Foto’s Guy Ackermans Houtstook fnuikt de luchtkwaliteit. Maar hoe toon je dat aan? Dankzij meteoroloog Bert Heusinkveld beschikt Wageningen sinds een paar weken over het beste meetnet voor fijnstof ter wereld.
Hout stoken in de kachel of de open haard is leuk. Het maakt een soort oergevoel in ons wakker. Met de ontdekking van het vuur begon de beschaving. Maar daar hangt wel een prijskaartje aan. Houtstook vervuilt de lucht met stikstofoxiden, roet en fijnstof. En niet zo’n klein beetje ook. Volgens onderzoek van het RIVM stoten houtkachels in Nederland meer fijnstof uit dan al het verkeer samen.
Wie last heeft van zijn stokende buren heeft weinig middelen om er iets tegen te doen. Stoken mag. En gegevens om de overlast te staven ontbreken veelal. Maar daar komt in Wageningen een eind aan. Het deze weken opgezette Meetnet Luchtkwaliteit Wageningen meet op wijkniveau de gehaltes aan fijnstof in de lucht. Geestelijk vader van dit citizen science-project is WUR-meteoroloog Bert Heusinkveld. Hij ontwierp er speciaal een nieuw apparaatje voor: de Heusinkveld-sensor. ‘De beste citizen science-sensor ter wereld’, zegt hij er zelf over.
Doe-het-zelf
Heusinkveld raakte bij de houtstookproblematiek betrokken door Platform Duurzaam Wageningen. Afgelopen najaar gaf hij op verzoek van de milieuclub een lezing in de bibliotheek over de luchtkwaliteit in de stad. ‘Toen heb ik mijn wens uitgesproken om een burgermeetnet te beginnen. Dat bleek ook de wens van Duurzaam Wageningen: is het mogelijk om met een simpele sensor de luchtkwaliteit te meten?’ Die sensoren zijn er wel. Het probleem is alleen dat ze niet zo goed zijn, zegt Heusinkveld. Zeker niet om er de overlast van houtstook mee aan te tonen. ‘Mensen stoken hout als het koud is. En als het koud is, is het vaak ook mistig. De bestaande sensoren beginnen al te falen bij een luchtvochtigheid van 70 procent. Daar heb je dan dus niks aan. Ik wilde iets goeds hebben, zodat je ook bij hoge luchtvochtigheid kunt blijven meten.’
En dus ging Heusinkveld zelf aan het knutselen. Alhoewel, ‘knutselen’ doet het apparaatje dat hij ontwierp tekort. Het instrument is een state of the art stukje meetapparatuur, verpakt in een 3D-geprint, duurzaam en weerbestendig kastje. Het moet buiten in de buurt van het huis – de voedingskabel is drie meter lang – worden opgehangen. Een kleine antenne stuurt de data via het wifi-netwerk van de woning de wereld in. Het apparaatje kost de 70 deelnemers aan het burgermeetnet slechts 30 euro. Dankzij een gemeentelijke subsidie van 2500 euro. Heusinkveld is wat beduusd over de grote belangstelling voor zijn project. ‘Dat heeft me helemaal overdonderd. We hebben hiermee in een klap het dichtste netwerk ter wereld. Er is zelfs een wachtlijst.’
Het meest innovatieve aan het ontwerp is dat het apparaatje dus ook bij hoge luchtvochtigheid zijn werk blijft doen. De oplossing die Heusinkveld bedacht is simpel: de lucht verwarmen. ‘Water condenseert op het fijnstof. De sensor slaat daardoor op tilt. Door de lucht te verwarmen, verdampt het aanhangende water. Die warmte wordt afgegeven door de elektronica die de sensor uitleest. Ik schat dat ik hiermee nog kan meten richting de 100 procent luchtvochtigheid. Je wint er dus enorm veel meetcapaciteit mee.’ Een ander pluspunt is het meetbereik. De sensor meet niet alleen fijnstof in dichtheden van PM10, PM4 en PM2,5, maar ook PM1. De PM staat voor particulate matter oftewel de massadichtheid van fijnstofdeeltjes. Het getal geeft de maximale grootte aan in micrometer. Juist die PM1 is van belang, want dat dringt het diepst door in de longen. Heusinkveld: ‘De grovere fracties fijnstof komen niet verder dan de neus en de keel. Maar fijnstof van 1 tot 5 micrometer komt diep in de longen terecht. En onder PM1 gaat het echt de longblaasjes in. Roet is zelfs zo klein dat we het ook met deze sensor niet kunnen meten. Dat zit op de schaal van ultrafijnstof.’
Sluipenderwijs
Heusinkveld weet wat het betekent om last te hebben van fijnstof. ‘Ik heb ook een persoonlijke drive om dit werk te doen. Als kind had ik last van astmatische bronchitis. Nu niet meer. Maar ik heb het als volwassene ook meegemaakt dat ik na een avondje gezellig rond een houtvuurtje een hele nacht lag te rochelen in bed. Had ik een vlaag rook ingeademd. In normeringen voor luchtkwaliteit gaat het vaak om gemiddelde waarden die niet overschreden mogen worden. Maar daarmee ga je voorbij aan de pieken waaraan mensen worden blootgesteld.’
Daar komt bij dat er wat fijnstof betreft volgens Heusinkveld eigenlijk geen veilige waarden zijn. ‘Tegen mensen die gevoelig zijn voor rook wordt vaak gezegd dat ze op stookdagen maar niet buiten moeten gaan sporten. Dat gaat volledig voorbij aan het feit dat houtstook voor iedereen schadelijk is. Ook als je niet hoest en geen klachten hebt. Het vindt ongemerkt en sluipenderwijs plaats.’
Het kastje van Heusinkveld meet fijnstof nauwkeurig. Maar hoe leg je de verbinding met houtstook? Heusinkveld: ‘Het apparaat meet ook het gehalte aan vluchtige organische koolwaterstoffen en stikstofoxiden in de lucht. Niet exact, maar het geeft wel een indicatie.
Fijnstof van 1 tot 5 micrometer komt diep in de longen terecht
De combinatie levert een inschatting op of het gemeten fijnstof van houtstook komt of van het verkeer. Daarnaast kun je het ook zien aan de vorm van het signaal zelf. Mijn sensor geeft elke 145 seconden een signaal af. Houtstook levert geen mooie, vloeiende lijn op, maar een piekerig signaal; elke rookvlaag die langs komt, zorgt voor een piekje.’
Klachten onderbouwen
Het meetnet stelt Heusinkveld (en iedereen, zie kader Sensor Community) in staat om een gedetailleerd beeld te krijgen van de luchtkwaliteit in de stad. ‘Je kunt zo uit de data halen welke de schone wijken zijn en welke de vuile, waar bronnen van fijnstof zijn en waar niet. Ik kan straks aan de meerjarige data zien of de verbreding van de Nijenoord Allee impact heeft of niet. Wordt het erger met die houtkachels? Ik weet natuurlijk niet welk huishouden een houtkachel heeft. Ik kan niet achter de voordeur kijken. Maar als er genoeg waarnemingen zijn, kun je in principe zelfs een bron lokaliseren.’
Er zijn in Nederland meer dan een miljoen houtkachels en haarden. Meestal branden ze slechts af en toe, voor de sier. Door de dure energie verandert dat gebruik. ‘Je kunt het de mensen niet kwalijk nemen dat ze bij de huidige hoge gasprijzen naar alternatieven zoeken om hun huis warm te krijgen’, vindt Heusinkveld. ‘Maar dat mag niet ten koste gaan van de luchtkwaliteit en dus de gezondheid. Voor het verkeer hebben we allang maatregelen genomen om de vervuiling terug te dringen. Auto’s hebben katalysatoren en roetfilters en er is loodvrije benzine. Maar bij de kachel mag nog steeds alles. Nieuwe houtkachels moeten wel voldoen aan het EcoDesign keurmerk. Maar dat keurmerk normeert alleen het rendement en de uitstoot van koolmonoxide. Er staat niks in over fijnstof. Het RIVM geeft stookalerts af, maar die zijn vrijblijvend. Intussen regent het klachten over overlast. Naar aanleiding van zo’n klacht heeft de Raad van State onlangs een gemeente opdracht gegeven nader onderzoek te doen. Met metingen als die van ons kun je zo’n klacht onderbouwen. Juist in die vochtige nachten, waar voorheen niets meer gemeten kon worden. Met metingen kun je gemeentes motiveren om actie te ondernemen.’
Sensor Community
De data van het Wageningse meetnet worden ontsloten via de site Sensor Community, een wereldwijd platform van burgermetingen aan het milieu. Het RIVM gebruikt de Nederlandse metingen voor het eigen project Samen Meten. WUR gaat zelf ook drie meetkastjes installeren: twee op de campus en eentje op het meetstation Veenkampen in het Binnenveld. De wijk met de meeste houtkachels is Sahara op Wageningse Berg, een wijk met veel vrijstaande woningen. De minste houtkachels staan in de Nude, een wijk met veel flats waar geen houtkachels in huis passen. Het Wageningse meetnet is een initiatief van WUR, Platform Duurzaam Wageningen, Stadslab en de gemeente Wageningen.
