Luchtkwaliteit op buurtniveau: meten, modelleren of satellietdata?

In Nederland zijn er verschillende manieren om luchtkwaliteit te monitoren, zoals met (alleenstaande) metingen, modellen, luchtmeetnetwerken en satellietdata.

Op deze pagina lichten we de voor- en nadelen toe van deze benaderingen. We laten zien waarom luchtmetingen en -modellen een robuuste basis vormen voor monitoring, waar hun beperkingen liggen op detailniveau, en hoe een fijnmazig, lokaal meetnet, inzicht op buurtniveau kan vergroten.

Kaart: NO₂ in NL 2023 (RIVM)

Meten en modelleren, een robuuste basis

Volgens het RIVM is voor inzicht in luchtkwaliteit een combinatie van meten en modelleren noodzakelijk. Metingen van RIVM-meetstations geven zeer nauwkeurig inzicht op specifieke locaties en momenten, maar zijn kostbaar en daardoor beperkt in aantal. Grootschalig en dekkend meten met RIVM-meetstations is daardoor duur of onhaalbaar.

Rekenmodellen bieden juist volledige ruimtelijke dekking en zijn geschikt om trends en gemiddelde concentraties te bepalen (RIVM).

RIVM-meetstation Graafseweg, Nijmegen

Deze modellen kunnen we grofweg onderscheiden in twee typen:

1. Nationale modellen
Berekenen de concentratie over een groot oppervlakte en vormen de basis voor de GCN kaarten (±1×1 km resolutie).
2. Lokale modellen
Berekenen de bijdrage van specifieke bronnen, zoals verkeer of industrie, op een fijnmazigere schaal.

Zo kunnen modellen voorzien in zowel landelijke als lokale voorspellingen.

Waarom gebruiken we dan niet alleen modellen?
Modellen zijn een vereenvoudiging van de werkelijkheid. Ze zijn afhankelijk van aannames en invoergegevens, terwijl niet alle (lokale) bronnen volledig bekend zijn. Hierdoor bevatten modelresultaten onzekerheden en zijn ze vooral goed in het weergeven van gemiddelde concentraties. Het detailniveau in ruimte en tijd is beperkt. Luchtverontreinigingspieken zijn daarom niet altijd zichtbaar, terwijl juist deze pieken relevant zijn voor gezondheid.

Metingen blijven daarom essentieel: ze worden gebruikt om modellen te valideren en kalibreren, en geven aanvullend inzicht in lokale variatie en pieken in ruimte en tijd.

Voordelen

Nadelen

RIVM metingen

Grootschalige modellen

Lokale modellen

Biedt een luchtmeetnetwerk lokaal inzicht?

Een combinatie van modellen en metingen vormt een robuuste basis voor inzicht in luchtkwaliteit op nationaal en regionaal niveau. Door de beperkte meetdichtheid en modelonzekerheden is dit vaak onvoldoende voor gedetailleerd lokaal inzicht. Kan een lokaal luchtmeetnet hieraan bijdragen?

In het RIVM-rapport ‘Data, dialoog en infrastructuur: de opbrengst van acht jaar Samen Meten’ (d.d. 2024) worden de voor- en nadelen van lokale luchtmeetnetten besproken. Lokale luchtmeetnetten met low-cost sensoren bevatten veel meer meetpunten dan het officiële (RIVM) meetnet. Hiermee wordt luchtkwaliteit zichtbaar op buurt- en zelfs straatniveau. Met continue metingen ontstaat gedetailleerd inzicht in tijdvariaties en concentratiepieken die in jaargemiddelden verborgen blijven. Dit maakt lokale verontreinigingsplekken en bronnen beter herkenbaar.

Bij inzet van burgerparticipatie worden inwoners bovendien actief betrokken bij metingen. Dit vergroot de bewustwording en kan bijdragen aan draagvlak en vertrouwen in beleid.

Tegelijk brengt het gebruik van grote aantallen sensoren uitdagingen met zich mee in beheer, organisatie en datakwaliteit. Daarnaast kennen de sensoren beperkingen in nauwkeurigheid, kalibratie en gevoeligheid voor omgevingsfactoren, waardoor de data enkel indicatief is voor normtoetsing.

De meerwaarde van lokale meetnetten ligt daarom vooral in lokale duiding, beleidsverkenning en potentiële baten in bewustwording en draagvlak.

Voordelen

Nadelen

Lokale
luchtmeetnetten

In combinatie met burgerparticipatie

Is satellietdata nuttig voor luchtmetingen?

Het in Nederland ontwikkelde TROPOMI (gelanceerd in 2017) meet luchtverontreiniging vanuit de ruimte. Waaruit bestaat deze data en hoeveel inzicht biedt dit in de luchtkwaliteit?

Satellieten verzamelen data over gassen door het meten van absorptiespectra. Deze meten niet direct op straatniveau, maar over de totale hoeveelheid stoffen in de luchtkolom (verticale kolom). Dit maakt ze zeer geschikt voor het in kaart brengen van gasstoffen zoals NO₂, NH₃ en SO₂ op regionale schaal. Fijnstof wordt indirect waargenomen door gebruik te maken van indicatoren, zoals lichtverstrooiing, in combinatie met modellen.

Satellietdata kent wat beperkingen die andere methoden niet hebben. Zo passeren satellieten Nederland doorgaans één keer per dag en zijn metingen gevoelig voor bewolking. In combinatie met een ruimtelijke resolutie van enkele kilometers betekent dit dat toepassingen op straatniveau niet direct mogelijk zijn.

In de RIVM-studie SatGCN (2019) is onderzocht of satellietdata kan bijdragen aan de Grootschalige Concentratiekaarten Nederland. Hoewel satellietdata in potentie meerwaarde biedt voor ruimtelijke dekking, patroonherkenning en onafhankelijke vergelijking met modellen en emissies, werd geconcludeerd dat dit beperkt bruikbaar is voor verbetering van de GCN-kaarten.

Voordelen

Nadelen

Satellietdata

Conclusies

Elke meetmethode heeft voor- en nadelen, afhankelijk van het doel.

- Combinatie RIVM-metingen en modellen: leveren een robuuste basis met beperkt fijnmazig inzicht op buurtniveau.
- Lokale meetnetwerken: geven een fijnmaziger beeld op buurtniveau, maar zijn minder nauwkeurig dan RIVM-meetstations.
- Satellietdata: kan potentieel de bestaande luchtmodellen verifiëren en verbeteren, echter zijn er te veel beperkingen op lokaal niveau.

Effectieve monitoringsmethoden

Verbeteringsmogelijkheden

Robuust inzicht luchtkwaliteit

Fijnmazig inzicht op
buurtniveau