SAMENVATTING (SUMMARY IN DUTCH)
Dit proefschrift behandelt de relatie tussen de vraag naar koeling, klimaatverandering en het hieraan gerelateerde milieubeleid.
Inleiding Koelsystemen worden op allerlei plaatsen in de maatschappij gebruikt. Zo is koeling onder andere nodig voor industriële productieprocessen en bij het verwerken, vervoeren en bewaren van voedsel. Airconditioning zorgt voor een aangename omgevingstemperatuur tijdens het werk, thuis of in de auto. Op al deze manieren verhogen koelsystemen het menselijk welzijn. Zowel op nationaal als op wereldwijd niveau is het gebruik van koeling en airconditioning de afgelopen decennia gestaag gegroeid. Men mag verwachten dat deze trend zich in de toekomst voortzet, door onder andere verdere economische ontwikkeling en het veranderende klimaat. Het gebruik van koelsystemen heeft echter ook keerzijden. Koelsystemen belasten het milieu door het gebruik van energie en door het gebruik van gefluorideerde koelvloeistoffen (CFK’s, HCFK’s en HFK’s). Het gebruik van energie leidt in het hedendaagse energiesysteem tot de uitstoot van het broeikasgas CO2. Bovendien kan het toenemend gebruik van koelsystemen leiden tot veranderende lokale en wereldwijde energiegebruikspatronen, doordat het energiegebruik van koelsystemen afhankelijk is van de buitentemperatuur. Zulke veranderingen kunnen gevolgen hebben voor de voorzieningszekerheid van energie, die essentieel is voor het functioneren van grote delen van de maatschappij. De meeste gefluorideerde koelvloeistoffen zijn zeer sterke broeikasgassen, tot duizenden malen sterker dan een zelfde gewicht aan CO2. Wanneer deze stoffen door onzorgvuldig handelen, lekkage, of een ongeluk vrijkomen uit het koelsysteem dragen ze daarom net als CO2 bij aan klimaatverandering. Het gebruik van koeling leidt dus, paradoxaal genoeg, tot opwarming van de aarde. Klimaatonderzoek wijst op de noodzaak tot drastische vermindering van de wereldwijde e uitstoot van broeikasgassen in de eerste helft van de 21 eeuw om gevaarlijke klimaatverandering te voorkomen. Daarom is in de jaren ‘90 een begin gemaakt met internationale klimaatafspraken, onder andere in de VN Raamwerkafspraak over klimaatverandering (UNFCCC) van 1992, waaruit in 1997 het Kyoto Protocol voortkwam. Verdergaande afspraken zijn het onderwerp van voortdurende onderhandelingen.
xvii
Local Cooling, Global Warming
Internationaal is afgesproken dat CFK’s en HCFK’s niet onder het klimaatbeleid vallen, omdat deze niet alleen bijdragen aan het broeikaseffect maar ook de ozonlaag aantasten. Als zodanig worden ze al via het Montreal Protocol (van 1987) uitgebannen; eerst in geïndustrialiseerde landen en later in ontwikkelingslanden. Dit ozonverdrag zorgt voor een verschuiving van het gebruik van CFK’s en HCFK’s naar de niet-ozonafbrekende HFK’s en andere koelvloeistoffen. HFK’s vallen wel onder het klimaatbeleid. Ondanks de relatief beperkte bijdrage van gefluorideerde koelvloeistoffen aan de totale uitstoot van broeikasgassen (1-5% in 2004) is de uitstoot van HFK’s voor enkele geïndustrialiseerde landen reden genoeg voor de ontwikkeling van gericht beleid. De toename van het gebruik van koelsystemen en de verschuiving in koelvloeistofgebruik leiden samen tot een sterke stijging van het gebruik en de uitstoot van HFK’s wereldwijd, het sterkst in ontwikkelingslanden. Zowel door hun geringe bijdrage aan de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen tot nu toe als door hun sterke gerichtheid op welvaartsverbetering, heeft beperking van de uitstoot in ontwikkelingslanden nog nauwelijks draagvlak. Wereldwijde beperking van de uitstoot van HFK’s lijkt echter onmisbaar in een succesvolle lange termijn klimaatstrategie.
Doel Dit proefschrift analyseert de beleidsmogelijkheden om in geïndustrialiseerde én ontwikkelingslanden de toekomstige uitstoot van HFK’s uit koelsystemen te beperken. Het onderzoekt verder de gevolgen van het toenemende gebruik van koeling op energiegebruikspatronen.
Theoretisch kader De analyses in deel één van dit proefschrift gebeuren vanuit een multidisciplinair en dynamisch systeemperspectief. Het proefschrift beschouwt drie verschillende systemen in het maatschappelijk speelveld en hun onderlinge relaties. Ten eerste het sociaaleconomische systeem van gedrag, consumptie en productie: de samenleving. Ten tweede het natuurlijke milieusysteem, dat voor veel sociaal-economische processen de basis vormt en er tegelijk door wordt beïnvloed. En tenslotte het beleidssysteem, dat probeert de wisselwerking van processen binnen de samenleving en van samenleving met milieusysteem in goede banen te leiden. Door hun onderlinge verbondenheid hebben veranderingen in het ene systeem vaak gevolgen in een of beide andere systemen. Het uiteindelijke beoordelingskader in de analyses is steeds de algemene staat van het milieusysteem en in het bijzonder de hoeveelheid uitstoot van broeikasgassen uit koelsystemen. Naast deze analyse van het lokale maatschappelijk speelveld gaat het proefschrift ook in op de wereldwijde variatie en verbondenheid tussen de beschreven systemen. Lokale sociaal-economische, beleids- en milieusystemen kunnen behoorlijk van elkaar verschillen. Evengoed bestaat tussen deze systemen naast de lokale ook een wereldwijde wisselwerking; niet alleen in het klimaatsysteem, maar ook steeds meer in sociaaleconomische en beleidssystemen. Ontwikkelingen met gevolgen voor uitstoot van broeikasgassen in één lokaal systeem hebben daardoor automatisch gevolgen voor lokale systemen elders ter wereld. Lokale samenlevingen ondervinden door wereldwijde handel en internationale beleidsmaatregelen steeds meer invloed van buitenaf. Tegelijk zorgt lokale variatie mogelijk voor een verschillend lokaal probleembesef en verschillen in de mogelijkheden om (globale) problemen aan te pakken. Het proefschrift onderzoekt hoe
xviii
Samenvatting
zulke lokale variatie de mogelijkheden voor een wereldwijde beperking van de uitstoot van schadelijke koelvloeistoffen beïnvloedt. Deel twee van het proefschrift gaat in op het energiegebruik van koeling en airconditioning. De energievraag van koeling is temperatuursafhankelijk: bij hogere buitentemperaturen gebruiken koelsystemen meer energie en is er ook meer vraag naar koeling en airconditioning. De energievraag van verwarming is juist omgekeerd temperatuursafhankelijk. Onder andere hierdoor wisselt de energievraag gedurende de seizoenen. Door zijn temperatuursafhankelijkheid kan het toenemende gebruik van koeling de verhouding van energiegebruik in de winter en de zomer beïnvloeden. Dit kan belangrijk zijn voor de planning van de energieproductie. Bovendien leidt de opwarming van de aarde door klimaatverandering tot extra energiegebruik voor koeling en tot verminderd energiegebruik voor verwarming. Het totale effect hiervan in een land is afhankelijk van de balans tussen deze twee tegengestelde effecten en verschilt met de geografische positie en de sociaaleconomische structuur. Veel ontwikkelingslanden liggen in warmere klimaatzones dan veel geïndustrialiseerde landen. Een snellere economische ontwikkeling in ontwikkelingslanden dan in geïndustrialiseerde landen leidt door de temperatuursafhankelijkheid mogelijk tot extra verandering in wereldwijde energiegebruikspatronen. In deel twee van het proefschrift staat daarom de vraag centraal hoe het energiegebruik door koelsystemen de huidige en toekomstige energievraagpatronen beïnvloedt.
Methode Het proefschrift analyseert de gevolgen van bepaalde ontwikkelingen of beleidsalternatieven op het gebied van koelvloeistofgebruik aan de hand van kwantitatieve jaargangmodellen en kwalitatieve beleidsanalyse. Met een jaargangenmodel wordt berekend hoeveel koelvloeistof ieder jaar nodig is voor toepassing in nieuwe systemen en voor bijvulling van weggelekte koelvloeistof, en hoeveel er ieder jaar via afgedankte systemen in het milieu verdwijnt. Echter, het inschatten van de effectiviteit van bepaalde beleidsmaatregelen vereist ook een goed begrip van de sociale of economische werkingsmechanismen binnen het sociaaleconomisch systeem. De analyses in het proefschrift maken daarom gebruik van inzichten uit zowel de exacte als uit de sociale wetenschappen. Het proefschrift bestaat uit een aantal deelstudies, die vanuit een verschillend perspectief een deel van de beschreven systemen analyseren. Samenvoeging van de inzichten uit deze deelstudies leidt tot een robuuste conclusie over de beleidsmogelijkheden om de uitstoot van HFK’s te beperken.
Bevindingen Een tweetal deelstudies in dit proefschrift beschrijft kwantitatief de verwachte uitstoot van HFK emissies. Hoofdstuk 3 berekent de tot 2030 verwachte uitstoot van koelvloeistoffen in China, en geeft zo een beeld van de gevolgen van de verwachte snelle economische groei in sommige grote ontwikkelingslanden. In deze landen speelt de overgang van CFK’s en HCFK’s naar HFK’s in genoemde periode een belangrijke rol. Het blijkt dat de uitstoot van koelvloeistoffen in China kan oplopen tot 0,5-1 gigaton CO2equivalent per jaar. Dit is gelijk aan 1-2% van de totale wereldwijde uitstoot van
xix
Local Cooling, Global Warming
broeikasgassen in 2004. Een dergelijke ontwikkeling maakt het halen van noodzakelijke klimaatdoelen erg moeilijk, zeker wanneer koeling in andere grote ontwikkelingslanden zoals India een zelfde uitstoot gaat veroorzaken. Hoofdstuk 4 analyseert de effecten van mogelijk beleidsingrijpen op de uitstoot van HFK’s in Duitsland. Vanwege de lange levensduur van koelsystemen blijkt een beleid dat het gebruik van HFK-koelsystemen inperkt, op korte termijn mogelijk minder effectief te zijn dan een beleid dat zich richt op het verminderen van de uitstoot van HFK’s door een zorgvuldiger omgang met de systemen. Echter op lange termijn is inperken van de HFKkoelsystemen mogelijk juist effectiever, doordat er dan na verloop van tijd steeds minder HFK-systemen gebruikt worden. Bovendien kan een vroegtijdige omschakeling naar alternatieve koelsystemen, vóórdat er een grote hoeveelheid HFK-systemen in omloop is, de cumulatieve uitstoot over de jaren belangrijk verminderen. Deze bevinding is met vooral van belang in ontwikkelingslanden, waar nu nog beperkte hoeveelheden HFKsystemen gebruikt worden. Een tweetal kwalitatieve analyses gaat in op de verschillende eigenschappen van beleid en van de daarbij betrokken actoren. Hoofdstuk 2 vergelijkt het beleid in het Montreal Protocol met dat in het Kyoto Protocol. De studie constateert dat de opzet van het Kyoto Protocol leidt tot een grotere groep actoren die samen verantwoordelijk zijn voor het bereiken van het beleidsdoel. Ook veroorzaakt deze opzet bij actoren een grotere onzekerheid over hun eigen optimale manier van handelen en over het handelen van andere actoren. Deze situatie kan er volgens sociaal-wetenschappelijke studies toe leiden dat actoren vaker kiezen voor eigen gewin dan voor een alternatief dat leidt tot een collectief optimum. De lagere effectiviteit van het Kyoto Protocol ten opzichte van het Montreal Protocol wordt hier in deze studie mee in verband gebracht. Het hoofdstuk suggereert op basis van deze bevindingen dat een toekomstig internationaal klimaatbeleid kan worden versterkt door de groepsgrootte van betrokken actoren te verkleinen en onzekerheden weg te nemen. Dit kan bijvoorbeeld door doelen per sector of per type broeikasgas (zoals HFK’s) te stellen in plaats van één allesomvattend doel. Hoofdstuk 5 onderzoekt de effectiviteit van verschillende beleidsinstrumenten om de wereldwijde uitstoot van HFK’s terug te dringen. Vooral bij de mogelijkheid tot het verminderen van de uitstoot in ontwikkelingslanden worden nu veel vraagtekens geplaatst. Dit onderzoek gaat in op de verschillen tussen de actoren die betrokken zijn bij de verschillende sociaal-economische processen in de zogenaamde productketen van koelsystemen: productie van koelvloeistof, productie van koelsystemen, installatie, gebruik, onderhoud en afdanking. Ieder van deze actoren heeft invloed op de uiteindelijke HFK-uitstoot van het koelsysteem. De vraag is dus op welke actoren het beleid zich het beste kan richten. Bovendien gaat dit onderzoek in op de verschillen tussen ontwikkelingslanden en geïndustrialiseerde landen, wat betreft actoren en het beleidssysteem. Deze verschillen leiden ertoe dat bepaalde beleidsinstrumenten in sommige situaties wel en in andere minder effectief zijn. Het onderzoek concludeert dat het huidige EU-beleid rond koelvloeistoffen in ontwikkelingslanden niet tot effectieve navolging zal leiden. Dat beleid richt zich nu op het beperken van de uitstoot door een zorgvuldiger omgang met koelsystemen door installatie- en onderhoudsmonteurs. Het vereist bepaalde prioriteiten bij de bevolking en overheid, een behoorlijk opleidingsniveau van de betrokken actoren, en voldoende institutionele capaciteit om het beleid uit te voeren. Al deze randvoorwaarden zijn waarschijnlijk onvoldoende
xx
Samenvatting
aanwezig in ontwikkelingslanden en ze kunnen daar ook amper vanuit geïndustrialiseerde landen worden opgebouwd. Het onderzoek stelt dat als het Europese beleid zich zou richten op het uitbannen van HFK’s door technologieverandering er betere kansen zouden zijn. Immers zo’n beleid richt zich op andere actoren (vaak internationaal opererende bedrijven) die dat beleid wellicht beter kunnen uitvoeren. Europees beleid kan internationaal opererende bedrijven aanzetten tot technologieverandering om toegang tot de Europese markt te behouden, waarna de technologie overal ter wereld gebruikt kan worden. Bovendien kunnen de hierbij betrokken actoren gemakkelijker (via financiële mechanismen) geholpen worden vanuit de geïndustrialiseerde landen om eventuele extra kosten door het gebruik van nieuwe technologie in ontwikkelingslanden te compenseren. De studies in deel twee richten zich op energiegebruikspatronen. Hoofdstuk 6 onderzoekt of het toegenomen gebruik van koelsystemen een mogelijke verschuiving heeft veroorzaakt in het elektriciteitsverbruikspatroon in Nederland. Door voor de periode 1970-2007 het dagelijkse elektriciteitsverbruik te vergelijken met de dagelijkse gemiddelde buitentemperatuur is voor iedere maand in deze periode de temperatuursafhankelijkheid bepaald. Het blijkt dat de temperatuursafhankelijkheid van elektriciteitsverbruik vroeger in alle maanden negatief was. Dat wil zeggen dat voor iedere maand over het algemeen gold: hoe hoger de temperatuur, hoe lager het elektriciteitsverbruik. Echter, in de zomermaanden treedt in de loop der tijd een kentering op en wordt voor recentere jaren een duidelijk positieve temperatuursafhankelijkheid gevonden. Voor de maanden mei tot en met september geldt tegenwoordig meestal dat een hogere temperatuur leidt tot een hoger elektriciteitsverbruik. De studie suggereert dat een toegenomen gebruik van koeling mogelijke geleid heeft tot deze verschuiving. Hoofdstuk 7 gaat verder in op de temperatuursafhankelijkheid van energiegebruik. Verschillende studies blijken de gevolgen van klimaatverandering voor het toekomstige energiegebruik te analyseren. Ze houden echter vaak geen rekening met de veranderingen in de temperatuursafhankelijkheid door sociaal-economische ontwikkelingen, terwijl die op de langere tijdsschaal die past bij klimaatverandering wel degelijk kunnen optreden. De studie concludeert dat dit kan leiden tot een onderschatting van het toekomstige wereldwijde energiegebruik en doet daarom enkele suggesties voor verbetering van de gebruikte modellen.
Conclusie Dit proefschrift plaatst het terugdringen van de uitstoot van HFK’s nadrukkelijk binnen het kader van een wereldwijd en lange termijn klimaatbeleid. Tegelijkertijd wordt die uitstoot ook gezien als het gevolg van lokale processen onder allerlei omstandigheden, waarbij verschillende typen actoren betrokken zijn. Het proefschrift concludeert dat door deze lokale variatie en verschillen tussen de actoren alleen een beleid gericht op het uitbannen van HFK’s door technologieverandering uiteindelijk zal leiden tot een effectieve wereldwijde beperking van de uitstoot. Het beleid in geïndustrialiseerde landen moet zich daarom richten op technologieverandering zodat de nodige technologieën ook in ontwikkelingslanden gebruikt kunnen worden. Het proefschrift concludeert verder dat het toenemende gebruik van koeling de temperatuursafhankelijkheid van het elektriciteitsverbruik kan veranderen en dat
xxi
Local Cooling, Global Warming
energiemodellen die de verandering van het toekomstig energiegebruik onder invloed van klimaatverandering analyseren hier nu nog te weinig rekening mee houden.
xxii
