Validatie van geluidproductie en rekenmethoden in SWUNG

Jan Jabben, 27 juni 2012
 

Over de auteur: Jan Jabben is senior onderzoeker bij het RIVM

De nieuwe SWUNG regelgeving voor rijkswegen en spoorwegen in Nederland kan innovatief genoemd worden. Het systeem schept duidelijkheid in de zin dat zowel de bronbeheerder als de omgeving weet waar hij aan toe is ten aanzien van geluidruimte. De regelgeving kán een einde kan maken aan de onbeperkte toename in geluidbelasting, zoals die in de oude wet tot het handhavingsprobleem heeft geleid. SWUNG kan een sterke ‘incentive’ opleveren naar succesvol bronbeleid.

Enige voorzichtigheid ten aanzien van al te optimistische verwachtingen lijkt echter wel gepast. Mobiliteitsgroei is een gegeven. Als we er niet in slagen om gezamenlijk succes te boeken in nieuw bronbeleid zullen geluidplafonds de omgeving onvoldoende kunnen beschermen. Er rest dan een bureaucratisch systeem, waar veel tijd en energie mee verloren gaat zonder dat de Nederlander er veel baat bij heeft. Het systeem is innovatief. Het zou mooi zijn als de invulling ook nieuwe innovaties met zich meebrengt.

Vandaar ook de wens van de Tweede Kamer om de rekenwaarden op plafondpunten en de daarbij gehanteerde rekenmethoden te valideren aan de hand van metingen. Dat kan op termijn ook een reëel inzicht bieden in hoeverre het bronbeleid slaagt.

In dit artikel ga ik in op een aantal aspecten van metingen en validatie van rekenmethoden en hoe deze verplichtingen in de nieuwe wet zijn opgenomen.

Amendementen bij SWUNG-1

Aan het wetsvoorstel SWUNG-1 zijn twee amendementen verbonden vanuit de Tweede Kamer. Deze hebben als doel ervoor te zorgen dat verschillen tussen rekenen en meten in beeld worden gebracht en dat de resultaten ertoe bijdragen dat deze verschillen zoveel mogelijk beperkt blijven. De amendementen zijn verwerkt in artikel 11.22 en 11.33 van de Wet Milieubeheer:

• Artikel 11.22 stelt dat het nalevingsverslag van de bronbeheerder, ‘een verantwoording van de validatie van de berekende waarden voor de referentiepunten, waarbij de validatie in ieder geval plaatsvindt middels steekproefsgewijze metingen door een onafhankelijke partij’ dient te bevatten.
   
• Artikel 11.33 stelt dat de rekenmethoden van de Minister meettechnisch gevalideerd moeten worden: ‘Bij het berekenen van de geluidproductie, bedoeld in het vorige lid, wordt uitgegaan van de gemiddelde waarden over de technische levensduur van de weg of spoorweg, welke zijn gevalideerd door metingen uitgevoerd door een onafhankelijke partij’.

De filosofie hierachter is dat metingen de integriteit van het systeem kunnen waarborgen. Voorkomen moet worden dat, als gevolg van te optimistische uitgangspunten in de rekenmethode en/of invoergegevens ervan, een groei in geluidproductie niet of onvoldoende tot uiting komt op de berekende waarde op de referentiepunten.

Een duidelijk signaal van de Tweede Kamer: ‘Reken uzelf niet rijk’. Dat rekenen heeft naast voordelen inderdaad ook een aantal bezwaren. Vaak hebben die te maken met onzekerheden in de invoergegevens en parameters van de modellen en een bepaalde vrijheid van de gebruiker om daar uitgangspunten in te kiezen. Wanneer er oneigenlijk gebruik wordt gemaakt van deze vrijheid kan dat ertoe leiden dat rekenresultaten systematisch achterblijven bij de geluidbelasting in de praktijk.

Validatie voor de referentiepunten (art. 11.22)

Validatie dient plaats te vinden middels 'steeksproefsgewijze metingen'. Een manier om dit onderdeel in te vullen, is door een strategische steekproef uit de referentiepunten te kiezen en ter plaatse of in de directe nabijheid ervan vaste meetposten in te richten. De jaargemiddelde, gemeten geluidbelasting (Lden) kan dan worden vergeleken met de berekende waarde op de meetpunten. Men vindt dan verschillen die deels systematisch kunnen zijn en deels zullen bestaan uit natuurlijke variaties ten opzichte van de jaargemiddelde geluidbelasting die door de rekenmethode wordt voorspeld. Deze natuurlijke variaties worden in belangrijke mate veroorzaakt door veranderingen in de overdrachtcondities tussen bron en ontvanger en nemen sterk toe met de afstand tussen beiden. Onzekerheid hierbij schuilt bijvoorbeeld in de vraag hoeveel uren per jaar er op een bepaalde locatie sprake is van meewind of tegenwind conditie. Hoe dat percentage voor een jaar uitpakt beinvloedt de uitkomst van een jaarmeting; in steeds sterkere mate naarmate de afstand tussen de infrastructuur en ontvanger toeneemt. Figuur 1 laat zien dat afhankelijk van de afstand forse verschillen ontstaan bij metingen onder mee- of tegenwindcondities.

Figuur 1 Te verwachten verschillen in meetuitkomsten aan wegverkeer
onder mee- en tegenwindconditie
(Bron: DGMR, van Leeuwen en Maas, presentatie workshop monitoring 30 mei 2012) 

Voorbeeld: Stel dat ten zuidoosten van een drukke snelweg een meetpost op 50 m afstand wordt geplaatst om de jaargemiddelde geluid belasting te monitoren. Het verschil tussen mee- en tegen wind blijkt ongeveer 5 dB. Het eerste jaar is typisch Nederlands met 40 % meewind en 60% tegenwind, veel regen en vocht in de grond. Het tweede jaar kent een prachtige zomer met een lange, droge periode van noordoosten wind en de verhouding meewind/tegenwind blijkt andersom te liggen. Er is dan een goede kans dat er een toename van 1 dB of zelfs meer wordt gemeten, zonder dat er werkelijk iets aan de weg is veranderd.

Misschien is dit voorbeeld wat ver gezocht en zal de invloed in de praktijk meevallen. Toch illustreert dit dat de ontwikkeling van geluidniveaus op de referentiepunten uit SWUNG-1, die rekentechnisch relatief nauwkeurig en stabiel te volgen zijn, bij metingen een veel wispelturiger karakter kunnen krijgen. Daar kunnen nog allerlei praktische problemen bijkomen, zoals andere bronnen (vogels, wind, tractoren) die ook invloed kunnen hebben op het meetresultaat. Voordat een meetresultaat met een rekenwaarde op een referentiepunt in verband gebracht kan worden, is een goed inzicht nodig in de aard van het verschil. Gaat het om een incidenteel verschil of is er sprake een systematische afwijking? Is een afwijking te wijten aan het feit dat de rekenmethode uitgaat van een gemiddelde gesteldheid van de bron (wegdekconditie of railruwheid) waar de meting een momentopname binnen de levensduur representeert? Is de meting mogelijk beïnvloed door stoorgeluid van andere bronnen?

Dit alles maakt dat een ‘simpele’ meting ter validatie van rekenwaarden op referentiepunten in de praktijk een illusie kan blijken. Zinvolle uitspraken over systematische verschillen tussen rekenen en meten zullen pas kunnen worden gedaan nadat over relatief lange periode (jaren) monitoring heeft plaatsgevonden waarbij diverse aspecten van de bron (verkeersontwikkeling, snelheden, ouderdom wegdek, slijpregime, meteoinvloed etc.) in de analyse zijn meegenomen.

Desondanks luidt het adagium ‘Meten is weten’. Dat klopt, men komt altijd iets te weten. Om echter met de vergaarde informatie de berekende waarden te kunnen valideren en een goede sturing te kunnen geven aan de rekenvoorschriften zijn metingen alleen niet voldoende, maar zal een geschikte opzet van een meetprogramma en vooral de juiste interpretatie van meetresultaten veel aandacht van betrokken partijen vragen. Meettechnische validatie van plafondwaarden vraagt verder een voldoende aantal meetposten en een lange doorlooptijd om trends in beeld te krijgen.

Praktijkvoorbeeld vaste meetopstelling

Met alle nuances ten aanzien van metingen kan de lezer het gevoel krijgen dat het belang ervan enigszins onderschat wordt. Dat is niet het geval. De amendementen stellen belangrijke voorwaarden aan de nieuwe systematiek en geven uiting aan de wens van de tweede kamer dat het systeem niet los van de praktijk komt te staan. Metingen, mits zorgvuldig geinterpreteerd en doelmatig gekozen, kunnen een waardevolle bijdrage leveren aan de acceptatie van de nieuwe regelgeving, aan inzicht in de beperkingen van modellen en aan verbeteringen daarvan. Metingen zijn bij uitstek geschikt voor het in beeld brengen van een trendontwikkeling in de geluidbelasting. Los van al dan niet systematische verschillen met rekenen vormt de trendontwikkeling en de begrenzing daarvan een essentieel element van SWUNG-1. In Figuur 2 wordt een voorbeeld uit de praktijk van de afgelopen jaren gegeven.

Figuur 2 Trendontwikkeling in geluid langs de Rijksweg
A2 bij Breukelen (RIVM rapport 630650001)

Figuur 2 geeft voor elk jaar een gemiddelde 24-uursverdeling gebaseerd op continue metingen (2005-2008) langs de oude A2 met een wegdek van dicht asfalt beton (DAB). De gemiddelde 24-uursverdelingen laten slechts geringe variaties zien en wijken nauwelijks af van die uit de periode 2000-2004. De belangrijke boodschap is dat, waar dit het verkeer op DAB-rijkswegen betrof, van bronbeleid over deze periode geen effecten te zien zijn. Als er te optimistische aannamen worden gemaakt over toekomstige geluidreducties van de bron, zal dit in een goed meetprogramma aangetoond kunnen worden. De gemiddelde 24-uursverdeling in 2010 is gebaseerd op metingen tijdens de reconstructie, waarbij het verkeer in de eerste helft over de westelijke rijbaan en de tweede helft over beide rijbanen werd geleid. Pas over enkele jaren zal kunnen worden geëvalueerd hoe het nieuwe geluidarme dubbellaags zoab zich verder ontwikkelt en zich verhoudt met de gemiddelde reductie volgens de nieuwe rekenmethode.

Algemene validatie en beheer van de rekenmethode (art.11.33)

Deze opgave is veel breder dan de validatie van de geluidbelasting op de referentiepunten uit SWUNG-1. Het gaat hier om de validatie van de rekenmodellen als geheel op diverse deelaspecten: de emissie voor verschillende categorieen voertuigen en treinen onder verschillende bedrijfscondities. Daarnaast de overdrachtsfactoren, bodem- en luchtdemping, schermwerking en verzwakking door bebouwing, meteo invloeden etc. De huidige rekenmethoden zoals voorzien voor SWUNG-1 zijn volgens de stand der techniek meettechnisch goed onderbouwd en in overeenstemming met onze beste inzichten tot nu toe. De rekenmethoden blijven echter aandacht vragen omdat we nu eenmaal leven in een dynamische wereld. Nieuwe poreuze wegdekken die vanuit de markt worden geïntroduceerd moeten worden gevalideerd op levensduur en kwaliteit van geluidreductie. Emissies van nieuw treinmaterieel of materieel met nieuwe remsystemen, nieuwe bovenbouw constructies en effecten van maatregelen daaraan moeten worden onderzocht. Voor electrisch aangedreven wegvoertuigen zal mogelijk een nieuwe categorie moeten worden ingevoerd. Opspelende discussies, bijvoorbeeld ten aanzien van de effectiviteit van geluidschermen, kunnen ‘ad-hoc’ om onderzoek vragen. Er is grote behoefte aan harmonisatie van brongegevens en geluidkaarten.

Dit bredere palet vraagt een meer systeemgerichte aanpak, waarbij de rekenmethoden op specifieke onderdelen worden gevalideerd. Te denken valt aan meetcampagnes gericht op bepaalde emissies of bepaalde overdrachtsfactoren. Het kan ook gaan om de toetsing van nieuw voorgestelde modellen die in Nederland op termijn worden ingevoerd, bijvoorbeeld de CNOSSOS-methode in het kader van de Europese karteringsrichtlijn.

Algemene validatie en het beheer van de rekenmethoden zal worden gecontinueerd binnen een onderzoeksprogramma dat gestuurd wordt door de adviesgroep Reken- en Meetvoorschriften. De adviesgroep doet jaarlijks voorstellen aan het ministerie met betrekking tot actualisaties en verbetering. Taken die hieruit voortvloeien, zullen worden belegd bij diverse partijen die beschikken over de geschikte expertise. Naar de wens van het ministerie zal het voorzitterschap hiervan belegd worden bij het RIVM, dat jaarlijks aan het ministerie een eindadvies zal uitbrengen. Het RIVM heeft daarbij een coördinerende, faciliterende rol en dient te waarborgen dat de resultaten en adviezen goed zijn gefundeerd en op onafhankelijke wijze tot stand komen.

Planning

Het eerste jaar waarover de bronbeheerders de GPP waarden in een nalevingsverslag aan de Inspectie dienen te verantwoorden is 2013, het eerste jaar waarin de SWUNG-1 regelgeving geheel van kracht is. In het nalevingsverslag dient ook een relatie te kunnen worden gelegd met metingen. Dit jaar al zal daarom een meetprogramma moeten worden geïnitieerd om in 2013 de eerste meetdata in het kader van SWUNG-1 te kunnen vergaren. Over de wijze waarop wordt momenteel overleg gevoerd met het ministerie van I&M. Vragen die vooral spelen zijn onder andere ‘Wat betekent steeksproefsgewijs meten, hoeveel meetpunten zijn in beginsel nodig, welke locaties zijn mogelijk en hoe kan een goede koppeling met de brongegevens worden gemaakt’. De uitkomsten daarvan zijn nog niet definitief, maar naar verwachting zullen de eerste concrete stappen nog dit jaar ter hand worden genomen. De werkzaamheden in het kader van de adviesgroep RMV zullen volgens het huidige schema worden gecontinueerd.

 

home...