Naam onderzoek: Agent based modelling voor een circulaire economie (ACE)

Wat?
In het SPR Strategisch Programma RIVM (Strategisch Programma RIVM) project Agent Based Modelling for the Circular Economy (ACE) onderzoekt het RIVM, zowel theoretisch als praktisch, of agent based modellering (ABM) een bruikbare methode is voor het ondersteunen van de transitie naar een circulaire economie (CE). Dit is een methode om met simulatiemodellen inzicht te krijgen in de dynamiek van transitievraagstukken. Zo zijn maatschappelijke vragen beter te beantwoorden. 

Waarom?
Overheden staan voor grote opgaven, zoals de maatschappelijke transitie naar een circulaire economie en een duurzaam energiesysteem. Hoe kunnen we bijvoorbeeld in onze sociale en economische behoeften voorzien zonder het milieu te schaden? En hoe moeten we omgaan met overconsumptie van onze natuurlijke hulpbronnen? Deze opgaven vereisen onderzoek vanuit een systeemperspectief. Daarbij wordt gekeken naar de elementen waaruit een systeem bestaat, de relaties daartussen en de invloed daarvan op de verandering van het geheel. In dit onderzoek gaan we verder dan analyseren van afzonderlijke elementen, zoals de hoeveelheid gerecyclede zonnepanelen. We kijken ook naar onderliggende mechanismen en interacties tussen actoren en hun omgeving. Bijvoorbeeld hoe gedrag van consumenten invloed heeft op hergebruik en recycling. Het is belangrijk om alles in samenhang met elkaar te bekijken. Inclusief mogelijke compromissen en elkaar versterkende effecten. Zo kan een duidelijk beeld ontstaan van de dynamiek van de transitie. ABM is methode om dit inzichtelijk te maken. 

Hoe?
Dit project bestaat uit drie onderdelen:

• De methode ABM en de toepassing op de circulaire economie theoretisch leren kennen. Wat is het? Hoe kunnen we het toepassen en wat zijn alternatieven? Hiervoor deden we een systematische literatuurreview (under review).
• De methode ABM praktisch leren kennen door samen met studenten twee ABM modellen te bouwen voor een CE-vraagstuk.
• Afwegen of investeren in ABM voor CE en mogelijk andere transities voor het RIVM toegevoegde waarde heeft. En hoe die investering er idealiter uitziet. Dit doen we door interne workshops binnen het RIVM te organiseren. En middels interviews met externe internationale experts. Aan de hand hiervan schrijven we een visie voor het RIVM.

Samenwerking
Vanuit het ACE angiotensine converting enzym (angiotensine converting enzym)-project bundelen we de krachten binnen het RIVM, onder andere door het starten van een community of practice voor complex adaptive system science. De opgedane kennis over ABM komt zo ook beschikbaar voor andere onderwerpen waarvoor deze methode nuttig kan zijn, zoals duurzame zorg. Daarnaast bouwen we een netwerk van academische partners, ministeries, kennisinstellingen en bedrijven die werken aan complex adaptive system science. Ook faciliteren we met partners uit ons netwerk (o.a. TU Technische Universiteit (Technische Universiteit) Delft, TU Eindhoven, LPB Insights, EZK Economische Zaken en Klimaat (Economische Zaken en Klimaat) en de circulaire maakindustrie) vier interactieve workshops op het thema ABM en CE. 

Projectnaam: Circular Economy - Towards Rational Alignment of a Network of Transitional Sustainability Innovation Teams in Europe (CE-Transit)

Wat?
CE Conformité Européenne (Conformité Européenne)-Transit werkt internationaal samen aan de ontwikkeling van gevalideerde en internationaal aanvaarde methoden. Deze zijn bedoeld om verschillende soorten ecologische voetafdrukken te bepalen. Deze methoden maken inzichtelijk of:

• een beoogde stap op weg naar de circulaire economie ook leidt tot een duurzamer, veiliger en gezonder milieu,
• een gerealiseerde stap heeft geleid tot de bedoelde effecten,
• er sprake is van afwenteling tussen voetafdrukken (bijv. veiliger, maar minder duurzaam of andersom), of dat er juist sprake is wederzijdse versterking.

Waarom?
Onze wereldwijde ecologische voetafdruk is te groot. Bij de huidige mondiale productie en consumptie zijn er 1,6 aardbollen nodig.  Daarom is de overgang (transitie) naar een circulaire economie noodzakelijk.  Dit kan leiden tot andere productenstromen, andere emissies en andere voetafdrukken. Maar die zijn niet altijd duurzaam, veilig en gezond. Het RIVM heeft kennis en ervaring die nuttig zijn voor dit soort grote transities. We kijken daarbij naar gezondheid, veiligheid en duurzaamheid.

Hoe?
Het RIVM draagt bij aan verschillende internationale samenwerkingsverbanden:

• United Nations Environment Programme (UNEP United Nations Environment Programme (United Nations Environment Programme)): Life Cycle Initiative methoden; bijdragen aan “Creation of a Global Life Cycle Impact Assessment Method” (GLAM-3).
• USEtox: internationaal geharmoniseerde methoden voor het bepalen van (eco)toxiciteit.
• Joint Research Center (JRC Joint Research Centre (Joint Research Centre)) van de Europese Commissie, samen met Rijksuniversiteit Nijmegen (RUN): onderzoeksprojecten over ‘Safe & Sustainable by Design’ en economische aspecten van de transitie naar een circulaire economie.
• Vertegenwoordiging via de mondiale beroepsvereniging SETAC in ondersteuning  van het overleg voor belangengroepen (High Level Round Table) bij het uitvoeren van de ‘European chemical strategy for sustainability’ (CSS).

Resultaten

• Indicatoren en methoden om de transitie naar een circulaire economie  te meten.
• Databases met gegevens over chemische stoffen en hun impact op mens en milieu.
• Praktisch toepasbare kennis door de betrokkenheid van samenwerkingspartners.

Naam onderzoek: DIRECT

Waarom?
In de circulaire economie gaan producten langer mee. Ze moeten eenvoudig gedeeld, hergebruikt, gerepareerd, en gerecycled kunnen worden. Daarnaast moeten producten en de materialen waarvan ze gemaakt worden geen gevaar opleveren voor gezondheid en milieu. Ook moeten ze duurzamer worden. Om al deze doelen zo goed mogelijk te behalen moeten ontwerpers samen met afnemers, gebruikers en afvalverwerkers stil staan bij deze onderwerpen en keuzes maken.
 
Hoe?
Het RIVM deed drie praktijkonderzoeken. In elk praktijkonderzoek is in kaart gebracht wat veiligheid, duurzaamheid en circulariteit betekent voor de desbetreffende sector. Op basis daarvan is gekeken wat beter kan en wat daarvoor nodig is. Bijvoorbeeld door rekenmodellen te ontwikkelen om de milieu-impact te berekenen. Of door met belanghebbenden in gesprek te gaan over kansen en belemmeringen. Maar ook praktische handvatten te bieden voor ontwerpers. 

Resultaten en conclusies
DIRECT ontwikkelde een routekaart voor circulair, gezond en veilig ontwerpen. De routekaart verkent in 7 stappen verschillende duurzaamheidsprincipes en maakt deze inzichtelijk en meetbaar. Er is ook een 'tool’ om indicatoren te kiezen voor een gezond, veilig en duurzaam ontwerp: sustainabilitymethod.com. De praktijkonderzoeken zijn gedaan voor de sectoren Industriële biotechnologie, Plastic medische hulpmiddelen en Zonnepanelen.

Ontwerpers, onderzoekers en ketenpartijen kunnen de routekaart gebruiken om samen producten circulair, veilig en duurzaam te ontwerpen.

Naam onderzoek: Quality included sOlutioN sceNario Exploration for a save and sustainable Circular economy Transition (QONNECT)

Wat?
In de overgang naar een circulaire economie moeten strategische besluiten worden genomen. Het RIVM wil dit ondersteunen door de milieubeoordeling van circulaire oplossingen te verbeteren. Zo kunnen bedrijven, burgers en beleidsmakers makkelijker de juiste keuzes maken. 

In QONNECT ontwikkelen wij methodes om effecten van circulaire oplossingen te bepalen. Daarbij kijken we naar de hele levenscyclus van een product. Een breed scala aan milieueffecten, inclusief veiligheid van stoffen, wordt hierin meegenomen. 

Waarom
Bij keuzes voor circulaire oplossingen is het belangrijk om te weten of deze ook veilig en duurzaam zijn. Hiervoor zijn verschillende instrumenten beschikbaar. Sommige geven inzicht in milieueffecten op het niveau van een product (microniveau). Bijvoorbeeld wat het effect is als een kilogram plastic wordt vervangen door gerecycled plastic. Andere instrumenten geven inzicht op landelijk niveau (macroniveau). Bijvoorbeeld wat de effecten zijn van gerecycled katoengebruik in Nederland. 

QONNECT combineert beschikbare instrumenten om zo te komen tot een inschatting van milieueffecten. Deze worden vervolgens gekoppeld aan bestaande beleidsdoelen. Zo kan tijdig worden geanticipeerd op mogelijke risico’s. Daarnaast worden oplossingen samen met de sector, beleidsmakers en andere belangrijke stakeholders uit de keten in beeld gebracht. Zo komen we tot oplossingen die ook in de praktijk als realistisch en belangrijk worden gezien. 

Hoe
In het eerste deel van dit project zijn knelpunten en oplossingen voor het bereiken van een circulaire keten in kaart gebracht. Plastic in de automobielindustrie is gebruikt als casestudy, omdat plastic een grote materiaalstroom is die ook belangrijk is voor beleid. 

In het tweede deel van het project is een methode uitgewerkt om de milieueffecten  van circulaire oplossingen op landelijk niveau te bepalen en deze te koppelen aan beleidsdoelen. De focus lag op veiligheid van stoffen. Voor deze casus keken we naar katoenen denim jeans. Hiervoor zijn, samen met stakeholders, verschillende scenario’s gespecificeerd. Deze varieerden in technieken, processen en consumentengedrag. Maar ook de gevolgen van beleidsveranderingen zijn meegenomen.  

Samenwerking
Stakeholdernetwerken zijn opgezet om kennis uit te wisselen, (wettelijke) kaders in kaart te brengen, publiek toegankelijke publicaties uit te brengen en workshops te houden. Hierdoor kunnen we beter samenwerken aan veilige en duurzame beoordelingsmethoden voor circulair ontwerp. In focusgroepen is de hele keten van ontwerp tot recycling bij elkaar gebracht. Om aansluiting te vinden met beleid, betrokken we ook het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat. Het RIVM werkt daarnaast samen met organisaties als PBL Planbureau voor de Leefomgeving (Planbureau voor de Leefomgeving) (Planbureau voor de Leefomgeving), CPB Centraal Planbureau (Centraal Planbureau) (Centraal Planbureau) en Radboud Universiteit om wetenschappelijke data en kennis te integreren.

Resultaten en conclusies

• Een overzicht van mogelijke oplossingen voor knelpunten die de transitie naar een circulaire economie tegenhouden als het gaat om plastics. We zijn begonnen met het ontwikkelen van methoden om de consequenties van deze oplossingen voor mens en milieu (duurzaamheid, veiligheid en gezondheid) waar mogelijk door te rekenen. Deze lessen gelden vermoedelijk voor meer soorten materiaal.
• Concrete oplossingen voor knelpunten in de automobielindustrie. Deze zijn in samenwerking met stakeholders vastgesteld.  
• Als belangrijkste knelpunten worden opgelost, wordt het voor stakeholders ook steeds belangrijker om de effecten van oplossingen integraal te kunnen doorrekenen op duurzaamheid en veiligheid. Het onderzoek heeft dan ook geresulteerd in een doorontwikkeling van de Solution-focused Sustainability Assessment methode om samen met stakeholders effecten te berekenen.
• Ervaring met verschillende methoden om effecten te berekenen. Een dynamische materiaalstroomanalyse van brandvertragers in automobiel plastics gaf inzicht in zes mogelijke verbeterscenario’s en de effecten. Geen enkel scenario gaf duidelijk de meeste winst. 
• Inzicht in de belangrijkste beleidsmaatregelen om naar een circulaire economie te gaan. Onder andere  het belonen van plastic recycling in de automobielindustrie en het verminderen van gebruik van auto’s.  Meer onderzoek is nodig naar alternatieven voor zorgwekkende stoffen

Zie ook:

• Artikel in kunststof-magazine : De circulaire kunststofketen: wat zijn de knelpunten?
• Solution-focused sustainability assessments for the transition to the circular economy: The case of plastics in the automotive industry. Journal of Cleaner Production 2023; 358:131606
   

Naam onderzoek: Recycling techNologies for Existing Waste  RENEW 

Veel afvalstoffen worden nu nog verbrand of gestort, maar dit moet veranderen. Het RIVM richt zich in het project RENEW op veilige en duurzame recycling van afvalstoffen.  

Wat?
De eerste fase van RENEW richtte zich op kennisontwikkeling. De focus lag op innovatieve technologieën die bijdragen aan hoogwaardig hergebruik van afvalstromen met zorgwekkende stoffen.

Met het Safe and Sustainable Material Loops-framewerk (SSML-raamwerk) van het RIVM is het mogelijk om te toetsen of de innovatieve technologieën voldoende veilig en duurzamer zijn dan de huidige verwerking. In RENEW is gewerkt aan verbetering en het beter toepasbaar maken van het SSML-raamwerk voor stakeholders (zoals vergunningverleners en verwerkers). Zo zijn de modules voor circulariteit en duurzaamheidsbeoordeling van recycling van reststromen verbeterd.

Waarom?
Veel afvalstoffen worden nu nog verbrand en gestort om een veilige verwerking te borgen. Om circulair te worden en voor een lagere milieu-impact te zorgen zullen meer materialen verwerkt moeten worden tot secundaire grondstoffen en nieuwe producten. Deze moeten veilig zijn voor mens en milieu. 

Een nieuwe verwerking die veilig is hoeft niet duurzamer te zijn dan de huidige verwerking. En een meer duurzame verwerking kan minder veilig zijn. Daarom is het belangrijk om tot een meer integrale afweging te komen.  

Hoe?
Voor alle reststromen uit het landelijk afvalplan (LAP3) is nagegaan of, en zo ja welke innovatieve technologieën beschikbaar zijn. Deze technologieën richten zich op verwerking van reststromen met veel ZZS Zeer Zorgwekkende Stoffen (Zeer Zorgwekkende Stoffen). Met als resultaat een hoogwaardiger hergebruik. Om tot deze inzichten te komen is literatuuronderzoek gedaan en zijn interviews met stakeholders gehouden. 

Om het SSML-raamwerk verder te ontwikkelen en te laten aansluiten bij de wensen van gebruikers zijn stakeholders geraadpleegd. Hen is gevraagd wat ze nodig hebben om de veiligheid van een materiaalstroom en de verandering van de milieubelasting te kunnen beoordelen. Daarvoor zijn ook twee casussen uitgewerkt in samenwerking met verwerkers. Het onderdeel straling is aan het SSML-raamwerk toegevoegd.

Daarna zijn twee verdiepende studies gedaan:

1. Er is nagegaan hoe bij recycling de beoordeling van de milieu-impact verbeterd kan worden. Hiervoor is een literatuurstudie gedaan naar circulariteitsindicatoren en vergelijkende levenscyclusanalyse.
2. Ook is gekeken hoe Maatschappelijke Kosten Baten Analyse (MKBA maatschappelijke kosten-batenanalyse (maatschappelijke kosten-batenanalyse)) en Multi Criteria Analyse (MCA Medisch Centrum Alkmaar (Medisch Centrum Alkmaar)) kunnen helpen tot een afweging te komen van milieuwinst en milieu- en gezondheidsrisico’s.

Resultaten en conclusies
De vier studies leverden de volgende resultaten op:

• RIVM Rapport ‘Een inventarisatie van innovatie in recycling van afvalstromen met zorgstoffen’.
• RIVM-Rapport Recycling van materialen. Behoeften en aandachtspunten bij de beoordeling van veiligheid en duurzaamheid’. 
• Artikel ‘Environmental and circularity assessments made accessible for policy making’  
  • Dit artikel gaat in op hoe we vergelijkende levenscyclusanalyse (LCA Life Cycle Analyses (Life Cycle Analyses)) en circulariteitsindicatoren toegankelijk kunnen maken voor een beleidscontext. LCA vraagt om veel data en de resultaten zijn vaak complex om te interpreteren. Daarnaast bestaat er een veelvoud aan circulariteitsindicatoren. Het versimpelen van LCA doen we door bepaalde levensfases buiten beschouwing te laten. En door de milieu-impact te versimpelen tot de emissie van broeikasgasemissies en landgebruik. Circulariteitsindicatoren hebben we ingedeeld op basis van hun plek in de materiaalkringloop. Beide methoden kunnen helpen keuzes tussen verwerkingsmethoden te maken.
• Artikel ’Integrated assessment for a safe and sustainable circular economy; From precautionary limit values to acceptable, balanced risks taking into account all main impacts’ 
  • Wat is de beste handelingsoptie met bestaand afval, rekening houdend met zowel veiligheid, duurzaamheid en andere mogelijk relevante impacts binnen een circulaire economie? We laten in dit artikel zien hoe het SSML-raamwerk aangevuld kan worden met Multicriteria Decision Analysis (MCDA) en social Cost Benefit Analysis (sCBA). Hierdoor kan er makkelijker gekozen worden tussen bestaande en nieuwe recyclingopties. Om de besluitvormer te ondersteunen is de hiërarchische benadering en de nutsmaximalisatie-benadering uitgewerkt. Aan de hand van een casus over cellulose uit afvalwater laten zien wat de verschillen zijn.

Vervolg
Op basis van de uitkomsten van RENEW zal het SSML-raamwerk worden geactualiseerd en in één of meerdere instrumenten toegankelijker worden gemaakt om te gebruiken. Stakeholders worden betrokken bij de verdere ontwikkeling. 

Naam onderzoek: Examining Circulair Conduct – ECCO 

Wat
In ECCO onderzochten we het circulaire gedrag van burgers. Daarbij gaat het zowel over consumptieve keuzes en gedragingen als over sociaal-politieke keuzes van burgers. In het project richtten we ons op de volgende aspecten: 

• Wat de mogelijke rollen zijn die het RIVM in een transitie naar meer circulaire consumptie zou kunnen vervullen
• Wat er bekend is over circulaire gedragingen door consumenten en welke factoren daarbij een rol spelen
• Wat de onderlinge samenhang is tussen de factoren en op welke manier ze keuzes voor circulaire gedragingen sturen
• Hoe burgers meer kunnen worden betrokken bij circulaire oplossingen. 

Waarom
Er zijn veel ontwikkelingen en onzekerheden waarmee we nú rekening moeten houden om in 2050 op een veilige, gezonde en duurzame manier een circulair Nederland te hebben. Deze transitie vraagt om de integratie van verschillende soorten kennis, de inzet van overheden, ontwerpers, producenten en afvalverwerkers én om veranderingen in het gedrag van burgers. Daarbij is meer inzicht nodig over hoe de verschillende partijen elkaar beïnvloeden en hoe onderliggende sociaal-psychologische mechanismen werken. Zulke kennis biedt aanknopingspunten voor de ontwikkeling van bruikbare oplossingen om de transitie te ondersteunen.  

Hoe?  
In ECCO is het circulaire gedrag van burgers onderzocht met behulp van literatuuronderzoek, en gesprekken met experts. Daarnaast zijn interviews en een vragenlijst afgenomen onder burgers om meer inzicht te krijgen in hun circulaire kledingkeuzes. Ook is er een participatieproject waarin burgers samen nadachten over circulaire kledingkeuzes oplossingen uitgevoerd.  

Resultaten
Het project heeft de volgende resultaten opgeleverd. 

• Een verkenning van circulaire consumptie en het draagvlak voor oplossingen en afwegingen rond CE Conformité Européenne (Conformité Européenne)-transitie.
• Een analyse van de kansrijke rollen voor het RIVM op het gebied van circulaire consumptie.
• Een wetenschappelijk artikel over de barrières die burgers ervaren bij het kiezen voor circulaire kleding en de rol van de ecologische voetafdruk in de publieksvoorlichting.
• Een dynamisch verklaringsmodel voor kledingkeuzes van burgers dat de mogelijke interacties tussen overheden, bedrijven en burgers beschrijft en verschillende oplossingen om circulair gedrag te stimuleren, doorrekent (uitgevoerd door studenten van de TU Technische Universiteit (Technische Universiteit)-Delft). 
• Een evaluatie van een participatieve methode om burgers te betrekken.