationale scheepvaart in 2020 voor het baseline scenario en het scenario met een beperking tot 0,5 % S in brandstof in de SECA-gebieden Tabel 13: Emissies voor alle polluenten en zeegebieden voor het referentiescenario Tabel 14: Emissies voor alle polluenten en alle zeegebieden voor het Europa-scenario Tabel 15: Overzicht van de landen waarvoor IIASA emissies ter beschikking stelt Tabel 16: Samenvattende tabel van de emissiegegevens die als input voor de emissiemapper gebruikt werden Tabel 17: Doelstellingen voor ozon in de lucht voor de bescherming van de volksgezondheid volgens de EU-richtlijn 2002/3/EG Tabel 18: Doelstellingen voor ozon in de lucht voor de bescherming van ecosystemen volgens de EU-richtlijn 2002/3/EG Tabel 19: DALY s in het referentiescenario berekend met de jaargemiddelde ozonconcentratie en de SOMO Tabel 20: Gemiddelde kost voor korte termijn effecten ozon (sommatie alle effecten) per inwoner per jaar, volgens het referentiescenario

8 Context Toekomstverkenning milieu en natuur Het Milieurapport (MIRA) 2009 en het Natuurrapport (NARA) 2009 verkennen gezamenlijk de toekomst van het leefmilieu en de natuur in Vlaanderen. Het doel is beleidsmakers en het geïnteresseerde publiek inzicht te geven in te verwachten evoluties van het leefmilieu en van de natuur in Vlaanderen bij bepaalde beleidskeuzen en binnen een gegeven socioeconomische context. De toekomstverkenningen in beide rapporten baseren zich op dezelfde socio-economische prognose, milieubeleidsscenario s, klimaatscenario s en landgebruikscenario s. Verder onder deze titel wordt een overzicht gegeven van het studiewerk dat de publicatie Milieuverkenning 2030 onderbouwt. Daartoe zijn 15 afzonderlijke wetenschappelijke rapporten opgesteld. Een wetenschappelijk rapport MIRA 2009 beschrijft uitgebreid de methoden, de scenario s en de resultaten van de toekomstverkenning. Het rapport onderbouwt het scenariorapport Milieuverkenning 2030 en is beschikbaar op Scenario s werden samengesteld in overleg met een expertengroep. Het hele rapport is kritisch nagelezen door dezelfde expertengroep. Scenario s MIRA 2009 maakt een toekomstverkenning van het milieu in Vlaanderen voor de periode aan de hand van drie milieubeleidsscenario s: een referentiescenario, waarbij het beleid ongewijzigd wordt verdergezet; een Europa-scenario, waarbij bijkomende maatregelen worden genomen om Europese milieudoelstellingen voor de periode te halen; een visionair scenario, waarbij verregaande maatregelen worden genomen om klimaatverandering sterk af te remmen en met het oog op een duurzame toekomst. Elk scenario bestaat uit een pakket beleidsmaatregelen waarvan het gezamenlijk effect wordt berekend. De milieuscenario s worden uitgetekend binnen éénzelfde socio-economische omgeving. De gebruikte socio-economische omgeving is op zijn beurt het resultaat van een toekomstverkenning naar verwachte demografische, sociologische en economische ontwikkelingen, opgesteld door het Federaal Planbureau. Daarnaast zijn ook klimaatscenario s tot 2100 ontwikkeld voor Vlaanderen, afgeleid uit internationale klimaatscenario s. Het basisjaar voor de scenarioberekeningen is Het voornaamste zichtjaar is Voor de berekeningen van de invloed van klimaat wordt 2100 als zichtjaar gehanteerd. De berekeningen inzake oppervlaktewater focussen op 2015 en 2027, aansluitend op de Europese Kaderrichtlijn water. De berekeningen gebeuren standaard gebiedsdekkend op niveau Vlaanderen, tenzij de beschikbare gegevens en/of modellen dit niet toelaten of anders vermeld. Scenarioberekeningen en onderlinge samenhang De milieuscenario s zijn uitgewerkt voor de grote economische sectoren en leiden tot uitkomsten op niveau van emissies en energiegebruik. 8

9 Couder J., Verbruggen A., Maene S. (2009) Huishoudens en Handel & diensten. Wetenschappelijk rapport, MIRA 2009, VMM, 2 Lodewijks P., Brouwers J., Van Hooste H., Meynaerts E. (2009) Energie- en klimaatscenario s voor de sectoren Energie en Industrie. Wetenschappelijk rapport, MIRA 2009, VMM, 3. Overloop S., Gavilan J., Carels K., Van Gijseghem D., Hens M., Bossuyt M., Helming J. (2009) Landbouw. Wetenschappelijk rapport, MIRA 2009 & NARA 2009, VMM, INBO.R , Bergen D., Vander Vennet B. (2009) Deelsector glastuinbouw. Wetenschappelijk rapport, MIRA 2009, VMM, 5. De Vlieger I., Pelkmans L., Schrooten L., Vankerkom J., Vanderschaeghe M., Grispen R., Borremans D., Vanherle K., Delhaye E., Breemersch T., De Geest C. (2009) Transport, referentie- en Europascenario. Wetenschappelijk rapport, MIRA 2009, VMM, 6. Van Zeebroeck B., Delhaye E., De Geest C. (2009) Transport, visionair scenario. Wetenschappelijk rapport, MIRA 2009, VMM, De resulterende emissies en energiegebruiken volgens drie milieuscenario s worden geaggregeerd in de kernset milieudata MIRA 2009, beschikbaar op De milieukwaliteit resulterend uit deze emissies wordt voor twee milieuscenario s verder gemodelleerd in de verkenningen luchtkwaliteit. 7. Deutsch F., Fierens F., Veldeman N., Janssen S., Torfs R., Buekers J., Trimpeneers E., Bossuyt M. (2009) Zwevend stof. Wetenschappelijk rapport, MIRA 2009, VMM, 8. Van Avermaet P., Celis D., Fierens F., Deutsch F., Janssen L., Veldeman N., Viaene P., Wuyts K., Staelens J., De Schrijver A., Verheyen K., Vancraeynest L., Overloop S. (2009) Verzuring. Wetenschappelijk rapport, MIRA 2009, VMM, 9. Deutsch F., Fierens F., Veldeman N., Janssen S., Torfs R., Buekers J., Trimpeneers E., Vancraeynest L. (2009) Fotochemische luchtverontreiniging. Wetenschappelijk rapport, MIRA 2009, VMM, Daarnaast zijn toekomstverkenningen opgemaakt voor de kwaliteit van het oppervlaktewater gebaseerd op de scenario s ontwikkeld in het stroomgebiedbeheerplan voor Schelde en Maas. 10. Peeters B., D Heygere T., Huysmans T., Ronse Y., Dieltjens I. (2009) Kwaliteit oppervlaktewater. Wetenschappelijk rapport, MIRA 2009, VMM, Verkenningen voor het landgebruik voor 2 milieuscenario s x 3 landgebruik-scenario s zijn opgemaakt in: 11. Gobin A., Uljee I., Van Esch L., Engelen G., de Kok J., van der Kwast H., Hens M., Van Daele T., Peymen J., Van Reeth W., Overloop S., Maes F. (2009) Landgebruik in Vlaanderen. Wetenschappelijk rapport, MIRA 2009, NARA 2009, VMM, INBO.R , Verkenning voor geluidshinder door verkeer, op basis van de verkenningen voor de sector transport is opgesteld voor twee milieuscenario s in: 12. Botteldoorn D., Dekoninck L., Van Renterghem T., Geentjes G., Lauriks W. Bossuyt M., (2009) Lawaai. Wetenschappelijk rapport, MIRA 2009, VMM, Verkenning van klimaatverandering en waterhuishouding in Vlaanderen op basis van internationale studies en lopende nationale studies is opgesteld in: 13. Willems P., Deckers P., De Maeyer Ph., De Sutter R., Vanneuville W., Brouwers J., ²Peeters B. (2009) Klimaatverandering en waterhuishouding. Wetenschappelijk rapport, MIRA 2009, NARA 2009, VMM, INBO, Overwegingen bij de complexiteit van toekomstverkenningen zijn opgesteld in: 14. Keune H., Morrens B., Loots I. (2009) Hoe omgaan met de complexiteit van milieuvraagstukken? Wetenschappelijk rapport, MIRA 2009, VMM, 9

10 Tot slot behandelt één studie de transitie naar een duurzame samenleving: 15. De Jonge W., Paredis E., Lavrijsen J., Vander Putten E. (2009) Vlaanderen en de transitie naar een koolstofarme economie. Wetenschappelijk rapport, MIRA 2009, VMM, De onderlinge samenhang van voornoemde rapporten wordt geïllustreerd in figuur Figuur 0.1: Stroomschema en samenhang van de scenarioberekeningen

11 Samenhang MIRA-NARA Op de twee milieubeleidscenario s referentie en Europa uit MIRA 2009 worden drie landgebruikscenario s geënt in de natuurverkenning NARA 2009: een scenario referentie, waarbij het beleid uit de periode ongewijzigd wordt verdergezet; een scenario scheiden, waarbij de open ruimte verdeeld wordt tussen de gebruiksvormen ervan; een scenario verweven, waarbij de zorg voor natuur integraal deel uitmaakt van alle landgebruikvormen. De milieu- en de landgebruikscenario s worden uitgetekend binnen éénzelfde socioeconomische omgeving. Voor de resulterende scenario s (Figuur 0.1) worden de verwachte ontwikkelingen op emissies, brongebruik, milieutoestand en gevolgen voor gezondheid doorgerekend door middel van rekenkundige modellen Figuur 0.2: Verband tussen MIRA en NARA 2009: socio-economische verkenning, drie scenario s inzake milieu en drie landgebruikscenario s Landgebruik Referentie (RR) Milieu en klimaat Referentie (R) Landgebruik Scheiden (RS) Socio-economische prognose Landgebruik Verweven (RV) Landgebruik Referentie (ER) Milieu en klimaat Europa (E) Landgebruik Scheiden (ES) 344 Landgebruik Verweven (EV) 11

12 Beschrijving van het milieuthema Fotochemische luchtverontreiniging In het milieuthema Fotochemische luchtverontreiniging wordt de vervuiling van de atmosfeer met een aantal van de meest schadelijke vervuilende polluenten onderzocht. Hierbij horen de polluenten stikstofdioxide (NO 2 ) en vooral ozon (O 3 ). O 3 bezit een sterk oxiderend karakter, is schadelijk voor mensen en vegetatie en het tast materialen aan. Het heeft een negatieve invloed op de longfunctie, vermindert de opbrengst en de stressbestendigheid van gewassen en degradeert sommige materialen en kunstwerken. De vorming van ozon in de atmosfeer gebeurt onder invloed van warmte en zonlicht in aanwezigheid van NO x en NMVOS-componenten. Naargelang de verhouding van beide ozonvoorlopers of ozonprecursoren kan de vorming van ozon ofwel NO x -gelimiteerd ofwel NMVOS-gelimiteerd zijn. In Vlaanderen met zijn in verhouding hoge NO x -emissies verloopt de ozonvorming volgens het NMVOS-gevoelige regime (zie het MIRA-achtergronddocument ). Tegelijkertijd wordt ozon door NO, het hoofdbestanddeel van de NO x -emissies, afgebroken. Bijgevolg leidt een reductie van de NO x - emissies op vele plaatsen in Vlaanderen in een eerste fase tot een toename van de ozonconcentraties. Het huidige Europese emissiereductiebeleid is vooral gericht op een reductie van ozonprecursoren en van verzurende emissies. De EU-richtlijn 2001/81/EG met de National Emission Ceilings (NEC) of Nationale Emissiemaxima (NEM) per lidstaat, gekoppeld aan de geïntegreerde EU-richtlijn luchtkwaliteit (2008/50/EG), spelen hierbij een belangrijke rol. De huidige en het verloop van de toekomstige jaargemiddelde ozonconcentraties en de belangrijkste ozonoverschrijdingsindicatoren tot 2030 werden in het kader van MIRA 2009 in kaart gebracht. Deze prognoses zijn gebaseerd op de ontwikkeling van de emissies van de belangrijkste polluenten in Europa onder de huidige wetgeving (referentiescenario). Bijkomend wordt onderzocht hoe de luchtvervuiling in de toekomst zal evolueren indien er een aantal bijkomende emissiereductiemaatregelen zouden genomen worden (Europascenario). 12

13 Methode: beschrijving model en aannames 2.1 Algemene werkwijze In het hele MIRA 2009 project wordt een geïntegreerde aanpak gevolgd waarbij de nodige informatie stapsgewijs wordt uitgewerkt en waarbij de resultaten worden doorgegeven aan de volgende stap in de keten. In dit onderdeel worden de Vlaamse emissies afkomstig van de verschillende sectorstudies verwerkt en gebruikt voor de doorrekening naar de luchtkwaliteit en de gezondheidskosten. Hiervoor worden de Vlaamse emissies voor de verschillende scenario s aangevuld met Europese emissiegegevens en de emissies worden ruimtelijk gespreid via de emissiemapping tool E-MAP. Deze ruimtelijk gespreide emissies kunnen rechtstreeks in het BelEUROS-luchtkwaliteitsmodel gebruikt worden om de concentraties van ozon voor de verschillende emissiescenario s te bepalen. De relatieve verschillen tussen de BelEUROSoutput van het referentiejaar en de verschillende scenariojaren worden toegepast op de met de metingen van 2007 geïnterpoleerde (RIO-corine model) gegevens. Hierbij worden dan concentratiekaarten met hoge resolutie (3x3 km) gemaakt. Gebruikmakend van de ozonoverschrijdingsindicator SOMO35 worden tenslotte DALY s en gezondheidskosten berekend via het ExDALY-model. Schematisch wordt dit weergegeven in figuur 1. 13

14 392 Figuur 1: Schematische voorstelling van de gevolgde werkwijze Vlaamse emissies Europese emissies E-map ruimtelijk gespreide emissies BelEUROS Concentraties lage resolutie Rio-Corine Concentraties hoge resolutie ExDALY E-MAP meteogegevens Gezondheidseffecten en externe kosten Indicatoren Korte beschrijving E-MAP tool Modellen die de kwaliteit van de omgevingslucht berekenen hebben, naast informatie over het landgebruik, nood aan twee belangrijke vormen van data-invoer: meteo- en emissiegegevens. Een fysische en chemische rekenmodule simuleert de belangrijkste processen in de atmosfeer en het model berekent op basis van deze invoer de concentratie van luchtvervuilende stoffen. De E-MAP tool (Maes et al., 2009) is ontwikkeld om de emissiegegevens in het gewenste inputformaat voor de modellen te berekenen. Luchtkwaliteitsmodellen voeren hun simulaties immers uit op een welbepaald domein dat bestaat uit verschillende cellen (grids). Emissiebestanden worden echter meestal aangemaakt op basis van geografische grenzen (gemeente, regio, land) of worden toegekend aan concrete, ruimtelijke informatie zoals wegen. Dit betekent dat, vooraleer emissiebestanden ingelezen kunnen worden in het domein van een luchtkwaliteitsmodel, eerst een ruimtelijke bewerking van de emissies noodzakelijk is. 14

15 Om luchtemissies, afkomstig van verschillende bronnen, toe te kennen aan welbepaalde gridcellen van een luchtkwaliteitsmodel kan zowel de top down benadering als de bottom up benadering in overweging worden genomen. De bottom up benadering begint met het verzamelen van lokale data en het toekennen van emissiecijfers aan zeer concrete bronnen (zoals huizen, auto s, bedrijven, wegen). Deze informatie wordt vervolgens gecombineerd met emissiefactoren (specifieke emissies per installatie) om emissies per tijdseenheid te berekenen. De emissie-preprocessor voor het BelEUROS- en het OPS-model, de zogenaamde E-MAP tool, is gebaseerd op de top down methode. Deze methode neemt de totale jaarlijkse emissie van een geografische eenheid als uitgangspunt. Dit cijfer wordt vervolgens verdeeld over het betrokken domein, rekening houdend met beschikbare geoinformatie over de populatiedensiteit, het wegennet of het landgebruik. Via E-MAP kan de emissie-input voor het BelEUROS- en OPS-model via een gebruiksvriendelijke interface gegenereerd worden. De ruimtelijke ontbinding van emissiedata gebeurt binnen E-MAP met behulp van zogenaamde substituut- of surrogaatvariabelen, die gebruikt worden om een statistische gewichtsverdeling toe te kennen aan uitstootgegevens. De meest eenvoudige methode om een totaal emissiecijfer om te rekenen tot een lokaal cijfer is via de onderstaande formule: E L = E T V L / V T waarin E L staat voor de lokale emissie, E T de totale emissie, V L de lokale waarde van de substituutvariabele en V T de totale waarde van de surrogaatvariabele. Voorbeelden van substituutvariabelen zijn het aantal inwoners per km 2, het brandstofverbruik, productiecijfers van industrieën; kortom variabelen die toelaten om de werkelijke emissies per ruimte-eenheid goed te benaderen en die veel makkelijker meetbaar zijn dan de eigenlijke emissies. De keuze van dergelijke variabelen is dus een cruciale factor in het karteringsproces. Substituutvariabelen bestaan uit ruimtelijke elementen (een punt, een lijn of een vlak). Een verdeling kan uitsluitend gebaseerd zijn op deze ruimtelijke elementen. Zo kunnen emissies als gevolg van verkeer bijvoorbeeld ontbonden worden door de emissietotalen te spreiden op een wegenkaart. Deze verdeling gebeurt lineair. In GIS systemen kan men echter aan ruimtelijke elementen (features) ook attributen toekennen. Een verdeling kan daardoor ook op basis van attributen gebeuren. Per wegsegment kan bijvoorbeeld informatie over het aantal auto s dat per uur passeert toegevoegd worden. De verdeling van verkeersemissies over een wegenkaart kan bijgevolg ook rekening houden met het verkeersvolume, wat resulteert in een meer realistische spreiding. De uitdaging bij het ontbinden van emissietotalen is dus om zoveel mogelijk geoinformatie op het attribuutniveau te verkrijgen. In sommige gevallen is deze informatie niet aanwezig of vergt het te veel tijd om ze te verzamelen. Bij het spreiden van internationale emissie-inventarissen kan men reeds gespreide emissies (zoals bijvoorbeeld de EMEP-emissies op het 50x50 km EMEP-grid) als ruimtelijke surrogaatvariabelen gebruiken. Deze aanpak heeft verscheidene voordelen. Indien de emissiekaarten werden samengesteld via de bottom up methode is de top down spreiding van de emissietotalen via de gespreide emissiekaarten veel nauwkeuriger dan wanneer surrogaatvariabelen worden gebruikt om emissies te spreiden. In de praktijk blijkt echter dat de meeste milieuadministraties beide methoden gebruiken om een regionale of nationale emissie-inventaris op te stellen Aanmaken emissiebestanden voor BelEUROS a. Emissiebestanden voor BelEUROS Deze paragraaf beschrijft de verschillende stappen die genomen worden om internationale emissiegegevens te ontbinden op het BelEUROS-grid. Figuur 2 voorziet in een blokdiagram dat de verschillende stappen beschrijft om deze ontbinding uit te voeren. 15

16 Figuur 2: Workflowschema om CORINAIR emissie-inventarissen te ontbinden op het BelEUROS-modeldomein Basis data FLOW 1 grof rooster? puntbronnen gebruik de EPER puntbron emissiekaart BelEUROS Grof rooster km 2 FLOW 2 oppervlaktebronnen gebruik SNAP WEBDAB oppervlaktebron emissiekaart BelEUROS Fijn rooster 7,5 7,5 km 2 fijn rooster? FLOW 3 puntbronnen gebruik de EPER puntbron emissiekaart oppervlaktebronnen gebied 1? FLOW 4 aggregeer 28 OPS tot 11 SNAP herschaal B emissies met Vl-Br-Wa sleutel FLOW 4/5/6 gebied 2? FLOW 5 maak oppervlaktebronemissiekaart gebied 3? Bron: Maes et al. (2008) FLOW 6 maak per SNAP sector en per polluent surrogaatvariabelen op basis van geodatabases De basisdata bestaan uit de gekozen emissie-inventaris, of nog, uit de emissies per geografische eenheid die men wenst te spreiden. De basisdata die voor MIRA 2009 werden gekozen worden uitvoerig beschreven in sectie 3. Kort samengevat bestaan ze voor Vlaanderen uit de resultaten van de verschillende sectorstudies. Deze zijn opgedeeld per polluent en rapportagejaar en dit volgens MIRA-sectoren. Buiten Vlaanderen bestaan ze uit nationaal gerapporteerde emissiecijfers opgedeeld volgens sector, polluent en rapportagejaar. De sectoropdeling buiten Vlaanderen gebeurt volgens het internationale SNAP-systeem (Selected Nomenclature for Air Pollution). Het eindresultaat van de ontbindingsprocedure is een emissietabel die kan ingelezen en verwerkt worden door het BelEUROS-model. De tabel bestaat uit de polluent- en sectorspecifieke emissies van puntbronnen die liggen binnen het modeldomein, van oppervlaktebronnen gespreid over een grofmazig grid van 60 km op 60 km en van oppervlaktebronnen gespreid over een fijnmazig grid van 7,5 km op 7,5 km. Zes verschillende stappen zijn nodig om de startdata om te zetten tot het eindresultaat. FLOW 1: De allocatie van emissietotalen afkomstig van puntbronnen aan cellen van het grofmazig BelEUROS-grid gebeurt op basis van informatie uit de Europese EPER databank voor puntbronemissies. FLOW 2: De allocatie van emissietotalen afkomstig van oppervlaktebronnen aan cellen van het grofmazig BelEUROS-grid gebeurt op basis van de gedisaggregeerde emissies afkomstig van de WEBDAB database. FLOW 3: De allocatie van emissietotalen afkomstig van puntbronnen aan cellen van het fijnmazig BelEUROS-grid gebeurt op basis van informatie uit de Europese EPER databank voor puntbronemissies. 16

17 FLOW 4: De allocatie van emissietotalen afkomstig van oppervlaktebronnen aan cellen van het fijnmazig BelEUROS-grid dat samenvalt met Vlaanderen, gebeurt met behulp van de gedisaggregeerde emissies van het OPS-model die als spreidingsvariabele gebruikt worden. De geografische spreiding van het jaar 2004 werd hiervoor gebruikt. Om dit mogelijk te maken is een conversie van SNAP- naar OPS-sectoren en omgekeerd noodzakelijk. Voorafgaande omzetting van MIRA- naar OPS-sectoren gebeurt in preprocessing (zie verder). FLOW 5: De allocatie van emissietotalen afkomstig van oppervlaktebronnen aan cellen van het fijnmazig BelEUROS-grid dat samenvalt met het Brusselse Hoofdstedelijke en het Waalse gewest, gebeurt volgens de methodologie gebaseerd op surrogaatvariabelen. De Belgische emissies worden herschaald om te voldoen aan de relatieve emissieverdeling tussen de Belgische gewesten. FLOW 6: De allocatie van emissietotalen afkomstig van oppervlaktebronnen aan cellen van het fijnmazig BelEUROS-grid dat samenvalt met Nederland, West-Duitsland, Frankrijk, Luxemburg en Groot-Brittannië, worden berekend volgens de methodologie gebaseerd op surrogaatvariabelen. b. Omzetting MIRA-SNAP-OPS-sectoren De verschillende CORINAIR emissie-inventarissen die binnen E-MAP gebruikt worden als basisdata bevatten nationale emissietotalen per polluent, per rapportagejaar en per sector. De sectoropdeling gebeurt volgens het internationale SNAP-systeem. Belgische emissietotalen worden gewoonlijk opgesplitst over de verschillende gewesten volgens relatieve emissieverdelingen tussen de gewesten. De Vlaamse, Brusselse en Waalse emissies die op deze wijze bekomen worden, zijn dan ook opgedeeld volgens SNAPsectoren. Binnen MIRA 2009 worden enkel de aldus bekomen fracties voor het Waalse en het Brusselse Hoofdstedelijke gewest gebruikt. Voor Vlaanderen worden de berekende fracties vervangen door de Vlaamse emissieprognoses uit de sectorstudies. Hiertoe werd de E-MAP emissie-preprocessor uitgebreid zodat het technisch mogelijk was om per sector en per polluent een emissiewaarde voor Vlaanderen vast te leggen. Deze emissiecijfers worden opgedeeld per MIRA-sector aangereikt. Om de koppeling tussen Vlaamse cijfers per MIRA-sectoren en niet-vlaamse cijfers per SNAP-sectoren mogelijk te maken zijn dan ook conversies tussen de sectoren noodzakelijk. Hierbij is het belangrijk op te merken dat de spreiding van de Vlaamse emissiecijfers binnen E-MAP gebeurt volgens OPS-sectoren. Daarom werd geopteerd om de Vlaamse emissieprognoses, aangereikt in MIRA-sectoren, in preprocessing om te zetten naar OPSsectoren, en binnen E-MAP enkel de conversie van OPS- naar SNAP-sectoren en van SNAP- naar OPS-sectoren te implementeren. De omzetting van MIRA-sectoren naar OPS-sectoren gebeurt door aggregatie van enkele MIRA-sectoren en toekenning van de geaggregeerde totalen aan de overeenkomstige OPSsector. Een overzicht wordt gegeven in Tabel 1. Deze omzetting gebeurt in preprocessing. 525 Tabel 1: Aggregatie van MIRA-sectoren tot OPS-sectoren OPS-code sectorbeschrijving OPS sectorbeschrijving MIRA bevolking 1 huishoudens chemie 2.1 chemie ijzer, staal, non-ferro, automobiel, totale sector ijzer, staal, non-ferro, 2.2 machinebouw automobiel, machinebouw voeding-, drank- en voeding-, drank- en 2.3 genotsmiddelenindustrie genotsmiddelenindustrie textiel-, schoen-, leder- en textiel-, schoen-, leder- en 2.4 kledingnijverheid kledingnijverheid papier- en papierwarenindustrie, 2.5 papier- en papierwarenindustrie, 17

18 grafische nijverheid, uitgeverijen, grafische nijverheid, uitgeverijen, ed. ed andere industrieën (bouw, asfalt & andere industrieën (bouw, asfalt & beton, rubber, hout, 2.6 beton, rubber, hout, afvalrecuperatie, afvalrecuperatie, minerale nietmetaal, ) minerale niet-metaal, ) winning en bewerking van steenkool 3.1 winning en bewerking van steenkool cokesovenbedrijven 3.2 cokesovenbedrijven raffinaderijen 3.3 raffinaderijen productie, transport en distributie van elektriciteit en warmte productie, transport en distributie van 3.4 (incl. productie van splijt- en elektriciteit en warmte kweekstoffen) 3.6 productie van splijt- en kweekstoffen productie, transport en distributie 3.5 productie, transport en distributie van van gas veeteelt (stallen & opslag + weide + uitrijden) gas akkerbouw in ruime zin, uitrijden dierlijk mest veeteelt, totaal (stallen&opslag + weide + uitrijden) kunstmestgebruik id landbouw 4.2 akkerbouw in ruime zin, kunstmestgebruik glastuinbouw 4.4 glastuinbouw, brandstofgebruik brandstofverbruik id landbouw uitgezonderd glastuinbouw en visserij 4.1 akkerbouw, brandstofgebruik 4.3 veeteelt, brandstofgebruik 4.5 open lucht tuinbouw, brandstofgebruik visserij 4.7 visserij, brandstofgebruik wegverkeer 5.1 wegverkeer luchtvaart 5.2 luchtvaart Antwerpen 5.2 luchtvaart militair 5.2 luchtvaart Oostende 5.2 luchtvaart Zaventem scheepvaart tussen Noordzeehavens scheepvaart tussen Noordzeehavens binnenscheepvaart 5.4 binnenscheepvaart spoorverkeer 5.5 spoorverkeer goederen 5.5 spoorverkeer reizigers aanverwanten petroleumsector 6.02 aanverwanten petroleumsector afvalverwerking 6.03 afvalverwerking 3.7 Afvalverbranding* individuele bedrijven 6.05 individuele bedrijven tankstations 6.01 benzinetankstations crematoria 6.04 kerkhoven en crematoria reserve gebouwenverwarming in de handelen dienstensector 6.06 gezondheidszorg gebouwenverwarming 6.07 handel gebouwenverwarming 6.08 hotels en restaurants gebouwenverwarming 6.09 onderwijs gebouwenverwarming 6.10 kantoren en administraties 6.11 andere diensten 18

19 * Alle afvalverbrandingsovens zijn vanaf 2006 ook producent van elektriciteit (recuperatie van warmte die vrijkomt bij verbranding van afval), in de MIRA kernset milieudata wordt het totaal van deze emissies opgenomen onder de sector energie. In deze studie is echter geopteerd om de emissies van afvalverbrandingsovens toe te wijzen aan OPS-code 603. Reden hiervoor is dat aldus een meer correcte ruimtelijke spreiding van deze emissies bekomen wordt, gebaseerd op de puntbronnen-emissies van EPER (exacte locatie van afvalverbrandingsovens wordt in rekening gebracht, en niet bv. locatie van energiecentrales). Bij de koppeling naar SNAP-sector wordt OPS-sector 603 ondergebracht bij SNAP-sector S1 en S9 (zie tabel 2). Bron: Maes et al. (2008) De omzetting tussen OPS en SNAP die geïmplementeerd werd in E-MAP is gebaseerd op Tabel 2. De tabel is geschikt om OPS-emissies te aggregeren tot het SNAP-niveau Tabel 2: Koppeling tussen de OPS- en SNAP-sectoren. Per polluent wordt de bijdrage van elke OPS-sector aan de SNAP-sector procentueel uitgedrukt. Indien geen stof werd ingevuld geldt de desbetreffende bijdrage voor alle polluenten (NO x, SO 2 en NMVOS). OPScode sectorbeschrijving OPS polluent bijdrage (%) SNAPcode sectorbeschrijving 100 bevolking 100 S2 niet industriële verbranding 201 chemie NO x 64 S3 nerbranding in de industrie 201 chemie NO x 36 S4 productieprocessen 201 chemie SO 2 48 S3 verbranding in de industrie 201 chemie SO 2 52 S4 productieprocessen 201 chemie NMVOS 79 S3 verbranding in de industrie 201 chemie NMVOS 21 S4 productieprocessen 202 ijzer, staal, non ferro, automobiel en verbranding in de NO machinebouw x 96 S3 industrie 202 ijzer, staal, non ferro, automobiel en NO x 4 S4 productieprocessen machinebouw ijzer, staal, non ferro, automobiel en machinebouw ijzer, staal, non ferro, automobiel en machinebouw ijzer, staal, non ferro, automobiel en machinebouw ijzer, staal, non ferro, automobiel en machinebouw voeding-, drank- en genotsmiddelenindustrie voeding-, drank- en genotsmiddelenindustrie voeding-, drank- en genotsmiddelenindustrie voeding-, drank- en genotsmiddelenindustrie voeding-, drank- en genotsmiddelenindustrie textiel-, schoen-, leder- en kledingnijverheid SO 2 93 S3 verbranding in de industrie SO 2 7 S4 productieprocessen NMVOS 86 S3 verbranding in de industrie NMVOS 14 S4 productieprocessen NO x 98 S3 verbranding in de industrie NO x 2 S4 productieprocessen SO S3 NMVOS 31 S3 verbranding in de industrie verbranding in de industrie NMVOS 69 S4 productieprocessen 205 papier- en papierwaren industrie 100 S andere industrieën (bouw, asfalt & beton, rubber, hout, afvalrecuperatie, minerale niet-metaal andere industrieën (bouw, asfalt & beton, rubber, hout, afvalrecuperatie, minerale niet-metaal andere industrieën (bouw, asfalt & beton, rubber, hout, afvalrecuperatie, NO x 94 S3 100 S4 productieprocessen verbranding in de industrie verbranding in de industrie NO x 6 S4 productieprocessen SO 2 34 S3 verbranding in de industrie 19

20 minerale niet-metaal andere industrieën (bouw, asfalt & beton, rubber, hout, afvalrecuperatie, minerale niet-metaal andere industrieën (bouw, asfalt & beton, rubber, hout, afvalrecuperatie, minerale niet-metaal andere industrieën (bouw, asfalt & beton, rubber, hout, afvalrecuperatie, minerale niet-metaal SO 2 66 S4 productieprocessen NMVOS 83 S3 verbranding in de industrie NMVOS 17 S4 productieprocessen 301 winning en bewerking van steenkool 100 S1 verbranding in energie productie en transformatie cokesovenbedrijven raffinaderijen S4 S1 productieprocessen verbranding in energie productie en transformatie productie, transport en distributie van elektriciteit en warmte (incl. productie van splijt- en kweekstoffen) productie en distributie van gas S1 S5 verbranding in energie productie en transformatie ontginning en distributie van fossiele brandstoffen en brandstofverbruik in de landbouw uitgezonderd glastuinbouw en visserij brandstofverbruik in de landbouw uitgezonderd glastuinbouw en visserij brandstofverbruik in de landbouw uitgezonderd glastuinbouw en visserij brandstofverbruik in de landbouw uitgezonderd glastuinbouw en visserij brandstofverbruik in de landbouw uitgezonderd glastuinbouw en visserij brandstofverbruik in de landbouw uitgezonderd glastuinbouw en visserij NO x 2 S1 NO x 28 S2 NO x 70 S8 SO 2 93 S2 SO 2 7 S8 NMVOS 14 S1 geothermische energie verbranding in energie productie en transformatie niet industriële verbranding andere mobiele bronnen en machines niet industriële verbranding andere mobiele bronnen en machines verbranding in energie productie en transformatie 401 brandstofverbruik in de landbouw niet industriële NMVOS 23 S2 uitgezonderd glastuinbouw en visserij verbranding 401 brandstofverbruik in de landbouw uitgezonderd glastuinbouw en visserij NMVOS 63 S8 402 kunstmestgebruik in de landbouw 100 S10 landbouw 403 veeteelt (stallen & opslag, weide en uitrijden van dierlijk mest) 100 S10 landbouw andere mobiele bronnen en machines 404 glastuinbouw 100 S2 niet industriële verbranding 407 visserij 100 S8 andere mobiele bronnen en machines 501 wegverkeer 100 S7 wegverkeer 502 luchtvaart 100 S8 andere mobiele bronnen en machines 503 scheepvaart tussen Noordzeehaven en andere mobiele bronnen 100 S8 binnenscheepvaart en machines 504 scheepvaart tussen Noordzeehaven en binnenscheepvaart 100 S8 505 spoorverkeer 100 S8 601 tankstations 100 S5 602 aanverwanten petroleumsector 50 S1 andere mobiele bronnen en machines andere mobiele bronnen en machines ontginning en distributie van fossiele brandstoffen en geothermische energie verbranding in energie productie en 20

21 transformatie 602 aanverwanten petroleumsector 50 S4 verbranding in energie productie en transformatie 603 afvalverwerking NO x 93 S1 verbranding in energie productie en transformatie 603 afvalverwerking NO x 7 S9 afvalbehandeling 603 afvalverwerking SO 2 73 S1 verbranding in energie productie en transformatie 603 afvalverwerking SO 2 27 S9 afvalbehandeling 603 afvalverwerking NMVOS 72 S1 verbranding in energie productie en transformatie 603 afvalverwerking NMVOS 28 S9 afvalbehandeling 604 crematoria 100 S9 afvalbehandeling 605 individuele bedrijven 100 S2 niet industriële verbranding 606 gebouwenverwarming 100 S2 niet industriële verbranding 2.3 BelEUROS Korte beschrijving van het BelEUROS-model Het BelEUROS-model is een 3-D Euleriaans roostermodel dat gebruik maakt van meteorologische invoerdata, emissiegegevens en geografische gegevens (zoals landgebruik) om chemische omzettingen in de atmosfeer te berekenen. Voor de berekening van ozon wordt het Carbon Bond IV (CB-IV) gasfasemechanisme gebruikt. Daarnaast berekent BelEUROS ook de advectie, diffusie en depositie van alle relevante polluenten in de atmosfeer. Figuur 3 toont het basisrooster van BelEUROS dat met een resolutie van 60x60 km berekend wordt Figuur 3: Basisrooster van het BelEUROS-model (resolutie 60x60 km) Binnen het basisrooster werd een gridverfijningsgebied gedefinieerd waarvoor emissies met een resolutie van 7,5x7,5 km werden aangemaakt. De luchtkwaliteitsberekeningen binnen dit gridverfijningsgebied worden uitgevoerd met een resolutie van 15x15 km om de benodigde rekentijd binnen de perken te houden. Figuur 4 toont het gridverfijningsgebied dat België, 21

22 Nederland, Luxemburg en delen van Duitsland, Frankrijk en van het Verenigd Koninkrijk (VK) bevat. 560 Figuur 4: Het gridverfijningsgebied van BelEUROS (resolutie 15x15 km) De jaargemiddelde emissies worden in BelEUROS omgezet gebruikmakend van sectorspecifieke tijdsprofielen waarmee de jaargemiddelde emissies worden omgerekend in emissies per maand van het jaar, per dag van de week en tenslotte per uur van de dag. BelEUROS levert als output uurgemiddelde concentraties van ozon (en andere polluenten) voor het volledige modeldomein. Voor de berekening van daggemiddelde en jaargemiddelde concentraties alsook van de overschrijdingsindicatoren wordt steeds vertrokken van de output met de uurgemiddelde ozonconcentraties. Verdergaande informatie over de opzet van het BelEUROS-model, modelvalidatie en toepassingen van dit model kan gevonden worden o.a. in Deutsch et al. (2008a, 2008b) Updates en validatie van het BelEUROS-model Om in het kader van MIRA 2009 de impact van de emissiescenario s op de luchtkwaliteit door te rekenen werd de meest geoptimaliseerde BelEUROS-modelversie gebruikt. Via verschillende andere projecten voor de Vlaamse Milieumaatschappij (VMM) werden een aantal belangrijke aanpassingen aan het BelEUROS-model uitgebracht. De meest relevante updates in het kader van MIRA 2009 zijn de aanpassing van de NO x -split van het wegverkeer (percentage NO 2 in de totale NO x -verkeersemissies). Deze aangepaste NO x -split werd berekend op basis van de samenstelling van het Vlaamse wagenpark (via het MIMOSA IV model) en de evolutie ervan t.e.m Op deze manier kan voor elk van de zichtjaren een specifieke NO x -split voor de berekeningen met BelEUROS gebruikt worden. Een ander punt is de bepaling van de verwachte stijging van de ozonachtergrond in Europa t.e.m Deze stijging werd bepaald aan de hand van ensemble-modelberekeningen gebruikmakend van Europese emissieprognoses (Raes en Hjorth, 2006). De Europese Commissie heeft op basis van deze resultaten een aantal aanbevelingen gegeven i.v.m. de toekomstige evolutie van de ozonachtergrond. Tenslotte werd het BelEUROS-model recent doorgedreven gevalideerd in het kader van een validatieproject in opdracht van de VMM ( Validatie van het volledig vernieuwde BelEUROSmodel ) waarin het BelEUROS-model zowel voor zwevend stof alsook voor de fotochemische polluenten ozon en stikstofdioxide voor de jaren 2002, 2006 en 2007 gevalideerd werd. Op basis van de resultaten van deze studie werd bepaald welke modelversie de beste prestaties 22

23 levert en welke modelconfiguratie voor de berekeningen binnen het MIRA 2009 project zou gebruikt worden. Enkele resultaten uit bovenvermelde studie m.b.t. de validatie voor de component ozon zullen hier kort toegelicht worden. Figuur 5 toont een vergelijking van daggemiddelde gemodelleerde en gemeten ozonconcentraties voor het volledige jaar 2006 voor drie Belgische meetstations. Het wordt duidelijk dat BelEUROS in staat is om zowel de lage alsook de hoge ozonconcentraties zonder sterke bias te reproduceren Figuur 5: Vergelijking van daggemiddelde gemodelleerde en gemeten ozonconcentraties voor het volledige jaar 2006 voor drie Belgische meetstations Eupen Vielsalm Dessel 1 Daggemiddelde O 3 Scatterplot Modelwaarden BelEUROS [µg/m 3 ] y = 0,8379x + 16,557 R 2 = 0,4644 y = 0,7554x + 21,087 R 2 = 0, y = 0,8294x + 7,4062 R 2 = 0, Meetwaarden O3 [µg/m 3 ] Figuur 6 toont een vergelijking van de BelEUROS-modelresultaten voor de jaargemiddelde ozonconcentratie voor het jaar 2006 in België aan de linkerkant met een kaart van geïnterpoleerde meetwaarden aan de rechterkant. De kaart met geïnterpoleerde meetwaarden heeft een resolutie van 4x4 km en werd aangemaakt met behulp van de door VITO en IRCEL ontwikkelde RIO-corine methodologie. Hierbij werd een intelligente interpolatiemethode ontwikkeld op basis van de Corine-landgebruikskaart van België. 23

24 Figuur 6: Vergelijking van de ruimtelijke spreiding van de jaargemiddelde ozonconcentraties voor 2006 in België. Links: BelEUROS-modelresultaat (15x15km resolutie), rechts: kaart van de geïnterpoleerde meetwaarden (RIO-corine-methodologie) 610 Legend O3 [µg/m³] error > 65 Legend O3 [µg/m³] error > 65 24

25 NO x -split en randvoorwaarden gebruikt voor de BelEUROS-berekeningen a. Speciatie van de NO x -emissies voor de sector wegverkeer Inleiding Verschillende publicaties van de laatste vijf jaar suggereren dat er momenteel een belangrijke wijziging in de samenstelling van de uitlaatemissies van het wegverkeer aan de gang is (Alvarez et al. (2008), Carslaw (2005), Gense et al. (2006), Heeb et al. (2008), Soltic en Weilenmann (2003)). De discussie draait vooral rond de uitstoot van dieselvoertuigen. Het stijgende aantal inschrijvingen van nieuwe dieselvoertuigen t.o.v. benzinevoertuigen en de doelstellingen van de Thematic Strategy on Air Pollution (TSAP) van de EU maken het noodzakelijk om ook ná invoering van de EURO 5 standaard in 2010 bijkomende emissiereducties op te leggen. Dit zal resulteren in de invoering van de EURO 6 standaard vanaf 2014/2015. Zonder bijkomende reducties in NO x -uitstoot kunnen de doelstellingen van de TSAP, namelijk een emissiereductie van 60 % voor NO x in 2020 t.o.v. 2000, niet gehaald worden. Alhoewel de NO x -uitstoot per auto sinds de invoering van de EURO 4 standaard daalt, stijgt het percentage van NO 2 in de NO x -emissies, zodat de directe uitstoot van NO 2 van auto s niet daalt, maar eerder constant blijft of zelfs stijgt. De oorzaak hiervan ligt in het stijgende aandeel dieselvoertuigen uitgerust met een oxidatiekatalysator. Voor de berekening van de luchtkwaliteit, zeker voor de berekening van de ozon- en stikstofdioxideconcentraties in stedelijke gebieden, is de gehanteerde NO x -split van groot belang. Het is vooral van belang om de recente veranderingen in de NO 2 /NO-verhouding in de NO x - emissies van de sector wegverkeer (S 7) in rekening te brengen. Niet alleen is de totale NO x - uitstoot bij dieselwagens in vergelijking met benzinewagens hoger, ook de NO 2 /NO x - verhouding bij dieselwagens is hoger. Terwijl voertuigen met benzine als brandstof zeer weinig NO 2 uitstoten (ongeveer 1 % van de totale NO x -emissies, Heeb et al., 2008), varieert dit aandeel bij dieselvoertuigen met oxidatiekatalysator volgens recente metingen (naargelang het type voertuig) van 20 tot 70 % NO 2 (Alvarez et al., 2008). Meer bepaald vonden Alvarez et al. (2008) NO 2 -percentages van 12,7 38,9 % voor EURO 3 dieselvoertuigen, van 18,1 54,0 % voor EURO 4 dieselvoertuigen en van 29,9 67,1 % NO 2 voor EURO 4 dieselvoertuigen met roetfilter. Soms werden zelfs waarden van boven 70 % gemeten (Gense et al., 2006). Carslaw (2005) vond dat de directe NO 2 -emissies van het wegverkeer stegen van 5 6 % in 1986 naar 17 % in Carslaw et al. (2007) tenslotte voerden metingen uit in de Marylebone Road in Londen. Zij vonden dat de fractie van NO 2 in de totale NO x -emissies was gestegen van 10 % in 2002 tot 25 % op dezelfde plaats tegen het eind van Deze straat mag echter niet als representatief voor het hele VK beschouwd worden omdat hier talrijke bussen met oxidatiekatalysator en roetfilter rijden. De stijging van het NO 2 -percentage in de totale NO x -uitstoot van het verkeer heeft tot gevolg dat in de binnensteden en langs drukke verkeerswegen hogere NO 2 -concentraties worden gemeten. Dit heeft bijkomend tot gevolg dat het halen van de Europese grenswaarde voor NO 2 (RL 2008/50/EG)moeilijker zal worden Deze hogere primaire NO 2 -emissies of een hoger percentage NO 2 in de NO x -emissies kan tot gevolg hebben dat in de binnensteden de ozonconcentraties de volgende jaren zullen stijgen. Het aandeel NO 2 in de NO x -verkeersemissies is dus vooral afhankelijk van het percentage dieselvoertuigen met oxidatiekatalysator in het wagenpark. Dit type voertuigen (EURO 3- norm en volgende) is in het geval van de personenvoertuigen vanaf het jaar 2001 (EURO 3) op de markt verschenen en hun aandeel neemt sindsdien continu toe. De nieuwe generatie dieselvoertuigen (EURO 4 vanaf 2005, EURO 5 vanaf 2009 en EURO 6 waarschijnlijk vanaf 2014) hebben eveneens een hoger percentage NO 2 dan oudere dieselwagens. In de nabije 25

26 toekomst wordt dus een verdere toename verwacht van het percentage NO 2 in de totale NO x - emissies van het wegverkeer. Door het grote belang van deze polluent voor de atmosfeerchemie in z n geheel speelt het aandeel NO 2 een bijzonder grote rol voor berekeningen van toekomstscenario s. Omwille van deze reden wordt ervoor geopteerd om een NO x -split in BelEUROS te implementeren die de NO/NO 2 -verhouding beschrijft in functie van het jaar waarvoor een berekening zal doorgevoerd worden. Deze verdeling werd opgesteld met behulp van het MIMOSA IV model. MIMOSA IV is de meest recente versie van het VITO-verkeersemissiemodel MIMOSA (Vankerkom et al., 2005; Vankerkom, 2008). Hierbij wordt gebruik gemaakt van de COPERT IV emissiefuncties (EMEP/CORINAIR, 2007) voor het wegverkeer en andere literatuurgegevens (Alvarez et al., 2008; Carslaw, 2005). In COPERT IV worden de volgende gegevens gebruikt (ook in MIMOSA IV) (Tabel 3). Hierin wordt gerefereerd naar de AEAT-studie (2007) die in opdracht van DG ENV werd uitgevoerd en naar gegevens van een TNO-studie (Smit, 2007) die in Nederland werd uitgevoerd om de directe NO 2 -emissies van voertuigen in te schatten. 675 Tabel 3: Fractie van NO 2 in de NO x -emissies van de verschillende voertuigcategorieën Bron: COPERT IV (EMEP,/CORINAIR 2007) Situatie in Vlaanderen en gebruik van gegevens in BelEUROS Binnen het werk voor de sectorstudie verkeer van MIRA 2009 werd voor de Vlaamse situatie een prognose van de NO 2 /NO-verhouding in de verkeersemissies tem opgesteld m.b.v. 26

27 MIMOSA IV. Hierbij werd rekening gehouden met de samenstelling van het Vlaamse wagenpark en de evolutie ervan (de verdeling van de personen- en vrachtwagens op de verschillende voertuigcategorieën) en het aantal gereden kilometers per voertuigcategorie voor Vlaanderen. Vooral de gegevens rond de EURO 6 standaard zijn nog zeer onzeker. Het exacte tijdstip van invoering en vooral het percentage NO 2 voor deze standaard zijn nog niet exact gekend, omdat de technieken om de totale NO x -uitstoot te beperken nog niet op punt staan. In het kader van MIRA 2009 werd met een lichte daling van het percentage NO 2 in EURO 6 t.o.v. EURO 5 gerekend (Tabel 4) Tabel 4: De EURO normen voor personen- en lichte vrachtwagens met dieselmotor EURO klasse datum invoering NO x -uitstoot NO 2 -uitstoot (%) max. 0,50 g NO x /km 25 % van NO x max. 0,25 g NO x /km 55 % van NO x max. 0,18 g NO x /km 55 % van NO x (?) max. 0,08 g NO x /km (?) 45 % van NO x (?) Bron: Deutsch et al. (2008d) De focus bij de EURO 5-norm ligt op de verlaging van de PM-uitstoot en in mindere mate ook op NO x -uitstoot, maar zeker niet specifiek op NO 2. EURO 6 zal vanaf 2014 geïmplementeerd worden met focus op de NO x -behandeling van dieselvoertuigen. Ook IIASA ( International Institute for Applied Systems Analysis ) gaat in zijn emissiescenario s uit van de invoering van EURO 6 vanaf Het Nederlandse Ministerie van VROM schrijft in een brief aan de Voorzitter van de Tweede Kamer ivm vragen betreffende de emissie-eisen van voertuigen van 28 maart 2008 het volgende: De introductie van Euro 6 bij zowel vrachtwagens als personenauto s binnen enkele jaren zal ertoe leiden dat de uitstoot van NO x dermate laag wordt dat het belang van een laag aandeel NO 2 voor de luchtkwaliteit afneemt. Het stellen van een afzonderlijke eis aan de uitstoot van NO 2 is in de EU wel besproken. Gelet op de te verwachten technologie voor Euro 6, die eerder zal leiden tot een afname van het aandeel NO 2 dan een verdere toename, is bij de personenauto s van een eis aan de uitstoot van NO 2 afgezien. Bij het Euro VI vrachtwagen dossier, dat nog in behandeling is, is het stellen van een NO 2 eis nog wel onderwerp van discussie. Nederland zet er daarbij op in het risico op toename van het aandeel NO 2 te beperken, zonder de industrie in alle gevallen tot het uitvoeren van kostbare extra metingen te verplichten. Behalve voor NO 2 vormen ook de luchtkwaliteitsnormen voor fijn stof een knelpunt. Vanuit het oogpunt van volksgezondheid lijkt fijn stof van groter belang dan NO 2. Zowel de verwachte Euro VI dieseltechniek als de CNG-techniek voor bussen en vrachtwagens biedt voor fijn stof aanmerkelijke voordelen boven de techniek waarmee aan de huidige euro IV en V normen voor dieselmotoren wordt voldaan. De berekeningen met MIMOSA IV leverden de volgende jaargemiddelde percentages NO 2 in de NO x -emissies van het wegverkeer op in functie van het beschouwde jaar voor een aantal zichtjaren of toekomstjaren voor Vlaanderen (Tabel 5). 27

28 Tabel 5: NO 2 -percentage voor het referentiescenario en het Europa-scenario voor MIRA Percentage NO 2 in de NO x -emissies van het wegverkeer in Vlaanderen berekend met de input-gegevens voor MIMOSA IV Bron: Deutsch et al. (2008d) jaar referentiescenario Europa-scenario % NO 2 in NO x % NO 2 in NO x Figuur 7 toont deze gegevens nog eens in grafische vorm Figuur 7: NO x -split voor de Vlaamse verkeersemissies afkomstig uit MIMOSA IV, zoals gebruikt voor het referentie- en het Europa-scenario van MIRA 2009 Prognose % NO 2 in de NOx-emissies van het wegverkeer in Vlaanderen (MIMOSA IV) Europascenario 18 28,43 34,3 39,23 37,63 33,49 Referentiescenario 18 28,43 32,02 28,7 24,85 22, Bron: Deutsch et al. (2008d) Dit zijn de cijfers uit MIMOSA IV die voor de berekeningen binnen MIRA 2009 gebruikt worden voor het referentie- en het Europa-scenario. Voor de periode na 2010 wordt een significant hoger NO 2 -percentage voor het Europa-scenario vastgelegd. Dit komt door de andere samenstelling van de vloot en de verdeling op de verschillende EURO-klassen. Een hoger percentage NO 2 kan wel samengaan met een lagere totale NO x -uitstoot en dus met lagere totale NO 2 -emissies in het Europa-scenario. Een belangrijke opmerking die in deze samenhang dient gemaakt te worden is echter dat de voorgestelde NO x -split voor Vlaanderen (uit MIMOSA IV) geldig is en niet typisch is voor de rest van Europa, vooral omwille van de hoge graad van verdieselijking van het wagenpark in België. Het zijn immers vooral de recente dieselvoertuigen met oxidatiekatalysator die een hoog percentage NO 2 -uitstoten. De toegepaste split dient representatief te zijn voor de regio waarin we geïnteresseerd zijn, dus voor Vlaanderen en België. Tussen NO, NO 2 en O 3 stelt 28

29 zich sowieso zeer snel een (foto)chemisch evenwicht in. Dit zorgt ervoor dat de speciatie van de NO x -emissies vooral op lokale en regionale schaal een invloed heeft op de ozonconcentraties. Voor gebieden buiten België zal de NO x -split een verwaarloosbaar effect hebben op de gemodelleerde concentraties in België (Vlaanderen). Dit betekent dus dat het percentage NO 2 correct is ingeschat voor Vlaanderen (en waarschijnlijk voor heel België), maar wellicht overschat is voor de meeste andere Europese landen. Dat laatste is zoals hoger vermeld echter van minder belang. De NO x -split opsplitsen per land kan sowieso niet met de huidige BelEUROS-versie waardoor met één split voor het hele domein gerekend moet worden. b. Randvoorwaarden voor ozon aan de randen van het modeldomein Voor de berekeningen binnen MIRA 2009 en meer bepaald voor de berekeningen van de toekomstscenario s kan het belangrijk zijn om de evolutie van de achtergrondconcentraties in Europa mee in rekening te nemen. Dit is vooral het geval voor ozon, omdat in de winter, de lente en de herfst de ozonconcentraties bij ons in sterke mate beïnvloed worden door langeafstandstransport van ozon van buiten Europa naar onze streken (dus vooral transport boven de Atlantische Oceaan vanuit Noord-Amerika). M.a.w. de afbraak van ozon dat door langeafstandstransport bij ons is terechtgekomen is in deze seizoenen belangrijker dan de vorming van ozon door onze NO x - en VOS-emissies. Veranderingen van de achtergrondconcentraties ozon zullen dus een rechtstreekse invloed hebben op de samenstelling van de atmosfeer bij ons. Daarentegen heeft langeafstandstransport van NO 2 (van buiten Europa!) enkel een zeer kleine impact op de NO 2 -concentraties in onze streken. Deze worden vooral gedomineerd door de hoge NO x -emissies. Raes en Hjorth (2006) doen de volgende uitspraken op basis van het ensemble gemiddelde van 26 globale modellen waarmee troposferische ozonconcentraties boven Europa voor de jaren 2000 en 2030 berekend werden. Gebruikmakend van emissies volgens het wereldwijd tegenwoordig geplande beleid ( CLE ) voorspellen de modellen een ozontoename boven Europa van 0,6 ppbv per decade. Voor een optimistischer scenario waarin alle technisch mogelijke maatregelen voor emissiereducties ( MFR ) genomen werden, wordt een ozonvermindering van 0,9 ppbv per decade boven Europa berekend. Wanneer men echter uitgaat van het IPCC ( Intergovernmental Panel on Climate Change ) scenario met hoge economische groei ( IPCC ) wordt een ozontoename van 1,3 ppbv per decade boven Europa berekend. Let wel, deze berekeningen werden uitgevoerd met de Europese emissies, zodat de verkregen ozonconcentraties niet als Europese achtergrondconcentraties beschouwd kunnen worden. Er werden helaas geen ensembleberekeningen zonder de Europese emissies uitgevoerd, maar een inschatting van de evolutie van de Europese ozonachtergrondconcentraties is toch mogelijk door te kijken naar plaatsen die niet rechtstreeks door de Europese emissies beïnvloed worden. Meer specifiek kijken Raes en Hjorth naar de ozonconcentraties boven de Atlantische Oceaan, voor de kust van het Europese continent. Hier worden voor de drie genoemde scenario s ( CLE, MFR en IPCC ) veranderingen in de ozonconcentratie van +1,3, -1,0 en +2,0 ppbv per decade berekend. De onzekerheid van deze berekeningen wordt op 0,7 ppbv per decade geraamd, waarbij omwille van de klimaatverandering bijkomende onzekerheden mogelijk zijn. Uit ozonmeetreeksen van de voorbije 20 à 30 jaar blijkt echter dat, naargelang de beschouwde locatie, een ozontoename tot 5 ppbv per decade vastgesteld werd. Gezien deze spreiding in de gemeten ozonconcentraties en in de voorspelde veranderingen van de ozonachtergrondconcentraties van -1,0 tot +2,0 ppbv per decade en gezien de tot nu toe zeer slecht gekende invloed van de klimaatverandering, lijkt volgens Raes en Hjorth de aanname van een toename van de ozonachtergrondconcentraties met 1,2 ppbv per decade boven 29

30 Europa de meest realistische waarde. Bijkomend bevelen deze auteurs echter aan om ook een upper limit trend van +5 ppbv per decade bij analysen mee in rekening te brengen. Deze waarden hebben dus betrekking op ozon dat samen met de luchtmassa s (voornamelijk via de Atlantische Oceaan) Europa binnenkomt. Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) heeft in zijn Third Assessment Report meer dan 10 verschillende chemie-transportmodellen vermeld waarmee toekomstige ozonconcentraties in de troposfeer berekend werden. Alle modellen voorspellen een stijging van de globale en regionale achtergrond-ozonconcentraties. Gemiddeld over alle modellen wordt een stijging van de globale ozonconcentraties met 23 % gevonden tegen 2050, gebruikmakend van het IPCC A2 emissiescenario (Prather et al., 2001). Dentener et al. (2005) vinden bij het gebruik van een globaal current legislation emissiescenario een gemiddelde stijging van de ozonconcentraties boven Europa van 5 ppbv voor de periode t.o.v. de periode (zie figuur 8), overeenkomend met een stijging van 1,7 ppbv per decade Figuur 8: Verschil in jaargemiddelde ozonconcentraties per decade tussen de periode en , berekend met het TM3 model (boven) en het STOCHEM model (beneden) Bron: Dentener et al. (2005) De stijging van de ozonachtergrond met 1,2 ppbv per decade lijkt een gemiddelde waarde te zijn en wordt dus geselecteerd voor het gebruik bij de berekening van toekomstscenario s met BelEUROS. Hiervoor worden de klimatologische achtergrondconcentraties voor de toekomstscenario s met een bepaalde waarde verhoogd. Figuur 9 toont een vergelijking van de klimatologische ozonachtergrondconcentraties voor de grondlaag ( Layer 1 ) en de menglaag ( Layer 2 ) van BelEUROS met ozonconcentraties berekend door het globale TM4 model (Mijling, 2007) voor het jaar De getoonde ozonconcentraties hebben betrekking tot een locatie voor de kust van Ierland, een locatie die de Europese ozonachtergrond goed representeert. De vergelijking toont aan dat de klimatologische randvoorwaarden gebruikt in BelEUROS de ozonconcentraties berekend met TM4 goed benaderen en dus als een goede benadering van de Europese ozonachtergrond kunnen beschouwd worden. 30

31 Figuur 9: Vergelijking van de gebruikte klimatologie voor de ozonrandvoorwaarden met ozonconcentraties berekend met het globale TM4 model voor het jaar 2005 Conc. [µg/m 3 ] O 3 evolution (layers 1 & 2) zone 8 and BelEUROS climatology Layer 1 Layer 2 BelEUROS CLIM 100µg/m /01/2005 1/02/2005 1/03/2005 1/04/2005 1/05/2005 1/06/2005 1/07/2005 1/08/2005 1/09/2005 1/10/2005 1/11/2005 1/12/ Bron: ESA-project TEMIS (Tropospheric Emission Monitoring Internet Service), Gebruikte meteo a. Normale meteo BelEUROS gebruikt 6-uurlijkse meteorologische velden voor het hele modeldomein afkomstig van het European Centre for Medium Range Weather Forecast (ECMWF) voor de parameters temperatuur, windrichting, windsnelheid, relatieve luchtvochtigheid, wolkenbedekkingsgraad en neerslag. De menglaaghoogte wordt (via het Bulk Richardsongetal ) berekend door de Intergewestelijke Cel voor het Leefmilieu (IRCEL) op basis van ECMWF-data en ook als inputparameter in BelEUROS gebruikt. b. Bepaling invloed extreme weersomstandigheden a.d.h.v. meteo 2003 Voor de bepaling van de invloed van extreme weersomstandigheden op de ozonconcentraties en de afgeleide indicatoren werd in deze studie geopteerd om de meteorologische velden van het jaar 2003 te gebruiken. De zomer 2003 was een buitengewoon warme en droge zomer en de meteorologische gegevens van dit jaar kunnen gebruikt worden als een benadering van de invloed van de klimaatverandering op de luchtkwaliteit. Deze benadering wordt door de auteurs als realistischer ingeschat dan een (kunstmatige) manipulatie van de meteorologische inputbestanden om de invloed van de klimaatverandering te simuleren. Een lineaire verhoging van alle in het model gebruikte temperaturen met een bepaalde waarde voor het ganse modeldomein bijvoorbeeld is weinig realistisch Doorrekenen van de 11 sets van emissiebestanden De 11 sets met emissieprognoses (meer details in hoofdstuk 3) werden met het BelEUROSmodel doorgerekend. Dit betekent dat er telkens een volledig jaar uur per uur gesimuleerd werd (ofwel meteorologie 2007 of, voor de invloed van de klimaatsverandering, het jaar 2003). Om het model niet op 1 januari met een eerder artificiële begintoestand te moeten opstarten werden alle berekeningen op 22 december 2006 opgestart. De periode van 22 december t.e.m. 1 januari werd gebruikt om een realistische begintoestand voor 1 januari te 31

32 berekenen. Enkel de modeloutput tussen 1 januari en 31 december werd gebruikt voor de berekening van de gemiddelde ozonconcentraties en van alle afgeleide indicatoren Ozonconcentratiekaarten met een resolutie van 3x3 km De berekeningen met het BelEUROS-model werden uitgevoerd met een resolutie van 15x15 km voor Vlaanderen en de omringende regio s (zie figuur 4), omdat een hogere resolutie de rekentijd van het model drastisch zou verhogen en de doorrekening van de 11 sets van emissiebestanden in de praktijk moeilijk uitvoerbaar zou maken. Voor de evaluatie en presentatie van de modelresultaten voor Vlaanderen (en/of België) was het echter de bedoeling om concentratiekaarten en kaarten van de overschrijdingsindicatoren met hogere resolutie aan te maken. Om scenariokaarten te maken werd gebruik gemaakt van de ruimtelijke concentratiepatronen voor ozon zoals ze gekend zijn in Voor de representatie van de ozonconcentraties van de telemetrische meetnetten van de drie Gewesten worden er kaarten aangemaakt waarvoor een intelligente interpolatiemethode gebruikt wordt, gebaseerd op het CORINE-landgebruik (EEA, 1995). Via een statistische analyse werd vooraf bepaald wat de invloed van de verschillende landgebruiksklassen (of eigenlijk van de activiteiten die aan bepaalde landgebruiksklassen verbonden zijn) is. Zo wordt op deze manier bijvoorbeeld rekening mee gehouden dat een stedelijk gebied gelegen tussen twee meetstations de ozonconcentraties op een volledig andere manier beïnvloedt dan indien er een bosgebied zou gelegen zijn tussen de twee meetstations. De normale interpolatietechnieken (Ordinary Kriging of Inverse Distances Weighting bijvoorbeeld) van de gemeten ozonconcentraties zouden met dergelijke effecten geen rekening houden. Een interpolatietechniek die wel rekening houdt met het landgebruik (de RIO-corine-interpolatiemethode ) werd door VITO en IRCEL ontwikkeld (Janssen et al., 2008). De representatie van de ozonmetingen via de RIO-corine interpolatietechniek laat toe concentratiekaarten met een resolutie van 3x3 km aan te maken. Dit is momenteel de hoogst mogelijke resolutie die haalbaar is om ozon-interpolatieconcentratiekaarten in België te maken 1. Deze concentratiekaarten kunnen we als de meest betrouwbare en correcte kaarten beschouwen omdat ze gebaseerd zijn op ozonmetingen en niet op modelberekeningen. Dit blijkt trouwens ook uit vergelijkingen tussen de geïnterpoleerde en gemeten concentraties waarbij het RIO-corine model beduidend beter scoort (lagere RMSE en Bias) dan de klassieke deterministische modellen. Om ook voor de verschillende scenariojaren 3x3 km concentratiekaarten te kunnen maken en om anderzijds rekening te houden met de systematische onder- of overschatting van sommige indicatoren door het BelEUROS-model werd de volgende methodologie gevolgd (zie ook figuur 10 met een schematische voorstelling): 1. Ervan uitgaande dat de 3x3 km concentratiekaarten die berekend werden met de RIOcorine techniek de best mogelijke resolutie en ruimtelijke voorstelling is op dit moment werd geopteerd om de RIO-corine kaart voor het basisjaar 2007 te gebruiken als basis om de ozonconcentraties en de overschrijdingsindicatoren te berekenen. 2. Voor de toekomstige jaren bestaan uiteraard geen RIO-corine kaarten. Om toch ook voor de toekomstscenario s hoge-resolutie én bias-gecorrigeerde voorspellingen op basis van de BelEUROS-modelresultaten te verkrijgen, werden uit de BelEUROS-resultaten de relatieve verschillen bepaald tussen een bepaalde indicator berekend voor het basisjaar 2007 en dezelfde indicator berekend voor een bepaald toekomstscenario. Deze relatieve verschillen werden bepaald per 15x15 km gridcel. Vervolgens werd het 15x15 km BelEUROS-grid in GIS boven het RIO-corine 3x3 km grid gelegd en de intersecties tussen beide grids werden bepaald. In de volgende stap werd het 1 Opmerking : de RIO-corine versie die gebruikt werd in het kader van MIRA 2009 is een geoptimaliseerde versie in vergelijking met de versie die tot heden gebruikt werd door VMM en IRCEL. Ook de resolutie die gebruikt wordt (3x3 km) is hoger dan in de vorige versie (4x4 km). De kaarten voor het basisjaar 2007 zijn dus iets anders dan de kaarten die gepubliceerd werden in andere rapporten van VMM en IRCEL. 32

33 berekende relatieve verschil tussen twee BelEUROS-berekeningen toegepast op alle 3x3 km RIO-corine gridcellen die binnen een bepaalde BelEUROS 15x15 km gridcel liggen. In deze stap wordt dus verondersteld dat alle 3x3 km RIO-corine gridcellen die binnen één bepaalde BelEUROS 15x15 km gridcel liggen dezelfde concentratiedaling of concentratieverhoging zullen ondergaan. De gevolgde methodologie voor het aanmaken van hoge-resolutie concentratiekaarten is dus gebaseerd op het toepassen van de relatieve verschillen berekend met BelEUROS tussen het referentiejaar en een bepaald scenario op de RIO-corine concentratiekaart voor het basisjaar Via een koppeling van het BelEUROS-rooster aan het RIO-corine rooster werden per 15x15 km gebied de respectieve verschillen in concentratie uit BelEUROS gehaald en op de RIO-corine gridcellen van hetzelfde gebied toegepast Figuur 10: Schematische voorstelling van de procedure voor het maken van scenariokaarten met een resolutie van 3x3 km Deze procedure werd niet alleen toegepast op de jaargemiddelde ozonconcentraties maar eveneens voor de berekening van de verschillende overschrijdingsindicatoren. Zo bestaan er bijvoorbeeld RIO-corine kaarten voor de AOT60ppb-max8u en de NET60ppb-max8u met een resolutie van 3x3 km, berekend uit RIO-corine geïnterpoleerde ozonmetingen. De relatieve verschillen die BelEUROS voor deze indicatoren berekent werden ook per 15x15 km gridcel bepaald en op de respectieve 3x3 km RIO-corine gridcellen toegepast. Het belangrijkste voordeel van deze methodiek is dat hierbij niet de absolute waarde van een bepaalde indicator met BelEUROS wordt berekend. Absolute waarden kunnen immers minder nauwkeurig berekend worden dan de trend van een indicator. M.a.w. de fout op de relatieve verschillen berekend tussen twee emissiescenario s of twee jaren is veel kleiner dan 33

34 de fout op de absolute concentraties berekend voor deze twee scenario s of jaren. Dit komt vooral omdat fouten die bijvoorbeeld gemaakt worden bij noodzakelijke aannames of bij de snelheidsconstanten van een chemische omzetting wel een grote invloed kunnen hebben op de absolute waarde van de berekende ozonconcentratie, maar een groot deel van deze fouten zal geëlimineerd worden bij de berekening van het relatieve verschil tussen twee modelberekeningen. Dit is vooral van groot belang bij de berekeningen van de overschrijdingsindicatoren. Een 8umax ozonconcentratie van 61 ppb wordt geteld als een overschrijding terwijl een concentratie van 59 ppb geen overschrijding is. De kans om bij de modelberekeningen voor deze indicatoren een dag foutief niet of juist wel als overschrijdingsdag te klasseren is dus groot, zelf indien het model slechts enkele procent van de ware ozonconcentratie verschilt. De voorgestelde procedure via het toepassen van relatieve gemodelleerde veranderingen tussen het basisjaar 2007 en een bepaald emissiescenario op de RIO-corine geïnterpoleerde gemeten indicatoren voor het basisjaar 2007 biedt dus de mogelijkheid om beter de absolute waarden voor de toekomstscenario s te berekenen Validatie van de modelresultaten a.h.v. metingen Ter voorbereiding van MIRA 2009 werd het BelEUROS-model doorgedreven gevalideerd voor o.a. de fotochemische polluenten in het kader van een project voor de VMM. Voor resultaten van deze studie verwijzen we naar het eindrapport van deze studie (VMM, 2009) Berekeningsmethode van de jaar- en daggemiddelde ozonconcentraties Het BelEUROS-model berekent uurgemiddelde concentraties voor ozon (en andere polluenten) voor een volledig jaar. Voor de berekening van dag- en jaargemiddelde concentraties worden de uurgemiddelde ozonconcentraties per roostercel geaggregeerd waarbij in eerste instantie daggemiddelde concentraties berekend worden. In tweede instantie worden de gemiddelde concentraties van alle daggemiddelden berekend om de jaargemiddelde ozonconcentraties te bekomen Berekeningsmethode van de indicatoren AOT60ppb-max8u, NET60ppb-max8u, AOT40ppb-vegetatie en AOT40ppb-bossen AOT60ppb-max8u De AOT60ppb-max8u wordt op de volgende manier berekend: uit de uurgemiddelde ozonconcentraties worden per dag 24 glijdende 8-uurgemiddelde concentraties bepaald. De hoogste waarde van deze 24 cijfers is de maximum 8-uurgemiddelde concentratie van die dag. De AOT60ppb-max8u is gedefinieerd als de som van de verschillen tussen de maximale 8-uurgemiddelde ozonconcentratie en 60 ppb (= 120 µg/m³) als de maximum 8- uurgemiddelde concentratie hoger is dan 60 ppb (= 120 µg/m³). Dit wordt geaccumuleerd per gridcel voor alle dagen van het jaar. NET60ppb-max8u De NET60ppb-max8u hangt nauw samen met de AOT60ppb-max8u. Voor de NET60ppbmax8u wordt per gridcel het aantal dagen geteld waarop de dagelijkse hoogste 8- uurgemiddelde ozonconcentratie hoger dan 60 ppb (= 120 µg/m³) ligt. Dit wordt geaccumuleerd per gridcel voor alle dagen van het jaar. AOT40ppb-vegetatie en AOT40ppb-bossen De AOT40ppb is gedefinieerd als de som van de verschillen tussen de uurgemiddelde ozonconcentratie in ppb en 40 ppb (= 80 µg/m³) voor elk uur waarop de concentratie boven 40 ppb ligt, en dit geaccumuleerd van 08u00 tot 20u00 (CET of Centraal Europese Tijd). Voor de AOT40ppb-vegetatie worden hierbij de maanden mei t.e.m. juli in beschouwing genomen, voor de AOT40ppb-bossen worden de maanden april t.e.m. september in rekening gebracht. 34

35 ExDALY Volgend hoofdstuk geeft een overzicht van het ExDALY model, gebruikt om milieugerelateerde gezondheidseffecten en kosten te berekenen Korte beschrijving model DALY s en externe gezondheidskosten Op basis van epidemiologische en toxicologische kennis over effecten van luchtverontreiniging op de mens, wordt het aantal verloren gezonde levensjaren berekend ten gevolge van blootstelling aan o.a. PM en ozon. Deze indicator wordt uitgedrukt in DALY s (disability adjusted life years) en meet het aantal gezonde levensjaren die een populatie verliest door ziekte. Het is de optelsom van de jaren verloren door sterfte aan de betreffende ziekte (verloren levensjaren) en de jaren geleefd met de ziekte, rekening houdend met de ernst ervan (ziektejaarequivalenten). De berekeningen gebeuren op basis van jaargemiddelde concentraties in Vlaanderen. Om het verlies aan gezonde levensjaren in te schatten, en om vergelijkingen tussen regio s te maken, is in de Global Burden of Disease studie van de Wereldbank en de WGO het DALYconcept ontwikkeld en toegepast om in 8 regio's van de wereld een totale en vergelijkbare gestandaardiseerde ziektelast te berekenen (Murray & Lopez, 1996; Murray & Lopez, 1999). De indicator combineert het verlies aan levensjaren met het aantal jaren dat geleefd wordt met een ziekte of handicap, en is uitgedrukt in de dimensie tijd. Het gebruik van DALY s kan dus toegepast worden op verschillende gezondheidstoestanden, mits er een adequate weging van de verschillende ziektebeelden is gebeurd. Er zijn weegfactoren voor toepassing in Vlaanderen beschikbaar (Baert et al., 2001). Hierdoor kunnen gezondheidsrisico's, veroorzaakt door voedings- of leefgewoontes, of door accidenten of milieufactoren, op gelijke wijze behandeld worden en vergeleken worden met elkaar. Voor meer uitleg over DALY s en extenre gezondheidskosten wordt verwezen naar het MIRA onderzoeksrapport Kwantificering van gezondheidsrisico s aan de hand van DALY s en externe gezondheidskosten (Torfs, 2003). DALY s Er is reeds verscheidene jaren op internationaal niveau onderzoek gebeurd naar de ontwikkeling van indicatoren die het aantal gevallen van een bepaalde ziekte of de gezondheidsimpact relateren aan concentraties zoals o.a. PM10, PM2,5 of ozon in de lucht (zie MIRA Achtergronddocument 2007, Verspreiding van zwevend stof; Torfs, 2003). Om deze indicatoren uit te werken voor Vlaanderen zijn o.a. risicofuncties en de blootstelling van de populatie aan fijn stof en ozon in Vlaanderen nodig. Op Europees niveau is er duidelijk vooruitgang geboekt om de gezondheidsimpact van fijn stof en ozon te berekenen (CAFE, 2005; NEEDS, 2007). In het Europese luchtkwaliteitsbeleid is het belangrijk om duidelijke indicatoren te ontwikkelen die niet alleen de relatie leggen tussen luchtverontreiniging en gezondheid, maar ons bovendien in staat stellen om de relatie te leggen tussen verminderde effecten en genomen maatregelen op nationaal of internationaal niveau. Dit is een gevolg van de grote potentiële gezondheidswinst van bijkomende maatregelen voor polluenten als zwevend stof op lange termijn. Op de eerste plaats werd de DALY-indicator ontwikkeld door de WGO om de wereldwijde ziektelast te standaardiseren. In tweede instantie werd de DALY-indicator gebruikt om het aantal verloren gezonde levensjaren ten gevolge van de blootstelling aan PM10, PM2,5 en ozon te berekenen op basis van de epidemiologische en toxicologische kennis over de effecten van luchtverontreiniging op de mens (de Hollander, 1999). De indicator meet het aantal gezonde levensjaren die een populatie verliest door ziektes die gecorreleerd zijn met milieufactoren. Het is de optelsom van de jaren verloren door sterfte aan de betreffende ziekte (verloren levensjaren) en de jaren geleefd met de ziekte, rekening houdend met de ernst ervan. 35

36 Volgend schema geeft een beeld van het ExDALY model dat gebruikt werd om verloren gezonde levensjaren door blootstelling aan ozon voor verschillende zichtjaren te berekenen: 1020 Variabelen afhankelijk van zichtjaar Variabelen onafhankelijk van zichtjaar Input Ozon concentratie Populatie of bevolkingsgroep Waargenomen incidentie/prevalentie Waargenomen ozon concentratie bij incidentie/prevalentie ExDALY Model op basis Europese impactfunctie ExDALY Model op basis van relatief risico Ernst, Duur Attributief aantal gevallen/jaar Kost/geval Output DALY s Externe gezondheidskosten Voor de specifieke berekening van DALY s wordt verwezen naar Torfs (2003). DALY s worden in dit document berekend op twee manieren: door gebruik te maken van het relatief risico die het risico weergeeft in blootgestelde personen vergeleken met niet of minder blootgestelden (dosis-respons functie) en de incidentie/prevalentie in Vlaanderen; De input variabelen in dit model zijn de ozon concentratie aan dewelke de bevolkingsgroep zal blootgesteld zijn, de bevolkingsgroep vatbaar voor de ziekte (deze zijn afhankelijk van het zichtjaar) en de waargenomen ozon concentratie en incidentie (deze zijn onafhankelijk van het zichtjaar). Bij de DALY berekening werd aan de drempelwaarde, ozon concentratie waaronder geen effect plaatsgrijpt, een waarde van 0 µg/m 3 toegekend (zie Torfs, 2003). door gebruik te maken van een Europese impactfunctie (NEEDS, 2007). Deze impactfunctie omvat zowel een dosis-respons functie als een Europese incidentie/prevalentie. De input variabelen in dit model zijn de ozon concentratie aan dewelke de bevolkingsgroep zal blootgesteld zijn en de bevolkingsgroep die vatbaar is voor de ziekte (afhankelijk van het zichtjaar). DALY s staan in functie van de kwaliteit en kwantiteit van het leven. Een DALY berekend voor een bepaald effect (ziekte) is afhankelijk van de ernst van de ziekte (kwaliteit; disability weight) en de duur van de ziekte (kwantiteit). Uit huidige berekeningen (data verder niet getoond) blijkt dat beide methodes (relatief risico en Europese impactfunctie) goed overeenstemmen. De basiseindpunten waarvoor DALY s in dit rapport berekend worden zijn de basiseindpunten uit het Europese NEEDS (2007) project. Deze eindpunten werden hier gekozen om consistent te blijven met lopende Europese projecten. Een overzicht van de gebruikte gezondheidseindpunten staat in Tabel 6. Externe gezondheidskosten Potentiële gezondheidseffecten kunnen ook uitgedrukt worden in milieuschadekosten of externe kosten veroorzaakt door milieuverontreinigingen (zie ook MIRA Achtergronddocument 2007, Verspreiding van zwevend stof). Dit brengt met zich mee dat 36

37 verschillende impactcategorieën (gezondheid, materialen ) op een gemeenschappelijke noemer kunnen gebracht worden en vergeleken worden met andere marktprijzen. Voor deze gezondheidseffecten wordt, een economische waarde bepaald op basis van economische waarderingsstudies uitgevoerd in Europa en de Verenigde Staten. Deze economische waarde is gerelateerd aan de verloren gezonde levensjaren (DALY). Voor MIRA 2009 is de economische waarde gebaseerd op het NEEDS-project van De waarde voor een verloren levensjaar werd hieruit afgeleid en bedraagt nu euro per verloren levensjaar. Voor langetermijneffecten wordt echter ook rekening gehouden met de tijdspreferentie die de mens heeft waardoor effecten dichter bij in de tijd een hogere economische waarde hebben dan effecten in de verre toekomst (verdiscontering). De waarde van een verloren levensjaar bedraagt na deze verdiscontering ongeveer euro. De laatste jaren is er een grote vooruitgang geboekt om de effecten en de milieuschade van de voornaamste luchtpolluenten in te schatten. Hieruit kwam naar voor dat de maatschappelijke baten van minder luchtverontreiniging groter zijn dan algemeen aangenomen. Dit is van belang aangezien bij verregaande emissiereducties ook duurdere maatregelen genomen moeten worden zodat een algemeen inzicht in de kosten/baten analyse zich opdringt Actualiseren van het model voor DALY s en externe gezondheidskosten DALY s Het model werd opgesteld in 2003 en in de daaropvolgende jaren werden reeds enkele kleine verbeteringen aangebracht. Voor de berekeningen van MIRA 2009 werden de bevolkingsgevens en gezondheidsgegevens (incidentie/prevalentie/impactfuncties/relatieve risico s) waar mogelijk geactualiseerd. Bij het berekenen van het aantal attributieve gevallen/jaar voor een bepaald eindpunt (ziekte), werd in eerste instantie gebruik gemaakt van het relatief risico per effect en de incidentie/prevalentie in Vlaanderen. Bevolkingsgegevens en cijfers over de incidentie/prevalentie in Vlaanderen werden in dit document actueel gemaakt en worden uitvoerig besproken in volgende paragrafen. Deze incidentie is gekoppeld aan een waargenomen ozon-concentratie (punt in de dosis-respons curve) en wijzigt niet wanneer DALY s berekend worden voor de verschillende zichtjaren (tot 2030). Bevolkingsgegevens werden wel geëxtrapoleerd naar de toekomst op basis van demografische vooruitzichten (zie verder). Een samenvatting van de relatieve risico s en incidentie/prevalentie cijfers is gegeven in Tabel 6. Voor elk effect werd ook een Europese impactfunctie uit NEEDS (2007) toegepast op de Vlaamse bevolking (Tabel 6). Wanneer incidentiecijfers voor een bepaald eindpunt voor Vlaanderen ontbraken, is enkel deze Europese impactfunctie gegeven. Acute effecten gewijd aan ozon zijn mortaliteit bij volwassenen, dagen met licht verminderde activiteit (MRAD, minor restricted activity days; jarigen), hospitalisaties wegens ademhalingsproblemen (+65 jarigen), gebruik van bronchodilatoren door volwassenen (+20 jarigen), dagen met hoest bij kinderen (5-14 jarigen) en dagen met problemen met de lagere luchtwegen bij kinderen (5-14 jarigen). Het relatief risico op mortaliteit bij volwassenen door verhoogde ozonconcentraties wordt beschreven in ExternE (2005) (gebaseerd op Anderson et al., 2004). De incidentie van het aantal sterfgevallen wordt beschreven door het Vlaams Agentschap voor Zorg en Gezondheid en was 0,81% van de totale populatie in Sterfgevallen door psychische aandoeningen en uitwendige oorzaken werden niet in rekening gebracht. Ernstfactor en duur zijn afgeleid uit de studie van de Hollander et al. (1999). Het aantal dagen met licht verminderde activiteit als gevolg van verhoogde ozonconcentraties werd berekend met de impactfunctie uit NEEDS (2007). Ernstfactor en duur zijn afgeleid uit de studie van Torfs (2003). 37

38 ExternE (2005) beschrijft het relatief risico op hospitalisaties wegens ademhalingsproblemen bij +65 jarigen door verhoogde ozonconcentraties (gebaseerd op Anderson et al., 2004). De incidentie van het aantal hospitalisaties bij 65+ers in Vlaanderen is gegeven in het rapport Reële milieugerelateerde gezondheidskosten in Vlaanderen (2009) en bedroeg 3,27% in Ernstfactor en duur zijn gebaseerd op studies van de Hollander et al. (1999). Het relatief risico op het gebruik van bronchodilatoren voor volwassenen die reeds aan astma lijden, werd berekend uit de odds ratio gegeven in CAFE (2005). Het aantal volwassenen dat aan astma lijdt in Vlaanderen is gegeven in het rapport Reële milieugerelateerde gezondheidskosten in Vlaanderen (2009) : in 2006 bedroeg dit aantal (schatting op basis van IMA, InterMutualistisch Agentschap). De incidentie van bronchodilator gebruik bedroeg hier 34%. Ernstfactor en duur zijn gebaseerd op de studie van Spadaro (1999). Impactfuncties uit NEEDS (2007) beschrijven een toename van het aantal dagen met hoest en het aantal dagen met problemen met de lagere luchtwegen bij kinderen door blootstelling aan ozon. Ernstfactoren zijn afgeleid uit de studie van Stouthard et al. (1997) en bedragen 0,01 voor hoest (nasopharyngitis en sinusitis) en 0,01 voor problemen de lagere luchtwegen (acute bronchitis). De effecten van een dagelijks verhoogde ozonconcentratie werden gekwantificeerd op twee manieren: bij ozonconcentraties die hoger liggen dan 35 ppb (70 µg/m 3 ) als dagelijks maximum van de 8-uren gemiddelde ozonconcentraties (men spreekt hier van een cut off value). In de praktijk betekent dit dat effecten enkel gekwantificeerd worden op dagen dat de dagelijkse ozonconcentratie (maximum van 8-uren gemiddelde) boven de 70 µg/m 3 uitstijgt en dan wordt enkel de meerwaarde boven 70 µg/m 3 gebruikt voor kwantificatie. De som van deze meerwaardes over een gans jaar wordt ook de SOMO35 (sum of means over 35 ppb) genoemd en is de blootstelling die gebruikt wordt in impactfuncties, dosis-respons functies van CAFE (2005) en NEEDS (2007). op basis van een jaargemiddelde dagelijks maximum van de 8-uren gemiddelde ozonconcentratie (geen cut off). Huidige demografische gegevens werden afgeleid van data afkomstig van de FOD Economie, KMO, Middenstand en Energie ( Demografische vooruitzichten zijn gebaseerd op de studie (Planet MIRA 2009) en mortaliteitvooruitzichten op bevolkingsprognoses voor de periode van FPB-ADSEI (Federaal PlanBureau- Algemene Directie Statistiek en Economische Informatie). Uit deze demografische data blijkt er duidelijk dat een vergrijzing van de bevolking voor de zichtjaren 2007 tot 2030 zal optreden. Dit zal van belang zijn bij de bepaling van het toekomstig aantal DALY s voor hospitalisaties wegens hart- en ademhalingsproblemen bij 65-plussers bij een blootstelling aan ozon. 38

39 Tabel 6: Overzicht van relatief risico, impactfunctie, incidentie/prevalentie in Vlaanderen, ernst en duur per effect. Deze data werden gebruikt in de berekening van DALY s en externe gezondheidskosten polluent effect RR c per 10 impact 95 % OG a 95 % BG b incidentie/ receptoren (# personen) ernst duur µg/m 3 95 % OG a 95 % BG b per persoon prevalentie (%) (jaar) per 10 µg/m 3 acute effecten ozon mortaliteit volwassenen 1,003 1,001 1,004 0,81 % totale bevolking 0,7 0,25 ozon dagen licht verminderde activiteit 1, , , jarigen 0,005 0,0027 ozon hospitalisatie wegens ademhalingsproblemen 1,005 0,998 1,012 3,27 % +65 jarigen 0,65 0,038 ozon hospitalisatie wegens ademhalingsproblemen 1, , , jarigen 0,65 0,038 ozon gebruik bronchodilator volwassenen lijdend 1,006 0,998 1, % aan astma 0,1 0,0027 ozon gebruik bronchodilator 7, , volwassenen lijdend 1,57 aan astma 0,1 0,0027 ozon dagen met hoest bij kinderen 9, , , jarigen 0,01 0,0027 ozon dagen problemen lagere luchtwegen kinderen 1, , , jarigen 0,01 0,0027 a ondergrens; b bovengrens; c relatief risico 39

40 Externe gezondheidskosten Voor de berekening van DALY s werd voor elk eindpunt (ziekte) het aantal attributieve gevallen berekend. Dit aantal aan attributieve gevallen vormt tevens de basis voor de berekening van externe gezondheidskosten. In plaats van hierop een ernstfactor en een duur (DALY concept) toe te passen werd voor elk eindpunt een eenheidskost verbonden aan het aantal attributieve gevallen veroorzaakt door milieu-effecten. Hierdoor worden beide indicatoren meer consistent. De externe gezondheidskosten (Tabel 7) werden berekend op basis van eenheidskosten vermeld in NEEDS (2007). Deze eenheidskosten zijn gebaseerd op internationale studies, en zijn ook in overeenstemming met de studie Reële milieugerelateerde gezondheidskosten in Vlaanderen (2009) Tabel 7: Externe gezondheidskosten gebaseerd op de Europese NEEDS (2007) studie. polluent effect externe gezondheidskost (euro) eenheid ozon niet-accidentele sterfte euro/verloren levensjaar dagen licht verminderde activiteit (MRAD) 38 euro/dag ziekenhuisopname voor respiratoire aandoeningen euro/geval gebruik medicatie, bronchodilatoren 1,0 euro/geval dagen met hoest 38 euro/dag dagen problemen met lagere luchtwegen 38 euro/dag Berekeningsmethode van DALY s en externe gezondheidskosten voor de verschillende zichtjaren De berekeningen werden uitgevoerd met ozonconcentraties, gebaseerd op de maxima van de dagelijkse gemiddelden over 8 uur. DALY s en externe gezondheidskosten werden zowel berekend voor het referentiescenario als voor het Europa-scenario. De ozon concentraties worden vermenigvuldigd met het relatieve risico en de incidentie of prevalentie van een bepaald eindpunt, of rechtstreeks met de impactfunctie, om de gezondheidsimpact van de gevoelige bevolkingsgroep voor dit eindpunt te bepalen. Vervolgens worden deze aantallen omgerekend naar DALY s, via de duur en de ernst van de ziekte (Tabel 6), of naar externe gezondheidskosten, via de eenheidskost voor de aandoening. Voor de berekening van DALY s werd voor elk eindpunt (ziekte) het aantal attributieve gevallen berekend. Dit aantal aan attributieve gevallen vormt tevens de basis voor de berekening van externe gezondheidskosten. In plaats van hierop een ernstfactor en een duur (DALY concept) toe te passen werd voor elk eindpunt een eenheidskost verbonden aan het aantal attributieve gevallen veroorzaakt door milieu-effecten. Hierdoor worden beide indicatoren meer consistent. De externe gezondheidskosten (Tabel 7) werden berekend op basis van eenheidskosten vermeld in NEEDS (2007). Deze eenheidskosten zijn gebaseerd op internationale studies, en zijn ook in overeenstemming met de studie Reële milieugerelateerde gezondheidskosten in Vlaanderen (2009). Voor de bepaling van DALY s werd gerekend met een verdeling op het relatief risico of impactfunctie (95% BI zie Tabel 6), op de duur en ernst van de ziekte. Volgende verdelingen (Tabel 8) werden toegepast voor ernst en duur en zijn gebaseerd op de studie van de Hollander et al. (1999). Finaal werd voor de bereking van DALY s een Monte-Carlo simulatie (1000 simulaties) uitgevoerd met Crystal Ball (Decisioneering Inc., 2000) op basis van al de gegeven verdelingen. 40

41 Tabel 8: Overzicht van gebruikte verdelingen voor ernst en duur bij DALY berekeningen Effect ernst duur hospitalisaties wegens 0,65 N (0,65; 0,17) 0,038 B (1,9; 48,7) ademhalingsproblemen mortaliteit bij volwassenen bij blootstelling aan ozon 0,7 U (0,4; 0,7) 0,25 N: normale verdeling met gemiddelde en standaard deviatie; U: uniforme verdeling aangeduid door het minimum en het maximum; B: Beta verdeling met parameters in functie van meest waarschijnlijke waarde en gemiddelde Bron: de Hollander (1999) De externe kosten werden volgens hetzelfde principe bepaald. Er werd geen rekening gehouden met een verdiscontering naar de toekomst toe. Het heden en de directe toekomst werden even hoog gewaardeerd als de verre toekomst (in dit geval het jaar 2030). 3 Inhoud van de scenario s: emissies 3.1 Vlaamse emissies De emissieprognoses voor het Vlaamse referentiescenario en het Vlaamse Europa-scenario zijn afkomstig van de verschillende sectorstudies die in het kader van het MIRA 2009 project uitgevoerd werden. De concrete inhoud van de scenario s en de invloed ervan op de Vlaamse emissies op sectorniveau zijn gedetailleerd beschreven in de wetenschappelijke rapporten van deze sectorstudies. In wat volgt wordt een overzicht gegeven van de gesommeerde Vlaamse emissies, opgedeeld naar polluent. Bij onderstaand overzicht moet vermeld worden dat de maatregelen ter reductie van de emissies van luchtpolluenten in de sectoren Industrie en Energie, die reeds vastgesteld zijn of gepland zijn in het kader van de NEC richtlijn, niet volledig doorgerekend werden. Bij de berekeningen voor de MIRA 2009 studie Energie- en Klimaatscenario s voor de sectoren Energie en Industrie werd namelijk gebruik gemaakt van het milieukostenmodel (MKM) Klimaat, gezien de integratie van het MKM Lucht en het MKM Klimaat pas na het uitvoeren van de modelberekeningen gepland was. De effecten op procesgerelateerde emissies van de sectoren Industrie en Energie werden gedeeltelijk en waar mogelijk bijgeschat. Gedetailleerde informatie hierover is beschreven in het Wetenschappelijk rapport van de MIRA 2009 studie Energie- en Klimaatscenario s voor de sectoren Energie en Industrie. In een bijkomende modelleringsoefening, waarbij wel met deze reductiemaatregelen werd rekening gehouden, bleek echter dat de impact ervan op de jaargemiddelde ozonconcentraties verwaarloosbaar is (verschil kleiner dan 1 %) en op de AOT60 slechts 5 %. Deze kleine verschillen hebben dus geen impact op de verdere conclusies betreffende de luchtkwaliteit. De totale Vlaamse emissies worden in wat volgt getoetst aan indicatieve doelstellingen voor het jaar 2020, gebaseerd op de IIASA-emissiescenario s beschreven in het NEC Scenario Analysis report n 6 (Amann et al., 2008), gezien de onderhandelingen rond de herziening van de EU-richtlijn NEC nog niet zijn afgerond. Deze scenario s houden rekening met de TSAP (Thematic Strategy on Air Pollution)-doelstellingen en het voorstel voor het Climate & Energy Package, maar zijn nog niet definitief. Op basis van deze scenario s werden per polluent emissiereductiepercentages berekend voor België. Deze nationale percentages werden zonder omzetting overgenomen voor Vlaanderen. Voor meer details verwijzen we naar de IIASA-website ( Referentiescenario Het referentiescenario (REF) omvat een toekomstbeeld dat aangeeft hoever het huidige (milieu)beleid doorwerkt. De toetsing aan de doelstellingen op korte en lange termijn geeft de behoefte aan bijkomend (milieu)beleid. 41

42 In het referentiescenario wordt rekening gehouden met de momenteel van kracht zijnde wetgeving en regelgeving (ook bv. lopende convenanten) tot 1 april De doelstellingen vastgelegd in wetgeving worden niet als emissie-input in de modellen opgenomen, er wordt alleen rekening gehouden met de bestaande maatregelen die genomen zijn om de emissiedoelstellingen te halen. Enkele voorbeelden hiervan zijn: Het aandeel biobrandstoffen voor transport moet 5,75 % bedragen tegen Dit is een doelstelling en wordt dus niet ingevoerd in het model. De maatregelen om dat doel te bereiken worden wel ingevoerd in het model. De evolutie van de CO2-emissies van nieuwe wagens wordt bepaald door een convenant tussen de auto-industrie en de Europese Commissie. In het referentiescenario wordt het resultaat van de convenant aangehouden maar er wordt geen rekening gehouden met eventuele nieuwe en nog ambitieuzere convenanten Europa-scenario Het Europa-scenario (EUR) gaat uit van de autonome evolutie van de externe omgeving en een pakket maatregelen en instrumenten nodig om Europese middellangetermijndoelen te halen, zoals bijvoorbeeld: de doelstellingen rond energie & klimaat van de Europese Commissie; de ontwerp luchtemissieplafonds voor het jaar 2020, uitgaande van de meer ambitieuze scenario s in het voorbereidend studiewerk voor de nieuwe EU NEC richtlijn. Deze richtlijn zal voor 2020 nationale emissieplafonds voor de EU-lidstaten vastleggen. Indien nodig worden ook doorgedreven maatregelen opgenomen die de huidige draagkracht van een sector mogelijks overschrijden. Het bereiken van de doelstellingen staat hierbij voorop. Bijkomend wordt een evaluatie gegeven van de haalbaarheid van dit scenario. Over de vertaling van bepaalde thematische doelstellingen naar de sectoren worden aannames gemaakt, zelfs indien daarover nog geen beleidskeuzes zijn gemaakt Overzicht Bespreking per polluent SO 2 Figuur 11 toont het verloop van de SO 2 -emissies in Vlaanderen voor het referentie- en het Europa-scenario. De grafiek maakt duidelijk dat er tussen de emissies voor de jaren 2006 en 2010 een significante reductie voorspeld wordt en dit voor beide scenario s. Deze reductie zal voornamelijk in de sectoren energie en huishoudens gerealiseerd worden met telkens een daling van rond 50 % van de emissies. De daling in de energiesector kan verklaard worden door de milieubeleidsovereenkomsten (MBO) in de elektriciteitssector (de huidige MBO is opgenomen in het referentiescenario, de op stapel staande verscherping van de MBO in het Europa-scenario), de inzet van CCS ( carbon capture & storage ), de daling van het S-gehalte in brandstof en de aard van de gebruikte brandstoffen. De daling bij de huishoudens wordt veroorzaakt door de daling van het zwavelgehalte van lichte stookolie of diesel. In het referentiescenario is in de periode 2010 t.e.m enkel in de sectoren huishoudens en landbouw een verdere emissiereductie mogelijk door de omschakeling van stookolie naar aardgas, met zo goed als verwaarloosbare SO 2 -emissie. In de landbouwsector is de daling het gevolg van de verlaging van het S-gehalte in diesel voor de landbouwvoertuigen en in de stookolie voor de verwarming van gebouwen (glastuinbouw en stallen). De emissies in de andere sectoren blijven ofwel constant of stijgen licht. Ook in het Europa-scenario zijn het de sectoren huishoudens en landbouw die bijdragen tot een verdergaande emissiereductie t.e.m De stijging van de totale SO 2 -emissie tussen 2025 en 2030 zal voornamelijk te wijten zijn aan een toename van het gebruik van steenkool in de elektriciteitsproductie. Figuur 12 toont de trend van de totale SO 2 -emissies voor Vlaanderen. Ook hier wordt de sterke daling tussen 2006 en 2010 duidelijk. In de jaren na 2010 valt er voor het 42

43 referentiescenario geen bijkomende emissiereductie te verwachten. In het geval van het Europa-scenario is er nog een kleine daling van de emissies t.e.m te voorzien. Daarna stijgen de emissies terug. Noch in het referentiescenario noch in het Europa-scenario wordt met de beschouwde maatregelen de indicatieve 2020 doelstelling gehaald Figuur 11: Emissie van SO 2 in het REF- en het EUR-scenario (Vlaanderen, ) emissie (kton) REF EUR handel & diensten 1,85 1,18 1,18 1,15 1,10 1,06 1,18 0,50 0,46 0,41 0,37 transport 1,65 1,36 1,43 1,50 1,59 1,68 1,33 0,33 0,34 0,36 0,38 landbouw 5,87 4,97 3,84 2,77 1,71 0,65 4,90 3,68 2,62 1,56 0,49 energie 42,0 23,0 22,9 22,9 22,9 27,1 21,5 19,7 19,7 19,7 22,3 industrie 31,3 28,2 28,9 31,3 33,0 34,2 24,9 23,2 24,4 25,9 27,1 huishoudens 11,14 5,65 4,78 3,82 2,81 1,95 1,81 1,39 0,87 0,37 0, Figuur 12: Emissieverloop van SO 2 in het REF- en het EUR-scenario (Vlaanderen, ) emissie (kton) Referentie 93,8 64,3 63,1 63,4 63,0 66,7 Europa 93,8 55,6 48,8 48,4 48,3 50,7 doel ,0 43,0 43,0 43,0 43,0 43, NO x Figuur 13 toont het verloop van de NO x -emissies in Vlaanderen per sector voor beide scenario s. Voor de NO x -emissies wordt voor beide scenario s een geleidelijke daling van de emissies verwacht. De grootste bijdrage zal worden geleverd door de sector transport, waarin de NO x -emissies tussen 2006 en 2030 zullen dalen met meer dan 40 % in het 43

44 referentiescenario en met ongeveer 75 % in het Europa-scenario. Deze daling is o.m. een gevolg van enerzijds de introductie van voornamelijk de euro 6 norm voor personenwagens en lichte bestelwagens in het referentiescenario en anderzijds de introductie van de euro VI norm voor zware voertuigen in het Europa-scenario. Daarnaast spelen ook andere technologische evoluties en de verwachte wijziging van de samenstelling van het wagenpark een rol (bv. een stijgend aandeel hybridewagens). De emissies van de sector industrie daarentegen stijgen in de beschouwde periode met ongeveer 35 % in beide scenario s. De NO x -emissies van de andere sectoren blijven nagenoeg constant. Omwille van de grote bijdrage van het verkeer aan de totale NO x -emissies in Vlaanderen dalen de totale NO x - emissies wel significant in de beschouwde periode (figuur 14). Noch in het referentiescenario noch in het Europa-scenario wordt met de beschouwde maatregelen de indicatieve 2020 doelstelling gehaald. 44

45 1296 Figuur 13: Emissie van NO x in het REF- en het EUR-scenario (Vlaanderen, ) emissie (kton) REF EUR 1297 handel & diensten 5,0 4,9 5,0 4,9 4,8 4,7 4,9 4,6 4,3 3,8 3,6 transport 79,1 69,9 56,8 48,1 44,8 43,8 69,9 52,3 31,9 23,9 19,6 landbouw 18,0 17,9 17,8 17,4 17,1 16,8 17,7 17,3 16,5 16,0 15,5 energie 33,8 20,9 21,4 22,0 20,9 19,8 20,9 21,2 21,9 22,0 20,1 industrie 25,0 26,9 28,2 30,5 32,6 34,4 26,9 27,9 30,2 32,4 34,4 huishoudens 9,8 9,2 8,9 8,5 8,1 8,1 9,0 8,2 6,6 5,0 4, Figuur 14: Emissieverloop van NO x in het REF- en het EUR-scenario (Vlaanderen, ) emissie (kton) Referentie 170,8 149,9 138,1 131,4 128,2 127,6 Europa 170,8 149,3 131,5 111,3 103,1 97,6 doel ,8 80,8 80,8 80,8 80,8 80,8 45

46 NMVOS Figuur 15 en figuur 16 tonen het verloop van de NMVOS-emissies in Vlaanderen per sector en de trends in de totale NMVOS-emissies voor het referentie- en het Europa-scenario. Voor het referentiescenario is er eerst een daling van de NMVOS-emissies waar te nemen in de periode 2006 tot Deze daling wordt echter gevolgd door een geleidelijke toename van de emissies in de periode 2010 tot Terwijl de NMVOS-emissies afkomstig van de transportsector over de hele beschouwde periode significant afnemen, is vooral voor de industrie in de periode 2010 tot 2030 een geleidelijke toename van de emissies te verwachten. De emissies van de andere sectoren veranderen niet sterk. Het voornaamste verschil tussen het referentie- en Europa-scenario is de emissies van de industrie die in het Europa-scenario bijna constant blijven over de beschouwde periode. Samen met de emissiedaling van de transportsector resulteert dit in een geleidelijke emissiedaling van de totale NMVOS-emissies in het Europa-scenario. Zowel in het referentiescenario als in het Europa-scenario wordt met de beschouwde maatregelen de indicatieve 2020 doelstelling gehaald. 46

47 1316 Figuur 15: Emissie van NMVOS in het REF- en het EUR-scenario (Vlaanderen, ) emissie (kton) REF EUR handel & diensten 1,55 1,78 1,94 2,09 2,24 2,38 1,78 1,90 2,03 2,17 2,29 transport 8,87 5,18 3,85 3,03 2,91 2,86 5,16 3,85 2,93 2,76 2,64 landbouw 1,64 1,64 1,63 1,62 1,61 1,60 1,64 1,65 1,64 1,64 1,64 energie 8,08 7,20 7,42 7,48 7,51 7,90 5,75 5,83 5,46 5,38 5,51 industrie 44,3 39,0 40,8 42,5 43,7 44,7 35,1 35,0 34,6 35,1 35,3 huishoudens 15,6 14,7 14,7 14,7 14,7 14,9 12,9 12,8 12,5 12,3 12, Figuur 16: Emissieverloop van NMVOS in het REF- en het EUR-scenario (Vlaanderen, ) emissie (kton) Referentie 80,0 69,5 70,4 71,4 72,7 74,3 Europa 80,0 62,3 61,0 59,2 59,3 59,8 doel ,2 77,2 77,2 77,2 77,2 77, Geaggregeerd voor fotochemie Omdat NOx en NMVOS een verschillend aandeel in de troposferische ozonvorming hebben wordt de fotochemisch relevante som van beide precursoren uitgedrukt in TOFP-eenheden (troposferisch ozonvormend potentieel). In die som worden de emissies van NO x eerst met 1,22 vermenigvuldigd en de som wordt uitgedrukt in NMVOS-eenheden (de Leeuw, 2002). Figuur 17 toont de Vlaamse NO x - en NMVOS-emissies alsook het totale troposferische ozonvormingspotentieel (TOFP) voor de verschillende scenario s. 47

48 Figuur 17: Emissie van de ozonprecursoren NO x en NMVOS en het troposferische ozonvormende potentieel (TOFP) in het referentie- en het Europa-scenario emissie NOx en NMVOS (kton) en TOFP (kton NMVOS-eq) REF NOx ,6 NMVOS 80,0 69,5 70,4 71,4 72,7 74,3 62,3 61,0 59,2 59,3 59,8 TOFP Uit de grafiek blijkt duidelijk dat het totale troposferische ozonvormingspotentieel zowel voor het referentiescenario alsook voor het Europa-scenario geleidelijk zal dalen, vooral in de periode t.e.m In het Europa-scenario wordt hierbij een duidelijk sterkere daling voorspeld dan in het referentiescenario. Voor de periode 2020 tot 2030 wordt voor het referentiescenario bijna geen verdere emissiereductie voorspeld, voor het Europa-scenario is dit wel het geval. Zowel voor het referentiescenario alsook voor het Europa-scenario wordt de daling in TOFP gerealiseerd door een daling van de NO x -emissies, terwijl de NMVOSemissies constant blijven of zelfs licht stijgen bij het referentiescenario. 3.2 Internationale emissies Algemene beschrijving Om de impact van emissiereductiemaatregelen op de luchtkwaliteit door te rekenen worden de BelEUROS- en OPS-luchtkwaliteitsmodellen gebruikt. Zowel het BelEUROS-model als het OPS-model gebruiken als input emissiegegevens voor heel Europa. Dit maakt het noodzakelijk om de Vlaamse emissieprognoses uit de verschillende sectorstudies binnen MIRA 2009 aan te vullen met emissieprognoses voor het Brusselse Hoofdstedelijke en het Waalse Gewest en andere Europese landen. Europese emissiegegevens werden verkregen bij IIASA ( International Institute for Applied Systems Analysis ) in Laxenburg, Oostenrijk. IIASA heeft een serie van NEC-rapporten gepubliceerd (Amann et al., 2008), waarbij het meest recente het NEC-rapport #6 is. De hierin voorgestelde emissiescenario s zijn gebaseerd op de laatste stand van zaken van IIASA om via het GAINS-model Europese emissies te berekenen. Het GAINS ( Greenhouse Gas and Air Pollution Interactions and Synergies ) model houdt rekening met de wisselwerking tussen het klimaat- en het luchtkwaliteitsbeleid in Europa. Er zijn emissieprognoses voor de current legislation situatie en de current policy situatie beschikbaar. Bovendien heeft IIASA, op specifieke aanvraag, naast het reeds bestaande NEC2007 baseline current policy scenario ook emissiegegevens aangeleverd op basis van door ons gewenste parameters (zie verder). Deze emissies staan gerapporteerd onder het scenario NEC2007 baseline current legislation. Daarnaast is er ook een Europees emissiescenario beschikbaar voor het jaar 2020, waarin de doelstellingen van de Thematische Strategie Luchtkwaliteit van de Europese Commissie worden doorgerekend. EUR 48

49 Referentiescenario tot 2020 Bij IIASA waren oorspronkelijk drie emissiescenario s beschikbaar met emissiecijfers voor de jaren 2000, 2005, 2010, 2015 en 2020 die gebruikt zouden kunnen worden voor het referentiescenario van MIRA Deze drie emissiescenario s gaan echter uit van licht verschillende aannames ten opzichte van de aannames gemaakt voor het Vlaamse referentiescenario. Hieronder worden de verschillende opties voor Europese emissiescenario s beknopt toegelicht. Voor meer details hierover verwijzen we naar de IIASAwebsite ( NEC #6 C&E package, current legislation Dit is het scenario voor het klimaat en energie pakket waarbij de emissiereductiemaatregelen die worden voorzien gebaseerd zijn op de bestaande reeds goedgekeurde EU wetgeving ( current legislation ). In tegenstelling tot het huidige beleid ( current policy ) scenario, zie onder, wordt geen rekening gehouden met de emissiereducties die zullen worden bekomen bij de implementatie van de EURO VI emissiestandaard voor vrachtwagens en de herziening van de IPPC richtlijn. NEC #6 C&E package, current policy Het huidige beleid scenario ( current policy ) voorziet in emissiereducties zoals in het current legislation scenario, maar gaat uit van emissieplafonds zoals ze worden opgelegd in de NEC ( Nationale Emissie Plafonds ) richtlijn. Daarnaast voorziet dit scenario dat de EURO VI emissiestandaard voor vrachtwagens wordt ingevoerd en dat de IPPC richtlijn zal herzien worden. NEC2007 baseline, current policy Dit is een realistischer scenario t.o.v. het current legislation scenario waarbij de volgende aannames gelden: De objectieven van het klimaat en energie pakket van de Europese Commissie worden niet gehaald. Dit scenario gaat uit van de baseline projecties van het PRIMES energiemodel (november 2007). Dit is een BAU scenario zonder verdere bijkomende klimaatmaatregelen. Landbouwprojecties gaan uit van nationale scenario s die aan IIASA werden bezorgd. Er wordt voldaan aan de NEC-plafonds 2010 tegen a. Algemene beschrijving Tabel 9 toont een vergelijking van de maatregelen in het Vlaamse referentiescenario, het Vlaamse Europa-scenario en de verschillende IIASA-scenario s. Het wordt duidelijk dat zowel het C&E package current legislation, het C&E package current policy en het NEC2007 baseline current policy scenario niet overeenkomen met de maatregelen van het Vlaamse referentiescenario. Tabel 9: Overzicht van de maatregelen in de verschillende Vlaamse en IIASA-scenario s maatregel Vl. Ref scenario Vl. Eur. scenario C&E Pack., curr. leg. C&E Pack., curr. pol. NEC 2007b., curr. pol. NEC 2007b., curr. leg. C&E OPTV5 49

50 C&E Nee ja ja ja nee nee ja euro VI zwaar vrachtverkeer Nee ja nee ja ja nee ja voldoet aan TSAP in 2020 Nee ja nee nee nee nee ja IPPC Nee ja nee ja ja nee ja De keuze van het meest geschikte scenario is uiteraard van groot belang. Omwille van het feit dat geen enkel scenario de gevraagde specificaties had (geen C&E pakket, geen Euro VI norm voor het zwaar vrachtverkeer, geen update van de IPPC-richtlijn en niet voldoen aan de Thematische Strategie inzake Luchtverontreiniging in 2020) werd (op vraag van de auteurs) door IIASA een extra scenario doorgerekend dat voldoet aan de specificaties die binnen MIRA 2009 opgelegd werden, nl. het NEC2007 baseline, current legislation-scenario. NEC2007 baseline, current legislation Dit scenario heeft dus de door VITO/VMM aangegeven specificaties, nl. geen C&E pakket, geen Euro VI norm voor het zwaar vrachtverkeer, geen update van de IPPC-richtlijn en de emissies voldoen niet aan de doelstellingen van de Thematische Strategie inzake Luchtverontreiniging in Dit scenario werd dus gebruikt voor de niet-vlaamse emissies binnen het referentiescenario. b. Emissies voor 2006, 2010, 2015 en 2020 Het uiteindelijk gekozen emissiescenario voor het MIRA 2009 referentiescenario ( NEC2007 baseline current legislation ) werd in E-MAP opgenomen. Hierbij moet opgemerkt worden dat dit scenario niet voor alle jaren die in MIRA 2009 doorgerekend worden (2006, 2010, 2015, 2020, 2025 en 2030) emissiegegevens bevat. Het NEC2007 baseline current legislation scenario dat door IIASA werd doorgerekend bevat emissieprognoses voor 2010, 2015 en Dit maakt het noodzakelijk om de emissies voor de overige jaren zelf in te schatten. Vooraleer de emissiegegevens in de E-MAP tool werden ingevoerd, werd de dataset daarom eerst vervolledigd aan de hand van intra- en extrapolaties van de beschikbare set emissiegegevens. Voor het aanmaken van emissies van 2006 voor het Brusselse Hoofdstedelijke gewest, het Waalse gewest en het buitenland waren er verschillende opties. Een eerste mogelijkheid was het gebruik van de emissiegegevens van een vergelijkbaar GAINS scenario ( NEC2007 baseline current policy ). Een andere optie bestond erin de data te gebruiken die via de EMEP emissie inventaris gerapporteerd worden. Beide keuzes hebben voor- en nadelen: de emissies van het vergelijkbare GAINS scenario, NEC 2007 baseline current policy, sluiten nauwer aan bij de emissies die voor 2010, 2015 en 2020 door IIASA gerapporteerd worden in het NEC2007 baseline current legislation scenario dan de EMEP emissiegegevens. Anderzijds rapporteert IIASA niet voor 2006 en moeten gegevens van 2005 als benadering gebruikt worden. Een bijkomende moeilijkheid is dat het aangereikte scenario, NEC2007 baseline current legislation, emissiegegevens van een aantal extra landen of gebieden bevat waarvoor vroeger niet gerapporteerd werd. Concreet gaat het om: Albanië, Bosnië en Herzegovina, Belarus, Moldavië, Macedonië, Kaliningrad, Kola/Karelia, St. Petersburg, rest van Rusland, Oekraïne en Servië en Montenegro. In tegenstelling tot de EMEP emissiedatabank bevat het IIASA NEC2007 baseline current policy scenario geen gegevens voor deze landen. Op basis van deze informatie werd de volgende keuze gemaakt: Voor 2006 worden (als benadering) de emissies van het jaar 2005 gebruikt voor de landen waarvoor gegevens beschikbaar zijn in het NEC2007 baseline current policy scenario. Voor de recent toegevoegde landen werden de data uit de EMEP emissie-inventaris gebruikt. Om beide datasets zo goed mogelijk te laten aansluiten werden de EMEP 2005 emissies verkozen boven die van

51 Emissies voor 2025 en 2030 werden geëxtrapoleerd (zie sectie 3.2.4) Europa-scenario tot 2020 a. Algemene beschrijving Voor het Europa-scenario is het emissiescenario volgens de Thematische Strategie (het NEC #6 C&E Package, OPTV5 ) een goede kandidaat. Dit emissiescenario werd opgesteld door de emissies van de lidstaten van de Europese Unie zodanig te verdelen dat op de meest kostenefficiënte manier de doelstellingen van de Thematische Strategie worden gehaald. Hierbij werd tevens met de synergieën tussen het klimaat- en het luchtkwaliteitsbeleid rekening gehouden. IIASA beschrijft dit scenario in het kort zoals volgt: NEC #6 C&E package, OPTV5 Dit is een geoptimaliseerd scenario waarbij de volgende aannames gelden: De energieprojecties zijn consistent met de objectieven van het klimaat en energie pakket van de Europese Commissie. Dit scenario gaat uit van de optie 4 van de impact assessment van het Klimaat en Energie pakket waarbij verondersteld wordt dat de niet- ETS ( Emission Trading Scheme ) doelstellingen herverdeeld worden, dat er toegang komt tot CDM s ( Clean Development Mechanism ) waarbij de prijs voor een ton CO 2 wordt gelimiteerd tot 30 euro (voor zowel de ETS als de niet-ets sectoren) en dat de 20 % hernieuwbare energie doelstelling wordt gehaald op een kostenefficiënte manier. Landbouwprojecties gaan uit van nationale scenario s die aan IIASA werden bezorgd. In dit scenario wordt eveneens verondersteld dat de milieudoelstellingen van de Europese thematische strategie rond luchtverontreiniging worden gehaald. b. Interpolatie van emissies voor de jaren 2010 en 2015 voor het Europa-scenario IIASA geeft voor het NEC #6 C&E Package OPTV5 scenario enkel de emissies voor het jaar De reden hiervoor is dat IIASA zich niet kan (of wil) uitspreken over de snelheid van de implementatie van maatregelen om de doelstellingen van 2020 te bereiken. Enkel het doel ligt vast, niet de weg die naar dit doel moet leiden. Dit maakt het noodzakelijk om de emissies voor de overige jaren zelf in te schatten. Vooraleer de emissiegegevens van het NEC #6 C&E Package OPTV5 scenario in E-MAP werden opgenomen, werd de dataset daarom eerst vervolledigd aan de hand van intra- en extrapolaties van de beschikbare gegevens. Er waren verschillende mogelijkheden om de emissies voor de jaren 2010 en 2015 te berekenen. Eén mogelijkheid was om de tijdstrend in de emissies uit een ander emissiescenario van IIASA te nemen (bijvoorbeeld uit het NEC-rapport # 4) en die op de emissies van het Europascenario toe te passen. Analyse heeft echter aangetoond dat IIASA ook in het verleden enkel de volledige tijdslijnen voor de current legislation scenario s heeft gepubliceerd. Voor scenario s die maatregelen bovenop de huidige wetgeving bevatten deed IIASA geen uitspraak over de emissies voor 2010 en De tijdstrend uit zo n scenario overnemen heeft dus niet zoveel zin. Een alternatief zou zijn om de trend uit het Current Legislation scenario van NEC #6 te nemen waarbij verondersteld wordt dat de trend van het tijdsverloop van het Europa scenario dezelfde is als deze van het current legislation scenario. Het doel (de emissies in 2020) is lager, maar het verloop van de emissiedaling volgt dezelfde trend als van het current legislation scenario. Een tweede mogelijkheid is om de Europese emissies voor 2010 en 2015 te berekenen op basis van de trend in de Vlaamse emissies voor het Europa-scenario (tijdslijn 2005, 2010, 2015, 2020), zoals bepaald in de verschillende sectorstudies. Deze mogelijkheid zou veronderstellen dat de economische ontwikkeling en de implementatie van 51

52 emissiereducerende maatregelen in heel Europa conform de ontwikkeling in Vlaanderen verloopt. Voor West-Europa zou dit eventueel wel een goede benadering zijn, voor de nieuwe lidstaten in Centraal- en Oost-Europa is deze veronderstelling waarschijnlijk in veel mindere mate (of zelfs niet) gerechtvaardigd. Voor landen zoals Oekraïne wordt in de beschouwde tijdsperiode van 2000 tot en met 2020 immers net een significante stijging van de emissies en geen daling verwacht. Hierbij is het wel zo dat de emissies in landen in Centraal- en Oost- Europa een minder grote invloed hebben op de luchtkwaliteit in Vlaanderen dan de West- Europese (buur)landen. Uiteindelijk werd gekozen voor een derde mogelijkheid. Deze bestaat erin een interpolatie uit te voeren die gebaseerd is op het verschil tussen emissiegegevens voor 2020 in beide scenario s. Voor 2020 zijn de emissies per sector, per polluent voor elk land in zowel het referentie- als het Europa-scenario gekend. Emissiegegevens voor 2010 en 2015 voor het Europa-scenario werden bepaald door een lineaire interpolatie van het verschil tussen de emissiewaarde van 2020 van het NEC2007baseline current legislation (referentie)scenario en het NEC #6 C&E Package OPTV5 (Europa-)scenario per land, per sector en per polluent door te voeren. Dit is geïllustreerd in figuur 18, waar de lineaire interpolatie is toegepast op de Duitse NO 2 -emissies die onder SNAP-sector 7 gerapporteerd werden. Concreet werd het verschil V tussen de emissies voor 2020 in beide scenario s bepaald (V = referentiescenario 2020 Europa-scenario 2020, aangeduid met groene pijl). Vervolgens werden de emissies voor het Europa-scenario voor 2010 en 2015 als volgt berekend: Europa-scenario 2010 = referentiescenario /3*V Europa-scenario 2015 = referentiescenario /3*V Verder doortrekken van deze techniek zou leiden tot: Europa-scenario 2005 = referentiescenario 2005, hetgeen inderdaad het juiste uitgangspunt is Figuur 18: Illustratie van de lineaire interpolatie van het verschil tussen de emissie-waarde van 2020 van NEC 2007 baseline current legislation (referentiescenario) en NEC #6 C&E Package OPTV5 (Europa-scenario) voor de Duitse NO 2 -emissies gerapporteerd onder SNAP- sector S7, ter bepaling van emissiewaarden voor het Europa-scenario voor 2010 en Duitsland NOx S7 Referentie NOx S7 Europa Voor de schatting van emissies voor 2025 en 2030 werd een extrapolatietechniek toegepast (zie sectie 3.2.4) Referentie- en Europa-scenario 2025 en 2030 Voor geen van beide scenario s zijn momenteel Europese emissiegegevens beschikbaar voor 2025 en Uit de Vlaamse sectorstudies zijn er voor Vlaanderen wel 52

53 emissieprognoses per polluent en per sector beschikbaar tot en met het jaar 2030 en dit zowel voor het referentie- als voor het Europa-scenario. Ook hier stelt zich dus de vraag hoe Europese emissiegegevens voor 2025 en 2030 berekend zouden kunnen worden. Er zou verondersteld kunnen worden dat de Vlaamse emissiereductieprognoses (ontwikkeling van de emissies na 2020) ook in de andere landen zouden gelden. Op basis van deze veronderstelling kunnen de emissies voor beide scenario s per polluent en per sector als volgt berekend worden: Voor het referentiescenario wordt de trend die wordt waargenomen in de Vlaamse emissies (geaggregeerd naar SNAP-sectoren) in 2025 tov en 2030 tov van het Vlaamse referentiescenario toegepast op de buitenlandse emissies van 2020 van het NEC2007 baseline current legislation scenario. Voor het Europascenario wordt dezelfde techniek toegepast. Hiervoor wordt echter de trend in de Vlaamse emissies van het Vlaamse Europa-scenario toegepast op de buitenlandse emissies van 2020 van het NEC6 C&E Package OPTV5 scenario. In beide gevallen wordt één waarde per polluent per sector toegepast op alle landen. Bij deze techniek is het belangrijk op te merken dat deze extrapolatie van de emissies tot een volledig foutieve inschatting van emissies zou kunnen leiden. Om deze reden benadrukken de auteurs dan ook dat de emissieprojecties (en daarvan afgeleid ook de concentratieberekeningen die berekend werden met het BelEUROS- en OPS-model) voor 2025 en 2030 met de nodige voorzichtigheid gebruikt dienen te worden. De grote onzekerheden op de buitenlandse emissieprognoses die via deze extrapolatie bekomen worden, moeten steeds in het achterhoofd gehouden worden. Voor enkele polluent/sector-combinaties deed zich een specifiek probleem voor zoals beschreven in Tabel Tabel 10: Overzicht van de specifieke problemen bij de extrapolatie van emissiegegevens en de toegepaste oplossing EXTRAPOLATIE sector probleem oplossing S6 NMVOS S10 NMVOS geen Vlaamse emissies maar wel Europese emissies geen Vlaamse emissies maar wel (zeer lage) Europese emissies trend genomen uit OPS-sector 100 emissies 2020 = 2025 = Emissies voor internationale scheepvaart Via de IIASA-website zijn geen emissies voor de internationale scheepvaart beschikbaar, maar alleen de scheepvaartemissies die binnen de territoriale wateren toe te schrijven zijn. Om dit probleem te verhelpen, werden tot nu toe de scheepvaartemissies voor de E-MAP emissiepreprocessor bekomen via EMEP (via de WebDab-emissierapportage tool). EMEP rapporteert wel scheepvaartemissies voor de verschillende Europese zeegebieden, nl. de Noordzee, de Middellandse Zee, de Baltische Zee, de Zwarte Zee en het Noordoost-gedeelte van de Atlantische Oceaan. Een analyse van de EMEP gegevens heeft echter een aantal inconsistenties aangetoond. Na overleg met de EMEP specialisten bleek dat de huidige zeescheepvaartemissieprognoses voor 2010 en 2020 die in WebDab gerapporteerd worden niet meer consistent en ook niet meer up-to-date zijn. Bij IIASA verwijst men naar het 6 e NEC-rapport, waarin een tabel met scheepvaartemissies voor 2020 vermeld wordt. Deze waarden zijn te beschouwen als een baseline scenario, wat ongeveer overeenkomt met het referentiescenario van MIRA Bij IIASA werd voor dit baseline scenario ook een tijdslijn bekomen (Tabel 11). In Tabel 11 worden de prognoses voor emissies afkomstig van de internationale scheepvaart voor de Europese zeegebieden weergegeven. De gegevens voor 2020 zijn ook terug te vinden in het 6 e NEC-rapport. 53

54 Tabel 11: Prognose voor de scheepvaartemissies voor de Europese zeegebieden gebruikt door IIASA (IIASA, 2008) zeegebied polluent emissie, kton NO Atlant. Oceaan SO Baltische Zee SO Zwarte Zee SO Middellandse Zee SO Noordzee SO Totaal SO NO Atlant. Oceaan NO x Baltische Zee NO x Zwarte Zee NO x Middellandse Zee NO x Noordzee NO x Totaal NO x Voor NMVOS werd geen tijdreeks verkregen van IIASA, maar het 6 e NEC-rapport vermeldt de emissiewaarde voor 2020 voor de verschillende zeegebieden. Naast de cijfers voor dit baseline scenario vermeldt het 6 e NEC-rapport ook emissiewaarden voor een scenario met beperking van het zwavelgehalte in scheepsbrandstof tot 0,5 % S op de Noordzee en de Baltische Zee. Een aantal van de voor dit scenario gerapporteerde emissiewaarden, vooral voor de NMVOS en voor PM2,5, bleken echter foutief in het 6 e NEC-rapport vermeld te zijn (Cofala, 2009). Op aanvraag heeft Janusz Cofala van IIASA op 16 maart 2009 een gecorrigeerde tabel opgestuurd met daarin de emissiewaarden voor 2020 voor het baseline scenario en voor het scenario met beperking van het S-gehalte tot 0,5 % (Tabel 12) Tabel 12: Vergelijking van de emissies van internationale scheepvaart in 2020 voor het baseline scenario en het scenario met een beperking tot 0,5 % S in brandstof in de SECAgebieden Central case IMO MEPC57 case in Report #6 Emissions used for the central analysis Emissions resulting from the implementation of the proposed IMO regulation without the global 0.5% S fuel standard SO 2 NO x NH 3 VOC PM2.5 SO 2 NO x NH 3 VOC PM2.5 North-east Atlantic Baltic Sea Black Sea Med. Sea North Sea Total Bron: Cofala (2009) De vergelijking van de meegenomen maatregelen telkens in het Vlaamse Referentie- en Europa-scenario en in het baseline en meer ambitieuze scenario van IIASA heeft m.b.t. emissies afkomstig van scheepvaart de volgende conclusies opgeleverd. Het IIASA baseline scenario kan (zonder verdere aanpassingen) gebruikt worden als referentiescenario voor MIRA Het Vlaamse Europa-scenario en het ambitieuze scenario van IIASA verschillen echter qua meegenomen maatregelen sterker van elkaar. Dit heeft vooral betrekking op de NO x -emissies. Terwijl het Vlaamse Europa-scenario aanpassingen aan de scheepsmotoren veronderstelt (Tier II en Tier III standaard) wordt dit bij IIASA niet meegenomen bij de emissieprognose. De verlaging in S-gehalte van de scheepsbrandstof voor de Noordzee en de Baltische Zee zit wel in beide scenario s. Hierbij werd ervoor gekozen om voor NO x voor 54

55 het Europa-scenario af te stappen van de IIASA cijfers en de trend af te leiden uit het Vlaamse Europa-scenario. Een tweede probleem bij het aanmaken van de emissies voor de Europese zeegebieden is dat IIASA geen emissieprognoses voor de jaren 2025 en 2030 geeft. Voor deze jaren moest er dus altijd een extrapolatie uitgevoerd worden. Om deze reden werd besloten voor de Europese zeegebieden indien nodig per zeegebied een verschillende methodologie toe te passen. De uiteindelijke emissiewaarden worden getoond aan de hand van twee voorbeelden, namelijk de verkregen emissiewaarden voor de Noordzee (als voorbeeld voor een gebied waarin significante emissiereducties in het Europascenario aangenomen worden) en deze voor de Middellandse Zee (als voorbeeld voor een gebied waarin voor SO 2 geen emissiereducties verondersteld worden). De emissies PM2,5 en PMcoarse zijn in de volgende figuren (Figuren 19 t.e.m. 22) en tabellen enkel ter informatie mee opgenomen, maar voor de berekening van de ozonconcentraties op zich zonder belang Figuur 19: Emissie van NO x en SO 2 in de Noordzee ( ) scheepvaartemissie Noordzee (kton) NOx Ref NOx Europa SO2 Ref SO2 Europa

56 Figuur 20: Emissie van PM2,5 en NMVOS in de Noordzee ( ) scheepvaartemissie Noordzee (kton) PM2,5 REF PM2,5 EUR NMVOS REF NMVOS EUR Figuur 21: Emissie van NO x en SO 2 in de Middellandse Zee ( ) scheepvaartemissie Middellandse Zee (kton) NOx Ref NOx Europa SO2 Ref SO2 Europa

57 1625 Figuur 22: Emissie van PM2,5 en NMVOS in de Middellandse Zee ( ) scheepvaartemissie Middellandse Zee (kton) PM2,5 REF PM2,5 Europa NMVOS REF NMVOS Europa De resulterende emissies zijn weergegeven in de tabellen 13 (referentiescenario) en 14 (Europa-scenario) Tabel 13: Emissies voor alle polluenten en alle zeegebieden voor het referentiescenario Sea region Pollutant Emission, kt NE Atlantic Ocean SO Baltic Sea SO Black Sea SO Mediterranean Sea SO North Sea SO NE Atlantic Ocean NOx Baltic Sea NOx Black Sea NOx Mediterranean Sea NOx North Sea NOx NE Atlantic Ocean PM Baltic Sea PM Black Sea PM Mediterranean Sea PM North Sea PM NE Atlantic Ocean PMcoarse Baltic Sea PMcoarse Black Sea PMcoarse Mediterranean Sea PMcoarse North Sea PMcoarse NE Atlantic Ocean NMVOC Baltic Sea NMVOC Black Sea Mediterranean Sea NMVOC NMVOC North Sea NMVOC NE Atlantic Ocean PM Baltic Sea Black Sea PM10 PM Mediterranean Sea PM North Sea PM

58 Tabel 14: Emissies voor alle polluenten en alle zeegebieden voor het Europa-scenario Sea region Pollutant Emission, kt NE Atlantic Ocean SO Baltic Sea SO Black Sea SO Mediterranean Sea SO North Sea SO NE Atlantic Ocean NOx Baltic Sea NOx Black Sea NOx Mediterranean Sea NOx North Sea NOx NE Atlantic Ocean PM Baltic Sea PM Black Sea PM Mediterranean Sea PM North Sea PM NE Atlantic Ocean PMcoarse Baltic Sea PMcoarse Black Sea PMcoarse Mediterranean Sea PMcoarse North Sea PMcoarse NE Atlantic Ocean NMVOC Baltic Sea NMVOC Black Sea NMVOC Mediterranean Sea NMVOC North Sea NMVOC NE Atlantic Ocean PM Baltic Sea PM Black Sea PM Mediterranean Sea PM North Sea PM

59 Opvullen van emissies voor ontbrekende landen ( gap-filling ) Ondanks het feit dat IIASA in het nieuwe scenario NEC2007 baseline current legislation enkele landen heeft toegevoegd waarvoor emissies gerapporteerd worden, zijn er nog steeds enkele landen binnen het BelEUROS-domein, waarvoor geen emissies beschikbaar zijn. Een overzicht van deze landen wordt gegeven in Tabel 15. Uit deze tabel is duidelijk dat enige voorzichtigheid geboden is bij landen die historisch gezien gesplitst of samengenomen zijn (cfr. Duitsland vs. Oost- en West Duitsland, Servië en Montenegro als één land vs. Servië en Montenegro afzonderlijk, Tsjechië en Slowakije vs. Tsjecho-Slowakije). Alle beschikbare data werden aan E-MAP toegevoegd. Indien via de web interface een combinatie scenario/jaar wordt opgevraagd waarvoor geen emissies beschikbaar zijn voor een bepaald land, zal E- MAP automatisch een gap-filling uitvoeren. Dit houdt in dat voor dat specifieke land de emissies uit de EMEP inventaris voor het overeenkomstige jaar worden toegevoegd Tabel 15: Overzicht van de landen waarvoor IIASA emissies ter beschikking stelt landen waarvoor IIASA historische emissiegegevens ter beschikking stelt landen waarvoor IIASA slechts in het NEC2007 baseline current legislation scenario emissiegegevens ter beschikking stelt België Luxemburg Albanië Azerbeidjaan Bulgarije Malta Belarus Georgië Cyprus Nederland Bosnië en Herzegovina Groenland Denemarken Noorwegen Kaliningrad Ijsland Duitsland Oostenrijk Kola/Karelia Kazakstan Oost-Duitsland Polen Macedonië Kyrgystan West-Duitsland Portugal Moldavië Liechtenstein Estland Roemenië Oekraïne Monaco Finland Slowakije Servië en Montenegro Montenegro Frankrijk Slovenië St. Petersburg Noord-Afrika Griekenland Spanje rest van Rusland Rusland Ierland Tsjechië Servië landen waarvoor IIASA geen emissiegegevens ter beschikking stelt Italië Turkije Tsjecho-Slowakije Kroatië Verenigd Koninkrijk Joegoslavië Letland Zweden Litouwen Zwitserland zeegebieden Combinatie van de Vlaamse emissies voor het referentie- en het Europa-scenario met de buitenlandse emissies Emissietotalen van de verschillende landen (per polluent per sector per jaar) worden met E- MAP gespreid en vervolgens gebruikt als input door het BelEUROS- en het OPS-model. De Belgische emissietotalen die door IIASA berekend worden, worden binnen E-MAP herverdeeld over de drie Gewesten volgens een verdeelsleutel. Op deze manier worden emissietotalen bekomen voor het Vlaamse, het Brusselse Hoofdstedelijke en het Waalse Gewest. Bij de spreiding binnen E-MAP worden de drie gewesten als afzonderlijke landen met eigen emissietotalen per polluent en per sector beschouwd. Voor het Brusselse Hoofdstedelijke en het Waalse Gewest worden de herverdeelde, door IIASA gerapporteerde, Belgische emissies gespreid. Voor Vlaanderen worden echter de Vlaamse emissieprognoses uit de sectorstudies gebruikt. Hiertoe werd de E-MAP emissiepreprocessor uitgebreid zodat het technisch mogelijk was om per sector en per polluent een emissiewaarde voor Vlaanderen vast te leggen. 59

60 Bij deze aanpak is het belangrijk op te merken dat de Vlaamse emissieprognoses uit de sectorstudies sterk kunnen afwijken van de Vlaamse emissietotalen bekomen door de door IIASA gerapporteerde Belgische emissies te herverdelen en enkel de Vlaamse fractie te weerhouden. Dit heeft als gevolg dat, wanneer de gespreide emissies van het Vlaamse Gewest enerzijds en van het Brusselse Hoofdstedelijke en Waalse Gewest en het buitenland anderzijds gecombineerd worden, dit tot vreemde resultaten, zoals een veel drastischere daling van emissies voor een bepaalde polluent in Vlaanderen dan in de overige gebieden, kan leiden. Dit probleem doet zich niet voor wanneer de Vlaamse emissieprognoses uit de sectorstudies weinig afwijken van de herverdeelde Belgische IIASA emissies of wanneer deze herverdeelde Belgische IIASA emissies voor Vlaanderen zouden gebruikt worden in plaats van de emissies uit de sectorstudies Overzichtstabel In tabel 16 wordt een samenvatting gegeven van de emissiegegevens die als input voor de emissiemapper (E-MAP) gebruikt werden Tabel 16: Samenvattende tabel van de emissiegegevens die als input voor de emissiemapper gebruikt werden Scenario jaar regio emissiegegevens Basisjaar 2006 Vlaanderen Referentiescenario 2010, 2015, 2020 Vlaanderen 2025, 2030 Vlaanderen Brusselse Hoofdstedelijke en Waalse Gewest Europese landen die reeds vroeger door IIASA gerapporteerd werden Europese landen die enkel in NEC2007 baseline current legislation door IIASA gerapporteerd worden (1) internationale zee-emissies: alle zeegebieden Brusselse Hoofdstedelijke en Waalse Gewest Europese landen die reeds vroeger door IIASA gerapporteerd werden Europese landen die enkel in NEC2007 baseline current legislation door IIASA gerapporteerd worden (1) internationale zee-emissies: alle zeegebieden Brusselse Hoofdstedelijke en Waalse Gewest Europese landen die reeds vroeger door IIASA gerapporteerd werden Europese landen die enkel in NEC2007 baseline current legislation door IIASA gerapporteerd worden (1) emissiegegevens uit de verschillende sectorstudies binnen MIRA 2009 emissiegegevens volgens GAINS scenario NEC 2007 baseline current policy 2005 Gap-filling met emissiegegevens uit de EMEP emissie-inventaris 2005 IIASA-emissies uit tijdreeks voor SO 2, NO x ; trend van het Vlaamse ref. scenario voor NMVOS emissieprognoses uit de verschillende sectorstudies binnen MIRA 2009 emissiegegevens volgens GAINS scenario NEC 2007 baseline current legislation voor het betreffende jaar IIASA-emissies uit tijdreeks voor SO 2, NO x ; trend van het Vlaamse ref. scenario voor NMVOS emissieprognoses uit de verschillende sectorstudies binnen MIRA 2009 extrapolatie van de emissiegegevens volgens de trends in de Vlaamse emissieprognoses voor het referentiescenario (2) 60

61 Europa-scenario 2020 Vlaanderen internationale zee-emissies alle zeegebieden Brusselse Hoofdstedelijke en Waalse Gewest Europese landen die reeds vroeger door IIASA gerapporteerd werden Europese landen die enkel in NEC2007 baseline current legislation door IIASA gerapporteerd worden (1) internationale zee-emissies: Noordzee en Baltische Zee trends afgeleid uit het Vlaamse referentiescenario 2025 en 2030 t.o.v emissieprognoses uit de verschillende sectorstudies binnen MIRA 2009 emissiegegevens volgens GAINS scenario NEC6 C&E package OPTV5 Gap-filling met emissiegegevens van het GAINS scenario NEC 2007 baseline current legislation trends afgeleid uit het Vlaamse Europa-scenario , 2015 Vlaanderen 2025, 2030 Vlaanderen internationale zee-emissies: andere zeegebieden Brusselse Hoofdstedelijke en Waalse Gewest Europese landen die reeds vroeger door IIASA gerapporteerd werden Europese landen die enkel in NEC2007 baseline current legislation door IIASA gerapporteerd worden (1) internationale zee-emissies: Brusselse Hoofdstedelijke en Waalse Gewest Europese landen die reeds vroeger door IIASA gerapporteerd werden Europese landen die enkel in NEC2007 baseline current legislation door IIASA gerapporteerd worden (1) overname emissiewaardes van het referentiescenario emissieprognoses uit de verschillende sectorstudies binnen MIRA 2009 interpolatie van de emissiegegevens: lineaire interpolatie van het verschil tussen emissiewaarde 2020 van NEC2007baseline, current legislation en NEC 6 C&E Package OPTV5 per land, per sector en per polluent voor 2010: overname emissies van het IIASA referentiescenario; voor 2015: trend volgens het Vlaamse Europa-scenario emissieprognoses uit de verschillende sectorstudies binnen MIRA 2009 extrapolatie van de emissiegegevens volgens de trends in de Vlaamse emissieprognoses (3) trend afgeleid uit het Vlaamse internationale zee-emissies Europa-scenario (1) Albanië, Bosnië en Herzegovina, Belarus, Moldavië, Macedonië, Kaliningrad, Kola/Karelia, St. Petersburg, rest van Rusland, Oekraïne, Servië en Montenegro (2) toepassing van de trend in Vlaamse emissies (geaggregeerd naar SNAP-sectoren) 2025 tov en 2030 tov van Vlaams referentiescenario op de emissies 2020 van NEC2007baseline, current legislation (één waarde per polluent per sector, toegepast op alle landen) (3) toepassing van de trend in Vlaamse emissies (geaggregeerd naar SNAP-sectoren) 2025 tov en 2030 tov van Vlaams Europa-scenario op de emissies 2020 van NEC6 CandE package OPTV5 (één waarde per polluent per sector, toegepast op alle landen) 3.3 Vergelijking trend Vlaamse en internationale emissies Referentiescenario Figuur 23 en figuur 24 tonen de vergelijking van de NO x - en SO 2 -emissies voor het referentiescenario voor de jaren 2006, 2010, 2015 en 2020 voor Vlaanderen, Duitsland, Frankrijk en Nederland. De emissiewaarde van het jaar 2006 is telkens genomen als 100 %. Terwijl bij de NO x -emissies de trend in Vlaanderen en de buurlanden eerder gelijklopend is zijn er voor SO 2 grote verschillen tussen Vlaanderen en de buurlanden vast te stellen. 61

62 Vlaanderen heeft telkens de sterkste reductie van de SO 2 -emissies maar de kleinste reductie van de NO x -emissies. Dit weerspiegelt de verschillen tussen Vlaanderen en de buurlanden en de timing van al dan niet genomen maatregelen om emissies te reduceren. De verschillen in gebruikte databronnen (sectorstudies voor Vlaanderen en IIASA voor de andere landen) verklaren de verschillen in emissiereducties niet. Ook tussen het verloop van de emissies van Nederland en van Duitsland bijvoorbeeld zijn grote verschillen zichtbaar Figuur 23: NO x -emissie in Vlaanderen en de buurlanden voor het referentiescenario ( ) NOx emissies: Vlaanderen en de buurlanden 100 emissies [%] t.o.v Vlaanderen Duitsland Frankrijk Nederland Jaar Figuur 24: SO 2 -emissie in Vlaanderen en de buurlanden voor het referentiescenario ( ) 110 SO 2 emissies: Vlaanderen en de buurlanden emissies [%] t.o.v Vlaanderen Duitsland Frankrijk Nederland Jaar 62

63 Figuur 25 toont de NMVOS-emissies voor Vlaanderen en voor de buurlanden voor het referentiescenario Figuur 25: NMVOS-emissie in Vlaanderen en de buurlanden voor het referentiescenario ( ) NMVOS emissies: Vlaanderen en de buurlanden 100 emissies [%] t.o.v Vlaanderen Duitsland Frankrijk Nederland Jaar Europa-scenario Figuur 26 en figuur 27 tonen de vergelijking van de NO x - en SO 2 -emissies voor het Europascenario voor de jaren 2006, 2010, 2015 en 2020 voor Vlaanderen, Duitsland, Frankrijk en Nederland. De emissiewaarde van het jaar 2006 is telkens genomen als 100 %. De vergelijking is in deze grafieken opgemaakt voor het Vlaamse Europa-scenario (uit de sectorstudies) voor 2006, 2010, 2015 en 2020 en voor de buurlanden uit het IIASA-scenario C&E Package OPTV5 voor het jaar De emissies voor de buurlanden voor 2010 en 2015 zijn de geïnterpoleerde emissies zoals gebruikt voor de luchtkwaliteitsberekeningen, d.w.z. het verschil tussen de emissies voor het Europa- en referentiescenario in 2020 is gelijkmatig over de tijd verdeeld, zodat 1/3 van dit verschil in 2010 en 2/3 van dit verschil in 2015 toegepast werd op de emissies van de respectieve referentiescenario s. De prognose van de NO x -emissies is qua trend zoals bij het referentiescenario redelijk gelijklopend in de 4 landen/regio s. Vlaanderen vertoont ook voor het Europa-scenario een kleinere emissiedaling t.o.v. de andere landen. 63

64 Figuur 26: NO x -emissie in Vlaanderen en de buurlanden voor het Europa-scenario ( ) 100 NOx emissies: Vlaanderen en de buurlanden emissies [%] t.o.v Vlaanderen Duitsland Frankrijk Nederland Jaar Uit de grafiek voor de SO 2 -emissies blijkt dat er heel wat emissiereductie gerealiseerd wordt in de periode Het verloop van de emissies in de tijd verschilt hierbij wel tussen Vlaanderen langs de ene kant en de buurlanden langs de andere kant. De oorzaak hiervoor ligt waarschijnlijk in het feit dat de emissiewaarden van de buurlanden voor 2010 en 2015 d.m.v. interpolaties berekend werden. Qua emissiereductiepercentage zijn er echter eveneens grote verschillen tussen de landen/regio s vast te stellen, met als koploper Frankrijk waar de sterkste reductie verwacht wordt Figuur 27: SO 2 -emissie in Vlaanderen en de buurlanden voor het Europa-scenario ( ) 100 SO 2 emissies: Vlaanderen en de buurlanden 1734 emissies [%] t.o.v Vlaanderen Duitsland Frankrijk Nederland Jaar 64

65 Figuur 28 toont de NMVOS-emissies voor Vlaanderen en de buurlanden voor het Europascenario. De prognose van de NMVOS-emissies is qua trend redelijk gelijklopend in de 4 landen/regio s. In Duitsland en Frankrijk is wel een duidelijk blijvend dalende trend waar te nemen na 2010, in Vlaanderen dalen de emissies minder sterk na 2010 en in Nederland is zelfs terug een stijging waar te nemen Figuur 28: NMVOS-emissie in Vlaanderen en de buurlanden voor het Europa-scenario ( ) NMVOS emissies: Vlaanderen en de buurlanden 100 emissies [%] t.o.v Vlaanderen Duitsland Frankrijk Nederland Jaar 65

66 BelEUROS-emissiekaarten Als voorbeeld voor de resulterende emissies aangemaakt zoals boven beschreven voor het BelEUROS-model worden in het vervolg de emissiekaarten voor de 3 polluenten voor het gridverfijningsgebied van BelEUROS getoond (figuur 29 t.e.m. figuur 31) die voor de berekeningen voor het basisjaar 2007 gebruikt werden. Dit zijn voor Vlaanderen emissies voor het jaar 2006 en voor de niet-vlaamse bronnen emissies voor het jaar 2005 (afkomstig van het IIASA-scenario NEC2007baseline_current_legislation ). Voor de doorrekening met BelEUROS werd de meteo van het jaar 2007 gebruikt, zodat de verkregen concentraties gezien de kleine wijzigingen in emissies tussen de jaren 2005, 2006 en 2007 representatief zijn voor het basisjaar Figuur 29: NMVOS-emissie in het gridverfijningsgebied van BelEUROS voor het basisjaar

67 1756 Figuur 30: NO x -emissie in het gridverfijningsgebied van BelEUROS voor het basisjaar Figuur 31: SO 2 -emissie in het gridverfijningsgebied van BelEUROS voor het basisjaar

68 Resultaten en bespreking 4.1 Ozon Bij de bespreking van het verloop van de ozonconcentraties en de afgeleide indicatoren moet rekening gehouden worden met het feit dat de BelEUROS-simulaties gebeurden met de meteogegevens van het jaar Het jaar 2007 was een jaar waarin weinig dagen voorkwamen met hoge ozonwaarden. Er werden dus weinig overschrijdingen vastgesteld van de streefwaarde voor de bescherming van de gezondheid en ook de ozonoverlast was erg laag. Hiermee dient rekening gehouden te worden bij de interpretatie van de modelsimulaties. De keuze voor het meteojaar 2007 was een bewuste keuze. Indien zou blijken dat de langetermijndoelstellingen ook met deze gunstige meteo niet gehaald worden, zal dit zeker het geval zijn in jaren met meer ongunstige meteorologische omstandigheden Validatie van de modelresultaten Ter voorbereiding van het MIRA 2009 project werd het BelEUROS-model doorgedreven gevalideerd voor onder andere de fotochemische polluenten ozon en NO 2 aan de hand van metingen in het kader van een apart project in opdracht van de VMM. Voor meer informatie verwijzen we dan ook naar het eindrapport van deze studie (VMM, 2009) Jaargemiddelde ozonconcentraties Figuur 32 toont de evolutie van de jaargemiddelde ozonconcentraties voor het referentie (REF)- en het Europa (EUR)-scenario in Vlaanderen. Opvallend is dat de jaargemiddelde concentraties een stijgende trend vertonen. Deze trend is zelfs nog meer uitgesproken in het Europa-scenario met hogere emissiereducties dan in het minder ambitieuze referentiescenario Figuur 32: Jaargemiddelde ozonconcentratie in het REF- en het EUR-scenario (Vlaanderen, ) ozon (µg/m 3 ) Referentie 42,3 45,0 46,8 48,4 49,1 49,6 Europa 42,3 45,6 48,7 52,2 53,5 54, Dit op het eerste zicht paradoxale verloop heeft alles te maken met het specifieke karakter van de ozonchemie. NO x - en NMVOS-emissies zorgen voor de vorming van ozon, maar het NO (als hoofdcomponent van NO x ) zorgt tegelijkertijd ook voor de afbraak van ozon. Naargelang de verhouding van de emissies van NO x en NMVOS is de concentratie van één 68

69 van beide bepalend voor de snelheid van de vorming van ozon. In Vlaanderen met zijn in verhouding hoge NO x -emissies is er een overmaat NO x aanwezig in de atmosfeer en de vorming van ozon wordt er bepaald door de concentratie NMVOS. Dit betekent echter dat een emissiereductie van NO x in eerste instantie niet tot een vermindering van ozon zorgt, omdat er sowieso altijd een overmaat NO x aanwezig is. De reductie van NO x -emissies leidt vooral tot een vermindering van de ozonafbraak door NO, met toename van de ozonconcentraties tot gevolg. Vooral in de wintermaanden, maar ook vaak nog in de lente en in de herfst is in onze regio de afbraak van de noord-hemisferische ozonachtergrondconcentratie het dominerende proces. De echte productie van ozon komt in West-Europa quasi alleen voor op warme en zonnige (zomer)dagen. Een niet onbelangrijke rol in de voorspelde stijging van de jaargemiddelde ozonconcentraties in Vlaanderen is nu net te wijten aan de voorspelde stijging van de noord-hemisferische ozonachtergrond. Er wordt verwacht dat deze zal stijgen met 2,4 µg/m 3 per decade. De hogere jaargemiddelde ozonconcentraties voor het Europa-scenario in vergelijking met het referentiescenario zijn enerzijds te wijten aan de verdergaande NO x -emissiereductie in het Europa-scenario t.o.v. het referentiescenario. Minder NO x betekent minder NO en dus minder ozonafbraak. Anderzijds wordt in het Europa-scenario een hoger percentage voertuigen met de Euro 6 emissiestandaard verondersteld. Deze voertuigen hebben een aanzienlijk hoger percentage van NO 2 in de NO x -emissies. Dit NO 2, dat voor ozonvorming zorgt en dat dus in tegenstelling tot NO geen ozon afbreekt, heeft nog hogere jaargemiddelde ozonconcentraties tot gevolg. Om in een situatie terecht te komen waarin een emissiereductie van NO x tot een vermindering van de ozonconcentraties leidt moeten we aan de andere kant van de ozonheuvel geraken (meer info hierover is te vinden in het MIRA-achtergronddocument, MIRA (2007)). Hiermee wordt bedoeld dat we in Vlaanderen, maar ook in onze buurlanden, de NO x -emissies zodanig zouden moeten reduceren dat de beschikbare hoeveelheid NO x in de atmosfeer bepalend wordt voor de snelheid van de ozonvorming. In dat geval zou een verdere reductie van NO x -emissies leiden tot een vermindering van de jaargemiddelde ozonconcentraties. Het is belangrijk om op te merken dat het boven beschreven resultaat enkel geldig is voor de jaargemiddelde ozonconcentraties. De verwachte emissiereducties van NO x en NMVOS in Europa zorgen wel voor minder ozonpieken (zie 4.1.3). Figuur 33 toont de jaargemiddelde ozonconcentraties voor alle 3x3 km gridcellen in België voor alle scenario s. Links onder elkaar staan telkens de figuren voor het referentiescenario en rechts de respectieve figuren voor het Europa-scenario. De kaarten geven aan dat de jaargemiddelde ozonconcentraties niet alleen in Vlaanderen, maar ook in Wallonië zullen stijgen. Zelfs in de Ardennen, waar nu al de hoogste ozonconcentraties in België gemeten worden, wordt een verdere toename van de jaargemiddelde ozonconcentraties verwacht. Gemiddeld over heel België wordt voor het referentiescenario een toename van de jaargemiddelde ozonconcentraties met bijna 15 % verwacht in 2030 t.o.v Volgens het Europa-scenario zullen de jaargemiddelde ozonconcentraties (ruimtelijk gemiddeld) over België zelfs 22 % hoger zijn in 2030 in vergelijking met het basisjaar Dit is een significante toename van de jaargemiddelde ozonconcentraties. 69

70 Figuur 33: Jaargemiddelde ozonconcentraties voor alle 3x3 km gridcellen in België voor het referentie- en het Europa-scenario voor alle jaren

71 Om de bijdrage van de stijging van de noord-hemisferische ozonachtergrond aan de berekende stijging van de jaargemiddelde ozonconcentraties in Vlaanderen in te schatten, werden twee bijkomende berekeningen met het BelEUROS-model uitgevoerd voor het referentie- en het Europa-scenario 2030 maar zonder de voorspelde stijging van de ozonachtergrondconcentratie. Voor deze berekeningen werd de ozonachtergrondconcentratie voor het jaar 2007 gebruikt. Figuur 34 toont de vergelijking van de resultaten voor het referentie- en het Europa-scenario 2030 met en zonder de voorspelde stijging van de ozonachtergrondconcentratie. Met aanpassing van de achtergrond stijgt de jaargemiddelde ozonconcentratie in Vlaanderen voor het referentiescenario van 42,3 µg/m 3 naar 49,6 µg/m 3 en zonder deze aanpassing naar 47,0 µg/m 3. In het Europa-scenario stijgt de jaargemiddelde ozonconcentratie tot 54,4 µg/m 3 met aanpassing en tot 51,6 µg/m 3 zonder. De bijdrage van de stijging van de achtergrond aan de jaargemiddelde ozonconcentraties in Vlaanderen varieert dus voor beide scenario s van 2,6 tot 2,8 µg/m 3. Voor het referentiescenario is dus ongeveer 1/3 van de stijging van de jaargemiddelde te wijten aan de stijging van de ozonachtergrond en in het Europa-scenario is minder dan 1/4 van de stijging te wijten aan de stijgende achtergrond. De belangrijkste reden voor de stijgende jaargemiddelden in Vlaanderen is dus een vermindering van de ozonafbraak door de verwachte NO x -emissiereducties. Figuur 35 toont de jaargemiddelde ozonconcentraties voor het referentie- en het Europascenario voor 2030 gesimuleerd met de voorspelde toename van de ozonachtergrond (links) en met een constant gehouden ozonachtergrond zoals in het basisjaar 2007 (rechts). Uit de grafiek blijkt dat de voorspelde toename van de noord-hemisferische ozonachtergrondconcentraties een invloed heeft op de jaargemiddelde ozonconcentraties in België en dat de regionale ozonconcentraties in een niet onbelangrijke mate afhangen van het langeafstandstransport van ozon naar Europa. De stijgende achtergrondbijdrage is toch niet de dominante factor. De impact van de voorspelde Vlaamse en Europese (NO x )-emissiereducties op de jaargemiddelde ozonconcentraties is groter dan de impact van de toename van de noordhemisferische achtergrond. 71

72 Figuur 34: Ruimtelijke jaargemiddelde ozonconcentraties in Vlaanderen met en zonder de voorspelde stijging van de ozonachtergrondconcentratie 60 ozon (µg/m 3 ) REF 42, , , , , , EUR 42, , , , , , REF klimaat , EUR klimaat , Figuur 35: Jaargemiddelde ozonconcentraties voor alle 3x3 km gridcellen in België voor het referentie- en het Europa-scenario 2030 met (links) en zonder (rechts) de voorspelde toename van de ozon-achtergrondconcentratie

73 Aantal overschrijdingsdagen voor troposferisch ozon (NET60ppb-max8u) Figuur 36 toont het verloop van het over Vlaanderen gemiddelde aantal overschrijdingsdagen voor het referentie- en het Europa-scenario, dus op hoeveel dagen de hoogste 8- uurgemiddelde ozonconcentratie gemiddeld in Vlaanderen hoger zal zijn dan 60 ppb. Het verloop van deze overschrijdingsindicator is relatief vlak, zowel voor het referentie- als het Europa-scenario. Het gemiddelde aantal overschrijdingsdagen varieert tussen 8 en 10. Terwijl voor het referentiescenario een licht stijgend verloop waar te nemen is, wordt voor het Europa-scenario vanaf 2015 een dalende trend verwacht. Vanaf 2015 zullen de verwachte emissiereducties volgens het Europa-scenario dus zorgen voor een lichte daling van de NET60ppb-max8u indicator. Zowel voor het referentie- en het Europa-scenario gaat het hier echter om niet-significante veranderingen van de NET60ppb-max8u Figuur 36: Verloop van het gemiddelde aantal overschrijdingsdagen (NET60ppb-max8u) in Vlaanderen overschrijding (aantal dagen) NET60 Referentie 8,6 8,9 9,1 9,0 9,1 9,4 NET60 Europa 8,6 9,1 9,6 9,5 9,1 8, Figuur 37 toont de 3x3 km resolutie kaarten voor de NET60ppb-max8u voor België voor alle zichtjaren voor het referentie- en het Europa-scenario. Voor Vlaanderen wijzigt de NET60ppb-max8u voor het referentiescenario quasi niet tussen het basisjaar 2007 en Er wordt een lichte toename verwacht. Ook voor het Europa-scenario worden enkel kleine verschillen berekend tussen de verschillende zichtjaren. Voor Wallonië daarentegen wordt in het referentiescenario een significante daling van de NET60ppb-max8u voorspeld tegen 2030 in vergelijking met de situatie voor het basisjaar Voor het Europa-scenario is deze daling nog groter en gaat zelfs zo ver dat er voor grote delen van Wallonië, o.m. voor de Ardennen (!) nog op maximum 3 dagen per jaar maximum 8-uurgemiddelde ozonconcentraties worden verwacht die hoger zijn dan 60 ppb. Opvallend is dat er in het referentiescenario een geleidelijke (maar niet-significante) toename van de NET60ppb-max8u indicator in Vlaanderen wordt verwacht, maar een geleidelijke (significante) daling in Wallonië. Dit heeft tot gevolg dat er in 2030 Vlaanderen en Wallonië ongeveer even hoge NET60ppb-max8u waarden hebben. Voor het Europa-scenario is het verschil tussen de twee Gewesten nog sterker. De NET60ppb-max8u stijgt licht in Vlaanderen maar daalt sterker in Wallonië dan in het referentiescenario. Volgens het Europa- 73

74 scenario zouden we dus in 2030 in Vlaanderen een hogere NET60ppb-max8u hebben dan in Wallonië, terwijl dit in het basisjaar 2007 net omgekeerd is. Het aantal ozondagen (een ozondag is hier een dag met meer dan 60ppb of 120 µg/m³ ozon als hoogste 8-uurgemiddelde van een dag) dat in het basisjaar 2007 significant hoger is in Wallonië dan in Vlaanderen zou dus bij emissies zoals voorspeld voor het Europa-scenario in 2030 significant hoger zijn in Vlaanderen dan in Wallonië. De verklaring hiervoor is dat de voorspelde emissiereducties, volgens het Europa-scenario, vooral een effect hebben op de ozon-piekconcentraties. Door de voorspelde emissiereducties zal het aantal dagen met hoge ozonconcentraties in Wallonië (ten opzichte van het basisjaar 2007) dalen. In Vlaanderen daarentegen, waar in het basisjaar al minder ozonpieken voorkwamen, zullen deze emissiereducties een kleiner effect hebben. In Vlaanderen is omwille van de hoge NO x -emissiedichtheid de afbraak van ozon belangrijker dan de ozonvorming Figuur 37: NET60ppb-max8u voor alle 3x3 km gridcellen in België voor het referentie- en het Europa-scenario voor alle jaren

75

76 Jaaroverlast van troposferisch ozon (AOT60ppb-max8u) Figuur 38 toont het verloop van de AOT60ppb-max8u indicator. Deze indicator geeft een idee van de ozonoverlast boven een drempelwaarde van 60 ppb. Deze indicator houdt, in tegenstelling tot de NET60ppb-max8u overschrijdingsindicator, wel rekening met de grootte van de overschrijding boven de 60ppb en is een betere maat voor het verloop van de ozonpiekconcentraties. Het verloop van deze indicator toont voor het referentiescenario een dalende trend voor de jaren 2007 t.e.m. 2020, gevolgd door een lichte stijging daarna. Voor het Europa-scenario wordt daarentegen een significante daling van de AOT60ppb-max8u over de hele beschouwde periode verwacht. Tussen 2007 en 2030 (Europa-scenario) wordt een daling van 37 % voorspeld. In tegenstelling tot de jaargemiddelde concentraties vertonen de piekconcentraties dus een duidelijk dalende trend. Deze trend die ook waargenomen wordt in de ozonmetingen in Vlaanderen zal zich dus in de toekomst vermoedelijk verderzetten Figuur 38: Verloop van de AOT60ppb-max8u in Vlaanderen (ruimtelijk gemiddelde) AOT60ppb-max8u ((µg/m 3 ).uren) REF EUR

77 Figuur 39 toont de relatieve verschillen in AOT60ppb-max8u van de verschillende scenario s t.o.v. het basisjaar 2007 en de vergelijking van de situatie in Vlaanderen met deze in Wallonië. De grafiek toont duidelijk dat de AOT60ppb-max8u waarden in Vlaanderen weliswaar dalen maar dat er een significant hogere daling voor Wallonië voorspeld wordt. Dit heeft te maken met de hogere ozonpieken in Wallonië (voornamelijk in de Ardennen) in het basisjaar 2007 en het (positieve) effect van de voorspelde Europese emissiereducties op de ozon-piekconcentraties. De ozon-piekconcentraties in Vlaanderen zijn daarentegen in het referentiejaar lager dan in Wallonië en ze zullen ook veel minder dalen dan in Wallonië Figuur 39: Relatieve verschillen in AOT60ppb-max8u van de verschillende scenario s t.o.v. het referentiescenario; vergelijking van de situatie in Vlaanderen met deze in Wallonië 0 relatieve verschillen in AOT60 (%) REF Vlaanderen REF Wallonië EUR Vlaanderen EUR Wallonië Figuur 40 toont de AOT60ppb-max8u voor alle 3x3 km gridcellen in België voor het referentie- en het Europa-scenario voor alle jaren. Deze kaarten bevestigen de conclusies getrokken uit figuur 39. De AOT60ppb-max8u zal in Vlaanderen licht dalen tussen 2007 en 2030 en dit zowel voor het referentie- en het Europa-scenario. Voor Wallonië daarentegen wordt voor beide scenario s een significante daling van deze overschrijdingsindicator voorspeld. Met emissies volgens het referentiescenario zal er in 2030 ongeveer een even hoge AOT60ppb-max8u in Vlaanderen en in Wallonië zijn. Voor het Europa-scenario daarentegen zien we dat deze indicator bijna in gans Wallonië zeer lage waarden zal aannemen. Gemiddeld zou de AOT60ppb-max8u in Vlaanderen, in tegenstelling tot de situatie in het basisjaar 2007, significant hoger zijn dan in Wallonië Figuur 40: AOT60ppb-max8u voor alle 3x3 km gridcellen in België voor het referentie- en het Europa-scenario voor alle jaren

78

79 Seizoensoverlast van troposferisch ozon voor gewassen (AOT40ppb-vegetatie) Figuur 41 toont het verloop van de indicator AOT40ppb-vegetatie. Deze indicator sommeert alle ozon boven de drempel van 40 ppb. Hierdoor is deze indicator in mindere mate een maat voor de ozon-piekwaarden. Voor gewassen echter zijn deze middenhoge ozonconcentraties nadelig en leiden ze tot lagere opbrengsten van landbouwgewassen. Omdat deze indicator dus sterker in verband staat met de jaargemiddelde ozonconcentraties vertoont hij ook een beduidend minder gunstig verloop dan de AOT60ppb-max8u. Voor de AOT40ppb-vegetatie wordt in het referentiescenario een gevoelige verhoging voorspeld en in het Europa-scenario wordt in 2030 ongeveer dezelfde waarde bereikt als in Figuur 41: Verloop van de AOT40ppb-vegetatie in Vlaanderen (ruimtelijk gemiddelde) AOT40ppb-vegetatie ((µg/m 3 ).uren) AOT40 Referentie AOT40 Europa Figuur 42 toont de AOT40ppb-vegetatie voor alle 3x3 km gridcellen in België voor het referentie- en het Europa-scenario voor alle jaren. In het referentiescenario wordt een lichte toename van deze indicator in Vlaanderen voorspeld, terwijl voor Wallonië een lichte daling verwacht wordt. In het Europa-scenario wordt voor Vlaanderen een status quo en voor Wallonië een significante daling van de AOT40ppb-vegetatie verwacht. Ook bij deze indicator 79

80 weegt de daling van de ozonpieken in Wallonië waardoor deze indicator in Vlaanderen maar weinig variatie vertoont Figuur 42: AOT40ppb-vegetatie voor alle 3x3 km gridcellen in België voor het referentie- en het Europa-scenario voor alle jaren

81

82 Seizoensoverlast van troposferisch ozon voor bossen (AOT40ppb-bossen) Figuur 43 toont het verloop van de indicator AOT40ppb-bossen in Vlaanderen. Het enige verschil tussen de AOT40ppb-bossen en de AOT40ppb-vegetatie is de periode van het jaar die in beschouwing genomen wordt. Voor de vegetatie is dit enkel de periode van mei t.e.m. juli, voor de bossen wordt de periode april t.e.m. september genomen. Het verloop van deze indicator is dan ook kwalitatief vergelijkbaar met deze voor de AOT40ppb-vegetatie. Voor het referentiescenario wordt een geleidelijke stijging berekend en voor het Europa-scenario eerst een stijging gevolgd door een daling vanaf Figuur 43: Verloop van de AOT40ppb-bossen in Vlaanderen (ruimtelijk gemiddelde) AOT40ppb-bossen ((µg/m 3 ).uren) REF EUR Figuur 44 toont het verloop van de AOT40ppb-bossen voor alle 3x3 km gridcellen in België voor het referentie- en het Europa-scenario voor alle jaren. In het referentiescenario wordt voor Vlaanderen een lichte stijging van deze indicator voorspeld en dit vooral in de provincie Limburg en in de Kempen. Volgens het referentiescenario zou de AOT40ppb-bossen in Vlaanderen licht stijgen. In Wallonië dalen de waarden voor de AOT40ppb-bossen tussen 2007 en 2020, gevolgd door ongeveer constante waarden daarna. Ook deze indicator vertoont dus een tegenovergestelde trend in Vlaanderen en in Wallonië maar toch blijven de AOT40ppb-bossen waarden in het referentiescenario ook in 2030 hoger in Wallonië dan in Vlaanderen. Voor het Europa-scenario zien we in Vlaanderen een iets snellere stijging van de AOT40ppbbossen in vergelijking met het referentiescenario, maar de verschillen tussen referentie- en Europa-scenario blijven beperkt. In Wallonië daarentegen zien we een duidelijk verschil tussen beide scenario s. Dit is vooral het geval in de jaren na Voor het Europa-scenario wordt in Wallonië een significante daling van deze indicator voorspeld. In 2007 worden er in Wallonië veel hogere waarden gemeten dan in Vlaanderen maar in 2030 (Europa-scenario) zou dit volgens het BelEUROS-model omgekeerd zijn met hogere AOT40ppb-bossen in Vlaanderen dan in Wallonië. 82

83 Figuur 44: AOT40ppb-bossen voor alle 3x3 km gridcellen in België voor het referentie- en het Europa-scenario voor alle jaren

84 Ozonconcentraties voor het klimaatscenario Figuur 45 toont het verloop van het relatieve verschil van de AOT60ppb-max8u voor de verschillende jaren en de scenario s t.o.v. het referentiescenario 2007 in Vlaanderen en in Wallonië. Ook de AOT60ppb-max8u voor het referentie- en het Europa-scenario 2030 met de meteorologische gegevens van 2003 (klimaatscenario) zijn weergegeven. De figuur toont een algemeen dalende trend voor de AOT60, vooral in Wallonië waar de ozon-piekconcentraties veel hoger liggen dan in Vlaanderen (Ardennen). De voorspelde relatieve daling van de AOT60 is in Wallonië groter dan in Vlaanderen. Dit is het gevolg van het Europese emissiereductiebeleid dat er de laatste jaren vooral op gericht is de ozonpiekconcentraties te doen dalen. De AOT60 voor het referentie- en het Europa-scenario 2030 met het klimaatscenario (meteorologische gegevens van het jaar 2003 i.p.v. 2007) heeft voor Vlaanderen voor het referentiescenario bijna dezelfde waarde en ligt voor het Europa-scenario significant hoger. In Wallonië worden voor beide scenario s beduidend hogere AOT60 berekend wanneer de meteorologische gegevens van 2003 gebruikt worden. Deze resultaten tonen duidelijk de ongunstige invloed van een mogelijke klimaatverandering op de ozon-piekconcentraties aan. Ozon dat vooral gevormd wordt bij hogere temperaturen en onder invloed van zonlicht is gevoelig voor een mogelijke klimaatverandering. De meteorologische gegevens van 2003 geven aanleiding tot een duidelijke verhoging van de AOT60, vooral in regio s met hoge ozonpieken zoals in (delen van) Wallonië. 84