Tagarchief: duurzaam beheer

Vol-hout-baar of volhoudbaar, de bodem bepaalt het verschil

Bodemprofiel: KNNV Afdeling Epe-Heerde fotograaf: B. Terpstra
Bodemprofiel:
KNNV Afdeling Epe-Heerde
fotograaf: B. Terpstra

Afgelopen jaar was door de FAO (Food and Agricultural Organization van de Verenigde Naties) uitgeroepen tot het jaar van de bodem. Daarbij lag de nadruk vooral op het belang van een gezonde bodem voor de voedselvoorziening. Maar de bodem als geheel is van belang voor veel meer maatschappelijke opgaven dan alleen de voedselvoorziening. Net als met het jaar van de voedselverspilling, dat in 2014 plaatsvond, zie je dat pas aan het eind van zo’n jaar de aandacht goed op gang komt en nog minstens een jaar daarna doorgaat. Een mooi moment dus om iets te schrijven over bodem in relatie tot het oogsten van biomassa.

Kan het allemaal wel?
We zijn erg gericht op het benutten van de bodem als hulpbron. Het compenserende beschermen blijft nogal eens bungelen. Een gezonde bodem biedt een heel palet aan ecosysteemdiensten, waaronder capaciteit voor waterberging, ondersteunen van de biodiversiteit, en vastleggen van CO2. Met de ambitieuze plannen voor een biobased economy, die draait op biomassa als voornaamste grondstof moeten we ons serieus afvragen in hoeverre onze bodem dat aankan.

Wat doet de overheid?
Gelukkig komt hiervoor steeds meer erkenning: de overheid streeft in haar uitvoeringsagenda Natuurlijk Kapitaal naar het in kaart brengen van de Nederlandse ecosysteemdiensten in 2020. Ecosysteemdiensten is een veel breder begrip dan bodemkwaliteit. Informatie over het functioneren van de ecosystemen en de diensten die zij ons (potentieel) leveren, wordt bijeen gebracht in de Digitale Atlas Natuurlijk Kapitaal. Op www.atlasnatuurlijkkapitaal.nl is al informatie over bodem te vinden. In de periode tot 2020 zal dit worden uitgebreid, dus houdt deze website in de gaten.

In de huidige regelgeving is de bescherming van de bodem in relatie tot biomassaoogst nog erg algemeen verwoord. Zo staat in bijlage 4, behorende bij artikel 7 van de Algemene uitvoeringsregeling stimulering duurzame energieproductie : “Bij de productie en conversie van biomassa op basis van agrarische restproducten en restproducten uit natuurgebieden wordt uitgegaan van best practices voor de instandhouding of verbetering van de bodem en de bodemkwaliteit. Het gebruik van restproducten mag niet in strijd zijn met andere lokale functies ten aanzien van bodembehoud.” (C 3.1b) Waar al gesproken wordt over  ecologische cycli, inclusief koolstof- en nutriëntenkringlopen (C 3.3) zijn de voorbeelden: “geen verlaging van het grondwaterpeil op veengronden, voorkoming van vertroebeling van stromen, maatregelen ter voorkoming van grootschalig weglekken van voedingsstoffen na houtkap”.

Waar zit de kennisontwikkeling?

Nutrienten worden continue hergebruikt en in een cyclus gehouden. In bossen en landschapselementen blijven nutrienten opgeslagen in hout en bodem. Het is echter niet zo dat daarmee de nutrienten ook in het systeem blijven. Er vindt altijd uitspoeling plaats, en met de oogst worden nutrienten afgevoerd. (Den Ouden (2015), presentatie Bodemvruchtbaarheid, WUR)
Nutrienten worden continue hergebruikt en in een cyclus gehouden. In bossen en landschapselementen blijven nutrienten opgeslagen in hout en bodem. Het is echter niet zo dat daarmee de nutrienten ook in het systeem blijven. Er vindt altijd uitspoeling plaats, en met de oogst worden nutrienten afgevoerd. (Den Ouden (2015), presentatie Bodemvruchtbaarheid, WUR)

De kennis over de processen in de bodem is de laatste jaren sterk toegenomen. Zo is men steeds beter in staat de aantallen en activiteiten van alle bodemorganismen te vertalen naar de capaciteit voor chemische omzettingen, zoals afbraak en mineralisatie, die belangrijk zijn voor de bodemvruchtbaarheid en -structuur en zelfs de kwaliteit van het landschap. De afbraak van organische stoffen tot CO2, water, stikstof en andere elementen wordt decompositie en mineralisatie genoemd. Mineralisatie wordt niet alleen door micro-organismen uitgevoerd, maar ook door nematoden en hun predatoren die deze en andere organismen weer verteren. Op 1 m2 loofbosgrond kan men zo’n 200 wormen, 200.000 mijten en springstaarten, 100 miljard bacteriën en 1 miljard algen en nog vele andere levensvormen aantreffen. Het organisch materiaal verandert zo in mineralen en humus. De minerale componenten die hierdoor vrijkomen, worden weer gebruikt door planten voor de productie van nieuwe biomassa.

En de relatie met de huidige praktijk dan?

Nutriëntenhoeveelheden in de bovengrondse biomassa (totaal, stam, takken, bladeren/naalden) bij een stamvolume van 300 m³/ha voor zes soorten (De Jong J (2011) Effecten van oogst van takhout op de voedingstoestand en bijgroei van bos: een literatuurstudie. Alterra)
Nutriëntenhoeveelheden in de bovengrondse biomassa (totaal, stam, takken, bladeren/naalden) bij een stamvolume van 300 m³/ha voor zes soorten (De Jong, 2011) Effecten van oogst van takhout op de voedingstoestand en bijgroei van bos. Alterra)

Over de effecten van oogst van tak-, top en dun hout op biodiversiteit is nog weinig bekend. Bij houtoogst worden de nutriënten in de biomassa afgevoerd. Gemiddeld genomen hebben takken en bladeren/naalden een veel hogere nutriëntenconcentratie dan stammen. De hoeveelheid en de verdeling van nutriënten over de verschillende biomassacomponenten is wel verschillend per soort. Loofbomen nemen aanzienlijk meer N, K, Ca en Mg op dan naaldbomen. Voornamelijk voor elementen met beperkte input door depositie of verwering en relatief hoge uitspoeling (zoals vaak bij Ca, Mg en K) kunnen bij aanhoudende oogst tekorten ontstaan. Ter informatie wat getallen uit het rapport ‘Aanzet voor een adviessysteem voor oogst uit het bos’ (Alterra en Probos, 2014) : bij een matige groei en bij dunning en eindvelling van de bijgroei is de afvoer voor K ± 3,5 kg1ha-1jr-1, voor Ca ± 5 kg1ha-1jr-1 en voor Mg ± 1 kg1ha-1jr-1. Oogst van takhout met blad of naalden leidt in veel gevallen tot een verdubbeling van de afvoer tot voor K ± 7,5 kg1ha-1jr-1, voor Ca ± 9,3 kg1ha-1jr-1 en voor Mg ± 1,7 kg1ha-1jr-1. Daarnaast is er nog verlies van voedingsstoffen door uitspoeling. Op zandgronden bedraagt de depositie van K 1 tot 3 kg1ha-1jr-1 en de verwering levert een vergelijkbare hoeveelheid. Voor Ca is de depositie ongeveer 6 kg1ha-1jr-1, maar deze is juist in het bosrijke oosten van Nederland beduidend lager, terwijl de verwering veelal slechts minder dan 1 kg1ha-1jr-1 levert. Om de beschikbaarheid van voedingsstoffen op peil te houden moet de afvoer niet meer zijn dan de aanvulling door depositie en verwering. Het is daarom van belang uit te zoeken bij welke combinaties van bodems, regio’s en beheer de hoeveelheid uitwisselbare voedingsstoffen gehandhaafd kan worden.

Bij afvoer van blad en daarmee verlagen van humusgehalten is ook weinig organisch fosfaat beschikbaar. Deze is juist de belangrijkste fosfaatbron voor de plant. De enorme hoeveelheid fosfaat in de bodem door de bemesting in het verleden biedt hiervoor geen soelaas, omdat dit chemisch gebonden is aan bodemdeeltjes en mineralen zodat de planten het niet kunnen opnemen. Biomassaoogst kan de nutriëntenbalans en de opbouw van organisch materiaal in de bodem dus ernstig verstoren.

In het eerder genoemde rapport is een aanzet voor een adviessysteem dat geschikt is voor praktisch gebruik door terreinbeheerders om eraan bij te dragen dat oogst van biomassa uit het bos kan plaatsvinden zonder dat dit tot ongewenste uitputting van nutriënten in de bodem leidt. Dit systeem gaat wel uit van grotere bospercelen die meestal op arme zandgrond liggen en rekent niet aan landschapselementen die ook op klei- of veengrond liggen

De circulaire keten sluiten met houtas?
Door houtas terug te brengen kan een groot deel van het verlies aan voedingsstoffen worden gecompenseerd.

FA Forest was de eerste pionier in de wereld die in 1995 startte met de productie van houtas granulaat. Inmiddels produceren ze ook een meststof met gebalanceerde micronutrienten speciaal voor dennenbossen gemaakt uit houtas
FA Forest was de eerste pionier in de wereld die in 1995 startte met de productie van houtas granulaat. Inmiddels produceren ze ook een meststof met gebalanceerde micronutrienten speciaal voor dennenbossen gemaakt uit houtas

In Scandinavië wordt al langer houtas toegepast. Hiervoor zijn regels opgesteld voor de hoeveelheden toe te dienen as en maximum gehalten aan zware metalen. In de regel wordt daar na oogst van zowel stam-, als tak- en tophout en stobben 2,5-3 ton per ha gestrooid op minerale gronden en op veengronden 4 – 8 ton per ha. In Duitsland wordt as gemengd met kalkmergel. Onze wetgeving staat tot nu toe niet toe om houtas direct in het bos als meststof toe te gebruiken. Houtas is namelijk een afvalstof. De landelijke wetgeving over het gebruik van afvalstoffen is een uitwerking van de EuropeseKaderrichtlijn Afvalstoffen. Zweden en Finland hebben regels opgesteld speciaal voor het toepassen van houtas in bossen. Aanpassing van deregelgeving op landelijk niveau zou ook hier mogelijk moeten zijn.

In Nederland zouden gronden die door oogst van stam,- tak, en tophout tekorten aan nutriënten zouden krijgen, het meest in aanmerking komen voor toedienen van as. Een nadere specificatie van bodemtypen die in aanmerking komen voor het toepassen van houtas is op basis van de literatuur niet te geven. Het wordt aanbevolen om blad/naald en bodemmonsters te nemen, en op basis daarvan alleen as toe te dienen waar tekorten blijken te zijn. Het belangrijkste bestanddeel van houtas is calcium. Naast kalk zit er relatief veel kalium in houtas. Er zit bijna geen stikstof in, omdat die tijdens het verbrandingsproces verdwijnt. Verder zitten er zware metalen in zoals cadmium en zink. Deze zijn beperkend voor de toepasbaarheid. Houtas leidt in het algemeen tot een hogere pH van de bodem en tot grotere beschikbaarheid van Ca, K en Mg. Het is wel verstandig om na volledig rooien eerst enkele jaren te wachten tot er voldoende verjonging staat, zodat de voedingsstoffen opgenomen worden, en niet uitspoelen. Het te verwachten effect op de boomgroei is op minerale bodems beperkt; op veengrond is wel duidelijke groeiverbetering te verwachten.

As kan in verschillende vormen worden toegepast. Uitstrooien van poederas is praktisch lastig. Losse as (poederas) heeft een lage dichtheid wat het lastig maakt om het goed te doseren en uit te strooien. Daarnaast lost losse as relatief snel op waardoor de pH en zoutconcentraties in de bodem snel toenemen, en directe schade kan ontstaan aan vegetatie, bodemleven en fijne wortels van bomen. Dit kan ook leiden tot uitspoeling van voedingsstoffen. Om as beter te kunnen doseren en om negatieve effecten te beperken wordt as doorgaans in geharde vorm toegepast. Verbrokkelde as (crushed ash) is het goedkoopste. Na toevoeging van water blijft de as enige tijd liggen om te harden, waarna het verbrokkeld wordt. Andere mengvormen zijn granulaat of pellets. Een vertraagde afgifte kan ook worden bereikt door as te vermengen met bijvoorbeeld Dolomietkalk zoals dit ook gebeurt in Duitsland.

Alleen chemisch en biologische beperkingen?
Het bovenstaande gaat vooral over de nutrientenbalans in relatie tot het verwijderen van biomassa of het eventueel terubrengen van stoffen. Een ander probleem is het risico van verdichting van de ondergrond. Te veel om hier ook nog aandacht aan te besteden. Voor degenen die hier meer over willen weten verwijs ik naar: http://www.bodemambities.nl/dsresource?objectid=rivmp:292433&type=org&disposition=inline&ns_nc=1

Vol-hout-baar ook volhoudbaar?
Is alle hout en groen wel volledig oogstbaar, ofwel is ons landschap vol-hout-baar? Uit bovenstaande verhaal blijkt dat niet het maximaal vervangen van fossiele grondstoffen door groene grondstoffen duurzaamheid versterkt, maar dat juist de capaciteit van de bodem de volhoudbaarheid bepaalt en de regionale verschillen groot zijn. Toch mooi meegenomen om als groene grondstof expert een aardwetenschappelijke achtergrond te hebben

Wat als? een gelijk speelveld SDE+

Een kans voor ‘lokaal voor lokaal’.
Een kans voor het landschap!

Stel:  subsidie voor kleinschalig verwarmen op hout is gelijk aan de SDE+[1] voor bijvoorbeeld meestoken in kolencentrales [3]  of grootschalig verwarmen op hout >500 kW [2]. – Dat zou een enorme kans zijn voor ons bos en landschap in Nederland. Voorwaarde is dan wel dat de biobrandstof hoogwaardiger toepassingen niet verdringt en voortkomt uit aantoonbaar duurzaam beheer of uit reststromen. Lokaal hout voor lokale energie past goed in de ontwikkeling van coöperaties voor duurzaam landschap- en bosbeheer en lokale energiecoöperaties. In deze blog mijn visie.

Lokaal hout voor lokale energie kan tot nog toe zonder subsidie in weinig gevallen uit. Daardoor wordt deze vorm van duurzame energieopwekking – met overigens kwalitatief een groter perspectief dan kwantitatief  – nog weinig toegepast. Alle parameters moeten de goede kant op staan voor een casus met verdienruimte. Dat is mijn ervaring met het vertalen in getallen van Hout naar Warmte ketens. Een volgende blog zal gaan over succesfactoren voor deze verdienruimte.
Subsidie op de investering of op de geproduceerde energie zorgt ervoor dat de eigenaar van een installatie meer voor de biobrandstof kan betalen. Voor meer verdienruimte in de keten. Dit is een reden dat onze houtige biomassa nu vaak over de grens naar Duitsland, Denemarken of België verdwijnt. De extra transportkosten ten spijt. Of dat het na pelletisering en/of torrefractie wordt meegestookt in onze kolencentrales.
Een gelijk speelveld voor lokale biomassa voor lokale energieopwekking zou zeer wenselijk zijn. In de eerste plaats omdat het eerlijk is, omdat het klimaatrendement groter is en omdat het kans geeft voor lokale werkgelegenheid en duurzaam bos- en landschapsonderhoud.

Daarbij staan kolencentrales staan ter discussie: per geleverde hoeveel energie is er relatief veel CO2 emissie, slecht voor het klimaat dus en zijn er vraagtekens rondom de duurzaamheid van de geïmporteerde biomassapellets uit VS en Canada die worden meegestookt. Daarover straks meer.

Een gelijk speelveld
Een scenario: de subsidie is bij de lokale houtketel even hoog als bij grootschalig verwarmen op hout >500 kW en <5MW. Namelijk 5 €/GJ per geproduceerde hoeveelheid warmte in 2015  [3] . Bos- en landschapsbeheerders zouden daar blij van worden. Ze moeten zelfs oppassen dat ze niet te blij worden. En zorgen dat ze duurzaam blij blijven. Met een rendement van een ‘hout naar warmte’-ketel van ca 90 % betekent dit, dat er ca. 41 €/ton of 14 €/m3 G30 [4] verse snippers meer verdienruimte in de keten. In theorie kan dit aan duurzaam bos- en landschapsbeheer kunnen worden gespendeerd. Een agrarisch natuurvereniging komt daarmee een heel eind om de houtwallen en de elzensingels, etc. te onderhouden: dit kost nu zo’n 70 tot 90 €/ton vers volgens bijgehouden gegevens van agrarische natuurverenigingen. Het zogenaamde hooghangende fruit: vaak nu niet geoogst vanwege de kosten.

Coöperaties voor duurzaam landschap- en bosbeheer
Met een actieve benadering kunnen coöperaties voor duurzaam landschap- en bosbeheer ervoor zorgen dat er meer verdienruimte terugvloeit naar het beheer. Er is dan wel een keten met verdienruimte nodig. Lokale coöperaties, zoals BiomasSalland of Stoken op Streekhout werken of willen gaan werken met dit concept.

BIOMASSALLAND-Landschapsonderhoud
In BiomasSalland draagt verwarmen op hout door samenwerking in de keten bij aan duurzaam landschapsonderhoud.

Het resultaat is dat er meer ZZP’ers en agrariërs in transitie actief zijn in landschapsonderhoud, dus meer werkgelegenheid. Door de lokale markt vloeien sowieso meer euro’s terug naar de lokale economie. Voor vertrouwen van de warmteconsument  is het ook hier nodig dat het hout komt uit duurzaam beheerd bos- of landschap, en stimuleert. Op lokaal niveau is de relatie tussen duurzaam beheer en energieopwekking makkelijker aan te tonen.

Duurzaam beheer
Duurzaam beheer is boseigenaren en –beheerders niet vreemd. Dat is hun belang, hun werk en doorgaans hun passie. Kijk bijvoorbeeld bij de Pro Silva beweging. Een van de vroege duurzaamheidsdenkers – Hans Carl von Carlowitz 1645-1714 – komt niet voor niets uit de bosbouw.

duurzaamheid-carl-von-carlowitz
Hans Carl von Carlowitz (1645 – 1714) . Denken over duurzaamheid heeft een lange traditie in de bosbouw.

Hans Carl von Carlowitz schreef Sylvicultura oeconomica, oder haußwirthliche Nachricht und Naturmäßige Anweisung zur wilden Baum-Zucht (1713). Hij beschreef als eerste het begrip duurzaamheid in de bosbouw. Zijn familie was al generaties actief in het bosbeheer in het Saksische Ertsgebergte. De mijnen en smelterijen hadden veel hout nodig en de bevolking groeide.  Er was grote houtschaarste. In zijn boek vatte von Carlowitz de verzamelde bosbouwkennis die in de 30 jarige oorlog was weggezakt samen en vulde die aan met ervaringen uit Europa. Na zijn studie rechts- en staatswetenschap en nog meer had Hans Carl immers Europa rondgereisd.

Oogst uit de jaarlijkse bijgroei[5] in bossen is heel goed te combineren is met natuurdoelen en recreatie. Oogst stimuleert zelfs de bijgroei, waardoor het bos meer koolstof vastlegt.   Wil je ervaren en weten hoe bos groeit en hoe je bos duurzaam kunt beheren, volg een cursus over bosbeheer. Ik kan je een aantal van mijn collega’s die deze geven van harte aanbevelen: heel leuk. Je kijkt nooit meer hetzelfde naar het bos.
“Wie een tuin heeft, weet het. Kleine boompjes worden groot. En wil je tuin niet helemaal dichtgroeien, moet er af en toe een struik uit of flink worden gesnoeid. Er is bijgroei, productie!“

Garanties voor biomassa uit duurzaam beheer.
Toch is duurzaam beheer van en ‘accountability’ voor het bos niet overal vanzelfsprekend. Door bijvoorbeeld grote korte termijn belangen, of als er een exploitant is die weinig belang heeft bij duurzaam beheer, als de eigenaar onduidelijk is of weinig betrokken. Komt de biomassa van om de hoek, dan kun je zelf of bekende deskundigen zien hoe het bos of de houtwal groeit.
Biomassa uit bos dat volgens FSC en PEFC maatstaven beheerd wordt is aantoonbaar duurzaam. Komt de biomassa van verder weg dan biedt dat zekerheid. FSC en PEFC vinden hun oorsprong bij milieubeweging, respectievelijk organisaties van boseigenaren. De bosbouw – althans die in Europa – kent een lange traditie in duurzaamheidsdenken.
Helaas komt de biomassa voor meestoken in kolencentrales nog niet of nauwelijks uit FSC of PEFC gecertificeerde bossen.
SDE+ gaat uit van andere duurzaamheidscriteria, ontstaan vanuit de behoefte van de subsidie, lees energiesector. Bij gebrek aan gecertificeerde bosarealen volgens deze  criteria wordt vooralsnog uitgegaan van een ‘groeipad’ waarbij nog niet volledig aan de criteria hoeft te worden voldaan. Dus wees waakzaam als het bos en het klimaat je lief is!

Zoveel Nederlands hout is er niet
Mijn visie is dat voor duurzame en flexibele energievoorziening de toekomst meer ligt in wind, zon, water, geothermie, warmtepompen en … dan in Biomassa. Toch is er zeker een plaats voor biomassa, mits deze echt voortkomt uit duurzaam beheer en het hoogwaardiger toepassingen niet verdringt.
Voor Nederland ‘lokaal voor lokaal’ zijn de mogelijkheden beperkt. In een potentieelstudie van Probos (2014) blijkt dat in 2014 duurzaam beheer van natuur, bos- en landschap, en zagerijresten binnen en buiten de bebouwde 16 Petajoule oplevert en er een potentie is van 26 Petajoule in 2020. Op een totaal van ca. 3000 PJ (in 2014) primair energieverbruik is dat niet zoveel. We komen dan tussen de 0,5 en 1 % van ons totaal energieverbruik uit. Om dat aandeel op te krikken moet er nog aardig wat aan energiebesparing gedaan worden ;-). Kwantitatief zijn de mogelijkheden om energie uit biomassa uit het Nederlandse bos en landschap bescheiden. Kwalitatief zeker interessant.

Irma Corten,
Zilverberg advies, onafhankelijk adviseur voor een fraai en functioneel landschap

vertaalt van ‘hout naar warmte’ en andere ketens in getallen, berekent verdienruimte
ondersteunt initiatieven in het maken van strategische keuzes in de keten en het organiseren van een duurzame keten
werkt met Freijaman BV aan een kosten-opbrengsten module bij het web-based managementprogramma voor beheer en onderhoud van landschap BOOMapp
kennis van bos- en landschapsbeheer
volgt actief de ontwikkelingen in de duurzame energie en Biobased grondstof

 

————–
Zorgpuntje:
De marktprijs, principes en de lagere productiekosten –chippen is duur-  zorgen er in Nederland nu nog voor dat het hout nu voor de meest hoogwaardige toepassing wordt ingezet.  Dus zaaghout eerst.  Met subsidie voor verwarmen op hout beïnvloed je het speelveld in het voordeel van biomassa boven hoogwaardiger toepassingen.

[1] De SDE+ subsidie heeft tot doel om duurzame energie te stimuleren.

[2] In 2015 waren er voor het eerst SDE+ mogelijkheden voor verwarmen op biomassa vanaf een opgesteld vermogen van 500 kW tot 5 MW. Hiervoor was de SDE+ bijdrage 5  €/GJ. Voor installatie tot 500 kW bestaat tot op heden geen SDE+.

[3] Bij SDE+ is de subsidie bij WKK gelijk voor een nuttig aangewende kWh warmte en een kWh elektriciteit. Voor <10 MWe is dit in fase 1:
12  €/GJ.  Voor bij- en meestook bij kolen geldt voor de nuttig aangewende warmte afkomstig van hernieuwbare brandstof een subsidie van 15 % van het subsidie bedrag voor elektriciteit : voor fase 1 in 2015, is dit 15 % van 7,5 €/GJ.

[4] 90 % van  45  respectievelijk 16 = ca. 41 €/ton of 14 €/m3 G30 verse snippers.

[5] In m3 hout/ha/jaar

Disclaimer: Hoewel deze tekst met de grootst mogelijke zorgvuldigheid is geschreven, kunnen aan deze tekst geen rechten worden ontleend aan of aanspraak worden gemaakt op de juistheid  van de inhoud.