Rekenmodel Grondstof uit Verpakkingsafval

Gemeenten zijn belangrijke stakeholders in de keten van het inzamelen, sorteren en recyclen van verpakkingsafval. Ulphard Thoden van Velzen en Marieke Brouwer van Wageningen Food & Biobased Research ontwikkelden in samenwerking met onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen een innovatief model - het Rekenmodel Grondstof uit Verpakkingsafval - om gemeenten een indicatief inzicht te geven hoeveel secundaire grondstoffen uit het ingezamelde huishoudelijk verpakkingsafval is te halen. Ook vertelt het model welke producten waarschijnlijk uit dit afval zijn geproduceerd.

Op basis van specifieke inzamelkarakteristieken én brede kennis over de afzetmarkten voor secundaire grondstoffen, verschaft het rekenmodel gemeenten inzicht in de mate waarin zij bijdragen aan het meer circulair worden van de economie. Ook laat het model zien hoe Nederlandse gemeenten ten opzichte van elkaar scoren op dit gebied.

Het Rekenmodel Grondstof uit Verpakkingsafval beschrijft de hergebruiksketen in drie stappen:

1. Inzamelen via bron-of nascheiden;
2. Sorteren;
3. Recyclen in netto hoeveelheden materiaal.

Het model is beschikbaar in de vorm van een Excelsheet. De gemeente kan zelf de beschikbare data over systemen en hoeveelheden invoeren. Voor informatie die niet op het specifieke gemeenteniveau beschikbaar is, wordt gebruik gemaakt van landelijke gemiddelden. In de meeste gevallen heeft de gemeente echter - als verantwoordelijke voor het gemeentelijk afvalbeheer - direct toegang tot deze gemeente-specifieke informatie, zoals hoeveelheden en vaak ook de samenstelling van het huishoudelijk gemengde restafval en de gescheiden ingezamelde (verpakkings)materialen.

Met deze input berekent het model de hoeveelheden secundaire grondstoffen die ‘binnen de gemeente zijn geproduceerd’. Daarnaast geeft het model aan waar die grondstoffen waarschijnlijk zijn toegepast; dit gebeurt op basis van landelijk gemiddelden.

Het rekenmodel is bedoeld om gemeenten te ondersteunen in hun beleidsbeslissingen, met name ten aanzien van inzamelingssystemen en de keuzes ten aanzien van sortering en recycling. Het model maakt deze beslissingen én de gevolgen daarvan inzichtelijk. Dit stelt gemeenten in staat om: 

• Hun bijdrage aan de circulaire economie in te schatten;
• Ontwikkelingen in de tijd te volgen;
• Het resultaat van het inzamelingsbeleid te communiceren aan de burgers.

Zo vormt het model een beleidsinstrument voor gemeenten, omdat het een op feiten gebaseerd inzicht verschaft ten aanzien van de keuze voor inzamelsystemen, maar ook ten aanzien van de keuze van business partners en/of handelaren op het terrein van sortering.

Het Rekenmodel Grondstof uit Verpakkingsafval laat zich het best uitleggen aan de hand van figuur 1. Het bestaat uit twee componenten:

1. Input vanuit gemeente-specifieke databases en/of nationaal beschikbare databases;
2. Conversie-vergelijkingen die de informatie omzetten in de output parameters.

Gemeenten leveren de input-informatie. Dit zijn de hoeveelheden afval- en materiaalstromen die ze jaarlijks inzamelen en (optioneel) wat de samenstelling van het gemengde huishoudelijk restafval is. Het model rekent door wat dit oplevert in termen van:

• De prestatie van de gemeente in termen van opbrengst voor recycling (netto gemeentelijke recyclingopbrengsten);
• De hoeveelheid secundaire materialen die daarmee kunnen worden geproduceerd en;
• Zelfs het type producten die daar dankzij de gemeentelijke inzameling uit zijn voortgekomen.

Het model doet dat voor vijf categorieën van verpakkingsmaterialen: plastic, papier en karton, glas, metaal en ook voor drankkartons, dat als separate categorie wordt meegenomen.

Een belangrijke onderscheidende karakteristiek van het model is, dat het is gebaseerd op de netto materiaalstromen voor de drie stappen in de recyclingketen (inzamelen via bron- of via nascheiding, sorteren en recyclen). Eerst worden de (bruto) ingezamelde materiaalstromen teruggerekend naar netto materiaalhoeveelheden, dat wil zeggen zonder water en aanhangend vuil. Vervolgens worden de netto materiaalhoeveelheden vermenigvuldigd met de netto materiaalopbrengsten; dit gebeurt op basis van kengetallen over efficiency in de recyclingketens. De specifieke aspecten van het model (zoals welke input vanuit welke databases en welke conversie-formules) zijn vastgelegd in het wetenschappelijk rapport (Thoden van Velzen, Brouwer & Augustinus, 2016).

Het model is doorgerekend voor de nationale gemiddelden en ook voor twee specifieke gemeenten, te weten Boxtel en Franekeradeel (nascheiding). Van deze gemeenten was gedetailleerde informatie over de samenstelling van het restafval via het internet openbaar beschikbaar. Dit maakt het mogelijk om de gemeentelijke performance te kalibreren tegen het nationaal gemiddelde. Overigens, beide gemeenten doen het beter dan (landelijk) gemiddeld. Ook maakt dit het mogelijk om - vanuit de model parameters - aangrijpingspunten te vinden over waar extra inzet de gemeentelijke resultaten met name een boost kan geven.

Figuur 2 geeft de netto recyclingopbrengsten weer in procenten. Deze percentages zijn afgeleid van de beschikbare informatie bij onder andere CBS, Gemeentelijst en NEDVANG. De netto recyclingopbrengsten vallen in deze berekeningen lager uit dan in de officieel gerapporteerde statistieken van het Afvalfonds Verpakkingen. Dit komt doordat:

Ze op netto gegevens zijn gebaseerd;
Naast inzamelen/nascheiden en sorteren ook de recycling wordt meegenomen in de analyse;
Alleen wordt gekeken wordt naar post-consumer verpakkingsmaterialen en niet naar bijvoorbeeld post-industrial verpakkingsmaterialen;
De inschatting van het netto potentieel speciaal is afgeleid uit nadere analyse van gescheiden inzamelingsstromen en het gemengde huishoudelijk restafval. Deze gemeente-specifieke materiaalstromen worden in het model dan uitgedrukt in de producten die dankzij elk van die secundaire stromen kunnen worden geproduceerd (zie de tabel met resultaten van de gemeente Franekeradeel in 2013 in figuur 3).

Met de uitkomsten van het Rekenmodel Grondstof uit Verpakkingsafval kan op gemeentelijk niveau het beleid worden ondersteund, met name bij de keuze voor inzamelingssystemen (bronscheiding dan wel nascheiding) en de keuze van de sorteer- en handelspartners.

Een tweede belangrijke implicatie uit het onderzoek is dat het gebruik van bruto indicatoren (gewicht inclusief aanhangend vuil en water) een verstoord beeld geeft van de werkelijke recyclingefficiëntie van de gemeente. Discussies moeten met name zijn gebaseerd op de netto opbrengsten; hiervoor biedt het in dit onderzoek ontwikkelde model concrete handvatten.

Het model geeft gemeenten ook inzicht hoe goed ze bijdragen aan de circulaire economie en waar nog ruimte voor verbetering zit in hun recyclingschema’s. Het gaat dan met name om de uitdaging om de hoeveelheid ingezameld materiaal te verhogen, zonder daarbij de mate van vervuiling van de gescheiden inzameling te verhogen. Dit kan bijvoorbeeld met communicatiecampagnes en door het gemak voor burgers te verhogen om verschillende soorten afval gescheiden aan te bieden.

Een tweede studie van Wageningen Food & Biobased Research verschaft een gedetailleerd inzicht in het werkelijke inzamelgedrag van huishoudens. Deze studie werd gezamenlijk opgezet en uitgevoerd met de Universiteit van Groningen, dat voor het wetenschappelijk onderzoeksprogramma Sustainable Packaging van het Kennisinstituut Duurzaam Verpakken (KIDV) en het Topinstituut Food & Nutrition (TiFN) onderzoek uitvoerde naar het afdankgedrag van consumenten.

Deze studie richtte zich specifiek op twee gemeenten, Oosterhout en Waalwijk. Deze gemeenten werden gekozen omdat ze de bruto hoeveelheid restafval per huishouden kennen, dicht bij elkaar liggen, hetzelfde inzamelingsysteem hebben voor zowel huishoudelijk restafval (met vier-wekelijkse inzameling via minicontainers) als voor het PMD-materiaal (tweewekelijkse inzameling met zakken voor plastics, drankenkarton en metaal).

Het rekenmodel is in deze deelstudie verder uitgewerkt. De netto inzamelopbrengst wordt hierbij verbijzonderd naar: 

• Gewenste plastic verpakkingen (DPP) en naar verschillende groepen van niet-bedoelde plastic stromen, namelijk:
• Ongewenst plastic verpakkingen (UPP);
• Plastic van niet-verpakkingen (NPP);
• Andersoortig (niet-plastic) restafval (RW).

Voor elk van deze deelgroepen geldt dat de netto inzamelopbrengst gelijk is aan het product van twee factoren, te weten de participatiegraad (PR) voor dat huishouden en de selectiefactor (SF) voor die specifieke deelgroep. De PR is het aandeel van de huishoudens dat deelneemt aan gescheiden inzameling. De SF is de netto inzameling efficiëntie van het deelnemende huishouden voor een bepaald type of groep van verpakkingen.

Als onderdeel van een grotere studie vond de Universiteit van Groningen 392 huishoudens bereid om deel te nemen aan een vragenlijstonderzoek. Deze huishoudens werd gevraagd of zij het onderzoeksteam toestemming wilden verlenen om hun gescheiden PMD- en huishoudelijk restafval nader te laten analyseren, op twee momenten in tijd. Hiervoor gaven uiteindelijk 36 huishoudens toestemming. Uiteindelijk werden elf huishoudens in Oosterhout en elf huishoudens in Waalwijk (waarvan er later een uitviel) in de studie betrokken.

Van de 21 huishoudens werden zowel het restafval als het PMD-materiaal twee keer nader geanalyseerd op gewicht en gedetailleerde samenstelling. Daarnaast werden ook referentie steekproeven genomen en geanalyseerd van het gemeentelijke huishoudelijk restafval bij de overslagstations: twee big bags (90 en 150 kg) van huishoudelijk restafval en één big bag PMD (70 kg) van beide gemeenten.

De koppeling van gegevens op gemeentelijk niveau en die op huishoudniveau leverde een nieuwe methode op om de inzamelefficiëntie van gescheiden ingezameld PMD in detail te kunnen bestuderen. Dit was voorheen niet mogelijk of heel arbeidsintensief, hierdoor bleef een belangrijke parameter van gescheiden inzamelsystemen (de participatiegraad) vaak onderbenut. Om deze nieuwe analyse te kunnen verrichten, is het nodig om te veronderstellen dat er verpakkingstypes bestaan die zo goed als volledig gescheiden worden ingeleverd door de burger. In deze studie betref dat transparante grote PET-flessen, PE-flessen voor niet dranken en transparante kleine PET-flessen.

De nieuw ontwikkelde methodologie werd benut om eerder verkregen inzameldata van twaalf gemeenten met verschillende PMD-inzamelsystemen te her-analyseren. Deze analyse suggereert dat de participatiegraad sterk afhankelijk is van het type inzamelsysteem, terwijl het aandeel gewenste (PMD-)verpakkingen dat door burgers gescheiden wordt ingezameld (SF) betrekkelijk constant is.

De analyses geven voor PMD inzicht in het feit dat de participatiegraad (hoeveel mensen doen mee) sterk verschilt met het type inzamelingsmethode, terwijl de selectiefactor (hoe goed scheiden de deelnemende huishoudens hun afval) relatief stabiel is, ongeacht de inzamelingsmethode. Gemeenten zouden zich vooral moeten richten op een toename van het aantal deelnemers, bij voorkeur op manieren die tegelijkertijd mogelijk ook de selectiefactor nog (wat) verder doet toenemen.

Een belangrijke gevolgtrekking uit deze bevindingen is ook dat er mogelijk een limiet zit aan de hoeveelheid plastic verpakkingsafval die kan worden teruggehaald via gescheiden inzameling. Dit omdat de selectiefactor onafhankelijk is van de inzamelingsmethode en ongeveer 70% bedraagt. Bij deze bevindingen moet rekening worden gehouden met het feit dat het slechts 21 huishoudens aan het onderzoek deelnamen en dat deze huishoudens op voorhand zelf toestemming hadden gegeven om hun huishoudelijk PMD- en restafval nader te onderzoeken. Het kan zijn dat ze daardoor extra gemotiveerd waren in hun scheidingsgedrag.

Publicaties die beschikbaar vrij van copyright zijn, kunt u hier downloaden.

Thoden van Velzen, EU, Brouwer, MT & Augustinus A (2016), Contributions of municipalities to the recycling of post-consumer packages: scientific basis for a municipal recycling model. Wageningen: Wageningen Food & Biobased Research. Publiek Rapport nummer 1687.

Thoden van Velzen, EU, Brouwer, MT & Feil A (2019), Collection behaviour of lightweight packaging waste by individual households and implications for the analysis of collection systems. Waste management, Volume 89, 15 April 2019, Pages 284-293.

Klik hier voor een download van het Rekenmodel Grondstof uit Verpakkingsafval.

Lees hier het interview met onderzoeker Ulphard Thoden van Velzen.