Gissen naar railverkeerslawaai op Europese schaal
Eurano2001: Europees beleidsinstrument voor
strategieontwikkeling van nationale en internationale geluidwetgeving.
ir. F.B.J. Elbers, AEA Technology
Rail BV
Concordiastraat 67
Postbus 8125
NL-3503 RC Utrecht
telefoon: 030 235 8128
fax: 030 235 9150
Het transportvolume over de weg en het spoor is de laatste jaren constant gegroeid. In het Nationaal Verkeers- en Vervoersplan (NVVP) schetst het kabinet het Nederlandse verkeers- en vervoersbeleid voor de periode 2001-2020. Dat laat zien dat deze trend zich doorzet. Door een toenemende maatschappelijk bewustzijn is er behoefte aan een strengere geluidwetgeving. Om op zowel nationaal als Europees niveau een duurzame groei van de mobiliteit te realiseren zijn op grote schaal maatregelen nodig.
Uit diverse studies blijkt dat deze maatregelen miljardeninvesteringen vragen voor zowel weg- als railvervoer. Optimalisatie van de strategie voor een duurzaam beheer van geluid langs (spoor)wegen leidt tot een effectieve besteding van geld voor geluidmaatregelen.
Dit artikel geeft een overzicht van het GIS beleidsinstrument Gerano/Eurano dat de afgelopen jaren op nationale en internationale schaal is toegepast voor strategische studies die ten doel hadden om het geluid langs spoorwegen duurzaam te beheren. Daarbij is gebruik gemaakt van zeer grote landelijk dekkende geografische datasets.
Als voorbeeld zijn de resultaten gegeven van 2 Europese studies die de effectiviteit van diverse geluidmaatregelen en wetgeving scenario´s hebben getoetst. Tevens wordt een doorzicht gegeven naar een groot Europees project STAIRRS dat binnen 1 jaar een Europese Eurano levert dat ca. 10.000 km spoorlijn bevat en dat wordt gebruikt voor 7 Europese landen.
Het Gerano concept is ontwikkeld tot krachtige instrumenten
waarmee voor grootschalige verkeersnetwerken geluidgegevens beheert,
verspreidt, gemonitoord, voorspelt en
weergegeven kan worden [2, 3, 9, 10]. Een schematisch weergave van het concept
is weergegeven in figuur 1.
Van 5 genummerde componenten van het Gerano concept (zie
figuur 1) geeft onderstaande tekst een beschrijving.
Beheer geografische dataset (1)
Via een geografisch georiënteerde gebruikersinterface zijn
de gegevens uit de Gerano toepassingen ontsloten. Een voorbeeld van het
overzicht van het Nederlandse spoorwegnet en een detail nabij Naarden/Bussum is
weergegeven in figuur 2. Gerano/Eurano biedt de mogelijkheid om met meerdere
geografische datasets te werken en te combineren. Op dit moment is beheer van
data in het Rijksdriekhoeks coördinatenstelsel (NL), Gauss-Krüger (D), Lambert2
(F) en Schiefachsige winkeltreue Zylinderprojektion (CH) mogelijk.
Figuur 1.
Schematische weergave van de modulaire opbouw van het Gerano concept.
Figuur
2. Weergave van zowel
het totale model met ca. 3000 km aan spoor als een willekeurig detail.
Beheer scenario’s (2)
Aan iedere geografische dataset kunnen meerdere Access
datasets gekoppeld worden. Iedere dataset bevat informatie (intensiteit,
snelheid, wegdekverharding/bovenbouw, geologische eigenschappen) voor een
realisatie of prognose jaar. Daarnaast is een database met informatie over
bewoners per (postcode)punt. Invoer van de data in de dataset kan via een
geografische gebruikers interface of voor landsdekkende bestanden via digitale
koppelingen met gegevensbestanden van derden (b.v. bovenbouw van NS
Railinfrabeheer en verkeersgegevens van Railned).
Emissie (3)
Voor de geluidemissie van landsdekkende bestanden wordt
gebruik gemaakt van de standaard rekenmethode I. Daarin kan naast de standaard
instellingen gekozen worden voor varianten waarbij bronbeleid is toegepast. Bij
railverkeer kan met denken aan b.v. vervanging van blokkenremmen door
schrijfremmen of houten dwarsliggers vervangen door betonnen dwarsliggers. Bij
wegverkeer kan met denken aan b.v. verlaging van de maximum rijsnelheid,
toepassing van dubbel laags ZOAB op alle rijkswegen en/of toepassing van stille
banden. Van alternatieve emissie scenario’s kan eenvoudig de geluidseffecten op
de omgeving worden bepaald en de kosten aan maatregelen bij vigerende en/of
gewijzigde wetgeving. Nieuw is de mogelijkheid voor de berekening van
trillingsemissie. Dit is gebaseerd op een Zwitserse rekenmethode en is
ontwikkeld door de Zwitserse spoorwegen (SBB).
Overdracht (4)
Bij landsdekkende studies wordt de geluidemissie berekend
volgens de standaard rekenmethode I. De geluidreductie door schermen wordt
bepaald volgens een vereenvoudiging van de standaard rekenmethode II (standaard
spectrum en verdeling bronhoogte). Cumulatie van de geluidimmissie door
verspreid liggende (spoor)weg segmenten, variaties in de geluidimmissie en/of
afscherming wordt bepaald volgens de standaard rekenmethode II (sectorhoek
instelbaar tussen 1° en 5°). Voor de afscherming van woonwijken wordt en vaste
reductie ingesteld. De overige overdrachtsdemping factoren worden berekend
volgens de standaard rekenmethode I. Nieuw is de mogelijkheid voor de
berekening van trillingsimmissie. Dit is gebaseerd op een Zwitserse rekenmethode
en is ontwikkeld door de Zwitserse spoorwegen (SBB).
Wetgeving (5)
Overdrachtsmaatregelen, maatregelen aan de (spoor)weg of
maatregelen aan de woning (isolatie) wordt door Gerano automatisch berekend op
basis van vigerende (b.v. Wet geluidhinder of Besluit geluidhinder spoorwegen)
of nieuwe wetgeving (b.v. emissieplafonds). Dit gebeurt door de geluideffecten
te bepalen voor 2 scenario´s (b.v. bestaande situatie en toekomstige situatie).
Op basis van de toegestane groei (b.v. maximale toename van 1 repectievelijk 2
dB(A) bij weg- en railverkeer) en het absolute geluidsniveau kunnen
landsdekkend de maatregelen automatisch in verschillende klassen
(laag/middel/hoog scherm en/of gevelmaatregelen) worden berekend en geografisch
weergegeven. Nieuw is de mogelijkheid voor de berekening van maatregelen die
noodzakelijk zijn om te voldoen aan immissie grenswaarden voor trillingen.
Verstoring (6)
Met Gerano kunnen 5 grootheden worden bepaald voor de
berekening van verstoring door geluid:
1. oppervlakte verstoord gebied binnen x dB(A).
2. oppervlakte verstoord gebied binnen stedelijk gebied
binnen x dB(A).
3. aantal woningen binnen x dB(A) voor geluid of x KB voor
trillingen.
4. aantal personen binnen x dB(A) voor geluid of x KB voor
trillingen.
5. aantal gehinderden (matig/normaal/ernstig) volgens
Miedema.
Op dit moment is er een nationale geografische dataset
aanwezig voor de jaren 1987, 1994, 1996, 1997, 1998, 1999, 2005/10 en 2010-15.
Ieder peiljaar bevat gegevens voor ca. 3.000 km spoorwegnet. Op Europees is op
dit moment een dataset van 1.600 km aanwezig voor 2 goederenlijnen door
Frankrijk, Nederland, Duitsland, Zwitserland en Italië. Op dit moment wordt
binnen het Eurpese 5e kader project STAIRRS gewerkt aan de
uitbreiding van deze dataset van spoorlijnen naar ca. 12.000 km liggend in
bovengenoemde landen plus België en Oostenrijk. Een overzicht van de
spoorlijnen binnen deze dataset is gegeven in figuur 3.
Figuur 3.
Weergave van de Europese dataset die met Eurano wordt opgebouwd in het project
STAIRRS.
In 1999 is in opdracht van de UIC een onderzoek uitgevoerd
door NS Technisch Onderzoek samen met spoorwegmaatschappijen in Zwitserland,
Duitsland en Frankrijk en ERRI. Het doel van deze studie was om de kosten en
baten te bepalen van verschillende strategische toekomst scenario´s. Twee
belangrijke goederenlijnen zijn bestudeerd: Rotterdam-Basel-Milano en
Bettembourg-Lyon. De berekeningen zijn uitgevoerd met Eurano. De resultaten van
deze studie zijn weergegeven in figuur 4.
Het referentie scenario bestaat uit
het huidige materieel zonder bronmaatregelen. Daarbij hadden twee materieel
scenario´s een 5 en 10 dB(A) reductie door b.v. toepassing van kunststof
remblokken. Ieder scenario is getoetst op drie verschillende geluidwetgevings
scenario´s. Het referentie wetgevings scenario bestaat uit gevelisolatie voor
woningen boven de 60 dB(A). Daarbij zijn twee wetgevings scenario´s getoetst
waarbij geluidschermen zijn berekend met een maximum hoogte van 2
respectievelijk 4 m indien een grenswaarde van 60 dB(A) wordt overschreden.
Daarbij worden de kosten bepaald voor gevelisolatie van woningen die na het
plaatsen van schermen boven de 60 dB(A) uitkomen. Aanvullend zijn twee
scenario´s getoetst: Eén met een 5 dB(A) geluidmaatregel op het spoor en één
met deze spoormaatregel plus 10 dB(A) geluidreductie van alle goederentreinen.
Deze
studie laat zien dat:
Figuur 4.
Netto contante waarde voor geluidmaatregelen die immissieniveaus boven de 60
dB(A) voorkomen.
In 1999 is in opdracht van de EC/ERRI een onderzoek
uitgevoerd door NS Technisch Onderzoek [11, 12]. Het doel van deze studie was
om de kosten en baten te bepalen van verschillende strategische toekomst
scenario´s. Een belangrijke goederenlijnen is bestudeerd:
Rotterdam-Basel-Milano. De berekeningen zijn uitgevoerd met Eurano. De
resultaten van deze studie zijn weergegeven in figuur 5.
Zeven bronmaatregel scenario´s zijn bestudeerd:
1.
Referentie
situatie zonder extra maatregelen (ORE 920 wielen en gietijzeren blokken remmen
voor goederenwagens).
2.
Remblok
oplossing met het EuroSabot LL blok (-5 dB(A)).
3.
Goedkope
retrofit oplossing met ring dempers en geoptimaliseerde rail dempers (-6
dB(A)).
4.
Geavanceerde
retrofit oplossing met ring dempers en geoptimaliseerde rail dempers.
5.
Maximale
retrofit oplossing met ISVR 860 wiel en geoptimaliseerde wiel dempers, rail
dempers en schorten en mini schermen.
6.
Nieuw spoor
met ISVR 860 wiel en geoptimaliseerde wiel dempers en rail dempers en
geoptimaliseerde rail vorm.
7.
Maximale nieuw
spoor oplossing met ISVR 860 wiel en geoptimaliseerde wiel dempers en rail
dempers en geoptimaliseerde rail vorm, EuroSabot K blok en schorten en mini
schermen.
Ieder
scenario getoetst aan een wetgevings scenario met zonder een vastgestelde grenswaarde.
Tevens is scenario 1, 2, 3, 4 en 6 getoetst aan een wetgeving met een 55 en 65
dB(A) grenswaarde waarboven de benodigde omvang aan geluidschermen en
gevelisolatie is bepaald.
Deze studie laat zien dat:
Figuur 5.
Netto contante waarde voor geluidmaatregelen.
Conclusie
Het GIS systeem Gerano en Eurano dat speciaal is ontwikkeld voor strategische beleidsstudies op grote schaal (nationaal of internationaal) kan doelmatig de geluidseffecten kwantificeren. De studies hebben aangetoond dat duurzaam beheer van het akoestisch klimaat rond (spoor)weg infrastructuur (zoals dat ook wordt geschetst in het Nationaal Verkeers- en Vervoersplan) miljarden guldens kost.
Enorme
besparingen kunnen worden gerealiseerd indien bij implementatie van
geluidmaatregelen wordt gekozen voor bronbeleid. Tevens blijkt dat aanvullende
maatregelen als geluidschermen ook bij bronbeleid noodzakelijk is om
immissieniveaus rond de 60 dB(A) te kunnen handhaven. Indien de maximale
schermhoogte wordt bepaald door een minimaal te behalen kosten-baten verhouding
kan nogmaals een significante besparing op geluidmaatregelen worden
gerealiseerd zonder significante effecten voor de milieubelasting.