Strijd tegen luchtvervuiling boven zee (MARPOL Bijlage VI)

Samenvatting

Sinds 2015 wordt aan boord van het Belgische Kustwachtvliegtuig een zogenaamde ‘sniffer’-sensor ingezet die toelaat het zwavelgehalte in de brandstof af te leiden op basis van metingen die boven zee worden gerealiseerd in de uitstoot van schepen. Deze nieuwe “zwavelmonitoringsvluchten” van de BMM werden opgestart in het kader van het Europese pilootproject ‘CompMon’ (Compliance Monitoring), met als doel bij te dragen aan de handhaving van de strenge zwavelemissienormen vastgelegd in Bijlage VI aan het internationale MARPOL 73/78 Verdrag en de Europese Zwavelrichtlijn, in aanvulling van de havenstaatinspecties – in België uitgevoerd door het Directoraat-Generaal Scheepvaart (FOD Mobiliteit). De inperking van de zwaveluitstoot (of SOx) door schepen betreft immers een Europese topprioriteit, voor diverse belangrijke volksgezondheids- en milieuredenen (fijn stof, zure regen en verzuring van oceanen, enz.).

In het tweede deel van 2019 zal de sniffer sensor worden uitgebreid met een NOx sensor waardoor het Belgische kustwachtvliegtuig, naast de zwavelmetingen, ook in staat zal zijn de nieuwste NOx emissienormen te monitoren vanuit de lucht.

Deze methode maakt niet enkel een efficiëntere monitoring van de invloed van de scheepvaart op de luchtkwaliteit boven zee mogelijk, maar laat ook toe potentiële overtreders te identificeren en te rapporteren aan de bevoegde haveninspectiediensten. Internationaal wordt in dit verband steeds meer in Belgische richting gekeken. Zo overwegen alle Noordzee-kuststaten om de monitoring van SOx en NOx emissies door schepen op zee over de ganse Noordzee uit te rollen, in het kader van het Bonn Akkoord. Zelfs landen ver buiten Europa zoals China of Canada toonden al grote interesse in dit Europese pionierswerk.

 

Milieu- en volksgezondheidseffecten van scheepsemissies

Scheepvaart heeft op verschillende manieren invloed op mens en milieu. De aandacht voor de impact van luchtvervuiling afkomstig van de scheepvaart is de laatste jaren aanzienlijk toegenomen. Door de verbranding van fossiele brandstoffen is de scheepvaart verantwoordelijk voor een aanzienlijk deel van de wereldwijde uitstoot van schadelijke stoffen naar de lucht. De belangrijkste luchtverontreinigende stoffen in deze uitlaatgassen zijn zwaveloxiden (SOx), stikstofoxiden (NOx) en roetdeeltjes zoals zwarte koolstof (zgn. Black Carbon of BC) – die ook tot de broeikasgassen (GHG of greenhouse gasses) afkomstig van de scheepvaart behoort (naast de door schepen veroorzaakte CO2 emissie).

Uitstoot naar de lucht van een schip in het Belgische deel van de Noordzee
Uitstoot naar de lucht van een schip in het Belgische deel van de Noordzee.

SO2 is een irriterend gas dat in synergie handelt met andere stoffen, zoals zwevende deeltjes. Bij hoge concentraties kan het ernstige gevolgen hebben voor de gezondheid. SO2 wijzigt de longfunctie bij kinderen en kan cardiovasculaire aandoeningen en ademhalingsproblemen bij volwassenen veroorzaken. De uitstoot van zwaveldioxide ligt ook aan de basis van de vorming van toxische mist, beter gekend als smog.

NOx-emissie speelt een belangrijke rol bij de vorming van fijn stof en de eutrofiëring van het mariene terrestrische leefmilieu. NOx is ook één van de ozonprecursoren in de onderste luchtlagen. Vorming van ozon bij de grond kan leiden tot aanzienlijke ademhalingsproblemen en is tevens een broeikasgas.

Zowel de SO2 als NOx emissie van schepen kunnen daarnaast ook in belangrijke mate bijdragen aan de verzuring van kustregio’s langsheen druk bevaren zones. Eens vrijgekomen in de lucht vormt SO2 in reactie met water zwavelzuur (H2SO4) dat mee aan de basis ligt van het fenomeen van zure regen dat schade veroorzaakt aan infrastructuur (bv. gebouwen, ...) en ecosystemen, en de biodiversiteit kan bedreigen door mogelijke aantasting van gevoelige soorten (bv. schelp- en schaaldieren, die hun kalkschelp of -schaal moeilijker kunnen aanmaken in een zuurdere omgeving). Oceaanverzuring door zwavelafzetting is op wereldschaal eerder gering, maar de afzetting van SO2 kan een significante impact hebben voor druk bevaren kustwateren die kwetsbaarder zijn, en kan op lange termijn bijvoorbeeld ook het economisch potentieel aantasten (bv. voor schelpdierkweek).

Waar de schadelijke effecten van voornamelijk SO2 aan land reeds lang worden erkend en strengere regulering voor o.a. energiecentrales en de transportsector geleid hebben tot een significante daling in de zwaveluitstoot, is de regulering voor de uitstoot van schepen lange tijd ondermaats gebleven ondanks de schadelijke effecten voor het mariene milieu.

Naast SOx en NOx uitstoot is de internationale scheepvaart ook een belangrijke bron van uitstoot van fijn stof en Black Carbon (BC), en CO2. BC (deeltjes met diameter tussen 20-150nm) vormt een subcategorie van fijn stof (deeltjes met diameter kleiner dan 2,5µm). Fijn stof ontstaat door een onvolledige verbranding van fossiele brandstoffen en veroorzaakt door de lichtabsorberende effecten van roetdeeltjes de op één na grootste bijdrage van de mens aan de opwarming van het klimaat, na CO2, en versnelt de klimaatopwarming vooral in het Noordpoolgebied. Fijn stof kan ook diep doordringen in ons ademhalingsstelsel, tot in de longblaasjes. Doordat fijnstof dienst kan doen als drager voor verschillende toxische stoffen (zoals bvb. aromatische koolwaterstoffen en zware metalen) is het effect op de volksgezondheid, zoals cardiovasculaire en pulmonaire aandoeningen, niet te onderschatten. Het overschakelen van zware stookolie op laagzwavelige, alternatieve brandstoffen (cleaner fuels) zou de emissie van fijn stof en BC aanzienlijk kunnen verminderen.

 

Maritieme beleidsmaatregelen rond SOx en NOx: SECA, Global Sulphur Cap, NECA

Bij gebrek aan afdoende regelgeving zouden scheepsemissies blijven toenemen als gevolg van de groei van de scheepvaart, terwijl de emissie van het wegvervoer een dalende trend tonen. In het specifieke geval van SOx-emissie werd bijvoorbeeld al in 2005 geconcludeerd dat de zwavelemissie van de scheepvaart in de EU in 2020 zonder verdere beleidsactie groter zouden zijn geworden dan de gecombineerde uitstoot van alle landbronnen van de EU. Daarom werden een reeks internationale beleidsmaatregelen genomen om de luchtvervuiling door schepen drastisch in te perken.

De internationale milieunormen voor schepen worden ontwikkeld en vastgelegd door de Internationale Maritieme Organisatie (IMO) krachtens het MARPOL 73/78 Verdrag. MARPOL Bijlage VI, voor het eerst goedgekeurd in 1997 en grondig herzien in 2008, voorziet een geleidelijke vermindering van emissie van SOx en partikels (in regulatie14) en NOx (in regulatie 13) op wereldschaal. MARPOL Bijlage VI introduceerde ook de zogenaamde emissiecontrolegebieden of 'Emission Control Areas' (ECAs) waar nog strengere scheepsemissielimieten voor luchtverontreinigende stoffen van toepassing zijn. In de Europese Unie wordt SOx-emissie door de scheepvaart gereguleerd door de Zwavelrichtlijn (Richtlijn (EU) 2016/802).

Specifiek voor SOx werden in 2000 strengere normen overeengekomen voor het zwavelgehalte in scheepsbrandstoffen in bepaalde zeegebieden, de zogenaamde zwavelemissiecontrolegebieden of SECA-gebieden (Sulphur Emission Control Areas). In navolging van de Baltische Zee werden de Noordzee en het Kanaal in 2006 eveneens een SECA-gebied. Dit betekent dat schepen in beide SECA gebieden alleen brandstoffen mogen gebruiken met een lager zwavelgehalte of gebruik moeten maken van een goedgekeurd uitlaatgas-reinigingsysteem (zgn. ‘scrubbers’) om de zwavelverbindingen uit de uitlaatgassen te wassen om hetzelfde emissieniveau te bereiken. Ook via het gebruik van aardgas (meestal LNG) als brandstof kunnen schepen voldoen aan de MARPOL Bijlage VI regels. Sinds 1 januari 2015 werden de uitstootlimieten nog verstrengd en mogen schepen in de Baltische Zee, de Noordzee en het Kanaal nog enkel brandstof gebruiken met een zwavelgehalte van maximaal 0,10% (terwijl dit ervoor nog respectievelijk 1.0%, of, voor 2010, 1.5% bedroeg).

Wereldwijd (buiten de SECAs) bedraagt de limiet voor het zwavelgehalte in scheepsbrandstof tot eind 2019 nog 3.5%. Op 1 januari 2020 echter zal het maximale zwavelgehalte wereldwijd worden gelimiteerd tot 0.5%, de zogenaamde ‘Global Sulphur Cap’ van MARPOL Bijlage VI. De efficiënte implementatie van deze MARPOL Bijlage VI regels is tevens een Europese topprioriteit (Europese Zwavelrichtlijn).

 

MARPOL Bijlage VI zwavellimieten voor scheepsbrandstof in de SECA-gebieden (blauw) en wereldwijd (oranje).

 

Afbakening van het SOx-emissiecontrolegebied of SECA in de Noordzee en Baltische Zee
Afbakening van het SOx-emissiecontrolegebied of SECA in de Noordzee en Baltische Zee.

 

Reductie van stikstofuitstoot door schepen: NECA

Naast de wereldwijde verstrenging van de normen voor de uitstoot van zwavel door de scheepvaart wordt er eveneens actie ondernomen ter vermindering van de NOx uitstoot. MARPOL Bijlage VI Voorschrift 13 bepaalt de limieten van de NOx-uitstoot voor scheepsdieselmotoren.

De NOx emissiegrenswaarden zijn van toepassing op elke scheepsdieselmotor met een vermogen van meer dan 130 kW. De emissienormen (NOx limiet in g/kWh) zijn afhankelijk van de optimale werkingssnelheid van de motor of ‘Rated Engine Speed’, uitgedrukt in rpm (Revolutions Per Minute). De verschillende niveaus van regelgeving zijn gebaseerd op de bouwdatum van het schip. Op 1 januari 2021 treedt het NOx Emissiecontrolegebied of NECA voor de Noordzee en Baltische Zee in werking. Dit betekent dat schepen varend in deze NECA-gebieden, die vanaf 2021 zijn gebouwd, zullen moeten voldoen aan de NOx Tier III-norm (2,0 – 3,4 g/kWh). Hiermee wordt tussen 2021 en 2040 een graduele, significante daling beoogd van de NOx uitstoot door schepen varend in de NECAs.

Schepen gebouwd tussen 2000 en 2011 moeten voldoen aan de Tier I-norm die varieert van 9,8-17,0 g/kWh. Scheepsmotoren gebouwd na 2011 moeten voldoen aan de Tier II-norm (7,7-14,4 g/kWh). De Tier I- en Tier II-limieten gelden wereldwijd, alsook voor schepen varend in NECAs die gebouwd zijn vóór 2021. Volgens IMO hebben Tier I-scheepsmotoren een 12–14% lagere NOx uitstoot per ton van verbrande brandstof vergeleken met pre-regulatie (Tier 0) motoren, terwijl Tier II en Tier III respectievelijk een 25% en 80% lagere NOx uitstoot hebben dan Tier I-motoren.

Voor de Noordzee en Baltische Zee stemt het NECA-gebied geografisch overeen met het SECA-gebied. Vanaf 2021 zal daarom eenvoudigweg gesproken worden over het ECA gebied.

NOx Tier normen.

Nieuwe beleidsontwikkelingen: broeikasgassen van internationale scheepvaart

Het Comité voor bescherming van het mariene milieu (MEPC) heeft ingezet op een aantal maatregelen ter ondersteuning van de verwezenlijking van de doelstellingen van de oorspronkelijke IMO-strategie voor de vermindering van de broeikasgasemissie van de scheepvaart, in overeenstemming met de Overeenkomst van Parijs onder UNFCCC en de Verenigde Nations 2030 Agenda for Sustainable Development. De verplichte eisen bij de bouw van nieuwe schepen om energie-efficiënter te zijn werden verstrengd, resulterend in wijzigingen in “MARPOL Annex VI: Energy Efficiency Design Index”.

Op de 74e MEPC-sessie in mei 2019 werd de taakomschrijving voor de vierde IMO BKG (Broeikasgassen)-studie overeengekomen. De studie omvat de inventaris van de huidige wereldwijde uitstoot van broeikasgassen en relevante stoffen door schepen die internationale reizen maken. BKG's worden gedefinieerd als de zes gassen die aanvankelijk werden beschouwd in het kader van het UNFCCC-proces: kooldioxide (CO2), methaan (CH4), stikstofoxide (N2O), fluorkoolwaterstoffen (HFC's), perfluorkoolstoffen (PFC's) en zwavelhexafluoride (SF6). Naast deze zes gassen zal het onderzoek ook andere relevante stoffen bevatten die kunnen bijdragen aan klimaatverandering, waaronder Black Carbon (BC). De vorige, derde IMO GHG-studie, werd gepubliceerd in 2014.

De uitstoot van roetdeeltjes of zwarte koolstof (Black Carbon/BC) wordt recent in detail bekeken door de IMO. Zo zijn pogingen ondernomen om metingen uit te voeren en aldus de impact van BC-emissie door de scheepvaart te onderzoeken, alsook om overeenstemming te vinden over de meest geschikte manieren om de BC-emissie door schepen te beperken. De huidige beschikbaarheid van gegevens over BC-emissie van scheepsmotoren en kennis van reductietechnologiën en maatregelen is echter nog beperkt, zeker in vergelijking met BC emissie van het wegtransport met diesel. Op de weg zijn aanzienlijke regels van kracht omtrent de kwaliteit van de brandstof, brandstofbehandelingstechnieken en uitlaatgasbehandelingsregels. Slechts enkele van deze elementen zijn recent ook in de commerciële scheepvaart onder de aandacht gekomen. Daarom zoekt BMM naar manieren om de BC-uitstoot van schepen in de nabije toekomst te kunnen monitoren en te kunnen bijdragen aan het vergaren van wetenschappelijke informatie.

 

Rol toezichtsvliegtuig: Monitoring vanuit de lucht van zwaveluitstoot door schepen op zee

De sniffersensor laat toe het zwavelgehalte in de scheepsbrandstof met grote nauwkeurigheid te bepalen op basis van realtime CO2 en SO2 metingen in de rookpluimen van varende zeeschepen. Deze innovatieve technologie maakt het zo mogelijk potentiële overtreders op het terrein te identificeren en geeft aanleiding tot gerichte haveninspecties in volgende EU aanloophavens. Zo wordt een significante bijdrage geleverd aan een meer effectieve en efficiënte handhaving van de SECA-regels. De BMM werkt hiervoor nauw samen met de FOD Mobiliteit (DG Scheepvaart).

Historiek - het EC-pilootproject “CompMon”

In 2014 werd op initiatief van Finland een piloot-netwerk opgericht van vrijwillige Europese partners bestaande uit overheidsinstanties en gespecialiseerde onderzoeksinstellingen uit Finland, Zweden, Nederland, België, Denemarken en Duitsland, en dit met aanzienlijke financiële steun van de Europese Commissie. Het doel was om de krachten en expertise te bundelen om de handhaving van de zwavelgehalte-limiet van 0.1% in de SECAs in de Noordzee en de Baltische Zee verder te verbeteren door het gebruik van innovatieve sensortechnologie en verschillende monitoringsplatforms.

Het resulterende EC-pilootproject "CompMon" of “MARPOL Annex VI Compliance Monitoring” liep tot eind 2016. CompMon was bedoeld om monitoringsinformatie op zee en langs de kust te produceren door middel van innovatieve teledetectie- en sampling methoden, en die vervolgens over te maken aan nationale havenstaatcontrolediensten (Port State Control of PSC) om op een gerichte, kostenefficiënte manier MARPOL Bijlage VI inspecties aan boord van schepen te kunnen uitvoeren als deze een Europese haven binnenlopen. Het project toonde aan dat het identificeren van verdachte schepen door middel van luchtmonitoring boven zee werkt en de handhavingsketen aanzienlijk efficiënter maakt. Het project leidde tot een reeks belangrijke nieuwe bevindingen, zoals de vaststelling van aanzienlijk hogere MARPOL Bijlage VI overtredingspercentages op zee, de aantoonbare verhoogde efficiëntie van haveninspecties door het targeten van schepen op basis van luchtobservaties boven zee, en het aantonen van een zeker aanpassingsgedrag van schepen op zee - waarbij schepen bvb. te laat overschakelen van zwavelrijke naar zwavelarme brandstof (bij naderen van kust of haven), of omgekeerd (bij verlaten SECA-zone). Op basis van deze opgedane ervaringen stelde de BMM in overleg met de projectpartners tevens een Best Practices rapport op.

Het Belgische kustwachtvliegtuig heeft tijdens het CompMon-project in totaal 152 vlieguren uitgevoerd waarbij het MARPOL Bijlage VI monitoring uitvoerde boven Belgische en de aangrenzende wateren. Daarvan waren 25 vlieguren gefinancierd door Nederland (ILT) voor sniffer-monitoring boven Nederlandse wateren. Tijdens CompMon voerde het vliegtuig zo bij 1347 schepen FSC-metingen (Fuel Sulphur Content) uit en werden 107 schepen waargenomen met overschrijdende zwavelwaarden. Deze werden systematisch gerapporteerd aan de bevoegde haveninspectiediensten (PSC).

Sniffer sensor

De sniffer sensor die geïnstalleerd is in het Belgische kustwachtvliegtuig werd ontwikkeld door Chalmers University en op de markt gebracht door FluxSense (Zweden). De sniffer sensor is samengesteld uit verschillende componenten en sensoren die speciaal zijn aangepast voor luchtmonitoring van scheepsemissies. Ook is de bemonsteringsfrequentie van de sensoren verhoogd om het mogelijk te maken goede luchtkwaliteitmetingen uit te voeren aan hoge snelheid aan boord van een vliegtuig. De belangrijkste sensoren zijn de Thermo 43i TLE voor het meten van SO2 en de LICOR 7200R voor het meten van CO2.

Om goede zwavelmetingen te bekomen moet het vliegtuig kort door de rookpluim van een schip vliegen. Via een bemonsteringssonde in de buik van het vliegtuig wordt continu buitenlucht doorheen de sniffer sensor gepompt. Het systeem kan het hele jaar door en tijdens de meeste weersomstandigheden worden gebruikt maar vereist een actieve bemonstering van scheepsemissies op lage hoogte. Dergelijke controles zijn dus niet zonder risico voor het vliegtuig en de bemanning. BMM stelde daarom een gedetailleerd best practices rapport op waarin de scheepsbenaderingsprocedures en bijhorende limitaties, veiligheidsmaatregelen, trainingen, enz. worden gespecifieerd.

De sniffer sensor in het Belgische kustwachtvliegtuig is geïnstalleerd achter de piloten
De sniffer sensor in het Belgische kustwachtvliegtuig is geïnstalleerd achter de piloten.

 

Een sonde in de buik van het vliegtuig is verbonden met de sniffer sensor
Een sonde in de buik van het vliegtuig is verbonden met de sniffer sensor.

Het sniffer systeem beschikt over op maat gemaakte software voor de bediening van de sensor en de visualisatie van de metingen. De software maakt gebruik van een electronische zeekaart met geïntegreerde AIS visualisatie (AIS = Automatisch Identificatie-Systeem voor schepen). Op de zeekaart worden de schepen weergegeven met een indicatie van de berekende locatie van de rookpluim. Deze wordt berekend op basis van de actuele windgegevens en de koers en snelheid van een schip, aangeleverd door de boordcomputer. Het zwavelgehalte in de brandstof van een schip wordt onmiddellijk berekend aan de hand van de SO2 en CO2 concentratie gemeten in de rookpluim van het schip.

Printscreen van de digitale Navigatiekaart met gemodelleerde rookpluimen van schepen die geselecteerd worden voor een meting langsheen de route van het vliegtuig Printscreen van de digitale Navigatiekaart met gemodelleerde rookpluimen van schepen die geselecteerd worden voor een meting langsheen de route van het vliegtuig Printscreen van de digitale Navigatiekaart met gemodelleerde rookpluimen van schepen die geselecteerd worden voor een meting langsheen de route van het vliegtuig
Printscreen van de digitale Navigatiekaart met gemodelleerde rookpluimen van schepen die geselecteerd worden voor een meting langsheen de route van het vliegtuig.

 

Grafische voorstelling van de sniffer software met metingen van CO2 (roos) SO2 (groen) en berekend zwavelgehalte gelinkt aan een gemonitored schip Grafische voorstelling van de sniffer software met metingen van CO2 (roos) SO2 (groen) en berekend zwavelgehalte gelinkt aan een gemonitored schip
Grafische voorstelling van de sniffer software met metingen van CO2 (roos) SO2 (groen) en berekend zwavelgehalte gelinkt aan een gemonitored schip.

Vliegprocedures en scheepsbenadering

Het bemonsteren van rookpluimen van schepen met een sniffer-sensor is niet zonder risico en een goed overwogen vluchtbenadering is cruciaal. Zo werden er 5 verschillende scheepsbenaderingen bepaald op basis van enerzijds de windrichting en -kracht, en anderzijds de koers en snelheid van een schip (zie “CompMon” Best Practice Rapport).

Schematische voorstelling van een scheepsbenadering
Schematische voorstelling van een scheepsbenadering.

 

Verschillende scheepsbenaderingen in praktijk Verschillende scheepsbenaderingen in praktijk Verschillende scheepsbenaderingen in praktijk
Verschillende scheepsbenaderingen in praktijk.

Het belangrijkste principe bij een scheepsbenadering is dat er nooit recht naar het schip wordt gevlogen en dat de rookpluim wordt bemonsterd in een hoek van ongeveer 90°. Afhankelijk van de windsnelheid en richting kan de rookpluim hoger of lager zijn dan de hoogte van de uitlaat van het schip. De lokalisatie van een scheepsuitstootpluim kan soms een uitdaging zijn, maar met getrainde piloten is vaak één meetpoging voldoende om een succesvolle meting te bekomen.

Indien een eerste emissiemeting door de rookpluim van een varend schip aantoont dat het schip de correcte brandstof gebruikt, zal het kustwachtvliegtuig zijn route verder zetten. Indien echter bij een eerste passage door een rookpluim van een schip geen meting of een verdacht resultaat waargenomen wordt, zal het vliegtuig tot maximaal twee bijkomende passages uitvoeren. Indien de vermoedelijke overtreding wordt bevestigd worden de gegevens van het schip en de verdachte zwavelwaarden genoteerd en na landing overgemaakt aan de bevoegde haveninspectiediensten voor verdere opvolging.

Targeten van verdachte schepen en handhaving

Een cruciaal punt in het gebruik van luchtmonitoring voor de handhaving van MARPOL Bijlage VI is de samenwerking en communicatie met het Europese haveninspectie-netwerk of Port State Control (PSC). PSC is verantwoordelijk voor het uitvoeren en coördineren van inspecties van schepen in havens (ter uitvoering van de EC-richtlijnen 2016/802 en 2015/253). Voor er sprake was van sniffermetingen was de selectie van schepen voor inspecties en staalnames nagenoeg willekeurig. Daarbovenop kwam dat slechts een beperkt aantal schepen die een haven aanlopen kan worden geïnspecteerd.

Door het targeten van verdachte schepen op basis van luchtmonitoring kunnen haveninspecties en staalnames gerichter worden uitgevoerd waardoor ze efficiënter worden. Bovendien kunnen schepen die de EU havens verlaten en vertrekken uit het SECA-gebied, of op doorvaart zijn door de SECA niet worden gecontroleerd via PSC inspecties, wat betekent dat nalevingspercentages die via PSC-inspecties worden bekomen een vervormd beeld geven van de realiteit. De bevindingen van sniffer-metingen op zee worden daarom systematisch gerapporteerd aan de bevoegde inspectiediensten die vervolgens de verdachte schepen markeren in een Europese database (Thetis-EU database). Deze schepen komen dan prioritair in aanmerking voor een grondige controle aan boord in hun volgende Europese aanloophaven. In België worden dergelijke inspecties uitgevoerd door DG Scheepvaart (FOD Mobiliteit).

Met deze regelmatige sniffervluchten ter verbetering van de handhaving van de zwaveluitstoot door schepen speelt België momenteel een internationale voortrekkersrol. Louter op basis van sniffermetingen op zee worden (nog) geen PVs opgemaakt, dit gebeurt enkel als voldoende bewijs van inbreuk wordt gevonden tijdens een haveninspectie en brandstofstaalname. Zwavelmetingen op zee met de sniffer sensor dienen dus vooral als targetingsysteem om de haveninspecties meer doeltreffend te maken.

Resultaten

Het kustwachtvliegtuig van de BMM heeft in 2019 voor het vijfde jaar op rij de zwaveluitstoot van schepen in de Belgische en naburige wateren gemonitord. De hieronder opgesomde resultaten geven de cijfers weer van de eerste 5  jaar (2015-2019). Zo heeft het vliegtuig in de periode 2015-2019 in totaal 270 sniffer-vluchten uitgevoerd, samen goed voor 418 vlieguren. Tijdens deze sniffer-vluchten werden in totaal 4600 rookpluimen van schepen gecontroleerd, waarvan 3059 individuele schepen. Dit komt neer op een gemiddelde van meer dan 10 schepen per vlieguur.

Er werden daarbij 367 mogelijke overtredingen vastgesteld, welke systematisch werden overgemaakt aan de bevoegde haveninspectiediensten voor een boordonderzoek. Ca 90% van de schepen voor onze kust bleek dus de strenge zwaveluitstootlimieten te volgen ondanks de hiermee gepaard gaande hoge meerkost, wat goed nieuws is voor de luchtkwaliteit. Tegelijk betekent dit echter dat een kleine 10% van de op zee gecontroleerde schepen vermoedelijk in overtreding was. Een efficiënte handhaving en aanpak van deze 10% potentiële overtreders is dan ook absoluut noodzakelijk ter garantie van een maximale naleving van de strenge uitstootlimieten door de scheepvaart en het creëren van een gelijk speelveld in de scheepvaartsector.

Gebaseerd op de tot nu toe opgedane handhavingservaring werd een 'kleurenvlaggen'-systeem uitgewerkt en gebruikt voor de melding van vermeende MARPOL Bijlage VI overtredingen aan de haveninspectiediensten. De rapportage via het 'kleurvlaggen'-systeem geeft de verschillende graden van waarschijnlijkheid van overtredingen aan, rekening houdend met de berekende FSC-waarde voor een bepaald vaartuig, het nauwkeurigheidsniveau en de onzekerheid van de specifieke meting:

  • Een groene vlag: FSC-metingen onder 0,15% (als conform beschouwd)

  • Een gele vlag: FSC-metingen tussen 0,15 en 0,2% (beschouwd als mogelijk niet-conform, met een betrouwbaarheidsinterval van 68%)

  • De oranje vlag: FSC-metingen tussen 0,2% en 0,4% (beschouwd als niet-conform met betrouwbaarheidsinterval van 95%)

  • De rode vlag: FSC-metingen van meer dan 0,4% (beschouwd als niet-conform met betrouwbaarheidsinterval van meer dan 99%)

Een niet-conform resultaat moet ook telkens bevestigd worden door een tweede niet-conforme meting.

Na analyse van het aantal overtredingen vastgesteld door de haveninspectiediensten blijkt dat de metingen en vluchtrapporten gegenereerd door het luchttoezichtsprogramma hebben geleid tot een toename van de efficiëntie van de haveninspecties met 50%.

Snifferresultaten uit de periode 2015-2019 (op een totaal van 4600 scheepspluimmetingen).

 

Percentage mogelijke overtredingen: Na een stabilisatie in 2016 en 2017 werd in 2018 een voorlopige daling in percentages waargenomen.

De BMM zet sinds de start van de sniffermetingen ook sterk in op het informeren van andere Noordzeelanden en de Europese Commissie over het nut van deze controlevluchten boven zee, in de hoop dat dit programma in de nabije toekomst rond de Noordzee wordt uitgebreid (en naar andere Europese zeegebieden) in de gezamenlijke aanpak van luchtvervuiling door schepen.

Internationale interesse en samenwerking

De duidelijke pioniersrol die de Belgische overheid hierin speelt, samen met een beperkt aantal andere Europese landen en instellingen, is niet onopgemerkt gebleven. Zo wordt ondertussen actief samengewerkt met Nederland: In 2017 en 2018 werd door de BMM telkens 25 uren zwavelemissiemonitoring uitgevoerd boven de Nederlandse wateren, in opdracht van de Nederlandse overheidsdienst ILT; dit werd in 2019 uitgebreid naar 35 vlieguren.

Bovendien overwegen alle Noordzeelanden momenteel gezamenlijk om effectief werk te maken van het uitrollen van zwaveluitstoot-monitoringsoperaties over de ganse ruimere Noordzee (incl. het Kanaal), gecoördineerd binnen het Bonn Akkoord.

De sniffer-operaties en de opgedane ervaring en resultaten op vlak van navolgend havenonderzoek en vervolging van overtreders leidde ook al tot verdere grote interesse binnen en buiten Europa (andere Europese mariene regio’s, China, Canada, ...).

Uitbreiding naar monitoring op zee van emissie van NOx

Intussen wil de BMM de nauwkeurigheid van de zwavelmetingen verder verbeteren, daarnaast wil de BMM de toezichtsopdracht uitbreiden met de monitoring van stikstofverbindingen (zgn. NOx) in de uitstoot van schepen op zee, waarvoor vanaf 2021 striktere normen zullen gelden over de ganse Noordzee, door de inwerkingtreding van de NECA (NOx Emission Control Area).

Voor deze monitoringsuitbreiding werd een gemodificeerde NOx sensor aangekocht, ter integratie in het sniffer sensor systeem aan boord van het luchttoezichtsvliegtuig. De NOx sensor is in staat om NOx concentraties (in ppb) in de uitlaat-pluimen van schepen te meten. Voor deze aankoop werd in 2019 door de het kabinet van de staatssecretaris van de Noordzee, Philippe De Backer, een budget van in totaal 70.000€ ter beschikking gesteld van de FOD Wetenschapsbeleid (BMM). Door deze uitbreiding van het sniffer sensorsysteem zal BMM in staat zijn om:

  • enerzijds om de nauwkeurigheid van de zwavelmetingen te vergroten, gezien de lichte kruisgevoeligheid voor NOx door de SO2 sensor, welke geëlimineerd kan worden met NOx metingen

  • anderzijds zal het mogelijk worden om NOx handhaving op zich uit te voeren boven zee, wat erg waardevol is omdater geen empirische controlemethode voor NOx bestaat om in de haven handhaving uit te voeren (controle is enkel mogelijk op basis van certificatie en niet op basis van metingen of staalnames)

Via de NOx sensor zal een enorme hoeveelheid informatie worden verzameld over de NOx emissie van schepen op zee. Dit moet leiden tot een beter begrip van de manier waarop een effectieve offshore NECA monitoring kan worden uitgewerkt ter verbetering van de NECA handhaving in samenwerking met de haveninspectiediensten (PSC). Op deze manier zet de BMM zijn pioniersrol op gebied van scheepsemissiemonitoring op zee gewoon voort.

Verschillende scheepsbenaderingen in praktijk