Snuffelen in de stal

Een rijtje koeien eet doodgemoedereerd van bergjes heldergroen gras. Ze staan op stal, bij melkveehouderij en agro-innovatiecentrum De Marke in het Gelderse Hengelo. Zouden de dieren weten dat zich boven hun hoofden een mogelijke uitweg uit de stikstofcrisis bevindt? Want daar, net onder de nok van de stal, meten verschillende sensortechnieken de concentratie van een aantal gassen in de stallucht: ammoniak, methaan en koolstofdioxide.

Zulke metingen moeten een centraal onderdeel gaan vormen van de nieuwe aanpak die minister Wiersma (BBB, Landbouw) vorige maand aankondigde: van depositie- naar emissiebeleid. Nu wordt de uitstoot door boerenbedrijven van met name ammoniak, en de neerslag (depositie) ervan in de omgeving, modelmatig afgeleid. Maar daar zitten de nodige onzekerheden in. Het is de bedoeling om die uitstoot (emissie) rechtstreeks te gaan meten, op de bedrijven zelf.

Niet alleen van ammoniak trouwens, maar ook van methaan, lachgas, fijnstof, geurstoffen. „Die methode is vele malen nauwkeuriger”, zegt Albert Winkel, senior onderzoeker bij Wageningen University & Research, en landelijk coördinator emissiemonitoring voor het ministerie van Landbouw. Hij leidt een project waarbij sensoren in stallen van koeien, varkens en kippen worden getest. Ook worden er richtlijnen opgesteld voor het meten met sensoren in de veehouderij. Daarbij zijn behalve de WUR ook TNO en twee Vlaamse instituten (ILVO en VITO) betrokken.

Vastgelopen vergunningaanvragen

De allereerste hoop is dat sensormetingen de vastgelopen toekenning van vergunningen aan boeren weer op gang helpt. Misschien is het al bijna zover. Want zover Winkel weet, zit er „een tiental vergunningaanvragen in de pijplijn” die zich op de nieuwe meetmethode baseren. De eerste ligt sinds vorige week ter inzage. Het gaat om de vervanging van een varkensstal.

Dat de vergunningverlening is gestokt, heeft te maken met de uitspraak van de Raad van State op 29 mei 2019. Ze bepaalde toen dat het geldende beleid (de programmatische aanpak stikstof, PAS) ongeschikt was om vergunningen af te geven voor activiteiten waarbij extra stikstof vrijkomt. Boerenbedrijven moesten in een aanvraag hun verwachte uitstoot aangeven, en in die berekening speelden de zogeheten emissiefactoren een centrale rol. Van elke diersoort, van elk type stal, van elke nieuwe techniek, wordt bepaald hoeveel uitstoot ermee gemoeid is. Dat wordt uitgedrukt in een getal, de emissiefactor. Het computermodel AERIUS van het RIVM berekent vervolgens op basis van die emissiefactoren, en het aantal dieren, hoeveel ammoniak vanuit een bedrijf in de omgeving neerslaat.

„Maar er is veel kritiek op het gebruik van emissiefactoren”, zegt jurist Harm Borgers van adviesbureau KokxDeVoogd, die met Winkel samenwerkt. Het zijn gemiddelden, ze houden ze geen rekening met variatie tussen bedrijven. Al hebben twee boeren dezelfde soort stal, en hetzelfde aantal dieren, dan kan er toch een groot verschil in uitstoot zijn. Door verschillen in bijvoorbeeld voeding, ventilatie en hygiëne.

Melkveehouder Gerjan Hilhorst bespreekt metingen van de sensoren, met de Wageningse onderzoekers Albert Winkel (midden) en Jan Vonk (rechts).
Foto Eric Brinkhorst

Onder ideale omstandigheden

Ook geven emissiefactoren de uitstoot vaak te gunstig weer. Dat is de afgelopen jaren onder meer gebleken met emissie-arme vloeren en een bepaalde type luchtwassers. In de praktijk blijkt de uitstoot flink hoger te liggen dan de emissiefactor, die is gebaseerd op een beperkt aantal tests, vaak onder ideale omstandigheden uitgevoerd. „De technieken zijn erg afhankelijk van goed onderhoud en management. Juist daar gaat het in de praktijk mis”, zegt Winkel.

Bij het nieuwe type vergunningaanvraag werkt het anders, legt Borgers uit. Ook nu moet een boer de verwachte uitstoot van een nieuwe activiteit aangegeven. Maar een onafhankelijke instantie moet hebben vastgesteld dat die uitstoot op een betrouwbare manier is bepaald. „En de boer zelf moet in de praktijk bewijzen dat hij niet boven die uitstoot uitkomt”, zegt Borgers. Daarvoor moet hij dus meten – daar komen de sensoren in beeld. En blijkt zijn uitstoot hoger, dan moet hij verplicht maatregelen nemen. „Bijvoorbeeld door het voer of de ventilatie aan te passen. Of dieren eerder naar de slacht te brengen. In het uiterste geval moet hij in zijn veestapel snijden.”

In de stal wijst Jan Vonk, collega van Winkel, naar de wit-groene bolletjes die aan leidingen in de nok van het dak hangen. „Elke tien meter zie je er drie”, zegt Vonk. In de bolletjes heerst een onderdruk, zodat ze lucht uit de stal aanzuigen. De lucht gaat via drie leidingen naar een kamer aan het eind van de stal, bovenaan een trap. Daar wordt, in drievoud, de concentratie van een aantal stoffen bepaald. Zo’n bepaling gebeurt in deze stal op nog twee andere manieren, legt Vonk uit. Met een laser, die licht met verschillende golflengtes door de stal straalt. En via een beweegbaar kastje met sensoren, dat over een rail loopt. „Dat meet meer lokaal.” Sinds december is De Marke een van de officiële locaties waar sensoren allerlei stalemissies meten.

Volgens Winkel zijn sensoren de laatste vijf tot tien jaar „zo goed en betaalbaar geworden, dat ze in stallen werken”. Twee jaar geleden schreef hij met een collega een quick scan over de stand van zaken. Voor het meten van concentraties ammoniak, methaan en CO2 in de stallucht zijn de beschikbare sensoren nauwkeurig en betrouwbaar genoeg. Voor lachgas, geurstoffen en fijnstof is dat nog niet het geval. „Voor fijnstof bestaan wel sensoren, maar dat is voor lagere concentraties”, zegt Winkel. „In stallen is de concentratie tot driehonderd maal hoger dan in de buitenlucht.”

De eerste richtlijnen voor sensormetingen in stallen zijn begin dit jaar gepubliceerd, voor de dichte stallen waarin kippen, varkens en vleeskalveren worden gehouden. „Meten in stallen voor melkkoeien en melkgeiten is lastiger”, zegt Vonk. Want die zijn meestal open. Daardoor is het luchtdebiet lastiger te bepalen. Dat geeft het volume lucht aan dat per tijdseenheid in en uit de stal stroomt. Die waarde is nodig om de uitstoot te berekenen. Daarvoor wordt het luchtdebiet vermenigvuldigd met het verschil tussen de gemeten concentratie van de stof in de lucht die de stal verlaat en de lucht die de stal binnenstroomt.

Zelfs in een dichte stal varieert het luchtdebiet veel, zegt Vonk. Bij oudere dieren laat je meer verse lucht door een stal stromen. En bij warmer weer bijvoorbeeld ook.

Het luchtdebiet bepalen wordt al lastiger bij stallen met een uitloop. Want hoe meet je de luchtstroom, en de uitstoot, als dieren ook af en toe buiten lopen? Daarvoor worden nu richtlijnen ontwikkeld, zegt Winkel. Dat geldt ook voor stallen waarbij koeien een aanzienlijk deel van het jaar buiten in de wei lopen.

Het voordeel van sensormetingen voor boeren is dat ze heel direct inzicht krijgt in hun uitstoot, zegt Winkel. Zeggen dat ze minder ammoniak moeten uitstoten om de neerslag van stikstof op natuur te verminderen, klinkt erg abstract. „Hoe weet een individuele boer wat hij op zijn bedrijf het beste kan doen?” Met sensormetingen controleert een boer of maatregelen, zoals aanpassing van het voer of de ventilatie, effect hebben. Zo kan hij beter sturen. Dat is ook een term die nu rondzingt: doelsturing. In het regeerakkoord van vorige maand schrijft het kabinet „toe te werken naar doelsturing (…) voor klimaat- en stikstofemissie”.

Het voordeel van sensormetingen voor boeren is dat ze heel direct inzicht krijgt in hun uitstoot.
.Foto Eric Brinkhorst

Van depositie- naar emissiebeleid

Jan Willem Erisman, hoogleraar milieu en duurzaamheid aan de Universiteit Leiden, juicht de ontwikkeling van sensormetingen toe. Vorig jaar pleitte hij met twee collega’s in een essay voor een verandering van depositie- naar emissiebeleid. Met per bedrijf vastgestelde doelen, precies zoals het kabinet wil.

Maar dat gaat verder dan alleen stikstof, schrijven ze. Stel ook doelen voor broeikasgassen als methaan en lachgas. En voor fosfaat, stikstof en bestrijdingsmiddelen die vanuit de akkers in het oppervlaktewater terecht komen. Dat vraagt meer dan alleen sensormetingen.

In hun essay pleiten de drie hoogleraren daarom ook voor een soort boekhoudsysteem, zoals het Mineralen Aangiftesysteem (MINAS) dat er tussen 1996 en 2006 was, en waarin boeren heel precies bijhielden hoeveel mineralen het bedrijf inkwamen en weer uitgingen. Het merendeel van de melkveehouders werkt sinds 2013 weer met een soortgelijk rekensysteem, de Kringloopwijzer.

Ook Winkel en Vonk verwachten in de toekomst een systeem waarbij elk boerenbedrijf sensormetingen combineert met gegevens uit een rekensysteem, zoals de Kringloopwijzer. Voor houderijen van kippen, varkens, vleesklaveren, geiten moet zo’n rekensysteem nog wel ontwikkeld worden, zegt Winkel, terwijl vijf meter verderop een koe haar staart optilt en poep op de roostervloer kleddert.

„En de tijd dringt.” Wettelijk is vastgelegd dat de uitstoot van ammoniak door de landbouw binnen tien jaar min of meer gehalveerd moet zijn. De slechte waterkwaliteit moet zelfs binnen drie jaar op orde zijn. Winkel: „Als de politiek dat wil halen, moet er nogal wat gebeuren.”