onzekerheden in emissiecijfers en

evalueren van beleidsdoelen

Inleiding

In de Milieubalans 2006 wordt op een uniforme en gestructureerde manier gerap- porteerd over bekende onzekerheden. De wijze van rapporteren is erop gericht om relevante onzekerheden duidelijk te communiceren, en om tegelijk de tekst zo lees- baar mogelijk te houden. Voor onderbouwing en detailinformatie over onzekerheden wordt verwezen naar achtergrondstudies.

Per hoofdstuk is een selectie gemaakt van beschikbare onzekerheidsinformatie in ach- tergrondstudies, waarbij rekening gehouden is met het belang daarvan voor het eva- lueren van beleidsdoelen.

De voor evaluatie relevante typen onzekerheden kunnen hierbij van verschillende aard en oorsprong zijn, bijv:

• (wel of niet goed bekende) statistische variatie, systematische onnauwkeurigheden en onvolledigheden (zoals bij emissiemonitoring, waar bijv. de representativiteit van gebruikte emissiefactoren niet altijd goed bekend is);

• de betrouwbaarheid van kennis (zoals dosis-respons relaties tussen componenten van luchtkwaliteit en volksgezondheid);

• inherent onkenbare factoren (zoals de te verwachten groei tot 2010 van economi- sche sectoren en het effect van nog te nemen maatregelen).

Methodieken en de gebruikte terminologie zijn vastgelegd in de ‘Leidraad voor om- gaan met onzekerheden’ (Janssen et al., 2003), die deels gebaseerd is op methoden die opgenomen zijn in de Good Practice Guides voor emissierapportages van het IPCC en UNECE/CLRTAP (IPCC, 2000; Pulles en Van Aardenne, 2004).

Communicatie van onzekerheid over doelbereiking

Vaak worden kwalitatieve uitdrukkingen als ‘(on)waarschijnlijk’, ‘aannemelijk’, ‘nage- noeg zeker’, ‘naar verwachting’, gebruikt om te communiceren over onzekerheden in metingen en berekeningen en in uitspraken over het wel/niet bereiken van doelen. Het probleem bij het alledaags gebruik van deze begrippen is echter dat hun betekenis en interpretatie (bijvoorbeeld in termen van kansen) sterk individu- en contextgebonden kan zijn. Om mogelijke misverstanden bij de communicatie van dit soort begrippen te vermijden hanteren we in de tekst uniforme afspraken over het gebruik van onzeker- heidsuitdrukkingen bij het rapporteren over de waarschijnlijkheid waarmee doelen bereikt (zullen) worden. Deze contextvrije terminologie is weergegeven in tabel B5.1, en is gebaseerd op termen die binnen de IPCC worden gehanteerd (Moss en Schneider, 2000). Bij overzichtstabellen, zoals tabel 1 in de samenvatting, zijn de gebruikte kleu- ren afgestemd met deze terminologie (zie kolom ‘Kleurcode tabellen’ in tabel B5.1).

Het gebruik van de terminologie uit deze tabel, met hun analogie in kanstermen, is strikt genomen enkel geschikt voor situaties waarbij de belangrijkste onzekerheden bekend zijn en adequaat in kwantitatieve kanstermen kunnen worden ingeschat en uitgedrukt. Indien niet aan deze voorwaarden voldaan is dan is een deels meer kwali- tatieve analyse en bespreking van onzekerheden op zijn plaats (zie bijvoorbeeld www. ipcc.ch/activity/uncertaintyguidancenote.pdf). Men moet er sowieso op bedacht zijn dat ook als de onzekerheden kwantitatief zijn ingeschat, deze inschatting op zichzelf ook onzeker is, soms zelfs zeer onzeker.

Ter illustratie van het gebruik van de terminologie uit tabel B5.1, is in figuur B5.1 een (fictief) voorbeeld gegeven van de onzekerheid rond een gerapporteerde ‘best guess’ waarde van de totale emissie van een bepaalde stof in een bepaald jaar, bijvoorbeeld 2010. De onzekerheid in deze emissieraming hangt bijv. samen met onzekerheden in de emissiemetingen en met onzekerheden rond economische en technologische ontwikkelingen. Afhankelijk van waar het beleidsdoel ligt ten opzichte van deze ‘best guess’ waarde en zijn onzekerheid, is er sprake van een bepaalde mate van zekerheid over de doelbereiking, analoog aan de terminologie en kleurkeuze uit tabel B5.1. In situaties waarbij de (onzekere) raming in de buurt van het doel ligt (de midden-ca- tegorie ‘circa fifty-fifty’) is het van belang om ook aan te geven met welke kans het doel overschreden zou kunnen worden, en in welke mate. Dit kan bijvoorbeeld uitgedrukt worden in een formulering als (fictief voorbeeld): “De emissie in 2010 zal naar verwach- ting rond het doel uitkomen, waarbij het risico op doel overschrijding circa 40% is”. Even- tueel kan daaraan ook nog informatie worden toegevoegd over de mogelijke grootte van doeloverschrijding, bijvoorbeeld door aan te geven dat “het risico dat er meer dan x Mton wordt uitgestoten boven het doel kleiner is dan 5%”. Hierbij is de hoeveelheid x Mton te bepalen uit de onzekerheidsberekening.

Tabel B5.1 Equivalente uitdrukkingen voor de kans op doelbereiking (Janssen et al., 2003).

Nederlandse term Engels synoniem Kans (procent) Kleurcode tabellen

Nagenoeg zeker Virtually certain Meer dan 99% kans

(dat doel bereikt wordt)

Zeer waarschijnlijk Very likely > 90% kans

Waarschijnlijk Likely > 66% kans

Circa fifty-fifty1) _Medium

likelihood2)

33% tot 66% kans

Onwaarschijnlijk Unlikely < 33% kans

Zeer onwaarschijnlijk Very unlikely < 10% kans

Nagenoeg uitgesloten Exceptionally

unlikely

Minder dan 1% kans

1) De eerder voor dit kansinterval aanbevolen term ‘mogelijk’ leidt tot verwarring, omdat deze term in we- zen betrekking heeft op alle kansen >0. Daarom wordt hier de term “Circa fifty-fifty” gehanteerd, waarbij de extra toevoeging ‘circa’ gebruikt is om aan te geven dat het een bredere range betreft (lopend van 33% tot 66% kans) dan de range die men op het eerste gezicht bij het alledaags taalgebruik van ‘fifty-fifty’ zou verwachten (‘om en nabij de 50%’).

Communicatie van onzekerheid in emissie- en milieukwaliteitscijfers

Gerapporteerde bandbreedten in tabellen B1.1d en B1.2c uit bijlage 1 betreffen 95% betrouwbaarheidsintervallen, ingeschat op basis van berekeningen met in grootte be- kende of geschatte onzekerheden in de emissieverklarende variabelen (emissiefacto- ren, activiteitenniveaus) waarmee de emissies berekend worden. Deze onzekerheden worden aangeduid met monitoringsonzekerheden en worden met name veroorzaakt door onnauwkeurigheid en beperkte beschikbaarheid van informatie over emissiefac- toren en activiteitenniveaus.

In grafieken met emissieramingen tot 2010 voor de luchtverontreinigende stoffen (fi- guur 3.3.1) is een onzekerheidsband weergegeven. Hierbij is de monitoringsonzeker- heid gecombineerd met onzekerheden in de toekomstige economische, maatschappe- lijke en technologische ontwikkelingen die binnen het ramingsscenario (GE-scenario) verondersteld zijn. Figuren met ruimtelijke verdelingen zijn niet voorzien van onze- kerheidsinformatie.

Onderbouwing en achtergrondstudies onzekerheden emissiemonitoring

In bijlage 1 zijn de onzekerheden van emissiecijfers voor broeikasgassen, verzuring en grootschalige luchtverontreiniging als percentages gepresenteerd die de bandbreedte van het 95% betrouwbaarheidsinterval weergeven (tabellen B1.1d en B1.2c). Deze zijn bepaald op basis van inschattingen van de onzekerheid in emissiefactoren en activi- teitenniveaus. De kwaliteit van zogenaamde t-1 emissiecijfers (dat wil zeggen voor

Figuur B5.1 Voorbeeld van onzekerheid in gerapporteerde ’best guess’ waarde van de emissie van een stof X in het jaar 2010 (raming). Verondersteld is dat de kansverdeling die de onzekerheid representeert een normale verdeling heeft. De uitspraak of het doel met een bepaalde mate van zekerheid wordt bereikt hangt af van de ligging van het doel ten opzichte van deze ‘best guess’. De pijltjes omlaag geven voorbeelden aan van die ligging en van de daarbij behorende uitspraak over doelbereiking; de gebruikte terminologie en kleurcode is conform tabel B5.1.

Emissie Kansdichtheid

Voorbeeld van onzekerheid in gerapporteerde 'best guess' waarde van emissieraming

Nagenoeg uitgesloten Zeer onwaarschijnlijk Onwaarschijnlijk Circa fifty-fifty Waarschijnlijk Zeer waarschijnlijk Nagenoeg zeker

'Best guess' waarde

Uitspraak over kans op doelbereiking ten opzichte van 'best guess' waarde Gehanteerde kleurcode voor kans op doelbereiking

Minder dan 33% Tussen 33% en 66% Meer dan 66%

het jaar 2005) is beperkt, en daarom is presentatie daarvan beperkt gehouden tot op- merkingen in de tekst. Verder onderzoek naar kwaliteit en onzekerheden van emis- siecijfers vindt plaats in het kader van de Emissieregistratie en in het kader van het Nationaal Systeem voor rapportage van broeikasgasemissies.

De onzekerheid van de monitoring van de fijnstofemissies is niet goed bekend. Uit een recente TNO studie blijkt dat de onzekerheid van de PM₁₀-emissie uit de bekende emis- siebronnen groot is (van Harmelen et al., 2004). Ook de monitoringsonzekerheid van de NMVOS-emissie is niet goed bekend, en de kwaliteit van de NMVOS-emissie cijfers is sinds 2000 afgenomen. Het verdient daarom aanbeveling om ook voor deze stoffen een (nieuwe) onzekerheidsanalyse uit te voeren.

In de achtergrondstudies zijn verschillende typen onzekerheidsanalyses uitgevoerd. In zogenaamde IPCC Tier-1 analyses worden eenvoudige rekenregels voor foutenvoort- planting toegepast, waarbij normale verdelingen worden verondersteld, en waarbij afhankelijkheden tussen processen verwaarloosd worden. In meer gedetailleerde IPCC Tier-2 analyses worden Monte Carlo simulaties uitgevoerd, waarbij expliciete verde- lingsvormen worden gehanteerd, en waarbij wel rekening wordt gehouden met afhan- kelijkheden (IPCC, 2000).

• De rapportage van monitoringsonzekerheden in de broeikasgasemissies van 2004 is gebaseerd op een IPCC Tier-1 onzekerheidsanalyse. De resultaten van deze ana- lyse door Olivier en Brandes (2006) die worden gerapporteerd in Brandes et al. (2006) zijn vergelijkbaar met die van een meer gedetailleerde IPCC Tier 2-bereke- ning (Olsthoorn en Pielaat, 2003). Momenteel vindt een hernieuwde Tier-2 studie plaats.

• De rapportage van monitoringsonzekerheden in emissies van verzurende stoffen is gebaseerd op een Tier-2 analyse voor het jaar 2000 (van Gijlswijk et al., 2004). Deze analyse is niet beschikbaar voor recentere jaren.

• De rapportage van monitoringsonzekerheden in emissies van fijn stof is gebaseerd op een Tier-1 analyse voor het jaar 2000, met als input een vertaling van kwalita- tieve onzekerheidsklasses (A-E) naar orde grootte van onzekerheden (Harmelen et al., 2004).

Onderbouwing en achtergrondstudies onzekerheden emissieramingen

De hier gepresenteerde emissieraming tot 2010 betreft een actualisatie van de raming uit de Milieubalans 2005, die zich baseerde op de ‘Referentieramingen energie en emissies’ onder het GE-scenario (uit Van Dril en Elzenga, 2005). Bij deze actualisatie is onder andere rekening gehouden met nieuwe inzichten over de groei en emissiefac- toren van de sector verkeer, en zijn ook recente wijzigingen in het vastgestelde beleid meegenomen (zie ook paragrafen 2.2.3, 2.3.2 en 3.3.1, en bijlage 6).

Om de onzekerheid in de geraamde emissies vast te stellen is een Tier-2 onzekerheids- analyse uitgevoerd. Hierbij wordt rekening gehouden met een tweetal soorten onze- kerheden:

• Onzekerheden in monitoring en historische data die zouden kunnen leiden tot een systematische bijstelling van de emissies in het uitgangsjaar van de raming. Te denken valt bijvoorbeeld aan nieuwe metingen van emissiefactoren of andere parameters die tot verbeterde, dus gewijzigde, emissiefactoren kunnen leiden, en die daardoor een andere emissieraming in 2010 kunnen opleveren. Een andere mogelijkheid is verbetering van statistieken, die bijvoorbeeld een systematische fout kunnen bevatten bij incomplete registratie van de activeiten in Nederland. Intrinsieke onzekerheden, waarvan bekend is dat die niet zullen veranderen in de ramingsperiode, maar die wel onderdeel uitmaken van de onzekerheidsschatting van de historische emissies, worden dus niet meegenomen.

• Onzekerheden in de onder het GE-scenario veronderstelde toekomstige economi- sche, maatschappelijke en technologische ontwikkelingen: bijvoorbeeld ontwik- kelingen bij elektriciteitssector ten aanzien van brandstofmix, import, warmte- krachtvermogen en elektriciteitsverbruik (Van Dril en Elzenga, 2005).

Onzekerheden ten gevolge van onvoorziene beleidsveranderingen blijven bij de ana- lyse buiten beeld omdat bij de emissieraming in de Milieubalans is uitgegaan van geactualiseerd vastgesteld beleid.

De onzekerheidsanalyses voor de Milieubalans wijken op een aantal punten af van die voor de referentieramingen die in samenwerking met ECN zijn uitgevoerd (Gijsen en Seebregts, 2005):

• In de onzekerheidsanalyse voor broeikasgassen is wat betreft monitoringsonze- kerheid enkel dat deel meegenomen waarvan daadwerkelijk verwacht wordt dat er emissiebijstellingen zouden kunnen plaats vinden in de periode tot 2010 ten gevolge van nieuwe inzichten/monitoringstechnieken. Dit deel is kleiner dan de intrinsieke monitoringsonzekerheid in de actuele BKG-emissiecijfers die gebruikt is in de analyses voor de referentieramingen, omdat verwacht wordt dat in veel gevallen de monitoringsmethodiek niet zal wijzigen tot 2010.

• In de onzekerheidsanalyse voor de NEC-stoffen is een conservatievere strategie gehanteerd ten aanzien van mogelijke emissiebijstellingen in de periode tot 2010: doorgaans zijn daar alle nu bekende monitoringsonzekerheden nagenoeg volle- dig meegenomen als potentiële bron van emissiebijstelling, en niet slechts voor een deel zoals bij de BKG. Impliciet betekent dit dat men er vanuit gaat dat bij de luchtverontreinigende stoffen al deze monitoringsonzekerheden in de periode tot 2010 tot wijzigingen in de raming zouden kunnen leiden.