De impact van dieselgate en roetfilterfraude op de luchtkwaliteit

Inleiding

Dieselmotoren produceren meer fijn stof en stikstofoxiden (NO_x) in vergelijking met andere motortechnologiën. Om aan de steeds strengere Europese uitstootnormen voor deze stoffen te voldoen zijn moderne dieselwagens uitgerust met “deNO_x” systemen en een roetfilter.
De uitstoot van fijn stof (roet) door dieselwagens is door de introductie van de roetfilter significant gedaald, maar de NO_x uitstoot blijft te hoog. Zowel de NO_x als de roetuitstoot verlagen is immers niet evident: een zo goed mogelijke verbranding van dieselbrandstof zorgt voor minder roet, maar door de hogere motortemperatuur wordt meer NO_x gevormd. Omgekeerd zal een minder goede verbranding zorgen voor meer roet maar minder NO_x. Technisch is het dus niet evident om zowel de NO_x als roetuitstoot te verlagen.

Dieselgate

Bij testen in het labo voldoen dieselwagens aan de maximaal toegelaten emissiegrens voor stikstofoxiden (NO_x), maar in realistische rijomstandigheden stoten moderne dieselwagens tot 20x meer NO_x uit dan toegelaten volgens de EURO wetgeving (https://www.tno.nl/nl/over-tno/nieuws/2016/3/tno-publiceert-overzicht-met-details-geteste-dieselpersonenauto-s-2010-2015/). EURO-5 en 6  (ecoscore.be/nl/legislation/european) dieselwagens stoten op de baan bijna evenveel (sommige modellen zelfs meer) NO_x uit dan oudere wagens.
Deze problematiek was al jaren bekend bij experten (en beleidsmakers), en werd ook bij het grote publiek duidelijk toen in september 2015 autoconstructeur Volkswagen aan het Amerikaanse milieuagentschap (US EPA) toegaf dat het illegale software had geïnstalleerd in zijn modernste dieselwagens. Dat dieselwagens, al dan niet met illegale software, in realistische rijomstandigheden meer NO_x uitstoten dan wettelijk toegelaten is ondertussen bekend als “dieselgate”.
Om emissies ook in realistische rijomstandigheden te testen werd nieuwe Europese wetgeving geïntroduceerd:  de uitstoot zal niet alleen in het lab, maar ook op de baan gemeten worden. De introductie van de RDE (“Real Driving Emissions”) testen is een gradueel proces dat start in september 2017 (www.theicct.org/sites/default/files/publications/EU-RDE_policy-update_18012017_vF.pdf).

Roetfilterfraude

Dieselwagens zijn vanaf EURO-5 uitgerust met een “gesloten” roetfilter om te kunnen voldoen aan de strenge uitstootnorm van maximaal 5 mg/km fijn stof. Een gesloten roetfilter heeft een zeer hoge efficiëntie en zorgt ervoor dat 90% (en meer) van het fijn stof die een dieselmotor produceert wordt tegengehouden. Uit testen blijkt dat de emissiegrens voor fijn stof niet alleen in het lab, maar ook in realistische rijomstandigheden wordt gehaald. Dieselgate is een NO_x probleem, geen probleem van fijn stof.

Roetfilters hebben echter een zekere levensduur en dienen na zekere tijd vervangen te worden. Om kosten te besparen zijn er malafide garagisten die de filter manipuleren door het effectieve filtersysteem te demonteren. Deze roetfilterfraude is al een tijd bekend, maar de schaal ervan blijkt groter dan gedacht. Dit bleek ook uit een reportage van de VRT (deredactie.be/cm/vrtnieuws/binnenland/2.50743?eid=1.3014665) waarbij geschat wordt dat er in België 10 000 tot misschien wel 100 000 dieselwagens op deze manier werden gemanipuleerd. Een dieselwagen waarvan de filter is verwijderd zorgt voor (minstens) 90% meer roetuitstoot.

Impact op de luchtkwaliteit

Het is te verwachten dat zowel dieselgate als de roetfilterfraude een invloed hebben op de luchtkwaliteit. Om de mate van deze impact na te gaan werd de trend van NO₂ (stikstofdioxide) en BC (Black Carbon, een maat voor dieselroet) nagegaan in het Brussels verkeersgericht luchtmeetstation in de Kroonlaan te Elsene. De Kroonlaan is een drukke verkeersas en een typische “streetcanyon”, een straat met langs beide kanten relatief hoge aaneengesloten bebouwing. Hierdoor wordt de uitstoot van het verkeer slecht verspreid en kan de vervuiling zich opstapelen. De luchtvervuiling in een streetcanyon wordt in grote mate bepaald door de uitstoot van het verkeer. De impact van anderen bronnen zoals gebouwenverwarming en van bronnen van buiten de canyon dragen slechts in beperkte mate toe aan de totale concentratie van NO₂ en BC.

In de onderstaande figuur wordt het verloop weergegeven van de NO₂ en BC concentraties in het meetstation in Elsene (Brussels Hoofdstedelijk gewest).  De datapunten zijn de “glijdende 12-maand gemiddelde concentraties”. Dit zijn de gemiddelde gemeten concentraties gedurende 12 maanden, waarbij er telkens één maand wordt opgeschoven. Het eerste datapunt zijn gemiddelde concentraties gemeten tussen mei 2011 en mei 2012. Het tweede tussen juni 2011 en juni 2012, en dit verder tot het laatste datapunt met de gemiddelde concentraties tussen mei 2016 en mei 2017. Met glijdende 12-maandgemiddelden kan de langetermijntrend beter in kaart gebracht worden dan met dag- of maandgemiddelde concentraties. Deze laatste variëren (veel) meer in functie van de meteorologische omstandigheden. De grafiek geeft de trend, relatief ten opzichte van het eerste datapunt, van de NO₂ en BC concentraties over een periode van de laatste 5 jaar.

De figuur toont duidelijk dat de NO₂ concentraties in het meestation te Elsene over een periode van 5 jaar niet gedaald zijn. De BC (dieselroet)concentraties daarentegen zijn in dezelfde periode echter 60% (!) lager. 

De forse daling van de dieselroetconcentraties is zeer waarschijnlijk te verklaren door de vernieuwing van het wagenpark met een hoger aandeel van dieselwagens met een efficiënte roetfilter.  Hierdoor is de uitstoot van dieselroet sterk verminderd met gevoelig lagere BC concentraties als rechtstreeks gevolg. Er zijn 3,4 miljoen (diesel)personenwagens in België (cijfers 2016, statbel.fgov.be/nl/statistieken/cijfers/verkeer_vervoer/verkeer/voertuigpark/). Daarvan is ondertussen ongeveer de helft uitgerust met een roetfilter. Zelfs met de hoge inschatting van 100 000 gemanipuleerde wagens, betekent dit dat 6% van de dieselwagens met filter mogelijk gemanipuleerd zijn. De impact hiervan is op basis van metingen niet in te schatten, maar lijkt volgens deze analyse toch eerder beperkt.

De daling met 2,5% van het aandeel dieselwagens in het bestaande wagenpark tussen 2012 en 2016 zal ook slechts in beperkte mate een rol gespeeld hebben en kan de daling met 60% van de roetconcentraties niet verklaren.

De stagnatie van de NO₂ concentraties geeft aan wat de impact is van dieselgate. Het effect hiervan is veel groter. Ondanks de vernieuwing van het wagenpark daalden de NO₂ concentraties niet in de periode 2012-2017. De meest waarschijnlijke verklaring is de NO_x uitstoot van dieselwagens die in realistische rijomstandigheden nauwelijks of niet gedaald is. Dit is ook de verklaring waarom in verkeersgerichte meetstations de Europese grenswaarde voor NO₂ nog altijd wordt overschreden (de jaargemiddelde NO₂ concentratie in het meetstation in de Kroonlaan was 48 µg/m³ in 2016, de Europese jaargrens van kracht sinds 2010 bedraagt 40 µg/m³. Overzicht alle metingen: klik hier) .

Momenteel beschikken we niet over de evolutie van het verkeersvolume in de Kroonlaan in de beschouwde periode. De invloed (toename of afname)  hiervan lijkt echter op basis van het verschil tussen de evolutie van NO₂ en BC eerder verwaarloosbaar over een tijdshorizon van 5 jaar .

De stagnatie van de BC concentraties en stijging van de NO₂ concentraties sinds januari 2017 heeft vermoedelijk te maken met de ongustige meteorologische omstandigheden (weinig neerslag en wind) in de winter 2016-2017.

Besluit

Op basis van het verloop van de NO₂ en BC metingen in het meetstation in de Kroonlaan in Elsene is duidelijk dat dieselgate een grote impact heeft op de NO₂ concentraties op plaatsen waar deze voornamelijk bepaald worden door de uitstoot van diesel personenwagens.

De introductie van efficiënte  (diesel)roetfilters zorgde wel voor een gevoelige daling van de BC concentraties. De impact van fraude met roetfilters lijkt eerder beperkt. Dit betekent niet dat deze fraude moet geminimaliseerd worden: dieselroet wordt door de Wereldgezondheidsorganisatie (WGO) immers als bewezen kankerverwekkend beschouwd. Het effect op de gezondheid kan dus belangrijker zijn.

Maatregelen waarbij oudere (diesel)wagens worden geweerd zullen een positief effect hebben op de BC concentraties, maar zullen nauwelijks invloed hebben op de NO₂ concentraties.