2.1 Ontwikkeling in broeikasgasemissies

2.1.1 Inleiding

Mondiaal neemt de emissie van broeikasgassen nog steeds toe, hoewel de groei afvlakt (PBL, 2018). De mondiale emissie, exclusief landgebruik, bestaat voor circa 72% uit CO2 (kooldioxide), hoofdzakelijk afkomstig uit fossiele brandstoffen, en circa 19% uit CH4 (methaan), hoofdzakelijk afkomstig uit dieren en mest. De emissie van de Nederlandse landbouw is in 2016 circa 19% lager dan in 1990 en bestaat voor slechts 28% uit CO2. Bijna driekwart betreft emissies met een biogeen karakter (dieren en bodems), met name methaan (circa 50% uit dieren en mest) en lachgas (circa 22% uit bodemprocessen, zie figuur twee). Deze informatie is gebaseerd op de landelijke Emissieregistratie. De emissies zijn in meer detail gepresenteerd in tabel één.

Broeikasgassen uit de landbouw
Broeikasgassen uit de landbouwaantal Mton
Kooldioxide uit fossiel gebruik7,3
Methaan uit voervertering en mest12,8
Lachgas vooral uit landbouwbodems6,3

Figuur 2. Emissie van broeikasgassen uit de landbouw in 2016

Brontabel als csv (160 bytes)

Tabel 1. Verdeling van de emissies van broeikasgassen uit de landbouw

Sector

Emissie (Mton CO2-equivalenten)

1990

2016

Veehouderij (vooral methaan)

Vertering van voer (methaan)

9,2

8,8

w.v. pensfermentatie rundvee

8,2

7,9

W.v. overige dieren

1,0

0,9

Mestmanagement (methaan)

5,4

4,0

W.v. rundvee

1,6

2,1

W.v. overige dieren

3,8

1,9

Mestmanagement (lachgas)

0,9

0,7

(Subtotaal veehouderij)

(15,6)

(13,5)

Gewasteelt (lachgas)

Bemesten met kunstmest (lachgas)

  2,5

  1,6

Bemesten met dierlijke mest (lachgas)

  0,8

  1,3

Uitwerpselen op grasland (lachgas)

  3,0

  0,9

Indirecte lachgasvorming (depositie NH3, afspoeling N)

  1,6

  0,6

Landbouwbodems, gewasresten, overig (lachgas)

  1,4

  1,2

(Subtotaal gewasteelt)

(9,4)

 (5,7)

Fossiel energiegebruik (kooldioxide)

Totaal landbouw (kooldioxide)

  7,7

  7,3

(Subtotaal fossiel energiegebruik)

 (7,7)

  (7,3)

Totaal landbouw

 32,6

 26,5

Reflectie op de doelen uit het Agroconvenant is niet eenvoudig (zie hoofdstuk één). Op hoofdlijnen kan worden gesteld:

Het oorspronkelijke doel voor CO2-reductie uit het gebruik van fossiele brandstoffen was 3,5 Mton, vooral te bereiken door de inzet van WKK’s in de glastuinbouw. De beoogde inzet van WKK’s is ruimschoots gehaald. In 2012 is een plafond van 6,2 Mton voor de glastuinbouw afgesproken. Later is dit bijgesteld naar 4,6 Mton CO2-equivalenten als technische correctie op het teruglopende areaal glastuinbouw en verminderde inzet van WKK (19).

Het doel voor reductie van methaan en lachgas was 4-6 Mton, terwijl de reductie in 2016 uitkomt op 5,8 Mton CO2-equivalenten.

 De emissie uit de landbouwsector is grofweg te verdelen onder drie groepen (zie figuur drie).

Verdeling emissie landbouwsector over drie groepen CO2-eq (Mton)
CO2-eq (Mton)19902016
Veehouderij (mn methaan)15,613,5
Gewasteelt (mn lachgas)9,45,7
Fossiel energieverbruik op locatie (CO2)7,77,3

Figuur 3. Verdeling emissie landbouwsector over drie groepen

Brontabel als csv (145 bytes)

Onderstaand worden de ontwikkelingen in deze drie groepen kort besproken. Daarbij wordt ook ingegaan op de ontwikkelingen en maatregelen die tot lagere of hogere emissies hebben geleid.

2.1.2 Emissies uit de veehouderij

Bronnen

De broeikasgasemissie uit de veehouderij is gedaald van circa 15,6 Mton in 1990 naar 13,5 Mton in 2016. Broeikasgassen komen voor circa 75% uit rundveehouderij en voor circa 16% uit de varkenshouderij. Circa 9% komt uit de overige veehouderijsectoren zoals pluimvee, geiten en schapen. Koeien zetten gras om in vlees en zuivel, waarna het geschikt is voor menselijke consumptie. Daarbij ontstaat echter methaan in de pens van de herkauwers, dat komt vervolgens in de atmosfeer terecht. Ook de mestopslagen zijn belangrijke emissiebronnen. In de mestopslagen wordt het makkelijk afbreekbare deel van de organische stof in de mest door bacteriën deels afgebroken en omgezet naar methaan. Naast deze twee grote emissiebronnen van methaan, bestaat een klein deel uit lachgas, vooral afkomstig uit mestopslagen van vaste mest. De veehouderij gebruikt ook fossiele energie, die is vermeld onder hoofdstuk 2.1.4. Het verloop van de emissies is weergegeven in figuur vier.

figuur 3

 Figuur 4. Broeikasgasemissies in de veehouderij

Ontwikkelingen en maatregelen in de veehouderij

De daling van de emissie in de veehouderij in Nederland is de resultante van een aantal factoren. Zo is het aantal runderen afgenomen van 4,9 miljoen in 1990 naar 3,7 miljoen in 2006, met daarna weer een lichte stijging. Ongeveer twee derde van de runderen wordt gehouden voor de melkproductie. In alle veehouderij sectoren is actief gezocht naar mogelijkheden om de emissie verder terug te dringen. Onderstaand zijn enkele punten genoemd waar de veehouderij de afgelopen periode vooral actief was.

  1. Koeien zijn meer melk gaan produceren. Omdat het melkquotum gelijk bleef, daalde het aantal koeien in Nederland. Zowel uit economisch als milieu perspectief lijkt dit gunstig. Het roept echter weer andere ethische en diergezondheidsvragen op. In algemene zin kreeg het ‘diermanagement’, zoals melkproductie en kwaliteit, levensduur van de koe, tussenkalftijd, krachtvoerdosering, antibioticagebruik en hoeveelheid jongvee veel aandacht. Er is kennisontwikkeling geweest, gericht op methaan uit pensfermentatie (zie programma emissie arm veevoer). Ook diergenetica vormt een belangrijk onderzoeksveld. Onderzoek naar de integrale effecten van reductie van methaan uit pensfermentatie staat nog in de kinderschoenen.
  2. Integraal duurzame stallen voor de meeste sectoren, met innovaties gericht op het terugdringen van de ammoniak- en geuremissie uit stallen en mestopslagen, en waar mogelijk het benutten van methaan. De integrale verwaarding van mest staat daarbij voorop, waarbij mestvergisting een van de opties is (zie rapport evaluatie mestvergisting). Over de uitvoering van integraal duurzame stallen is nog veel discussie.
  3. Meer eigen voerteelt – en dus minder voerimport – en minder kunstmestgebruik hebben invloed op emissie elders in de keten. De inpasbaarheid van deze en andere maatregelen zijn in de praktijk getest in het project ‘Koeien en Kansen’ .
  4. De productie van hernieuwbare energie en het verbeteren van de energie-efficiency hebben nauwelijks direct effect op de emissie van de veehouderij, maar zorgen wel voor minder gebruik van fossiele brandstoffen elders. Op dit gebied heeft de veehouderij grote stappen gemaakt.

2.1.3 Emissies die samenhangen met de teelt van gewassen (inclusief grasland)

Bronnen

De teelt van gewassen (waaronder gras) is de basis voor de voedselvoorziening voor mens en dier. De emissie van de teelt van gewassen en grasland is circa 21% van de totale broeikasgasemissie van de landbouw en betreft hoofdzakelijk lachgas. De emissie van lachgas uit landbouwbodems is met ruim 40% gedaald van 9,3 Mton in 1990 naar 5,6 Mton in 2016. Emissie van broeikasgas uit de bodem ontstaat vooral door microbiële activiteit, waarbij de aanwezige stikstof deels wordt omgezet in lachgas. Het verloop van de emissies is weergegeven in figuur vijf.

figuur 4

Figuur 5. Verloop van de emissies uit verschillende bronnen van de gewasteelt

Figuur vijf toont als grootste bronnen in afnemende grootte bemesting met kunstmest (29%), bemesting met dierlijke mest (23%) en uitwerpselen op grasland (16%). In 1990 waren uitwerpselen op grasland nog de grootste bron. De verbeterde teeltefficiency blijkt niet uit de emissiecijfers, maar wel uit de carbon footprint (hoofdstuk drie). Emissies ten gevolge van veranderingen in organische stof door verandering in  landgebruik zijn in Emissieregistratie overigens niet toegerekend aan de landbouwsector.

Ontwikkelingen en maatregelen in de gewasteelt

De koe is kenmerkend in het Nederlands landschap en de burgers hechten waarde aan de koe in de wei. Echter, de weidegang is afgenomen sinds 1990, waardoor er minder uitwerpselen in de wei komen. De emissie van lachgas is daardoor gedaald met 2,1 Mton. Daarnaast is de lachgasemissie ten gevolge van kunstmestgebruik sinds 1990 met 0,9 Mton gedaald. Verder was het Nederlandse mest- en ammoniakbeleid van belang bij de broeikasgasemissies. De Europese regelgeving stelde belangrijke kaders, zoals de Nitraatrichtlijn (stikstof), de Kaderrichtlijn Water (fosfaat) en Natura 2000 (biodiversiteit). In 1991 is de verplichting tot het emissiearm aanwenden van mest ingevoerd (mestinjectie). De ammoniakuitstoot nam af, maar later bleek dat de emissie van lachgas hierdoor was verdubbeld (figuur vijf). Na de invoering van MINAS (mineralenaangiftesysteem) in 1998 neemt de stikstofbemesting en daarmee de lachgasemissie door bemesten met kunstmest duidelijk af. Deze trend zet ook door na 2006 als van MINAS omgeschakeld wordt op gebruiksnormen. In Nederland zijn ook diverse maatregelen genomen om de uitstoot van ammoniak uit stallen te reduceren, bijvoorbeeld door luchtwassers of stalontwerp. De vrijkomende ammoniak slaat elders neer op de bodem en kan daar worden omgezet tot lachgas. De lachgasvorming door ammoniakdepositie en afspoeling van stikstof wordt indirecte lachgasvorming genoemd. Door bijvoorbeeld een afname van de ammoniakemissie neemt de vorming van lachgas door het neerslaan van stikstof elders af. Het verloop van de emissies is weergegeven in figuur zes. Wat opvalt is dat de lachgasemissie als gevolg van bemesting met kunstmest de laatste jaren weer iets toeneemt.  

Figuur 5

Figuur 6. Maatregelen en effecten op de lachgasemissie uit de bodem

2.1.4 Emissie uit energiegebruik in de landbouw

Emissie uit energiegebruik in 2016 betreft hoofdzakelijk kooldioxide (7,3 Mton). De Nederlandse glastuinbouw heeft het grootste energiegebruik van alle land- en tuinbouwsectoren. Het aandeel van de glastuinbouw in de totale energie gerelateerde emissie van de landbouw is gedaald van 88% in 1990 naar 77% in 2016.

De emissie van broeikasgassen in de glastuinbouw is voor een groot deel toe te schrijven aan aardgasgebruik voor de verwarming van kassen. Omdat het om verwarming gaat, is de buitentemperatuur van grote invloed. De glastuinbouw is een energie-intensieve sector die zich al lange tijd met succes inspant om de energie-efficiency te verbeteren, onder meer via het innovatie- en actieprogramma Kas als Energiebron. De emissie is tussen 1990 en 2016 met 1,2 Mton gedaald, terwijl de productie van gewassen met circa 40% is gestegen en elektriciteit voor derden wordt geproduceerd. De afgassen uit WKK-gasmotoren bevatten door onvolledige verbranding methaan (methaanslip), wat zichtbaar is in figuur zes. Methaanslip uit WKK-gasmotoren van de glastuinbouw (circa 0,8 Mton in 2016) is in de grafieken en data verder buiten beschouwing gelaten omdat Emissieregistratie deze emissie niet tot de landbouw rekent.   

Verloop van de emissies uit de glastuinbouw CO2-eq (Mton)
1990200020102016
CO2 uit glastuinbouw (fossiel energiegebruik)6,86,78,15,6
CH4-slip WKK0,10,41,30,9

Figuur 7. Verloop van de emissies uit de glastuinbouw (bron: Emissieregistratie)

Brontabel als csv (115 bytes)

Ontwikkelingen en maatregelen om het energiegebruik terug te dringen

De glastuinbouw gebruikt in 2016 per eenheid product ongeveer 59% minder brandstof vergeleken bij 1990. De verbetering is in hoofdzaak bereikt door vier factoren:

  • een productieverhoging van circa 40% op een circa 2% groter areaal;
  • uitvoering van besparende maatregelen zoals isolatie, energieschermen, warmteopslagtanks en rookgascondensors;
  • de inzet van WKK’s;
  • het gebruik van hernieuwbare energie, met name aardwarmte.

De inzet van WKK’s  heeft een positief effect op de energie-efficiency omdat gelijktijdig elektriciteit en warmte wordt geproduceerd. Hiermee wordt voorzien in de eigen warmtebehoefte voor de teelt, waarbij het surplus aan elektriciteit wordt geëxporteerd. Per saldo betekende dit een verschuiving van CO2-emissie uit de energiesector naar de glastuinbouw. Vooral in de periode 2005-2009 ontstond een piek in de verkoop van elektriciteit aan derden. Daardoor voorziet de glastuinbouw rond 2010 in circa 10% van het Nederlands elektriciteitsgebruik. Door veranderingen in de energiemarkt is de inzet van de WKK’s na 2010 weer afgenomen, het geen ook zichtbaar is in figuur zeven. Voor de meest recente gegevens over de sector, wordt verwezen naar de glastuinbouwmonitor.

2.1.5 Landbouwbodems en bos- en houtsector

In alle bovenstaande overzichten is ‘landgebruik en verandering in landgebruik’ buiten beschouwing gelaten. Nederland is één van de weinige landen in Europa waar deze post een emissie oplevert. Weliswaar wordt door de groei van bossen meer organische stof vastgelegd dan geëmitteerd, maar vooral de veengronden zorgen voor relatief hoge emissies als gevolg van oxidatie van veengrond. Andere emissiebronnen zijn verschuivingen in landgebruik, bijvoorbeeld door oprukkende bebouwing, met verandering van het koolstofgehalte in de bodem als gevolg. Dat zorgt bij elkaar voor een vrijwel constante jaarlijkse bijdrage in de emissie die berekend wordt op ongeveer 6-7 Mton CO2-equivalenten ten gevolge van verandering in het organische stofgehalte van de bodem. Deze post wordt niet aan de landbouw toegerekend.

Biomassa en voedselproductie kan niet zonder onder andere koolstof, stikstof en fosfaat. De bodem neemt koolstof op in de vorm van organische stof. De hoeveelheid vastgelegde koolstof verandert in de loop van de tijd, als onderdeel van de koolstofkringloop. De koolstofverandering in de bodem is medebepalend voor het gehalte aan CO2 in de atmosfeer. Daarnaast is onze huidige voedselproductie in sterke mate afhankelijk van fosfaat- en stikstofkunstmest, gemaakt van respectievelijk ruwfosfaaterts en aardgas. Berekeningen laten zien dat ruwfosfaat schaars wordt binnen enkele generaties, terwijl er voor mens, plant en dier geen alternatief is voor fosfaat. Waar fosfaat als nutriënt schaars wordt, hebben we met stikstofkunstmest juist een overschot op de natuurlijke stikstofcyclus gecreëerd met circa 100%. Het overschot aan stikstof zorgt onder andere voor lucht- en waterverontreiniging en een teruggang in de biodiversiteit. De oorzaken en aard van deze problemen zijn totaal verschillend. Een gemeenschappelijke factor is dat het bij al deze thema’s om nauw met elkaar samenhangende complexe bodemprocessen gaat. Door ruimere bemestingsnormen in het verleden zijn landbouwgronden in Nederland doorgaans rijk aan fosfaat en stikstof. Met als gevolg een relatief hoge uitspoeling naar grond- en oppervlaktewater en relatief hoge emissies van onder andere lachgas.

Het organische stofgehalte is voor veel bodemfuncties belangrijk, zoals voor bodemstructuur en vruchtbaarheid. De toename van het organisch stofgehalte is afhankelijk van de toevoer naar de bodem van organische stof uit bijvoorbeeld compost, gewasresten en dierlijke mest. De samenhang van organische stof met de opname en uitspoeling van stikstof en fosfaat en de gevolgen voor de biodiversiteit is complex. Bij de herijking van het convenant in 2017 is vastgesteld dat dit een belangrijk thema is voor de landbouw. Om het onderwerp een stap verder te brengen is in 2017 een dwarsdoorsnijdend Klimaatoverleg Landbouwbodems gestart.     

In opkomst is agroforestry, een vorm van landgebruik waarbij bosbouw en landbouw worden gecombineerd (zie interview met Wim van Roessel). Het doel is om bomen en struiken te combineren met akkerbouwgewassen of veeteelt, waarbij de combinatie een positieve wisselwerking geeft. Uit diverse scenariostudies is bekend dat de gecombineerde opbrengst van bomen en gewassen in een agroforestry-systeem hoger kan uitvallen dan de som van de afzonderlijke ‘teelten’.