3. Bronnen en methoden

3.1 Inleiding

Het onderzoek in dit rapport om een Materiaalvoorradenmonitor te ontwikkelen bouwt voort op eerder onderzoek naar materiaalvoorraden. Dit eerdere onderzoek is door het Centrum voor Milieuwetenschappen Leiden (CML) uitgevoerd in samenwerking met het CBS. CML is een instituut dat onderzoek en onderwijs combineert op het gebied van natuurlijke hulpbronnen, emissies en menselijk welzijn en is onderdeel van Universiteit van Leiden (CML, geraadpleegd april 2024). In drie rapporten zijn deze onderzoeken beschreven (Van Oorschot J., 2020a; Van Oorschot J., 2020b; Verhagen, 2022) Het CBS heeft dit onderzoek als basis genomen om de voorraden te berekenen. Er is gekozen om dezelfde categorieën voor producten aan te houden:

1. Gebouwen
2. Grond- en weginfrastructuur
3. Waterinfrastructuur
4. Transportmiddelen
5. Energiesysteem
6. Consumentengoederen, textiel en elektrische machines
7. Consumentenelektronica

Ook zijn dezelfde categorieën voor materialen aangehouden. De materialen aluminium, koper en nikkel (onderdeel van overige metalen) zijn verplaatst van metalen naar kritieke materialen conform de (inter)nationale richtlijnen van kritieke materialen (EC, geraadpleegd april 2024):

1. Constructiematerialen: beton, baksteen, asfalt, grind, zand, grond, klei, gips, (kalkzand) steen, recyclinggranulaat & industriële reststoffen, overige constructiematerialen
2. Metalen: ijzer & staal, koper, aluminium, zink, lood, legeringselementen (niet kritiek), overige metalen
3. Biobased materialen: hout, overige biobased materialen, textiel (biobased)
4. Overige materialen: kunststoffen, isolatiemateriaal, overige materialen, glas, keramiek, textiel (ongespecificeerd
5. Kritieke materialen (critical raw materials, CRM): zilver (Ag), aluminium (Al), goud (Au), cerium (Ce), kobalt (Co), koper (Cu), dysprosium (Dy), galloium, (Ga), germanium (Ge), hafnium (Hf), indium (In), lanthaan (La), lithium (Li), magnesium (Mg), niobium (Nb), neodymium (Nd), Nikkel (Ni), palladium (Pd), praseodynium (Pr), platina (Pt), silicium (Si), tantaal (Ta), terbium (Tb), titanium (Ti), vanadium (V), wolfraam (W), yttrium (Y).

De databronnen en de methode die het CBS heeft ontwikkeld en ingezet om de voorraden te bepalen in deze studie zijn gericht op meerjaarlijkse monitoring van voorraden in de Nederlandse maatschappij. Dit betekent dat databronnen van goede kwaliteit moeten zijn en vooral ook geactualiseerd worden in de toekomst. Hierbij zijn de eigen CBS-statistieken vaak beter geschikt in plaats van de eenmalige studies die soms als bron zijn gebruikt door CML. De voorraden worden voor de meeste categorieën bepaald door de aantallen te vermenigvuldigen met de materiaalintensiteiten (aantal auto’s keer kilo ijzer in een auto). Hierbij is het goed om te noemen dat data over aantallen vaak goed beschikbaar zijn met CBS data. Daarentegen heeft het CBS geen databron over materialisatie, ofwel de materiaalsamenstelling van een bepaald product, en is er daarom vaak voor gekozen om de waarden van CML hier nogmaals in te zetten.

Er zijn twee benaderingen toegepast om de voorraden te berekenen. De eerste is het aantal (bijvoorbeeld aantal auto’s) te koppelen en vermenigvuldigen met de materialen in dit product (kg ijzer in een auto). Deze methode is toegepast bij de berekening van de voorraden in gebouwen, grond-, weg- en waterinfrastructuur, transportmiddelen en het energiesysteem. De andere benadering is de put-on-market zoals ook beschreven in hoofdstuk 2. Hierbij wordt gekeken naar hoeveel van het product op de markt komt door de productie en import minus de export te nemen, in combinatie met informatie over levensduur. Deze methode is toegepast bij de berekening van de voorraden in consumentengoederen, consumentenelektronica, textiel en elektrische machines.

Voor de dataverzameling en verwerking is gebruik gemaakt van het statistisch programma R. Deze opzet zorgt ervoor dat herhaling van het onderzoek, om bijvoorbeeld verslagjaar 2021 of 2022 te berekenen, vlot en snel kan verlopen zonder onnodige handmatige handelingen. Er is gewerkt met een codelijst die de materialen uit de databronnen vertaalt naar de materialen die in de resultaten terecht komen (bijvoorbeeld ‘Aluminium, cast alloy’, ‘Aluminium, wrought alloy’ en ‘Al’ wordt ‘Aluminium’). De berekeningen vinden plaats in verschillende scripts per categorie die vervolgens worden samengevoegd in het master script, de basis voor verdere analyses en het maken van figuren.

In dit hoofdstuk wordt per categorie (gebouwen, transport etc.) de databronnen, methoden en keuzes toegelicht. Elke categorie is uitgesplitst in deelonderwerpen (transport in fietsen, auto’s etc.). Per onderwerp worden eerst de bronnen en methoden van CML beschreven, aangeduide met het kopje ‘Methode CML’. Daarna de aanpassingen en verbeteringen die het CBS heeft onderzocht en toegepast, aangeduid met het kopje ‘Methode CBS’.

3.2 Gebouwen

Om tot de materiaalvoorraad in Nederlandse gebouwen te komen is het onderzoek van Van Oorschot, et al. (2020b) als startpunt gebruikt om tot een methode te komen voor het CBS. Voor de huidige studie is vanuit de bestaande methode eerst onderzocht of het CBS hierover data heeft of dat er recentere data over aantallen en materialisatie elders te vinden is. Hieronder wordt besproken welk type gebouwen en bouwcohorten worden meegenomen in de huidige studie en de methode om te komen tot de juiste oppervlakte van gebouwen en de materialisatie per typen gebouw en bouwcohort.

3.2.1 Gebouwtype en bouwcohorten

Methode CML
De Basisregistratie Adressen en Gebouwen (BAG) bevat de noodzakelijke data over de oppervlakte van gebouwen, bouwjaren en type gebouw en is door Van Oorschot et al. (2020b) gebruikt om tot de voorraad te komen. In de BAG staan gemeentelijke basisgegevens over alle gebouwen en adressen in Nederland. Gemeenten vullen de BAG in, waarvan het Kadaster vervolgens maandelijks een extract levert aan het CBS.

De gebouwen in de BAG zijn gecategoriseerd als woning (met uitsplitsingen zoals vrijstaande woning), of als niet-woning (gebouwen zonder woonfunctie, met uitsplitsingen zoals een kantoorpand). Van Oorschot et al. (2020b) bevat minder gebouwcategorieën dan in de BAG aanwezig zijn (tabel T3.2.1.1).

Het CBS heeft niet kunnen ontdekken of in het onderzoek van CML een volgorde van prioriteit is aangehouden wanneer een gebouw meerdere functies heeft in de BAG.

In de BAG staat voor ieder gebouw ook het bouwjaar aangegeven. Van Oorschot et al. (2020b) deelt de bouwjaren in per bouwcohort die overeenkomen met de materialisatie naar gebouwtype en bouwjaar uit achterliggende data (Arnoldussen, 2020). Dat levert de volgende bouwcohorten op:

• < 1945
• >= 1945 < 1970
• >= 1970 < 2000
• >= 2000

Methode CBS
Het CBS gebruikt ook de BAG voor data over gebouwen. Het CBS heeft toegang tot de uitsplitsingen in de BAG en kiest er daarom voor om meer detail aan te brengen en de categorieën uit de BAG aan te houden. De materialisatie en het oppervlakte hangen af van de specifieke functie van het gebouw. Wanneer een gebouw meerdere functies heeft is het daarom noodzakelijk om te bepalen met welke functie verder wordt gerekend. In de BAG is het niet direct duidelijk wat de dominante gebruiksfunctie van het gebouw is. Het CBS heeft een volgorde bepaald voor het vaststellen van de gebouwfunctie, waarbij de functie die hoger op de lijst staat de functie wordt waarmee verder wordt gerekend.

1. Woonfunctie, uitgesplitst naar verschillende woningtypes:
   – Vrijstaande woning
   – Twee-onder-een-kapwoning
   – Hoekwoning
   – Tussenwoning
   – Meergezinswoning
   – Onbekend
2. Gezondheidszorg
3. Onderwijs
4. Industrie
5. Winkel
6. Kantoor
7. Bijeenkomst
8. Logies
9. Sport
10. Cel
11. Overig

De gebouwen met onbekende oppervlakte, 0,1 procent van de gebouwen, zijn niet meegenomen in de berekening.

Het CBS kan naar ieder jaartal specificeren zoals het in de BAG staat. Echter heeft het CBS ervoor gekozen om naar dezelfde bouwcohorten in te delen als CML, vanwege de kennis over materialisatie en de achterliggende data hiervan uit Arnoldussen et al. (2020). Het CBS heeft hier zelf geen data over.

3.2.2 Van gebruiksoppervlakte naar bruto vloeroppervlakte

BAG hanteert het principe van gebruiksoppervlakte (GO) per gebouw. GO is de oppervlakte van de ruimtes binnen een gebouw die daadwerkelijk kunnen worden gebruikt door de bewoners of gebruikers. Het omvat bijvoorbeeld de oppervlakte van de kamers, keukens, woonkamers, kantoren, enzovoort. Gangen, trappenhuizen en technische ruimtes worden niet meegerekend in de gebruiksoppervlakte, omdat deze ruimtes niet direct bruikbaar zijn.

Voor het berekenen van de totale oppervlakte van gebouwen is echter het bruto vloeroppervlakte nodig (BVO). BVO is de totale oppervlakte van alle verdiepingen van een gebouw, gemeten tussen de buitenmuren. Het omvat alle ruimtes, inclusief gangen, trappenhuizen, technische ruimtes, enzovoort. BVO omvat ook de muren en eventuele andere structurele elementen die tot het gebouw behoren. Daarom moet GO worden omgezet naar BVO, omdat anders een gedeelte van de gebouwen niet wordt meegenomen.

Methode CML
Van Oorschot et al. (2020b) hanteert de methode uit EIB & Metabolic (Arnoldussen, 2020), waarin GO naar BVO wordt omgerekend met behulp van “vormfactoren” (tabel T3.2.2.1), maar past een geaggregeerde versie hiervan toe omdat er minder gebouwtypen worden meegenomen.

\[
BVO = \sum(GO/Conversiefactor)
\]

Methode CBS
Het CBS hanteert meer vormfactoren, waarbij de vormfactoren zoals beschreven door Arnoldussen et al. (2020) het uitgangspunt zijn (zie tabel T3.2.2.2). Deze studie heeft echter geen vormfactor voor industrie, logies en cel. Industrie krijgt dezelfde vormfactor als bedrijfsruimten klein en middelgroot. Logies krijgt dezelfde vormfactor als bijeenkomst >10.000 m² en cel krijgt de omvormfactor zoals bij zorggebouw >1.500 m² op basis van de waargenomen oppervlaktes in de BAG.

3.2.3 Materialisatie

Methode CML
Voor het bepalen van de hoeveelheid kg materiaal per m² gebouw heeft CML de materialisatie van EIB en Metabolic overgenomen (Arnoldussen, 2020). Hierbij werd de materiaal- en milieu-impactanalyse gestoeld op 12 referentiegebouwprofielen die middels gebouwinspecties werden opgesteld. Daarbij zijn voor deze profielen aannames gedaan over de materialisatie per bouwjaarklasse. Bij dit onderzoek was 2014 het basisjaar vanuit waar de materiaalprofielen zijn opgesteld per gebouwtype en bouwcohort. Ieder materiaalprofiel bevat dus de hoeveelheid kg materiaal per vierkante meter, per gebouwtype en cohort.

Methode CBS
Het CBS heeft de materiaalprofielen grotendeels overgenomen van de methode van CML. Tabel T3.2.3.1 laat zien welke gebouwtypen het CBS gebruikt in de studie (dezelfde als de vormfactoren) en welk gebouwtype hier aan gekoppeld is vanuit de materialisatie.

Voor “overige” woningtypes is de gemiddelde materiaalsamenstelling van woningen genomen. Voor “overige” gebouwen (die geen woningen zijn) is de gemiddelde materiaalsamenstelling van niet-woningen genomen, met waar mogelijk een uitsplitsing naar klein en groot (dit kan momenteel alleen voor kantoren). Omdat het aantal overige gebouwen vrij groot is (4,7 procent van alle gebouwen) is het aan te bevelen om dit nader te onderzoeken.

Het CBS heeft contact gehad met Madaster om te onderzoeken of er recentere data beschikbaar is omtrent de materialisatie. Madaster heeft een database aangelegd waarbij nieuwe informatie over nieuwbouw en renovaties worden aangeleverd aan hun database. Deze database bouwt voort op het basisprofiel van EIB en Metabolic. Het CBS ziet de database van Madaster als een mogelijke bron van informatie voor het vernieuwen van de materialisatie van gebouwen. Voor het huidige onderzoek is uitgegaan van data uit Arnoldussen et al. (2020).

3.3 Grond- en weginfrastructuur

Grondinfrastructuur en weginfrastructuur bestaat uit bruggen, gemalen, niet-asfaltverharding, sluizen, wegen, tunnels, viaducten, kustverdediging (dijken) en het spoor.

Methode CML
De voorraden van deze onderdelen zijn door het CML overgenomen uit het onderzoek van EIB en Metabolic (2022). Het gaat dan om de resultaten uit de urban mine. Er zijn aanpassingen gedaan op het onderdeel spoor op basis van het onderzoek van Pieters (2021). De areaalgegevens bevatten informatie over het aantal bruggen en viaducten etc. met bijbehorende detailinformatie. Deze informatie komt uit diverse bronnen, met de belangrijkste databron de Basisregistratie Grootschalige Topografie (BGT). Andere bronnen van Metobolic zijn het Netwerkmanagement Informatiesysteem (NIS) voor de totale oppervlakte van Rijkswaterstaat (RWS)-wegen en het Data Informatie Systeem Kunstwerken (DISK) voor civiele constructies van RWS. Van elk onderdeel (zoals een brug) is een gemiddeld profiel van de materiaalsamenstellingen (materialisatie) gemaakt op basis van informatie uit levenscyclusanalyse (LCA)-rapporten van de Nationale Milieudatabase (Geraadpleegd april 2024). Vervolgens zijn de gegevens over aantallen en materialisatie aan elkaar gekoppeld om de totale materiaalvoorraad te berekenen (Metabolic, 2022).

Methode CBS
In dit voorradenproject neemt het CBS in principe de berekening van de voorraden van CML over, met enige aanpassingen. Voor de categorie grond- en weginfrastructuur zou dit betekenen dat de resultaten van EIB en Metabolic worden overgenomen, in plaats van de berekeningen zelf te doen. Er is voor gekozen om te verkennen hoe het CBS de methode van Metabolic kan reproduceren, verbeteren en er een statistisch productieproces van kan maken. Het onderzoek naar de databronnen en methode wordt in deze paragraaf beschreven. De daadwerkelijke toepassing van de nieuwe methode zou in een volgend voorradenproject uitgevoerd kunnen worden. In het huidige project is nog gebruik gemaakt van de methode CML.

Om de voorraden van infrastructuur door de tijd heen te kunnen monitoren is het van belang databronnen in te zetten die frequent worden geactualiseerd met nieuwe gegevens. Voor de lengte in km van wegen (CBS, 2023c), fietspaden (CBS, 2023d) en het spoor (CBS, 2023e) kunnen verschillende StatLine tabellen worden ingezet. Een andere databron die ingezet kan worden is de Basisregistratie Grootschalige Topografie (BGT). De BGT is een gedetailleerde digitale kaart van heel Nederland. Daarin worden alle objecten, zoals gebouwen, wegen, water en spoorlijnen, op een eenduidige manier vastgelegd. Voor het voorradenproject zijn de BGT-kaarten met ArcGIS omgezet naar tabellen. De tabel met detailinformatie uit de BGT bevat de volgende onderdelen: overbruggingsdeel, kunstwerkdeel, tunneldeel, spoor, overig bouwwerk, mast, scheiding, straatmeubilair, paal en wegdeel. De BGT metadata (Geonovum, geraadpleegd april 2024) beschrijft de precieze inhoud van deze onderdelen, bijvoorbeeld een overbruggingsdeel bestaat uit bruggen, aquaducten, viaducten, ecoducten en fly-overs. De uitdaging zit in het koppelen van de aantallen van StatLine en de BGT met de materialisatie. De materialisatie van Metabolic heeft een andere indeling, namelijk Rijkswegen, provinciale wegen, gemeentewegen asfalt, fietspaden asfalt, voetpaden klinkers/betontegels, vaste brug RWS/Prorail/provincie/gemeente, beweegbare brug provincie, primaire en regionale dijken, treinspoor Prorail/tram/metro/lightrail, viaduct RWS/Prorail/provincie, tunnel provincie/Prorail/RWS en onderdoorgang. Voor de categorie grond- en weginfrastructuur wordt aanbevolen om de verschillen in categorieën, uitsplitsingen en details verder te onderzoeken om de koppeling tussen de aantallen en materialisatie mogelijk te maken.

3.4 Waterinfrastructuur

De waterinfrastructuur van Nederland bestaat uit de onderdelen waterproductieinstallaties, waterleidingen, riolering, rioolwaterzuiveringsinstallaties (RWZI), kolken en overlopen, rioolgemalen en transportleidingen.

Deze onderdelen zijn opgenomen in het onderzoek van Van Oorschot et al. (2022) en overgenomen van de studie van Van der Bent (2022). Deze onderdelen zijn gekozen naar aanleiding van een analyse van het waternetwerk in Nederland. Voor de huidige studie is vanuit deze onderdelen en de bestaande methode onderzocht of er CBS data beschikbaar zijn, of elders recentere data over aantallen en materialisatie.

3.4.1 Waterproductieinstallaties

Nederland heeft in totaal tien waterbedrijven die ongeveer dezelfde methode hanteren om water te zuiveren volgens Van der Bent (2022). In de studie wordt aangenomen dat, aangezien de productiestappen vergelijkbaar zijn van alle installaties, het materiaalgebruik voor de infrastructuur ook vergelijkbaar is. Idealiter zou een aparte materiaalsamenstelling voor de verschillende zuiveringsstappen beschikbaar zijn, maar tot op heden is hier nog geen literatuur over beschikbaar. Daarom is gewerkt met slechts één gemiddelde materiaalsamenstelling voor het bereken van de materiaalinhoud en voorraden van de drinkwaterproductie-installaties.

Methode CML
Door Van Oorschot et al. (2022) en de studie van Van der Bent (2022) wordt aangenomen dat er 182 waterzuiveringslocaties waren in 2019 (Fraters, 2020). Dit zijn productielocaties op freatisch grondwater, artesisch grondwater, oppervlaktewater, duininfiltratie en oeverinfiltratie. Hierna wordt aangenomen dat er in 2020 één locatie is bijgekomen.
Voor de materialisatie van de productielocaties is uitgegaan van verschillende LCA-studies. Hier zitten echter wel grote verschillen tussen. Uiteindelijk is door Van der Bent (2022) gekozen voor een samenstelling uit het onderzoek van Igos et al. (2014) aangezien hier wordt gekeken naar waterinstallaties met ongeveer dezelfde volume capaciteit als de installaties in Nederland (5 miljoen kubieke meter geproduceerd drinkwater per jaar).

Methode CBS
Het CBS heeft in een recentere bron gevonden dat in 2020 er circa 214 waterproductielocaties waren (Van Driezum, 2021). Het CBS heeft geen aanvullende informatie over de samenstelling van de waterproductie installaties en neemt deze over van de studie van CML.

3.4.2 Waterleidingen

Het drinkwaterleidingnetwerk bestaat uit pijpleidingen van verschillende materialen met verschillende diameters. Drinkwaterbedrijven en Vewin publiceren jaarlijks statistieken over de lengte van het leveringsnetwerk.

Methode CML
Van der Bent (2022) heeft gegevens van Vewin en van KWR Water research institute gekoppeld om de lengte van het drinkwaterleidingnetwerk te bepalen en om het aantal kilometers per materiaal in te schatten. Met deze methode zijn de ontwikkelingen van de materiaalvoorraden van het distributienetwerk tussen 1950 en 2020 bepaald. Voor het berekenen van de materiaalinhoud van het distributienetwerk waren verschillende berekeningsstappen nodig. Voor elk materiaal (PE, PVC, ijzer, staal en asbestcement) werd de lengte van het distributienetwerk dat van dat materiaal was gemaakt, verdeeld over verschillende diametercategorieën en hun wanddiktes. Vervolgens werd het volume berekend volgens de volgende formule:

\[
Volume[m3]=(π×(buitenradius[m])^2×L[m])−(π×(binnenradius[m])^2×L[m])
\]

Dit berekende volume werd dan vermenigvuldigd met de materiaaldichtheid (kg/m^3) om de massa van de voorraad per materiaal van het distributienetwerk te berekenen. Tabel T.3.4.2.1 laat de materialisatie zien van materiaal wanneer een kilometer geheel uit dat materiaal bestaat. Wanneer bijvoorbeeld een kilometer uit PVC bestaat dan zit er 2,2 ton PVC in die kilometer.

Er is berekend dat een gemiddelde kilometer waterleiding uit 9% PE, 55% PVC, 8% ijzer, 6% staal en 22 procent asbestcement bestaat in 2020. Deze samenstelling verandert over de tijd vanwege vervanging van leidingen.

Methode CBS
Er is in 2022 een studie van Vewin verschenen waarin andere cijfers worden gerapporteerd over de materiaalsamenstelling van het waterleidingnetwerk dan Van der Bent (2022) heeft gebruikt. Hier wordt benoemd dat het aantal totale kilometers aan leidingen nog hetzelfde is, maar het percentage van materiaal per km waterleiding is veranderd (tabel T3.4.2.2) (Vewin, 2020). Het CBS neemt deze nieuwe materiaalsamenstelling over. Het CBS heeft echter geen nieuwe informatie over de tonnages aan materiaal per kilometer en neemt daarom deze materialisatie over, maar vernieuwt dit aan de hand van de nieuwe percentages materiaal per km. Dat resulteert uiteindelijk in een gemiddeld tonnage aan materialen per km waterleiding zoals beschreven in tabel T3.4.2.3.

3.4.3 Riolering

Riolering omvat het systeem voor het verzamelen en transporteren van afvalwater naar de bodem, open water waterlichamen (alleen regenwater) en afvalwaterzuiveringsinstallaties. Het rioleringsnetwerk is verdeeld in twee categorieën: (1) zwaartekrachtriolen (vrijvervalriolen) en (2) drukriolen. De aanleg en het onderhoud van het rioleringssysteem valt onder de verantwoordelijkheid van gemeenten.

Zwaartekrachtriolen hebben een hoogteverschil. De energie die hieruit voortkomt, wordt gebruikt om zowel afvalwater als regenwater te transporteren. Binnen zwaartekrachtriolen kunnen twee typen worden onderscheiden: gemengde rioleringssystemen waarbij regenwater en afvalwater worden gecombineerd in dezelfde buis, en gescheiden rioleringssystemen met twee buizen: één voor regenwater en één voor afvalwater.

Drukriolen daarentegen worden gebruikt in systemen waar zwaartekracht geen afvalwater kan transporteren. Mechanische pompen of compressoren creëren hier druk om het water te transporteren. Deze drukriolen, ook wel transportleidingen genoemd, worden grotendeels door de waterschappen beheerd. 

Methode CML
De ontwikkeling van de lengte van het rioolnetwerk is vastgesteld in Van der Bent (2022) door gegevens van Stichting RIONED over vrijvervalriolen te combineren met gegevens van KWR over persriolen (Beuken, 2018; RIONED, Riool in Cijfers 2009 - 2010, 2010). Waarschijnlijk wordt onderscheid gemaakt tussen de riolering die wordt beheerd door de gemeenten en de waterschappen. In het onderdeel riolering wordt alleen uitgegaan van de riolering beheerd door de gemeenten. De riolering die wordt beheerd door waterschappen worden transportleidingen genoemd en worden in bijbehorend hoofdstuk (3.4.7) behandeld.

In Van der Bent (2022) wordt aangegeven dat een rapport van RIONED uit 2010 het uitgangspunt is om de lengte van het rioolnetwerk te bepalen. Het is echter niet duidelijk op basis waarvan. Dit is dan ook niet voor het CBS te reproduceren. De studie schat in dat het rioleringsnetwerk tussen 2010 en 2020 met 0,87% per jaar groeit en daarna met 0.94%. Het is onduidelijk hoe tot deze percentages is gekomen. Er wordt ingeschat dat er in 2010 circa 102.233 kilometer aan rioleringsstelsel was en dat dit is gestegen naar 111.162 kilometer in 2020. Het rioleringsnetwerk wordt door RIONED in 2010 ingeschat op 119.600 km. Het verschil van 15% tussen Van der Bent (2022) en RIONED is tot op heden niet verklaard.

De samenstelling en hoeveelheid materiaal in het rioolnetwerk worden bepaald door informatie uit rapporten van Stichting RIONED, KWR en online leveranciers van rioolbuizen te combineren. Volgens de laatste bron hebben betonnen leidingen een diameter tussen 250 mm en 2000 mm, waardoor wordt aangenomen dat leidingen met een diameter kleiner dan 250 mm van andere materialen zijn gemaakt (VPB, 2008). In het geval van het vrijvervalriool wordt aangenomen dat deze leidingen van PVC zijn gemaakt. Deze aanname resulteert in een PVC-leidinglengte van ongeveer 20.000 km, wat ook de lengte is van het rioolnetwerk van PVC zoals vermeld door Stichting RIONED (2010).

Tabel T3.4.3.1  laat de materialisatie zien van materiaal wanneer een kilometer geheel uit dat materiaal bestaat. Wanneer bijvoorbeeld een kilometer uit PVC bestaat dan zit er 6,5 ton PVC in die kilometer.

Methode CBS
In 2016 heeft RIONED een nieuwe inschatting gemaakt van de lengte van het Nederlandse rioleringsstelsel en de lengte van de riolering ingeschat op 148.600 km, waarvan 97.300 km in het vrijvervalstelsel, een vijfde is drukriolering, kolk- en huisaansluitingen zijn circa 50.000 km (RIONED, 2013; RIONED, 2016) (RIONED, 2016; RIONED, 2013). De waterschappen beheren in 2018 circa 7.988 km aan transportleidingen en in 2021 circa 8.121 km. Voor 2016 en 2020 heeft de Unie van de Waterschappen dit niet onderzocht. Er is daarom door het CBS ingeschat dat in 2016 circa 7.982 km en in 2020 circa 8.055 km in beheer was bij de waterschappen aan transportleidingen. Tussen 2016 en 2020 is het transportleidingennetwerk met ongeveer 1% gegroeid.

Over het algemeen is het redelijk om aan te nemen dat het rioleringsnetwerk in Nederland in de loop der jaren langzaam is gegroeid, zij het mogelijk met variabele groeipercentages van jaar tot jaar. Tussen 2016 en 2020 zou een redelijke inschatting van de groei van het rioleringsnetwerk kunnen liggen tussen 1% en 3% per jaar, afhankelijk van de specifieke omstandigheden en investeringen in die periode.

Dit is echter een ruwe schatting en het werkelijke groeipercentage kan hoger of lager liggen, afhankelijk van verschillende factoren die van invloed zijn op de ontwikkeling van rioleringsinfrastructuur in Nederland. Het CBS neemt het groeipercentage over van het transportleidingsnetwerk en schat in dat het rioleringsnetwerk (exclusief de transportleidingen) in 2020 circa 142.024 km lang is.

Het CBS heeft geen kennis rond de materialisatie en neemt de data uit Van der Bent (2022) over. Verder is uit onderzoek van het CBS gebleken dat er een discrepantie zat in de achterliggende tabellen van Van der Bent (2022) waardoor een verkeerde factor is gebruikt aan materialen. Het CBS heeft deze discrepantie weggenomen wat leidt tot nieuwe inzichten.

De Monitor Stedelijk Water wordt in 2024 geüpdatet wat zorgt voor nieuwe inzichten rondom de lengte en samenstelling van het rioleringssysteem in Nederland. Dit onderzoek is echter tijdens het schrijven van dit rapport nog niet beschikbaar. Vele factoren rondom woningbouw hangen samen met de lengte van het rioleringsstelsel, daarom adviseert het CBS om voor het huidige onderzoek de cijfers uit 2016 als uitgangspunt te nemen en deze zo snel mogelijk te updaten aan de hand van de nieuwe monitor.

3.4.4 Rioolwaterzuiveringsinstallaties (RWZI)

In de RWZI’s, welke worden beheerd door de Nederlandse waterschappen, wordt het rioolwater gezuiverd voor het in het oppervlaktewater wordt geloosd. Het rioolwater wordt ontvangen van de gemeentes via de riolering (stedelijk afvalwater). Grote bedrijven kunnen rechtstreeks op de RWZI’s aangesloten zijn. Vanaf de overnamepunten tussen gemeente en waterschap gaat het vervuilde water via rioolgemalen en persleidingen naar de RWZI. Het gezuiverde water gaat naar kanalen, beken en plassen. Het restproduct slib gaat naar de slibverwerking.

Methode CML
Van der Bent (2022) ging uit van 317 RWZI’s in Nederland in 2020, gebaseerd op CBS data over 2019 (CBS, 2024e). De materialisatie van de RWZI’s is afgeleid van Roelofs et al. (2022).

Methode CBS
Het aantal RWZI’s is in 2020 gedaald naar 315 RWZI’s volgens dezelfde StatLine tabel. De materialisatie is overgenomen.

3.4.5 Kolken en overlopen

Straatkolken of trottoirkolken zijn inlaatconstructies die zijn ontworpen om overtollig water van de stedelijke oppervlakten te verzamelen en te transporteren.

Methode CML
In Van der Bent (2022) wordt gerapporteerd dat er circa 7 miljoen straatkolken waren in Nederland rond 2012. Er is aangenomen dat er circa 63 kolken per kilometer zijn in Nederland. Er is geen nieuwe bron die een nieuwe inschatting maakt van het aantal straatkolken in Nederland. Het aantal straatkolken is naar rato van de lengte van het rioleringsnetwerk ingeschat wat zorgt dat er volgens Van der Bent (2022) circa 7 miljoen straatkolken zijn in 2020. In 2012 zou dit volgens de berekening circa 6,55 miljoen zijn geweest, wat substantieel afwijkt van de aangehaalde studie uit 2012 waar de 7 miljoen kolken wordt genoemd. Het is onduidelijk voor het CBS hoe in de studie van Van der Bent (2022) is gekomen tot de inschatting van 63 kolken per kilometer in Nederland. Er wordt door CML aangenomen dat er 35 kilogram aan ijzer en 150 kg beton per kolk wordt gebruikt. Dit is gebaseerd op specifieke informatie over straatkolken van verschillende online leveranciers. De precieze bronnen zijn echter niet duidelijk.

Methode CBS
Het CBS heeft zelf geen data over het aantal kolken en raadt daarom aan om de informatie uit de laatste bekende bron over het aantal kolken over te nemen. Dat is de studie van Van der Bent (2022) met 7 miljoen kolken in 2012, wat gelijk staat aan 67 kolken per kilometer. Deze informatie kan gebruikt worden om data voor 2020 te berekenen aan de hand van het aantal kilometers aan riolering. Dit leidt tot circa 9,5 miljoen kolken in 2022. Het CBS heeft geen informatie rond de materialisatie van kolken en neemt daarom de informatie over van Van der Bent (2022).

3.4.6 Rioolgemalen

Een rioolgemaal, ook wel bekend als een rioolpompstation, is een installatie die wordt gebruikt om afvalwater te verpompen van een lager gelegen naar een hoger gelegen gebied in het rioleringsstelsel. Deze pompen worden meestal gebruikt in gebieden waar het natuurlijke hoogteverschil niet voldoende is om het afvalwater via vrijvervalriolering te transporteren.

Methode CML
Volgens de studie van Van der Bent (2022) zijn er gemiddeld 13,7 rioolgemalen per 100 km rioleringsnetwerk op basis van data van RIONED (2010). Het is echter onduidelijk voor het CBS hoe deze berekening is gemaakt. In totaal zouden volgens deze berekening in 2020 ongeveer 15.229 rioolgemalen aanwezig zijn in Nederland. De twee belangrijkste materialen van rioolpompstations zijn beton (90%) en staal (10%). Het totale gemiddelde geschatte gewicht van een rioolpompstation is 87 ton (Roelofs, 2022).

Methode CBS
Stichting RIONED geeft aan dat er 16.300 rioolgemalen aanwezig waren, wat neer komt op 17,2 rioolgemaal per 100 km vrijvervalrioolnetwerk. In 2016 is dit aantal gestegen naar 17.000 (RIONED, 2016). Het CBS heeft aan de hand van de cijfers van RIONED berekend dat er een groei van 1% is van het rioleringsnetwerk tussen 2016 en 2020, wat neerkomt op 17.170 rioolgemalen in 2020. Het CBS heeft geen informatie rond de materialisatie van rioolgemalen en neemt daarom de informatie over van Van der Bent (2022).

3.4.7 Transportleidingen – drukriolering

De waterschappen zijn sinds 2002 wettelijk verantwoordelijk voor de verwerking van het rioolwater vanaf een afgesproken overnamepunt, waar zij het water vanuit het gemeentelijke rioleringsstelsel via transportleidingen naar de waterzuiveringen transporteren. Dit zijn veelal de grotere afvalwatertransportleidingen, verzamelleidingen vanuit waar de gemeenten hun rioolwater overdragen aan de waterschappen. De totale lengte van deze transportleidingen is 8.100 km in 2020. Het grootste gedeelte van deze leidingen zijn persleidingen (circa 94,2%) en de rest zijn vrij vervalleidingen (5,8%) (UnieVanWaterschappen, geraadpleegd april 2024).

Methode CML
Van der Bent (2022) gaat ervan uit dat de Nederlandse waterschappen 7.200 km aan transportleidingen beheren in 2020. Het is onduidelijk voor het CBS van welke bron dit aantal is afgeleid. Het materiaalgehalte, zoals gerapporteerd door Roelofs et al. (2022), wordt gebruikt voor deze studie. Van der Bent (2022) concludeert dat er weinig andere informatie beschikbaar is over de materialisatie van transportleidingen. De belangrijkste materialen van rioolpompstations zijn beton (60%), staal (30%) en PVC-materiaal (10%).

Methode CBS
De waterschappen rapporteren een totale transportleidingen netwerk van 7.988 km in 2018 en 8.121 km in 2020 (UnieVanWaterschappen, geraadpleegd april 2024). Het CBS heeft ingeschat dat er in 2020 circa 8.055 km aan transportleidingennetwerk was in Nederland. Het CBS heeft geen informatie rond de materialisatie van transportleidingen en neemt daarom deze informatie over van Van der Bent (2022).

3.5 Transport

Transportmiddelen bestaan uit fietsen, bromfietsen, auto’s, vrachtwagens, bussen, vliegtuigen, schepen en treinen.

3.5.1 Fietsen en bromfietsen

Methode CML
CML gebruikt als databron voor het aantal fietsen en elektrische fietsen de publicatie Mobiliteit in cijfers tweewielers van BOVAG-RAI (2019). Het meest recente jaar is 2017. Voor het aantal bromfietsen en elektrische bromfietsen gebruikt CML data van het CBS (2019a). Het meest recente jaar is 2017. CML bepaalt de materialisatie per vervoersmiddel op basis van verschillende studies en databases (Zaag, 2020). Voor fietsen en bromfietsen is dit de eco-invent database (Wernet, 2016) en specifiek voor batterijen in elektrische bromfietsen is dit het Vehicle-Cycle model (Burnham, 2012). Vervolgens is de materiaalvoorraad (kg) bepaald door de materialisatie per fiets en bromfiets (kg) te vermenigvuldigen met het aantal fietsen en bromfietsen.

Methode CBS
Er zijn geen CBS gegevens beschikbaar over het aantal fietsen, daarom wordt dezelfde databron die CML heeft gebruikt ingezet. Deze is geactualiseerd met 2020-cijfers. Er wordt onderscheid gemaakt tussen fietsen en elektrische fietsen. Voor bromfietsen wordt gebruik gemaakt van de vernieuwde StatLine tabel over bromfietsen. Deze is geactualiseerd met 2020-cijfers (CBS, 2024a). De voertuigen die worden meegenomen zijn bromfietsen en elektrische bromfietsen (inclusief snorfietsen en elektrische snorfietsen). Er zijn verdere uitsplitsingen mogelijk zoals naar bouwjaar en provincie. De dataset is een onderschatting want het bevat alleen informatie over de actieve bromfietsen, de bromfietsen die zijn geregistreerd en mogen deelnemen aan het verkeer op de openbare weg (dit was ook al het geval in de oude StatLinetabel die CML gebruikte). Bromfietsen die in het gehele voorafgaande jaar niet verzekerd zijn geweest en dus niet hebben mogen rijden, zijn uitgesloten. In een CBS onderzoek is uitgezocht om hoeveel niet verzekerde bromfietsen het gaat (CBS, 2022a). Dit is gedaan voor de jaren 2019-2022, zonder uitsplitsing naar elektrisch. Het is aan te bevelen om in een vervolgonderzoek deze ophoging mee te nemen in de cijfers van de voorraden. Voor de materialisatie van fietsen en bromfietsen is de data van Van der Zaag (2020) ingezet. De materialisatie van fietsen en reguliere bromfietsen zijn overgenomen, en op elektrische bromfietsen zijn bewerkingen gedaan. De duplicaten van de fracties van materialen in verschillende onderdelen van de elektrische bromfiets zijn samen genomen. Voor het totale gewicht van elektrische bromfietsen is de waarde van een reguliere bromfiets genomen. Vervolgens is de materiaalvoorraad (kg) bepaald door de materialisatie per fiets en bromfiets (kg) te vermenigvuldigen met het aantal fietsen en bromfietsen.

3.5.2 Auto’s

Methode CML
Voor het aantal auto’s en elektrische auto’s gebruikt CML data van het CBS (2019b). Het meest recente jaar is 2017. CML bepaalt de materialisatie per vervoersmiddel op basis van verschillende studies en databases (Zaag, 2020). Voor auto’s is dit het Vehicle-Cycle model (Burnham, 2012). Vervolgens wordt de materiaalvoorraad (kg) bepaald door de fractie van het materiaalsoort (%) te vermenigvuldigen met de massa van auto’s (kg) en het aantal auto’s. Voertuigen waarbij data over materialisatie óf data over aantallen mist zijn buiten beschouwing gelaten, zoals elektrische bedrijfsauto’s.

Methode CBS
De StatLinetabel voor het aantal auto’s en elektrische auto’s, die CML gebruikte, is stopgezet, daarom is de vernieuwde dataset over auto’s ingezet en geactualiseerd met 2020 cijfers (CBS, 2024b). Uitsplitsingen in deze dataset zijn per provincie, per brandstofsoort (benzine, diesel, LPG, elektrisch en CNG), bedrijfswagen/particulier, bouwjaar (1894-2024), gewicht in kg en kleur. De cijfers zijn gebaseerd op informatie van de Basis Registratie Voertuigen (BRV), ofwel de kentekenregistratie van RDW. Het CBS neemt alle soorten auto’s mee inclusief elektrische en hybride auto’s. Het aantal auto’s uit deze dataset is een onderschatting van het wagenpark. In deze dataset zitten namelijk alleen auto’s die één of meerdere dagen gedurende het jaar ervoor mochten deelnemen aan het verkeer op de openbare weg, dus auto’s die in het voorafgaande jaar niet verzekerd zijn geweest, zijn uitgesloten. In een CBS onderzoek is uitgezocht om hoeveel niet verzekerde auto’s het gaat (CBS, 2022a). Dit is gedaan voor de jaren 2019-2022, zonder uitsplitsing naar hybride en elektrisch. Het is aan te bevelen om in een vervolgonderzoek deze ophoging mee te nemen in de cijfers van de voorraden, het verschil in 2020 is 1,9%. CBS neemt de databron van CML over om de materialisatie van auto’s te bepalen. Elektrisch en hybride zijn in de berekening samen genomen tot één categorie om de CBS categorisering in de dataset te volgen. Er wordt gerekend met de materialisatie van elektrische auto’s. Vervolgens is de materiaalvoorraad (kg) bepaald door de materialisatie per auto en elektrische auto (kg) te vermenigvuldigen met het aantal auto’s en elektrische auto’s.

3.5.3 Vrachtwagens en bussen

Methode CML
Voor het aantal vrachtwagen en bussen gebruikt CML data van het  CBS (2019c). Het meest recente jaar is 2017. CML bepaalt de materialisatie per vervoersmiddel op basis van verschillende studies en databases (Zaag, 2020). Voor vrachtwagens en bussen is dit de eco-invent database (Wernet, 2016). Vervolgens wordt de materiaalvoorraad (kg) bepaald door de fractie van het materiaalsoort (%) te vermenigvuldigen met de massa van vrachtwagens en bussen (kg) en het aantal vrachtwagens en bussen.

Methode CBS
De StatLinetabel voor het aantal vrachtwagens en bussen, die CML gebruikte is stopgezet, daarom is de vernieuwde dataset over vrachtwagens en bussen ingezet en geactualiseerd met 2020 cijfers (CBS, 2024c). Het CBS neemt de databron van CML over om de materialisatie van vrachtwagens en bussen te bepalen. Vrachtwagens kunnen ingedeeld worden in light commercial vehicle (LCV), medium freight truck (MFT) en heavy freight truck (HFT). De data over het aantal vrachtwagens zijn niet uitgesplitst op deze categorieën, daarom is ervoor gekozen om de materialisatie van MFT te nemen, dit scheelt maximaal 7% opzichte van de materialisatie van LCV en HFT. Er zijn geen aanpassingen gedaan op de materialisatie van bussen. Vervolgens is de materiaalvoorraad (kg) bepaald door de materialisatie per vrachtwagen en bus (kg) te vermenigvuldigen met het aantal vrachtwagens en bussen.

3.5.4 Vliegtuigen

Methode CML
Voor het aantal vliegtuigen gebruikt CML data van het CBS (2019d) en van ILENT (2019). Door onduidelijke categorisatie zijn alleen de Airbus 330, Boeing 747 en luchtballonnen meegenomen. Het meest recente jaar is 2017. CML bepaalt de materialisatie per vervoersmiddel op basis van verschillende studies en databases (van der Zaag, 2020). De grootte of massa van de vliegtuigen is berekend op basis van aanvullende bronnen van Lopes (2010) en Woidasky et al. (2017). Vervolgens is de materiaalvoorraad (kg) bepaald door de fractie van het materiaalsoort (%) te vermenigvuldigen met de massa van vliegtuigen (kg) en het aantal vliegtuigen. Voertuigen waarbij er een mismatch is tussen materialisatie en aantallen zijn buiten beschouwing gelaten, zoals de B777 en B787.

Methode CBS
StatLine-data over het aantal vliegtuigen is ingezet om de aantallen te bepalen. Binnen het CBS is meer detailinformatie beschikbaar over welke vliegtuigen onder de verschillende StatLine-categorieën vallen. Hierdoor kan het CBS meer soorten vliegtuigen meenemen, namelijk de modeltypen A330, B747, B767, B777, B787 en luchtballonnen. 
Binnen het CBS is ook informatie beschikbaar over het aantal vleugelvliegtuigen zonder straalmotoren en hefschroefvliegtuigen, maar de materiaalsamenstelling hiervan is niet bekend. Deze worden vooralsnog buiten beschouwing gelaten. Als er meer informatie over de materialisatie van deze vliegtuigen bekend is, kunnen deze worden toegevoegd aan de voorraden. Het CBS neemt de databron van CML over om de materialisatie van vliegtuigen te bepalen. Vervolgens is de materiaalvoorraad (kg) bepaald door de materialisatie per vliegtuig per modeltype (kg) te vermenigvuldigen met het aantal vliegtuigen van dat modeltype.

3.5.5 Schepen

Methode CML
Voor het aantal zeeschepen gebruikt CML data uit het Vlootboek van IenW (2019) en voor het aantal binnenvaartschepen de Maritieme Monitor van NML (2019)  met in totaal 33 soorten schepen. Voor zeeschepen zijn schepen die varen onder Nederlandse vlag en die onder Nederlands beheer vallen meegenomen. Het meest recente jaar is 2017. CML bepaalt de materialisatie per vervoersmiddel op basis van verschillende studies en databases (Zaag, 2020). Voor schepen is dit  Jain et. al. (2016) en Andersen et. al. (2001) en specifiek de motoren in de schepen is dit de eco-invent database (Wernet, 2016). Vervolgens wordt de materiaalvoorraad (kg) bepaald door de fractie van het materiaalsoort (%) te vermenigvuldigen met de massa van schepen (kg) en het aantal schepen.

Methode CBS
CBS maakt net als CML onderscheid tussen zeeschepen en binnenvaart. Voor het aantal zeeschepen is gebruik gemaakt van de NML (2023), omdat de databron van CML voor binnenvaartlastig geactualiseerd kon worden. Hier is CBS-data voor gebruikt (2023c). De materialisatie van Van der Zaag (2020) is ingedeeld in vier soorten schepen: zeevaart schepen, zeevaart tanker, zeevaart bulker en binnenvaart. De materialisatie van tanker en bulker zijn onduidelijk en komen uit op een te lage totale massa. Daarom is ervoor gekozen om deze niet mee te nemen en de materialisatie van zeevaart schepen in te zetten, dit zorgt voor een verschil tussen de CML en CBS resultaten. Vervolgens is de materiaalvoorraad (kg) bepaald door de materialisatie per zeeschip en binnenvaartschip (kg) te vermenigvuldigen met het aantal zeeschepen en binnenvaartschepen.

3.5.6 Treinen

Methode CML
Voor het aantal treinen gebruikt CML data van Treinenweb.nl (2019). Alleen treinen voor personenvervoer zijn meegenomen, vanwege gebrekkige brondata over het aantal goederentreinen. Het meest recente jaar is 2017. CML bepaalt de materialisatie per vervoersmiddel op basis van verschillende studies en databases (Zaag, 2020). Voor treinen is dit de eco-invent database (Wernet, 2016). Vervolgens wordt de materiaalvoorraad (kg) bepaald door de fractie van het materiaalsoort (%) te vermenigvuldigen met de massa van treinen (kg) en het aantal treinen.

Methode CBS
CBS gebruikt dezelfde bron als CML voor het aantal treinen, maar dan een geactualiseerde versie. Hierin zijn 17 verschillende treinsoorten geïdentificeerd (zoals Thalys), incl. uitsplitsing naar locomotief en wagon. Er is ook een uitsplitsing naar ‘in gebruik’ en ‘afgevoerd’. Enkel de treinen in gebruik zijn meegenomen, maar het is aan te bevelen om te onderzoeken of afgevoerde treinen ook in de voorraden meegenomen moeten worden. Ook is het nog onduidelijk over welk jaartal het precies gaat en is het aantal goederentreinen nog onbekend. Het CBS neemt de databron van CML over om de materialisatie van treinen te bepalen. Vervolgens is de materiaalvoorraad (kg) bepaald door de materialisatie per locomotief en verschillende treinsoorten (kg) te vermenigvuldigen met het aantal locomotieven en treinsoorten.

3.6 Energiesysteem

Het energiesysteem is opgedeeld in het elektriciteitssysteem en het warmtesysteem. CML gebruikt in de basis het onderzoek van Van Oorschot et al. (2020a) en Verhagen et al. (2022) om de materiaalvoorraad van het energiesysteem te bepalen. Voor de huidige studie is vanuit de bestaande methode onderzocht of CBS data beschikbaar zijn, of elders recentere data zijn over aantallen en materialisatie.

ELEKTRICITEITSYSTEEM
Het elektriciteitssysteem bestaat uit windturbines, zonnepanelen, elektriciteitscentrales en de benodigde infrastructuur.

3.6.1 Windturbines

Methode CML
Het totaal opgesteld vermogen aan windturbines, gepubliceerd door het CBS, wordt gebruikt om tot de voorraad materiaal te komen (CBS, 2024d).
Voor het berekenen van de materialisatie van windturbines zijn verscheidene bronnen gebruikt. Het CML berekent de materialisatie in kilogram materiaal per opgesteld vermogen. De materialisatie verschilt substantieel tussen windturbines die op land of op zee zijn gebouwd. Ook is er een verschil in materialisatie tussen windturbines die een direct drive of gearbox aandrijving hebben. Er zijn daarom vier verschillende voorraden in windturbines berekend: op land/direct drive, op land/gearbox, op zee/direct drive en op zee/gearbox. 
In de StatLinetabel van het CBS is wel informatie beschikbaar over het opgesteld vermogen op zee en op land, maar niet apart voor het type aandrijving (direct drive of gearbox). Om tot het opgesteld vermogen te komen per type windturbine is op basis van eerder gepubliceerd onderzoek een verdeling gemaakt tussen windturbines met een direct drive of gearbox aandrijving (tabel T3.6.1.1). Het totaal opgesteld vermogen aan windturbines is vermenigvuldigd met het aandeel per type windturbine om tot het opgesteld vermogen per type windturbine te komen.

Methode CBS
De methode van CML is overgenomen door het CBS. Aangezien de ontwikkelingen in de windmolenindustrie snel gaan, is de verwachting dat de materialisatie zoals bepaald door CML snel verouderd. Daarom is het advies om de materialisatie binnen enkele jaren te vernieuwen.

3.6.2 Zonnepanelen

Methode CML
Het totaal opgesteld vermogen aan zonnepanelen, gepubliceerd door het CBS, wordt gebruikt om tot de voorraad materiaal te komen (CBS, 2024d). Voor de berekening van de materialisatie van zonnepanelen zijn verschillende bronnen gebruikt. De materialisatie is berekend in aantal kilogram materiaal per opgesteld vermogen. Er wordt onderscheid gemaakt tussen vier verschillende soorten zonnepanelen: c-Si, a-Si, CdTe en CIGS. Deze soorten zonnepanelen bestaan uit verschillende materialen waardoor het van belang is onderscheid te maken. De verdeling tussen deze soorten zonnepanelen is per jaar geschat op basis van eerder gepubliceerd onderzoek. De verdeling voor 2020 staat in tabel T3.6.2.1. Het totaal opgesteld vermogen aan zonnepanelen is vermenigvuldigd met het aandeel per type zonnepaneel om tot het opgesteld vermogen per type zonnepaneel te komen.

Methode CBS
De methode van CML is overgenomen door het CBS. Aangezien de ontwikkelingen in de zonnepanelen industrie snel gaan, is de verwachting dat de materialisatie zoals bepaald door CML snel verouderd. Daarom is het advies om de materialisatie binnen enkele jaren te vernieuwen.

3.6.3 Elektriciteitscentrales (biomassa & afval, kolen, gas, kernenergie, waterkracht, waterstof)

Methode CML
De voorraad wordt bepaald op basis van het totaal opgesteld vermogen aan elektriciteitscentrales (biomassa & afval, kolen, gas, kernenergie, waterkracht). Het opgesteld vermogen van de verschillende elektriciteitscentrales komt uit verschillende bronnen, waaronder Greenpeace, Rijkswaterstaat, Tennet en Milieucentraal. In Nederland zijn nog geen waterstofcentrales, deze zijn vooralsnog achterwege gelaten. 
Het werk van Sullivan et al. (2012), Moss et al. (2013) en de database van EcoInvent (2007) zijn gebruikt om het aantal kilogram materiaal per opgesteld vermogen aan elektriciteitscentrales te berekenen. Hierin is aangenomen dat de materialisatie van afvalelektriciteitscentrales vergelijkbaar is met die biomassa-elektriciteitscentrales. Er was geen literatuur beschikbaar over de hoeveelheden kritieke metalen in biomassa- en elektriciteitscentrales. Hiervoor zijn dezelfde hoeveelheden genomen die in kolencentrales zitten.

Methode CBS
Voor het bepalen van de materialisatie is de methode van CML overgenomen. Voor het opgesteld vermogen zijn andere bronnen gebruikt die bij het CBS beschikbaar zijn:

• Biomassa & afvalelektriciteitscentrales: StatLine - Hernieuwbare elektriciteit; productie en vermogen (cbs.nl) 
• Kolencentrales: CBS-data die wordt opgesteld voor PBL voor de Klimaat- en Energieverkenning (KEV). Binnenkort ook beschikbaar via een Statline tabel. 
• Gascentrales: CBS-data die wordt opgesteld voor PBL (KEV). Binnenkort ook beschikbaar via een Statline tabel.
• Kerncentrales: StatLine - Elektriciteit; productie en productiemiddelen (cbs.nl)
• Waterkrachtcentrales: StatLine - Hernieuwbare elektriciteit; productie en vermogen (cbs.nl)
• Waterstofcentrales: Op dit moment nog niet in Nederland. Zodra deze in Nederland zijn gebouwd worden deze toegevoegd.

3.6.4 Elektriciteitskabels en -lijnen

Methode CML
Het aantal kilometer aan elektriciteitskabels en -lijnen komt van Netbeheer Nederland (geraadpleegd maart 2024) en van openbare ruimtelijke data van Tennet via ArcGIS (2019).
De materialisatie van de hoogspanningskabels en -lijnen is berekend in aantal kilogram materiaal per kilometer kabel en lijn en is bepaald aan de hand van ruimtelijke data van netbeheerder Tennet en het werk van Harrison et al. (2010). Er wordt vanuit gegaan dat de lijnen bestaan uit een ACRS-legering, dat bestaat uit 59% aluminium en 41% staal. Voor 132 kV hoogspanningslijn wordt 0,842 ton ACRS gebruikt. De materialisatie is geschaald aan de hand van het voltage van de lijnen en vermenigvuldigd met het percentage van de totale lengte hoogspanningslijnen. Eenzelfde benadering is gebruikt voor de hoogspanningskabels, met als toevoeging dat deze een koperen geleider hebben.
De materialisatie van de midden en laagspanningskabels zijn gebaseerd op informatie verkregen via de netbeheerders Enexis, Enduris en Stedin. De gemiddelde hoeveelheid materiaal per kilometer is berekend op basis van het aandeel in het net.

Methode CBS
De methode van CML is overgenomen door het CBS. Naar verwachting publiceert Netbeheer Nederland eind 2024 nauwkeurigere data op hun website over het aantal kilometers kabels en lijn. Zodra dit online staat heeft het de voorkeur die data te gaan gebruiken.

3.6.5 Hoogspanningsmasten

Methode CML
Voor het kwantificeren van de aantallen hoogspanningsmasten is gebruik gemaakt van openbare ruimtelijke data van Tennet via ArcGIS (2019).
Het werk van Harrison et al. (2010) is gebruikt voor het bepalen van de materialisatie van de hoogspanningsmasten. Hierin worden drie typen onderscheiden: masten voor kabels van 132kV, 275-400kV en 400 kV. De verhouding tussen deze masten is geschat op basis van de verhoudingen tussen 110, 150, 220 en 380 kV masten in Nederland die vastgesteld zijn in documentatie van Netbeheer Nederland (geraadpleegd maart 2024).

Methode CBS
De methode van CML is overgenomen door het CBS.

3.6.6 Substations en transformers

Methode CML
Het aantal substations en transformers wordt berekend op basis van het aantal kilometer elektriciteitskabel (tabel T3.6.6.1), afkomstig uit Van Oorschot et al. (2020a).

Het werk van Harrison et al. (2010) en ruimtelijke data van Tennet (ArcGIS, 2019) is gebruikt voor het bepalen van het aantal kilo materiaal per substation en transformer.

Methode CBS
De methode van CML is overgenomen door het CBS.

WARMTESYSTEEM
Het warmtesysteem bestaat uit CV-ketels, warmtepompen, gasinfrastructuur en gasinstallaties.

3.6.7 CV-ketels

Methode CML
Het aantal kilo materiaal in CV-ketels is berekend door het aantal huishoudens te vermenigvuldigen met het aantal CV-ketels. Hierbij is aangenomen dat 90% van alle huishoudens gebruik maakt van een CV-ketel. Informatie over de materialisatie van CV-ketels komt uit het werk van Oliver-Solà et al. (2009).

Methode CBS
Voor informatie over materialisatie is gebruik gemaakt van dezelfde bron die CML gebruikt. Informatie over het aantal CV-ketels in Nederland is afkomstig van de volgende Statline tabellen:

• Huishoudens; grootte, samenstelling, positie in het huishouden, 1 januari | CBS
• Woningen; hoofdverwarmingsinstallaties, regio | CBS

In deze Statline tabellen is informatie te vinden over het percentage huishoudens met een CV-ketel en hoeveel huishoudens er in Nederland zijn.

3.6.8 Warmtepompen

Methode CML
Het aantal warmtepompen in Nederland komt van het CBS (2023d). De materialisatie van warmtepompen, zowel lucht als grond, komt uit het paper Greening and Azapagic (2012). Hierin staat beschreven hoeveel kilogram materiaal er in één warmtepomp wordt gebruikt.

Methode CBS
De methode van CML is overgenomen door het CBS. 

3.6.9 Gasinfrastructuur

Methode CML
Het aantal kilometer aan leidingen in de gasinfrastructuur komt uit GIS-data van 7 van de 9 Nederlandse netbeheerders. De informatie voor het berekenen van de materialisatie van de Nederlandse aardgasinfrastructuur komt van netbeheerder Enexis (diamater en geometrie) en van gasleiding fabrikant Walraven (wanddikte). Om de doorsnede van de buis te berekenen is de volgende formule gebruikt:

\[
Pijpleiding\ doorsnede\ (m^2) = (\pi*r^2)-(\pi*(r-wanddikte)^2)
\]

Het soortelijk gewicht voor alle genoemde materialen is gebruikt om de massa van de materialen in het netwerk te berekenen. Hiervoor is de volgende formule gebruikt:

\[
Massa\ pijp\ (kg) = doorsnede\ pijp\ (m^2)\ *\ lengte\ (m)\ *\ specifiek\ gewicht\ (kg/m^3)
\]

Methode CBS
De methode van CML is overgenomen door het CBS. Het aantal kilometer aan leidingen in de gasinfrastructuur is naar verwachting volgend jaar rechtstreeks van de website van Netbeheer Nederland te halen. Mocht dit niet het geval zijn, dan kan het opgevraagd worden bij de afzonderlijke netbeheerders.

3.6.10 Gasinstallaties

Methode CML
De jaarlijkse aardgasproductie van Nederland, afkomstig van de Rijksoverheid, wordt gebruikt om de totale voorraad materiaal in gasinstallaties te bepalen. De hoeveelheid kilo materiaal per Nm3 (Normaal kubieke meter, aanduiding voor een kubieke meter aardgas bij 0 graden Celcius) aan aardgasproductie voor de gasinstallaties is afkomstig uit de EcoInvent 3.8 database.

Methode CBS
De methode van CML is direct overgenomen door het CBS. Voor komende jaren moet de afweging worden gemaakt of de berekening op basis van de totale aardgasproductie representatief is, gezien de productie omlaag gaat maar wellicht niet alle installaties direct weggehaald worden.

3.7 Consumentengoederen, textiel en elektrische machines

Consumentengoederen bestaan uit verschillende productgroepen, waarvoor de voorraden de afgelopen jaren tijdens verschillende onderzoeken zijn onderzocht en berekend. De productgroepen zijn; consumentenelektronica (Van Oorschot J., 2020a), textiel, elektrische machines (Van Oorschot J., 2020b), en overige consumentenartikelen (Verhagen, 2022). Consumentenelektronica wordt in de volgende paragraaf toegelicht. Voor de overige productgroepen is in 2020 de voorraad berekend en de materialisatie is bepaald door CML en CBS (Van Straalen V. D., 2022). De categorie overige consumentengoederen bevat productgroepen zoals verschillende soorten meubelen, muziekinstrumenten en medische instrumenten. Textiel bevat onder andere de productgroepen beddengoed, tapijten en kleding. Elektrische machines bevatten tot slot productgroepen zoals kantoormachines, takels en filtertoestellen. Het volledige overzicht van de productgroepen per categorie is te vinden in bijlage 7.2.

In het project van CML is voor het berekenen van de voorraad van de genoemde productgroepen gebruik gemaakt van een stroombenadering die door CBS is ontwikkeld.  Eerst wordt de algemene methodiek van de stroombenadering uitgelegd en daarna wordt ingegaan op de afgeleide methode die het CBS hanteert voor dit voorradenproject.

Algemene methodiek stroombenadering voorraden
De voorraad van de hierboven genoemde productgroepen wordt bepaald op basis van een stroombenadering, ook wel de put-on-market (pom) methode. De stromen van materialen en producten worden gevolgd door de gehele levenscyclus, vanaf productie en gebruik tot aan het moment van afvalverwijdering of recycling.

In studies waarin voorraden worden ingeschat op basis van stromen, wordt gerekend met een net-addition-to-stock. Instromen zijn bekend, uitstromen worden ingeschat met behulp van een geschatte levensduur, en het verschil daartussen wordt geacht te worden toegevoegd aan de voorraad. Als de tijdreeksen maar lang genoeg zijn, kan door het optellen van alle net-additions-to-stock een inschatting worden verkregen van de voorraad zelf (zie o.a. Krausmann et al., (2017)).

Hieruit volgt dat voor een stroombenadering een tijdreeks nodig is die minimaal zo lang is als de levensduur van de toepassingen. De stroom kan gedefinieerd zijn in kg massa, in kg van een bepaald materiaal, of in termen van een product of dienst. In het laatste geval is nog een vertaalslag nodig om vandaar tot een inschatting van de materiaalvoorraad te komen.

CBS-methode put-on-market 
In de afgeleide methode die het CBS hanteert voor de stroombenadering wordt de consumptie, de hoeveelheid afval die vrijkomt per jaar en levensduur berekend om zo de voorraad te bepalen (figuur S3.7.1). De data is beschikbaar vanaf 2007 en wordt verder terug geëxtrapoleerd (tot 1980). De Materiaalmonitor (zie hoofdstuk 2) geeft inzicht in de stromen van materialen en is input voor deze benadering. Per productgroep wordt een tijdreeks gemaakt van de op de markt gebrachte producten.

De volgende productcategorieën worden niet onderzocht omdat ze leiden tot dubbeltellingen, niet-relevante materialen bevatten of geen gegevens hierover beschikbaar zijn:

• Producten met korte levensduren (minder dan 12 maanden)
• Grondstoffen
• Halffabricaten
• Onderdelen van producten
• Infrastructuur
• Chemische industrie

De consumptie wordt bepaald door de productie op te tellen bij de import en daar vervolgens de export van af te trekken. Deze methode is een afgeleide van de methodiek van het ProSUM project (ProSUM, 2019) waaraan CBS eerder heeft meegedaan (Van Straalen V. R., 2016). In het ProSUM project zijn internationale datasets van Eurostat gebruikt. Deze bevatten voornamelijk bij de productiecijfers soms lege cellen om onthulling van vertrouwelijke data tegen te gaan. 
Bij de categorie consumentenelektronica is met een tijdreeks van consumptiecijfers (verkoop van goederen) in combinatie met de levensduurprofielen de hoeveelheid afval afgeleid. Vervolgens is het verschil de voorraad.

Berekening consumptie
De brondata zijn de Internationale Handel (IH) en Productie (Prodcom) statistieken afkomstig van het CBS. In tegenstelling tot het ProSUM project wordt gebruik gemaakt van de onderliggende beveiligde en meer gedetailleerde gegevens die enkel binnen het CBS beschikbaar zijn, waardoor de kwaliteit beter is. De IH-data is al beschikbaar in gewicht, dus er hoeft niet van stuks naar gewicht omgerekend te worden, wat wel nodig is bij de Eurostat-data die bij ProSUM wordt ingezet. De Nederlandse IH-data is echter pas vanaf 2004 beschikbaar. Voor 1995 t/m 2003 wordt daarom gebruik gemaakt van de Nederlandse IH-data zoals gepubliceerd bij Eurostat. Voor deze jaren moeten stuks wel omgerekend worden naar gewicht.

Conversietabellen zijn nodig om de goederenclassificaties uit deze bronnen om te zetten naar de publicatiegroepen (UNU_Keys voor elektronica en Materiaalmonitor Keys voor overige producten). Hieronder worden alle hulptabellen die nodig zijn geweest om consistente cijfers te krijgen kort besproken (tabellen zijn niet bijgevoegd bij het rapport, indien gewenst kan het worden opgevraagd).

Tabel A. Conversiefactoren IH met gewicht per unit (rapportage eenheid, meestal stuks)
en waarde in euro’s per kg. Data is afkomstig uit de internationale handelsdata
van Eurostat.
Tabel B. Conversiefactoren prodcom met gewicht per unit (rapportage eenheid, meestal
stuks) en waarde in euro’s per kg. Tabel E wordt geconverteerd naar
Prodcom niveau met behulp van de tabel F.
Tabel C. Stage of production. Deze tabel is afkomstig van Eurostat en bevat naast de
IH-codes, de productfase.. De volgende 3 codes worden onderscheiden:
– [SM_FIN] Stage of Manufacturing - finished products
– [SM_RAW] Stage of Manufacturing - raw products
– [SM_SFIN] Stage of Manufacturing - semi-finished products
Alleen IH-codes die finale producten bevatten worden meegenomen in de
berekeningen, omdat deze in de voorraden terecht komen. Er wordt
verondersteld dat ruwe en halffabricaten alleen worden ingezet voor het
maken van andere producten.
Tabel D. Levensduur op de markt gebrachte goederen per UNU_Key
Tabel E. Levensduur op de markt gebrachte goederen per Materiaalmonitor
goederengroep. Deze lijst bevat de gemiddelde levensduur en
standaarddeviatieparameters die nodig zijn om de op de markt gebrachte
goederen als afval te verdelen over de volgende jaren voor de
publicatie naar Materiaalmonitor. Deze verdeling gaat op basis van een
normaalverdeling.
Tabel F. Conversiefactoren naar materialen en elementen:
– Voor consumentenelektronica wordt gebruik gemaakt van de
conversiefactoren zoals berekend in het ProSUM project. Dit is in 2017
gedaan.
– Voor textiel, elektrische machines en overige consumentengoederen wordt
de materiaalsamenstelling van producten gebruikt zoals door CML
samengesteld, waarbij een keuze is gemaakt uit vijf verschillende bronnen
(Van Straalen V. D., 2022).

Berekening levensduurprofielen
Voor elke categorie consumentengoederen volgens de Materiaalmonitorindeling is een gemiddelde levensduur nodig. Deze is bepaald door te kijken welke goederencodes uit de IH-data bij deze categorieën horen, want de Materiaalmonitor goederengroepen zijn te geaggregeerd om levensduren mee te bepalen. Van de IH-goederencodes zijn de codes geselecteerd waarvan de importwaarden samen minstens 80% uitmaken van de totale importwaarde van de Materiaalmonitorgoederengroep waar ze onder vallen. Via bronnen op internet (onder andere Consumentenbond en lijsten van verzekeringen) is voor deze selectie opgezocht wat de gemiddelde levensduur is. Door de hoeveelheid importen als weegfactor mee te nemen konden daarna de gemiddelde levensduur per Materiaalmonitorgoederengroep berekend worden. Uitzondering zijn de overige goederen. De gemiddelde levensduren van de producten in deze categorieën, behalve de medische instrumenten en apparaten, zijn geschat door experts van CML, PBL en CBS.

Voor textiel en elektrische machines zijn de levensduurprofielen bepaald tijdens de studie van Van Oorschot et al., (2020b). Voor de categorie consumentengoederen is dit bij de studie van Verhagen et al. (2022) bepaald.

Materialisatie
Net als bij de andere productgroepen wordt naast een overzicht van de voorraden per productgroep ook de materiaalsamenstelling van de voorraden berekend. De materiaalsamenstelling van goederen wordt gekoppeld aan de berekende voorraad. Dit is in het onderzoek van Van Straalen et al. (2022) gedaan voor de productgroepen consumentengoederen, textiel, elektrische apparaten en consumenten elektronica.

De methode om de materialen van de voorraad te berekenen bevat de volgende stappen:

Stap 1: Inputdata verzamelen. Het gaat dan om producthoeveelheden uit eerdere rapporten en conversietabellen die producten naar materialen omzetten. De conversietabellen komen uit verschillende bronnen, zoals de PANORAMA-database en Ecoinvent, en worden gekoppeld aan Materiaalmonitor-groepen via een door CBS gemaakte koppeltabel.

Stap 2: Bewerkingen uitvoeren.

• Aggregeren van fracties: voor elk product worden de verschillende materiaalfracties geaggregeerd om een gewogen gemiddelde te berekenen. Dit gebeurt op basis van import- en exportgewichten over een vijfjaarlijkse periode.
• Keuze van de bron: uit de samengestelde fracties wordt per Materiaalmonitorgroep de meest betrouwbare bron gekozen, gebaseerd op een vooraf bepaalde volgorde van betrouwbaarheid van de bronnen.

Stap 3: Resultaatberekening. De geselecteerde fracties per Materiaalmonitorgroep worden vervolgens vermenigvuldigd met de hoeveelheden van producten in de voorraad, instroom en uitstroom. Dit resulteert in de geschatte hoeveelheden van materialen.

3.8 Consumentenelektronica

Elektronica en elektrische apparaten is een groep goederen die met name relevant is voor metalen en kritische materialen. De categorie consumentenelektronica bestaat uit: apparatuur voor temperatuurwisseling, schermen, monitoren en apparatuur met schermen, lampen, grote apparatuur, kleine apparatuur en kleine IT- en telecommunicatieapparatuur.

De voorraad van de productgroep consumentenelektronica is in 2017 berekend en de materialisatie is destijds gemaakt op basis van conversiefactoren afkomstig uit het ProSUM project. De methode voor het berekenen van de voorraad gaat op vrijwel dezelfde manier als voor de andere productgroepen textiel, elektrische machines en consumentengoederen. Er wordt ook gebruikt gemaakt van de pom-methode, maar er zijn ook een aantal verschillen:

1. Voorraadberekening: bij consumentenelektronica is in 2017 de voorraad berekend met Nederlandse Prodcom en IH-data. Voor textiel en elektrische machines is de IH-data volledig opnieuw opgebouwd uit de onderliggende brondata (Van Oorschot J., 2020b). De voorraden van meubels, niet-elektrische kookapparatuur en diverse overige goederen, zoals medische apparaten en sportartikelen, zijn op basis van dezelfde methode in het onderzoek van Verhagen et al. (2022) bepaald.
2. Voorraadberekening indeling: voor consumentenelektronica wordt uitgegaan van de UNU_Key classificatie, die specifiek ontworpen is voor elektronica en vergelijkbare producten. Deze classificatie helpt bij het nauwkeurig categoriseren van elektronica op basis van hun typische gebruik en materiaalsamenstelling. Voor de andere productgroepen wordt de Materiaalmonitorindeling gebruikt.
3. Levensduurprofielen: voor consumentenelektronica wordt gebruik gemaakt van de Weibull-verdeling om de levensduur van op de markt gebrachte elektronica te modelleren. Deze verdeling is geschikt om de tijdsduur tot het falen van producten te beschrijven, wat helpt om nauwkeuriger de tijd tot elektronische afvalvorming te voorspellen (Van Oorschot J., 2020a). Voor de andere productgroepen is een normaalverdeling gebruikt. De Weibull-verdeling is geschikter voor producten met een meer voorspelbare faalwijze, zoals elektronica, waar technologische veroudering en mechanische slijtage een duidelijke rol spelen. De normaalverdeling wordt vaak gebruikt voor producten waarbij de levensduur meer wordt beïnvloed door variabele consumentengebruikspatronen.
4. Materialisatie: de conversie van producten naar materialen bij consumentenelektronica wordt ondersteund door databases zoals de ProSUM-database, die gedetailleerde informatie biedt over de materiaalsamenstelling van elektronische producten.