Rimpelingen - Onderzoek naar de invloed van lage Rijnwaterstanden op de Nederlandse economie

Co-auteur: Dirk Jansen

Lage rivierwaterstanden kunnen worden beschouwd als door het klimaat veroorzaakte negatieve aanbodschokken die leiden tot lagere productie en hogere prijzen. In dit artikel richten we ons op de effecten van lage waterstanden in de Rijn op het goederenvervoer. Meer specifiek onderzoeken we het effect op de vrachtvolumes die over de rivier worden vervoerd in Nederland en op de Nederlandse industriële en bouwproductie sinds 2005. Uit onze analyse blijkt dat de internationale vrachtvolumes dalen wanneer de waterstand onder een kritisch niveau zakt. Het effect op binnenlands vrachtvervoer is statistisch niet significant. We vinden ook dat het kortetermijneffect van lage waterstanden op de Nederlandse industriële productie niet significant is. Als het klimaat echter verder opwarmt, kan droogte in de toekomst een significant effect hebben.

Inleiding

De Rijn, die begint in de Zwitserse Alpen, langs de Duits-Franse grens loopt, door het binnenland van Duitsland stroomt en uiteindelijk via Nederland de Noordzee bereikt, is de drukst bevaren rivier van Europa. Zo'n 7.000 binnenschepen bevaren de Rijn en vervoeren jaarlijks 200 miljoen ton over de Nederlands-Duitse grens. Dagelijks passeren zo'n 600 Rijnschepen de Nederlands-Duitse grens, waarvan de meeste onder Nederlandse vlag varen. De Rijn is de belangrijkste transportroute voor de Duitse industrie en verbindt de haven van Rotterdam, de grootste haven van Europa, met het Rijn-Ruhrgebied, het industriële hart van Duitsland.

In de afgelopen jaren, met name in 2018 en 2022, waren er perioden van droogte die leidden tot zeer lage waterstanden in de Rijn, waardoor de binnenvaart ernstig werd beperkt en de Duitse industrie werd afgeknepen. Lagere waterstanden beperken geleidelijk de transportcapaciteit van binnenschepen, omdat de maximaal beschikbare diepgang van het schip afneemt. Bij bepaalde waterstanden kunnen schepen elkaar niet meer passeren op smalle knelpunten, waardoor de transportcapaciteit van de rivier nog verder afneemt. Tot slot, als het waterpeil onder de minimaal toegestane diepte voor de binnenvaart zakt, komt het verkeer tot stilstand. Het grootste knelpunt in de Rijn bevindt zich bij het Duitse stadje Kaub. Volgens het Kiel Institute for the World Economy daalt de industriële productie met 1 procent als het waterpeil bij Kaub 30 dagen onder de 78 centimeter zakt. Industrieën die aan de Rijn gevestigd zijn omvatten onder andere de staalindustrie, de chemische industrie en producenten van bouwmaterialen.

De Rijn heeft een pluvio-nivaal regime, wat betekent dat het een rivier is die wordt gevoed door zowel regen als smelwater van sneeuw. Als het in het voorjaar warmer wordt, begint de sneeuw in de Alpen te smelten en komt er geleidelijk water in de Rijn terecht. Het water wordt tijdelijk opgeslagen in de Alpenrandmeren, wat een afvlakkend effect heeft op de afvoer van de Rijn. Stroomafwaarts van Bazel neemt het pluviale regime van de Rijn geleidelijk toe.

Door de klimaatverandering zal het Rijnregime echter veranderen. Naarmate het klimaat warmer wordt, neemt de hoeveelheid neerslag toe. Er zal ook meer neerslag vallen in de winter, maar door de hogere temperaturen zal er minder sneeuw vallen. Omdat het sneeuwdek minder dik zal zijn, zal de sneeuw in het voorjaar sneller smelten. Bovendien leidt een warmer klimaat tot een toename van de frequentie van extreme regenval. De Rijn zal dus veranderen in een regenrivier en de waterstanden in de rivier zullen volatieler worden. Dit leidt tot een verhoogd risico op extreem hoge waterstanden en overstromingen, meestal in het voorjaar. In de zomer zal er minder neerslag vallen. Bovendien zal er door de hogere temperaturen meer water verdampen. Deze combinatie leidt tot een verhoogd risico op extreem lage waterstanden.

Daarom is het belangrijk om de economische effecten van waterstanden te begrijpen. Dit artikel onderzoekt de effecten van lage waterstanden in de Rijn op de Nederlandse verwerkende industrie en bouw.

Gegevens

Gegevens over de waterstand in de Rijn zijn afkomstig van Bloomberg en Rijkswaterstaat. Gegevens over de binnenvaart, vrachtvolumes en economische output van industriële sectoren en de bouw zijn afkomstig van het Centraal Bureau voor de Statistiek (CBS). We testen meerdere versies van de relatie waarbij we de vracht opsplitsen in nat, bulk en container en waar mogelijk het totale vrachtvolume, de totale afgelegde afstand en het volume vermenigvuldigd met de afstand. Het CBS splitst de vrachtgegevens ook op in binnenlands, uitgaand, inkomend en doorvoer. We onderzoeken elk van deze relaties afzonderlijk. De gegevens over de wereldhandel zijn afkomstig van het Centraal Planbureau (CPB).

Methodologie

Onze empirische analyse is opgesplitst in twee fasen. In de eerste fase onderzoeken we de invloed die de lage waterstand, zoals gemeten bij Kaub, heeft op het vrachtvervoer over de Rijn in Nederland. In de tweede fase schatten we het effect van lage waterstanden op de industriële productie en de bouw in Nederland.

Resultaten: Effect op het goederenvervoer

De resultaten van de regressieanalyse in fase 1 zijn samengevat in tabel 1. Uit de analyse blijkt dat lage rivierstanden bij Kaub een significante invloed hebben op het vrachtvervoer in Nederland. Een extra dag met lage waterstand vermindert het totale gewicht dat over de rivier wordt vervoerd met 0,5%. Dit betekent dat een reeks van dertig opeenvolgende dagen onder de drempel het vrachtvervoer met ongeveer 15% vermindert. Uit onze analyse blijkt ook dat de effecten aanhouden - de coëfficiënt op de eerste vertraging van de waterstand is -0,3, wat betekent dat dertig opeenvolgende dagen onder de drempel leiden tot een cumulatieve vermindering van het vrachtvervoer met 24% gedurende twee maanden. Beide coëfficiënten zijn significant op 1%-niveau en de resultaten zijn robuust voor de verschillende vrachtcategorieën (nat, bulk en container).

Om dit in de juiste context te plaatsen: de ernstigste recente droogteperiode vond plaats in de tweede helft van 2018, toen het waterpeil ongeveer 80 dagen onder de drempelwaarde daalde. Recenter, in 2022, daalde het waterpeil 37 dagen op rij.

Vervolgens laat onze analyse zien dat inkomend, uitgaand en doorgaand vrachtvervoer ernstige gevolgen ondervindt van de lage waterstanden en dit is het meest uitgesproken voor containervracht, maar ook relevant voor droge en bulkvracht. Een opmerkelijke uitzondering is binnenlandse vracht, die grotendeels geen last heeft van de lage waterstanden in Kaub.

Het belang van de waterstand bij Kaub voor het vrachtvervoer over de binnenwateren in Nederland wordt grotendeels bepaald door het internationale vrachtvervoer (inkomend, uitgaand en doorvoer) en weerspiegelt als zodanig het belang van de wereldhandel voor het vervoer over de binnenwateren in Nederland, met Rotterdam als belangrijke Europese haven en Duitsland als belangrijke exporteur en importeur van industrieproducten. Onze resultaten laten ook zien dat de lage waterstanden bij Kaub niet leiden tot een significante verstoring van het vrachtvervoer dat uitsluitend over de binnenwateren in Nederland plaatsvindt.

Een belangrijke reden voor het verschil tussen binnenlandse en internationale vrachten is dat het water in en rond Nederland doorgaans dieper is dan in Kaub. De Rijn is bijvoorbeeld gemiddeld ongeveer 1,8 meter dieper in Duisberg-Ruhrort dan in Kaub en de laagste waterdiepte in Duisberg-Ruhrort in de afgelopen vijf jaar was 1,5 meter, wat ruim boven de kritische drempel ligt.

Resultaten: Effect op de Nederlandse industrie en bouwnijverheid

De resultaten van fase 2 van onze analyse voor de belangrijkste sectoren en de subsectoren worden weergegeven in tabel 2 en 3 hieronder:

De boodschap is consistent in alle sectoren die we in beschouwing hebben genomen - perioden van lage waterstanden bij Kaub hebben geen significante invloed op de economische productie. Met andere woorden, de industriële productie in Nederland wordt grotendeels niet beïnvloed door ontwikkelingen aan de Rijn bij Kaub. Dit geldt zowel voor de grote industriële groepen als voor de vier subsectoren van de verwerkende industrie.

De resultaten van de tweede fase komen ook overeen met onze bevinding dat het volume van het binnenlandse goederenvervoer binnen Nederland immuun is voor ontwikkelingen op de Rijn in Kaub.

Beperkingen

In deze analyse wordt alleen gekeken naar het effect van lage waterstanden op de Rijn op de Nederlandse industriële en bouwproductie, maar er is ook een verhoogde kans op extreem hoge waterstanden en overstromingen. Hoge waterstanden kunnen ook gevolgen hebben voor de scheepvaart, omdat ze de werking van binnenvaartterminals kunnen belemmeren of binnenwateren onveilig kunnen maken door drijvende objecten, of omdat schepen niet onder bruggen of door sluizen kunnen varen. We houden in deze analyse geen rekening met de gevolgen van hoge waterstanden.

Ook kan de relatie tussen lage waterstanden in de Rijn en de productie van de Nederlandse industrie niet-lineair zijn. Als het klimaat verder opwarmt, kunnen droogteperioden in de toekomst nog heviger worden, wat tot nog lagere waterstanden kan leiden. Hoewel het water in het Nederlandse deel van de Rijn dieper is dan in Duitsland, kan een nog lagere waterstand ook gevolgen hebben voor de binnenvaart in Nederland. Uit onderzoek van het Kiel Institute for the World Economy naar de gevolgen voor de Duitse economie blijkt dat de economische impact aanzienlijk kan zijn.

Een andere beperking is dat een toenemende frequentie van droogte de investeringen in Duitsland zou kunnen schaden. Aangezien Duitsland de belangrijkste handelspartner van Nederland is, zou dit kunnen leiden tot effecten van de tweede en derde orde.

Tot slot is onze analyse beperkt tot de volume-effecten van lage waterstanden, maar er is ook een vrachtkostenelement dat meespeelt wanneer de rivierwaterstanden onder verschillende drempels zakken. Scheepseigenaren leggen een 'laagwatertoeslag' op die omgekeerd evenredig is met het waterpeil - de toeslag stijgt naarmate het waterpeil daalt. Deze kosten vertegenwoordigen de directe kosten van lage waterstanden op de Rijn, maar daarnaast zijn er ook andere indirecte kosten die we in onze analyse buiten beschouwing laten. De verstoring van het waterpeil kan bedrijven bijvoorbeeld aanmoedigen om zich voor te bereiden op dreigende verstoringen door nieuwe opslagfaciliteiten te bouwen en te onderhouden en hogere voorraadniveaus aan te houden.

Conclusie

In deze analyse beoordelen we het effect van lage waterstanden op de Rijn op het Nederlandse goederenvervoer over de binnenwateren en de Nederlandse industriële productie. We laten zien dat verstoringen van het rivierpeil als gevolg van droogte een aanzienlijke invloed hebben op het vrachtvolume dat in Nederland over de rivier wordt vervoerd. Het effect is het grootst voor internationale vracht en niet zozeer voor binnenlandse vracht. Meer specifiek vinden we dat dertig opeenvolgende dagen onder de drempel leidt tot een cumulatieve vermindering van 24% van het vrachtvervoer over een periode van twee maanden.

De droogteperioden die in 2018 en 2022 schade hebben toegebracht aan de Duitse economie en aan het Nederlandse goederenvervoer over de binnenwateren, hebben geen significante gevolgen gehad voor de output van de Nederlandse industrie en bouwsector. Een belangrijke reden voor dit verschil is dat veel Nederlandse industriële bedrijven aan de kust of in zeehavens zijn gevestigd, waardoor de meeste geen invloed ondervinden van de lagere waterstanden in de Rijn. Een andere verklaring is dat het grootste deel van de Duitse bedrijvigheid die schade ondervindt van lage waterstanden zich stroomopwaarts van het grote knelpunt Kaub bevindt. Aangezien Nederland een lager gelegen land is en stroomafwaarts van Kaub ligt, zijn de waterstanden aanzienlijk hoger in het Nederlandse deel van de Rijn. Uit onze analyse blijkt dat de binnenvaart binnen Nederland geen gevolgen ondervond van de droogteperioden in 2018 en 2022.

Hoewel de Nederlandse economische productie minder wordt beïnvloed door lage waterstanden in de Rijn dan de Duitse economie, is voorzichtigheid geboden. De Rijn is momenteel een sneeuw- en regenrivier. Naarmate het klimaat warmer wordt, zullen de waterstanden meer afhankelijk worden van regen en zal de frequentie van extreme regenval toenemen. De Rijn zal dus veranderen in een regenrivier en de waterstanden in de rivier zullen volatieler worden, wat leidt tot een verhoogd risico op overstromingen in het voorjaar en een verhoogd risico op extreem lage waterstanden in de zomer. Onze studie richtte zich op de volume-effecten van lage rivierstanden op de korte termijn, maar er zijn ook de negatieve prijseffecten van de 'laagwatertoeslag' en de effecten van aanpassing op de langere termijn, die kunnen leiden tot een omschakeling naar duurder wegtransport, extra opslagfaciliteiten en hogere voorraadniveaus. De prijs- en volume-effecten op de langere termijn moeten verder worden onderzocht.

Tot slot kunnen frequentere droogteperioden en overstromingen, die de industriële productie belemmeren en leiden tot hogere transportkosten voor bedrijven, de bedrijfsinvesteringen in de Duitse industrie, een kapitaalintensieve sector, schaden. Aangezien dit probleem in de toekomst naar verwachting ernstiger zal worden als gevolg van klimaatverandering, en Duitsland de belangrijkste handelspartner van Nederland is, zou Nederland zich ook zorgen moeten maken over de waterstanden in de Rijn.

1) Ademmer, M., Jannsen, N., & Meuchelböck, S. (2023). Extreme weersomstandigheden en economische activiteit: The Case of Low Water Levels on the Rhine River. German Economic Review, 24(2), 121-144.

Erratum juni 2024: In de eerste versie van dit artikel zijn de begrippen waterstand en waterdiepte met elkaar verward. In deze versie zijn correcties doorgevoerd.