Metingen vliegtuiggeluid Brunssum en Schinveld Geluidbelasting ten gevolge van NAVO vliegbasis Geilenkirchen

Transcriptie

1 Metingen vliegtuiggeluid Brunssum en Schinveld Geluidbelasting ten gevolge van NAVO vliegbasis Geilenkirchen H.A. Lania en P. Vogel

2 Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium National Aerospace Laboratory NLR Metingen vliegtuiggeluid Brunssum en Schinveld Geluidbelasting ten gevolge van NAVO vliegbasis Geilenkirchen H.A. Lania en P. Vogel Niets uit dit rapport mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt, op welke wijze dan ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de eigenaar. Opdrachtgever: Ministerie van VROM, Vrom-Inspectie Regio Zuid Begeleiding VROM: drs. M.M.J. Joppen ing. G. Nijhoff Contractnummer: Eigenaar: Ministerie van VROM Hoofdafdeling: Air Transport Verspreiding: Beperkt Rubricering titel: Ongerubriceerd februari 2005 Auteur akkoord: Projectleider akkoord: Project beherende afdelingchef akkoord:

3

4 -3- Samenvatting In opdracht van de VROM Inspectie Regio Zuid van het ministerie van VROM heeft het NLR een geluidonderzoek uitgevoerd in twee Nederlandse gemeenten nabij de vliegbasis Geilenkirchen in Duitsland. Doel van het onderzoek is vast te stellen welke geluidniveaus optreden ten gevolge van de passages van de vliegtuigen van en naar de vliegbasis. Tevens kan het geluidonderzoek als referentie worden gebruikt indien de situatie op of rond de vliegbasis in de toekomst verandert, zoals het toepassen van stillere motoren of het kappen van bomen. De passages betreffen voornamelijk AWACS vliegtuigen van de NAVO. In het kader van het onderzoek is gedurende de maand oktober 2004 op een tweetal locaties in resp. Schinveld en Brunssum het optredende geluidniveau continu geregistreerd. In het onderstaande zijn de belangrijkste constateringen uit het onderzoek samengevat. De constateringen gelden voor de meetlocaties en hun directe omgeving. 1. Het vliegverkeersbeeld gedurende de meetperiode is representatief voor het gebruik van de vliegbasis. 2. Op de meetlocatie in Schinveld is het gemeten maximale geluidniveau gemiddeld hoger dan op de meetlocatie in Brunssum (maximaal 98,7 db(a) versus maximaal 94,7 db(a)). 3. De gemeten geluidniveaus zijn gemiddeld hoger dan de berekende waarden. Deze constatering correspondeert met de situatie rond Schiphol. In opdracht van VenW en VROM doet de commissie Eversdijk onderzoek naar de bij Schiphol geconstateerde verschillen. 4. Het geluidniveau van startende AWACS vliegtuigen type E3TF is op beide meetlocaties gedurende ca. 50 seconden hoger dan 65 db(a). Op grond van de gemeten achtergrondgeluidniveaus kan geconcludeerd worden dat het vliegtuiggeluid gedurende deze tijd duidelijk waarneembaar is. 5. Op beide meetlocaties zijn de startprocedures van de AWACS-E3TF vliegtuigen van vluchten met een uitvlieghoogte van 1.500ft gemiddeld stiller dan de overige startprocedures (hoger dan 1.500ft).

5 -4- Verklarende Woordenlijst db(a) drempelwaarde ft FANOMOS L95 Leq NLR OS Radartrack TG TAx TACAN decibel, met A-gewogen frequentie filter Een geluidniveau dat als ondergrens wordt gekozen foot Flight track and Aircraft NOise MOnitoring System Een geluidniveau dat in 95% van de tijd wordt overschreden. Equivalent geluidniveau Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium Overshoot vliegprocedure De vliegbaan zoals door de radar vastgelegd in 3 dimensies. Touch en Go vliegprocedure Time Above X, Tijd boven een geluidniveau Radio baken ten opzichte waarvan militaire luchtvaartuigen richting en afstand kunnen bepalen.

6 -5- Inhoudsopgave 1 Inleiding 7 2 Algemene gegevens Vliegbasis Geilenkirchen Vliegverkeer Meetlocaties Meetperiode Meetmethode en gebruikte apparatuur Radargegevens Meteo-gegevens 11 3 Toelichting bij de meetprocedure Routes en procedures Registratie geluidniveau vliegprocedures 14 4 Meetresultaten Aantallen vliegtuigpassages Achtergrondgeluidniveau Meteo Maximale geluidniveaus Tijd boven drempelwaarde Opbouw- en afbouwtijd geluidevents Vlieghoogte Vergelijking startprocedures AWACS E3TF Geluidspectrum AWACS E3TF vliegtuig Metingen versus berekeningen 36 5 Constateringen 37 6 Referenties 38 Appendix A Gebruikte apparatuur 39 (39 pagina s totaal)

7 -6- Deze pagina is opzettelijk blanco.

8 -7-1 Inleiding In opdracht van de VROM Inspectie Regio Zuid van het ministerie van VROM heeft het NLR een geluidonderzoek uitgevoerd in de twee Nederlandse gemeenten Brunssum en Onderbanken nabij de vliegbasis Geilenkirchen in Duitsland. Doel van het onderzoek is vast te stellen welke geluidniveaus optreden ten gevolge van de passages van de vliegtuigen van en naar de vliegbasis. De passages betreffen voornamelijk AWACS vliegtuigen van de NAVO. In de woonkernen Schinveld en Brunssum bestaan veel klachten over het vliegverkeer van en naar de vliegbasis Geilenkirchen. In het kader van een door haar aangekondigde NIMBY procedure overeenkomstig artikel 40 en volgende van de Wet op de Ruimtelijke Ordening voor het kappen van een aantal bomen (die vanwege hun hoogte het vliegverkeer bij sommige weersomstandigheden hinderen), heeft de minister van VROM toegezegd de geluidbelasting in Brunssum en Schinveld te monitoren. Het nu uitgevoerde onderzoek legt de geluidsituatie in Brunssum en Schinveld vast, zodanig dat de resultaten ook als referentie kunnen dienen bij de bestudering van mogelijke effecten van het kappen van de bomen. Daarnaast is in het onderzoek aandacht besteed aan het verschil in geluidniveau tussen Awacs vliegtuigen van het type Boeing 707 met standaard motoren en typen met modernere motoren. In het kader van het onderzoek is gedurende de maand oktober 2004 op een tweetal locaties het optredende geluidniveau continu geregistreerd. De metingen zijn uitgevoerd ter plaatse van een basisschool in Schinveld en een ziekenhuis te Brunssum. Uit de metingen kan voor iedere vliegtuigpassage zowel het maximale geluidniveau als het verloop van het geluidniveau als functie van de tijd worden bepaald. Verder kunnen uit de metingen andere grootheden worden afgeleid zoals het equivalente geluidniveau. In hoofdstuk 2 van dit rapport worden de voor het onderzoek gebruikte algemene gegevens beschreven, hoofdstuk 3 geeft een nadere toelichting bij de gehanteerde meetprocedure. In hoofdstuk 4 worden de meetresultaten gepresenteerd en geanalyseerd. De constateringen van het onderzoek zijn samengevat in hoofdstuk 5.

9 -8-2 Algemene gegevens 2.1 Vliegbasis Geilenkirchen De vliegbasis Geilenkirchen beschikt over een oost-west georiënteerde baan met een lengte van ca. 3 km. De ligging is aangegeven in tabel 2.1. Startend verkeer in westelijke richting en landend verkeer in oostelijke richting passeert over Nederlands grondgebied. Tabel 2.1 Ligging van de baan op vliegbasis Geilenkirchen Baan : Ligging (rijksdriehoek-coördinaten) Lengte : 3051 m [m] Ligging : oost - west Baankop X Y Vliegverkeer De gegevens betreffende het vliegverkeer gedurende de onderzoeksperiode zijn beschikbaar gesteld door de vliegbasis Geilenkirchen. Een volledig overzicht van het vliegverkeer tijdens de meetperiode is gegeven in tabel 4.1 in hoofdstuk 4. Het vliegverkeer bestaat hoofdzakelijk uit vliegtuigen van het type Boeing (ca. 90%). In de verdere analyse van de meetgegevens zijn alleen de registraties van dit vliegtuigtype verwerkt. Binnen het type Boeing zijn te onderscheiden:! B type AWACS E3TF! B type AWACS E3CF! B tanktoestel type K35E! B tanktoestel type K35R! B standaard type B703. Het type AWACS E3CF en de tanktoestellen van het type K35R zijn uitgerust met modernere motoren en zijn daardoor stiller dan de overige typen B Meetlocaties Bij het bepalen van de meetlocaties zijn de volgende randvoorwaarden gehanteerd:! Sociaal-maatschappelijke relevantie (bijvoorbeeld dorpskern, school, ziekenhuis, verzorgingshuis, etc.).! Locaties aan weerszijden van de nominale vliegbaan bij starts en landingen.! Onderlinge samenhang tussen de twee locaties ten aanzien van een vluchtpassage.

10 -9-! Open zicht vanaf de meetmicrofoon naar het vliegpad, zodat het passerend vliegtuig zonder afscherming door omliggende objecten kan worden gemeten.! Niet gelegen in de nabijheid van wegen met intensief autoverkeer.! Geen stoorbronnen in de nabije omgeving, zoals ventilatoren, airconditioning, koelinstallaties, druk wegverkeer e.d.! De locatie moet geschikt zijn voor eventuele vervolgmetingen in de toekomst. Op grond van deze randvoorwaarden zijn door de opdrachtgever in overleg met de betrokken gemeenten (Onderbanken en Brunssum) een aantal mogelijke meetlocaties vastgesteld. De bruikbaarheid van de voorgestelde locaties is door het NLR samen met de uitvoerder van de metingen (bureau LBP te Utrecht) vooraf gecontroleerd. Er is gekozen voor twee locaties, één in Schinveld en één in Brunssum. In figuur 2.1 is de locatie van de meetpunten ten opzichte van de baan van de vliegbasis weergegeven. Meetpunt 1 is gekozen op het platte dak van basisschool De Belboom aan de Schoolstraat 19 te Schinveld. Meetpunt 2 bevindt zich op het platte dak van een bijgebouw op het terrein van het ziekenhuis aan de Kochstraat 2 te Brunssum. Grens Meetpost 1 Schinveld P1 P2 NAVO basis Geilenkirchen Brunssum Meetpost 2 Nederland Duitsland Figuur 2.1: Locatie meetposten In tabel 2.2 zijn de coördinaten van de meetlocaties weergegeven.

11 -10- In maart en april 2004 zijn door de Provincie Limburg (meetpunten P1 en P2) eveneens metingen uitgevoerd in de nabijheid van vliegbasis Geilenkirchen [Ref. 1]. Deze meetlocaties zijn eveneens aangegeven in figuur 2.1 en tabel 2.2. Tabel 2.2 Ligging van de meetlocaties NLR Provincie Meetpunt Locatie Ligging (rijksdriehoek-coördinaten) X Y 1 Schinveld, Schoolstraat Brunssum, Kochstraat P1 Bouwbergstraat P2 Emmastraat Meetperiode De meetperiode loopt van 1 oktober 2004 t/m 31 oktober Er is gedurende de meetperiode op beide locaties simultaan gemeten. Door op twee locaties tegelijk dezelfde vliegtuigpassage te registreren, wordt een indicatie verkregen van de verhouding waarin beide gemeentes aan het vliegtuiggeluid worden blootgesteld. Omdat het vliegpad per vlucht enigszins varieert, verschilt deze verhouding per passage. Door technische storingen zijn beide meetposten tijdens de meetperiode enkele malen kortstondig buiten gebruik geweest. Daarnaast is meetpost 2 van 26 oktober uur tot 28 oktober uur buiten gebruik geweest. Hierdoor is niet voor elke vlucht op beide locaties een geluidmeting beschikbaar. 2.5 Meetmethode en gebruikte apparatuur De metingen zijn uitgevoerd met een type I geluidmeter, voorzien van een A-wegingsfilter. Een gedetailleerd overzicht van de voor de metingen gebruikte apparatuur is gegeven in Appendix A. De metingen zijn uitgevoerd in meterstand slow. Gedurende 24 uur per etmaal is iedere seconde het momentane geluidniveau gemeten en opgeslagen voor verdere bewerking. De metingen bevatten, naast de geluidpieken ten gevolge van de passerende vliegtuigen, ook alle andere geluidgebeurtenissen die zich in de nabijheid van de microfoons hebben afgespeeld. Om het geluid van het vliegverkeer van en naar de vliegbasis Geilenkirchen van de overige geluiden te kunnen onderscheiden, is gebruik gemaakt van vliegplangegevens van de basis (zie 2.2) en radargegevens (zie 2.6). 2.6 Radargegevens De radargegevens van het vliegverkeer gedurende de onderzoeksperiode zijn ontleend aan het radarstation in Beek. Deze gegevens zijn gebruikt om vast te stellen welke geluidevents in de

12 -11- metingen zijn toe te schrijven aan het vliegverkeer. Door een combinatie van de radargegevens met de vliegplangegevens (zie 2.2) is het mogelijk voor iedere significante toename in het geluidniveau vast te stellen door welk type vliegtuig (en motor) en door wat voor procedure (start, landing, aan/uitvlieghoogte) dit wordt veroorzaakt. De radargegevens zijn tevens gebruikt om met behulp van de FANOMOS software het maximale geluidniveau van elke vliegtuigbeweging te berekenen. Deze berekeningsresultaten zijn vergeleken met de meetresultaten (zie 4.10). 2.7 Meteo-gegevens De meteo-gegevens tijdens de meetperiode zijn verkregen van de nabijgelegen weerstations op vliegbasis Geilenkirchen. De meteo-gegevens zijn gebruikt om te beoordelen of windgeruis op de microfoon van invloed is geweest op de metingen.

13 -12-3 Toelichting bij de meetprocedure 3.1 Routes en procedures Zoals uit figuur 2.1 blijkt ligt de baan van de basis op korte afstand van de Nederlandse grens. Om tussen de woonkernen van Schinveld en Brunssum door te kunnen vliegen moet startend vliegverkeer van de NAVO-basis Geilenkirchen in de richting van Nederland, horizontaal bekeken, onder een hoek van 4 graden zuidwaarts ten opzichte van de centerlijn van de baan uitvliegen. Voor landend verkeer over Nederland is maximaal haalbaar dat de aanvlieghoek nul tot twee graden zuidwaarts met de centerlijn van de baan geland wordt. Als in dit rapport gesproken wordt over starts en landingen worden alleen de starts en landingen over Nederland bedoeld, passages over Duitsland vallen buiten dit onderzoek. Na bestudering van de radartracks blijkt dat er drie karakteristieke startroutes gebruikt worden, zie figuur Een start zal tussen Schinveld en Brunssum door vliegen en dan direct naar het zuiden 1 afbuigen, zie route 1 in figuur Een variant hierop is een start die ook naar het zuiden afbuigt en vervolgens richting Duitsland vliegt, zie route 2 in figuur 3.1. Hierbij wordt ook tussen Schinveld en Brunssum doorgevlogen. Deze route wordt ook voor circuitvluchten gebruikt, doorgaans op een hoogte van 2.500ft 2 ten opzichte van zeeniveau, maar ook hoogten van 2000ft en 3000ft worden gebruikt. 3. De tweede variant is de start die naar het noorden afbuigt en vervolgens richting Duitsland vliegt. Hierbij wordt ook tussen Schinveld en Brunssum doorgevlogen, maar wordt een noordelijk circuit gevolgd totdat boven Duitsland de landing wordt ingezet, zie route 3 in figuur 3.1. Het noord-circuit wordt op een hoogte van 1.500ft 3 ten opzichte van zeeniveau gevlogen. De noord- en zuid-circuitstarts worden hoofdzakelijk door de AWACS vliegtuigen gevlogen. Na bestudering van de radartracks blijkt dat er voor landingen twee karakteristieke landingsroutes gebruikt worden. 1. Een landing die vanuit het Zuiden of Westen zuidelijk van Brunssum nadert en dan rechtsom een bocht maakt tussen Brunssum en Schinveld, zie route 4 in figuur In sommige gevallen wordt in een rechte lijn de baan genaderd, zie route 5 in figuur 3.1. Voor landingen over Nederland is geen instrument landingssysteem (ILS) beschikbaar. Wel kan het TACAN baken naast het midden van de baan worden aangevlogen, waardoor de baan 1 De route naar het zuiden wordt per 23 december 2004 niet meer gebruikt ft is ongeveer 752 meter ft is ongeveer 457 meter.

14 -13- onder een hoek van 2 graden zuidwaarts van de van de centerlijn van de baan kan worden genaderd. 2 3 Starts Landingen 5 Schinveld 4 Brunssum Figuur 3.1: Gebruikte start- en landingsroutes op de NAVO vliegbasis Geilenkirchen. De starts en landingen worden ook op verschillende manieren uitgevoerd. Er worden drie karakteristieke startprocedures gebruikt: 1. De normale start, hierbij wordt de start begonnen vanuit stilstand op de baan. Deze start heeft de meeste baanlengte op de grond nodig. 2. De Touch en Go, hierbij wordt normaal geland op de baan (Touch) en wordt vervolgens direct een start uitgevoerd (Go). Deze start heeft minder baanlengte op de grond nodig dan de normale start omdat door de landing al vliegsnelheid aanwezig is en er niet zoals de normale start vanuit stilstand gestart hoeft te worden. 3. De Overshoot, hierbij wordt een normale landing ingezet, maar wordt kort voor de landing op de baan de nadering afgebroken en wordt zonder in contact te komen met de baan (boven de baan) doorgestart. Deze procedure is vergelijkbaar met een Go-Around procedure in de civiele luchtvaart indien een nadering wordt afgebroken.

15 Registratie geluidniveau vliegprocedures Het geluidniveau ten gevolge van een vliegtuigpassage heeft globaal de opbouw zoals aangegeven in figuur 3.2. In eerste instantie wordt het geluidniveau bepaald door de geluidbronnen in de omgeving van de microfoon. Zodra het vliegtuig de meetpost voldoende dicht genaderd is, wordt een stijging van het geluidniveau geregistreerd. Het geluidniveau blijft vervolgens stijgen tot een maximum. Het maximale geluidniveau wordt doorgaans geregistreerd op het moment dat het vliegtuig zich op de kortste afstand van de microfoon bevindt. Als het vliegtuig zich vervolgens weer van de meetpost verwijdert, zal het geluidniveau afnemen, totdat het achtergrondgeluidniveau is bereikt. De hoogte van de geluidpiek (het maximale geluidniveau Lmax) wordt bepaald door de kortste afstand tussen het vliegtuig en de meetpost en door het motorvermogen van het vliegtuig tijdens de vlucht. De tijd waarin het geluidniveau toeneemt tot aan het maximum (opbouwtijd) en de tijd waarin het geluidniveau na het maximum afneemt tot het achtergrondgeluidniveau (afbouwtijd) worden bepaald door de snelheid van het vliegtuig tijdens de vlucht en door de kortste afstand tussen het vliegtuig en de meetpost. In figuur 3.3 is nogmaals hetzelfde geluidevent gepresenteerd. In deze figuur is met gekleurde balken de tijd gemarkeerd waarin een bepaalde drempelwaarde door het geluidniveau wordt overschreden (Time above threshold x: TAx). Deze waarde geeft informatie over de duur van de hoorbaarheid van het geluidevent. Geluidniveau T1: opbouwtijd T2: afbouwtijd Lmax Achtergrondgeluidniveau T1 T2 Tijd Figuur 3.2 Schematisch verloop geluidniveau tijdens vliegtuigpassage

16 -15- Geluidniveau : TA80 : TA70 : TA Tijd Figuur 3.3 Tijd boven drempelwaarde 100 Overshootprocedure AWACS E3TF, meetpost 1 Start AWACS E3TF, meetpost 1 90 Geluidniveau [db(a)] Tijd [s] Figuur 3.4 Gemeten geluidevent meetpost 1

17 -16- In figuur 3.4 is het gemeten geluidniveau ten gevolge van een passerend AWACS E3TF vliegtuig weergegeven. Het tijdverloop van het gemeten geluidniveau komt globaal overeen met de verwachting. De opvallendste verschillen zijn:! Het gemeten geluidniveau bevat een dubbele piek. Dit wordt veroorzaakt doordat het vliegtuig niet in alle richtingen even sterk geluid uitstraalt. Dit is geïllustreerd in figuur 3.5. Bij de passage van het vliegtuig passeert eerst de voorwaarts gerichte geluidbundel de microfoon, daarna de geluidluwere zone direct onder het vliegtuig en vervolgens de achterwaarts gerichte geluidpiek. In de geluidmeting leidt dit tot een dubbele piek, één ten gevolge van de voorwaartse bundel en één ten gevolge van de achterwaartse bundel.! De afbouwtijd van het gemeten event is langer dan de opbouwtijd. Dit wordt veroorzaakt doordat het geluid gedurende de opbouwtijd tegen de wind in beweegt en gedurende de afbouwtijd met de wind mee. Achterwaartse geluidbundel Geluidluwe zone Voorwaartse geluidbundel Figuur 3.5 Geluiduitstraling door een straalvliegtuig (schematisch)

18 -17-4 Meetresultaten 4.1 Aantallen vliegtuigpassages Tijdens de meetperiode hebben in totaal 322 vliegtuigpassages over Nederland plaatsgevonden. Een overzicht van de verdeling over de verschillende vliegtuigtypen is weergegeven in tabel 4.1. In totaal zijn tijdens de meetperiode 293 bewegingen uitgevoerd met vliegtuigen van het type Boeing (typen E3TF, B703, E3CF, K35E en K35R). Tabel 4.1 Overzicht verkeersverdeling tijdens meetperiode Type Omschrijving Start Landing Aantal bewegingen % E3TF Boeing B703 Boeing E3CF Boeing K35E Boeing K35R Boeing C160 Transall LJ35 Lear Jet A310 Airbus A AN124 Antonov B190 Beech E145 Embrear F50 Fokker F16 F IL76 Ilushin

19 -18- De vluchten vinden plaats van maandag t/m vrijdag. Van deze vluchten vond 90% plaats tussen 7:00 en 19:00 en de overige vluchten tussen 19:00 en 22:00 's avonds. Het aantal vluchten per dag met het type Boeing 707 is weergegeven in tabel 4.2. Het aantal vluchten bedroeg minimaal 3 en maximaal 38 per dag. Het verkeersbeeld gedurende de meetperiode is representatief voor het gangbare gebruik van de vliegbasis [Refs. 2 en 3]. Tabel 4.2 Aantallen vliegtuigbewegingen B per dag tijdens de meetperiode Week Ma Di Wo Do Vr Totaal 0 2 * *) Op de eerste meetdag zijn de meetopstellingen in de loop van de middag in gebruik genomen, totaal waren er die dag 11 Boeing 707 vliegtuigbewegingen. 4.2 Achtergrondgeluidniveau Doordat gedurende de meetperiode elke seconde het geluidniveau op beide meetlocaties is geregistreerd, is het tevens mogelijk het achtergrondgeluidniveau op de beide locaties te bepalen. In tabel 4.3 is het uit de metingen bepaalde achtergrondgeluidniveau (L-95) weergegeven. Hierbij dient te worden opgemerkt dat de gemeten waarden voor het achtergrondgeluidniveau van meetpost 1 in Schinveld in de avond en de nacht zich op de ondergrens van het ingestelde bereik (zie Appendix A) van de geluidmeters bevindt. Het werkelijke achtergrondgeluidniveau is naar verwachting lager dan de gemeten waarde. Uit de waarden uit tabel 4.3 kan worden afgeleid dat het achtergrondgeluidniveau geen invloed heeft gehad op de gemeten geluidniveaus ten gevolge van de vliegtuigpassages. Tabel 4.3 Gemeten achtergrondgeluidniveau Achtergrondgeluidniveau L-95 Meetpost [db(a)] Dag Avond Nacht 1 45 < 39,5 < 39,

20 Meteo Gedurende de meetperiode kwam de wind hoofdzakelijk uit het Zuiden, met overwegend een Westelijke component. Dit zorgt ervoor dat er dan richting Nederland gestart wordt. Een aantal dagen kwam de wind uit het Oosten, waardoor er over Nederland werd genaderd voor de landingen op de NAVO basis. Gedurende de meetperiode is in 99% van de tijd de windsnelheid lager dan 8 m/s. Volgens de richtwaarden uit de Handleiding Meten en Rekenen Industrielawaai zal het windgeruis op de meetmicrofoons daarmee voldoende ver onder de gemeten geluidniveaus liggen. 4.4 Maximale geluidniveaus In figuur 4.1a is het gemeten maximale geluidniveau van de startende vliegtuigen weergegeven. In figuur 4.1b is het gemeten maximale geluidniveau van de landende vliegtuigen weergegeven. De vliegtuigen met modernere motoren zijn apart vermeld (MM). Het blijkt dat de gemeten geluidniveaus op meetpost 1 (Schinveld) hoger zijn dan de geluidniveaus op meetpost 2 (Brunssum). Dit wordt voornamelijk veroorzaakt door het verschil in afstand van de meetposten tot het nominale vliegpad (zie voor afstanden Fig. 4.7) en de aanwezige zuidcomponent in de gemiddelde windrichting, waardoor het geluid in noordelijke richting minder verzwakt wordt. Verder blijkt dat er per dag, afhankelijk van de windrichting, doorgaans alleen starts of alleen landingen plaatsvinden. Als gevolg van de overheersend westelijke windrichting vinden over Nederland meer starts dan landingen plaats.

21 -20- a Maximaal geluidniveau starts Lmax [db(a)] Oct 4-Oct 7-Oct 10-Oct 13-Oct 16-Oct 19-Oct 22-Oct 25-Oct 28-Oct 31-Oct Tijd Meetpost 1 Meetpost 1 (MM) Meetpost 2 Meetpost 2 (MM) b Lmax [db(a)] Maximaal geluidniveau landingen Oct 4-Oct 7-Oct 10-Oct 13-Oct 16-Oct 19-Oct 22-Oct 25-Oct 28-Oct 31-Oct Tijd Meetpost 1 Meetpost 1 (MM) Meetpost 2 Meetpost 2 (MM) Figuur 4.1: Gemeten maximale geluidniveaus, starts(a) en landingen (b)

22 -21- In de figuren 4.2a en 4.2b is voor resp. meetpost 1 en 2 en per vliegtuigtype aangegeven hoe groot het bereik van de gemeten maximale geluidniveaus is. Voor starts van het type E3TF bijvoorbeeld zijn op meetpost 1 geluidniveaus tussen 81,1 en 98,7 db(a) geregistreerd, zie ook tabel 4.4. Het gemiddelde geluidniveau voor dit type bedraagt 92 db(a). De spreiding in de meetresultaten wordt voornamelijk veroorzaakt doordat er verschillende procedures worden gevlogen en door spreiding van de vliegtuigbewegingen rondom de nominale routes. Het beperkte bereik in de meetresultaten voor de typen E3CF en K35R wordt voornamelijk veroorzaakt door het geringe aantal bewegingen van deze typen tijdens de meetperiode, waarbij meetpost 2 minder metingen heeft geregistreerd dan meetpost 1 (zie 2.4). a Geluidniveaus Meetpost Lmax [db(a)] Gem Max Min E3TF Departure E3CF K35E K35R B703 E3TF Arrival Starts Vliegtuig type E3CF K35E K35R B703 Landingen b Geluidniveaus Meetpost Lmax [db(a)] Gem Max Min E3TF Departure E3CF K35E K35R B703 E3TF Arrival Starts Vliegtuig type E3CF K35E K35R B703 Landingen Figuur 4.2: Gemeten geluidniveaus per vliegtuigtype, meetpost 1(a) en meetpost 2(b)

23 -22- Tabel 4.4 Gemeten minimale en maximale geluidniveaus per vliegtuigtype Meetpost 1 Meetpost 2 Procedure Type Min db(a) Max db(a) Min db(a) Max db(a) Starts E3TF E3CF K35E K35R B703 81,1 83,2 90,2 92,1 87,4 98,7 89,4 94,9 92,1 91,8 73,5 76,8 79,9 81,9 75,1 94,7 76,8 88,1 81,9 89,2 Landingen E3TF E3CF K35E K35R B703 78,7 81,1 77,2 76,0 80,7 92,9 87,4 83,7 81,6 87,6 71,0 69,6 71, ,5 91,2 73,5 76, ,9 Door de provincie Limburg zijn in maart en april 2004 met een vergelijkbare meetopstelling maximale geluidniveaus van passerende vliegtuigen gemeten tussen 72,0 en 106,2 db(a). De door de provincie gemeten geluidniveaus zijn iets hoger dan de in het onderhavige onderzoek gevonden waarden. Hiervoor zijn de volgende oorzaken aan te geven:! De meetpunten van de provincie bevinden zich direct onder de vliegbaan, waardoor de afstand tot het vliegtuig kleiner is dan in het NLR onderzoek.! Door de keuze van de meetlocaties direct onder de vliegbaan speelt de laterale geluidverzwakking in het onderzoek van de provincie geen rol. Bij de metingen in het NLR onderzoek is dit wel het geval (zie 4.7). Op grond hiervan kan geconcludeerd worden dat de meetwaarden van de provincie en het NLR onderling niet strijdig zijn.

24 Tijd boven drempelwaarde Naast het maximale geluidniveau tijdens een vliegtuigpassage, speelt ook de tijdsduur waarin het geluidniveau boven een gegeven drempelwaarde gelegen is een belangrijke rol bij de perceptie van het geluid. Voor alle bewegingen van vliegtuigen van het type Boeing 707 is deze tijdsduur bepaald voor drempelwaarden van 65 tot en met 95 db(a). De resultaten zijn weergegeven in de figuren 4.3 (starts) en 4.4 (landingen). Uit deze figuren blijkt voor meetpost 1 en 2 en hun directe omgeving het volgende.! Voor starts is de tijd dat het geluidniveau boven drempelwaarden van 65, 70 en 75 db(a) is gelegen vrijwel gelijk voor de meetposten 1 en 2. Voor drempelwaarden van 80 db(a) en hoger is deze tijdsduur voor meetpost 2 korter.! Het geluidniveau van startende vliegtuigen type E3TF is op beide meetlocaties gedurende circa 50 seconden hoger dan 65 db(a). Op grond van de gemeten achtergrondgeluidniveaus kan geconcludeerd worden dat het vliegtuiggeluid gedurende deze tijd duidelijk waarneembaar is.! De tijdsduur van het geluid veroorzaakt door vliegtuigtype E3CF (AWACS met modernere motoren) lijkt beduidend korter dan voor de overige typen. Door het geringe aantal bewegingen van dit vliegtuigtype tijdens de meetperiode is echter nog geen uitspraak te doen over de statistische significantie van deze conclusie.! De gemiddelde tijd boven een drempelwaarde is voor landingen korter dan voor starts. Landingen zullen derhalve korter hoorbaar zijn dan starts.! Voor landingen is de tijdsduur voor alle drempelwaarden voor meetpost 2 korter dan voor meetpost 1.! Voor een dag met een gemiddeld aantal vliegbewegingen en een gemiddeld vliegpatroon, bijvoorbeeld 12 starts van het type E3TF en 1 start van het type K45R, houdt dit in dat op de locatie van meetpost 1 in Schinveld het geluidniveau gemiddeld boven een drempelwaarde van 65, 80 en 90 db(a) ca. 600 seconden respectievelijk ca. 300 en 60 seconden bedraagt. Voor de locatie van meetpost 2 in Brunssum bedraagt dit respectievelijk ca. 600, 200 en 0 seconden.

25 -24- a Gemiddelde tijd boven drempelwaarde meetpost1, starts [sec] E3TF K35E B703 E3CF K35R Drempelwaarde [db(a)] b Gemiddelde tijd boven drempelw aarde meetpost2, starts [sec] E3TF K35E B703 E3CF K35R Drempelwaarde [db(a)] Figuur 4.3 Gemiddelde tijd boven een drempelwaarde voor starts, meetpost 1 (a) en meetpost 2 (b)

26 -25- a Gemiddelde tijd boven drempelwaarde meetpost1, landingen [sec] E3TF K35E B703 E3CF K35R Drempelwaarde [db(a)] b Gemiddelde tijd boven drempelw aarde meetpost2, landingen [sec] E3TF K35E B703 E3CF K35R Drem pelw aarde [db(a)] Figuur 4.4 Gemiddelde tijd boven een drempelwaarde voor landingen, meetpost 1 (a) en meetpost 2 (b)

27 Opbouw- en afbouwtijd geluidevents In figuur 4.5 is voor diverse vliegtuigtypen de tijd waarin het geluid vanaf het achtergrondgeluidniveau toeneemt tot aan het maximale geluidniveau (opbouwtijd) en de tijd waarin het geluidniveau na het maximum terugvalt naar het achtergrondgeluidniveau (afbouwtijd) weergegeven. a Gemiddelde Gemiddelde opbouw opbouw en afbouw en afloopt tijd, meetpost tijd Tijd [sec] Afbouw M1 Down Opbouw M1 Up E3TF Departure B703 E3CF K35E K35R E3TF Arrival Starts Type B707 B703 E3CF K35E K35R Landingen b Gemiddelde Gemiddelde opbouw opbouw en afbouw en afloopt tijd, meetpost tijd Tijd [sec] Afbouw Opbouw M2 Down M2 Up E3TF Departure B703 E3CF K35E K35R E3TF Arrival Starts Type B707 B703 E3CF K35E K35R Landingen Figuur 4.5 Opbouw- en afvaltijd geluidevents, meetpost 1 (a) en meetpost 2 (b)

28 -27- Voor starts blijkt de opbouwtijd korter dan de afbouwtijd. Voor landingen is dit juist anders om. Voor starts blijkt verder dat de afbouwtijd van de operationele AWACS vliegtuigen gemiddeld korter is dan de andere vliegtuigen die de basis verlaten. Deze andere toestellen vliegen overwegend standaard starts waarbij hoger wordt doorgeklommen. Bij hoger doorklimmen dan tot een circuithoogte, wordt naar verwachting langer en meer motorvermogen gebruikt dan op circuithoogte. Voor landingen lopen de opbouw- en afbouwtijden van de diverse vliegtuigtypen (waaronder de AWACS vliegtuigen) niet ver uiteen.

29 Vlieghoogte De landingen op de NAVO vliegbasis Geilenkirchen volgen doorgaans een vrij smal spreidingsgebied. De aanvliegrichting maakt in het horizontale vlak een hoek van 2º met de baanrichting en heeft ter hoogte van de meetposten een spreiding van ongeveer 2º. In figuur 4.6a is dit schematisch aangegeven In verticale richting bedraagt de daalhoek ongeveer 3º, dit is in figuur 4.6b schematisch aangegeven. a Meetpost 1 Spreidingsgebied starts Spreidingsgebied naderingen Centerlijn baan Nominale aanvliegroute Meetpost 2 b Spreidingsgebied starts Spreidingsgebied naderingen Nominale aanvliegroute Figuur 4.6 Spreidingsgebieden starts en naderingen (niet op schaal) a) bovenaanzicht b) zijaanzicht

30 -29- De starts vanaf de vliegbasis tonen een groter spreidingsgebied. In figuur 4.6a is dit schematisch aangegeven. De spreiding wordt bepaald door o.a. het type vliegtuig, het startgewicht, de gevlogen procedure en meteo omstandigheden. De doorsnijding van de spreidingsgebieden uit figuur 4.6 met het verticale vlak ter plaatse van de meetpunten levert de situatie zoals aangegeven in figuur 4.7. In deze figuur zijn tevens voor een willekeurige dag uit de meetperiode de geregistreerde vliegtuigposities ter plaatse van dit vlak aangegeven. Het betreft in totaal vijf starts en drie landingen. Zowel de starts als de landingen bevinden zich in de figuur rechts van de baan. Dit correspondeert met de geringe zuidelijke afbuiging van de start- en landingsroutes. Uit analyse van alle metingen blijkt dat de starts meer spreiding hebben dan de landingen. Doorsnede tussen meetpost 1 en o Starts Hoogte [m] Meetpost 1 Baan o Landingen Meetpost ca. 600 m. 0m. ca m. Figuur 4.7 Vlieghoogte op de afstand tussen beide meetposten.

31 Vergelijking startprocedures AWACS E3TF In figuur 4.8 is per startprocedure van vliegtuigtype AWACS E3TF het gemeten gemiddelde, maximale en minimale geluidniveau weergegeven. Er wordt onderscheid gemaakt op basis van uitvlieghoogte en soort start, een normale start (ST), een Touch en Go start (TG) en Overshoot starts (OS). Uit de metingen blijkt dat op beide meetlocaties de 1.500ft startprocedures gemiddeld stiller zijn dan de overige startprocedures (hoger dan 1.500ft). Opgemerkt wordt dat niet voor elke startprocedure voldoende meetgegevens beschikbaar zijn om statistisch verantwoorde uitspraken te doen. Geluidniveaus Meetpost ft 2000ft 2500ft 3000ft > 3000ft Lmax [db(a))] almax [db(a)] Dep 1500ft ST TG OS ST TG OS ST TG OS ST TG OS Dep TG OS TGD 15 00ft OSD 1500ft Dep 2000ft TGD 20 00ft OSD 2000ft Dep 2500ft TGD 25 00ft OSD 2500ft Dep 3000ft Type AWACS start Vliegtuig type TGD 30 00ft OSD 3000ft Dep > 3000 ft TGD > 3000ft OSD > 3000ft Gem Max Min b 105 Geluidniveaus Meetpost ft 2000ft 2500ft 3000ft > 3000ft Lmax [db(a))] Lmax [db(a)] Dep 1500 ft ST TG OS ST TG OS ST TG OS ST TG OS Dep TG OS TGD 1500ft OSD 1500ft Dep 2000 ft TGD 2000ft OSD 2000ft Dep 2500 ft TGD 25 00ft OSD 2500ft Vliegtuig type Dep 3000 ft Type AWACS start TGD 3000ft OSD 3000ft De p > 3000ft TGD > 3000ft OSD > 3000ft Gem Max Min Figuur 4.8 Maximaal geluidniveau per procedure, meetpost 1 (a) en meetpost 2 (b) ST Standaard start, TG- Touch & Go start, OS, Overshoot start

32 -31- In figuur 4.9 is per startprocedure van vliegtuigtype AWACS E3TF de tijdsduur van het gemeten geluidevent boven een drempelwaarde van 65dB(A) weergegeven. Het blijkt dat op beide meetlocaties de gemiddelde tijdsduur boven 65 db(a) van de 1.500ft procedures korter is dan voor de overige startprocedures. Op de locatie van meetpost 1 in Schinveld is de gemiddelde tijdsduur boven 65 db(a) van de Overshoot en Touch en Go starts per uitvlieghoogte gemiddeld korter is dan de starts die vanuit stilstand vertrekken. a 120 Tijdsduur geluidevents boven 65 db(a) Meetpost ft 2000ft 2500ft 3000ft > 3000ft 100 Tijd [s] Gem Max Min 20 0 Dep 1500ft ST TG OS ST TG OS ST TG OS ST TG OS TGD 1500ft OSD 1500ft Dep 2000ft TGD 2000ft OSD 2000ft Dep 2500ft TGD 2500ft OSD 2500ft Type AWACS start Vliegtuig type Dep 3000ft TGD 3000ft OSD 3000ft Dep > 3000ft ST TG OS TGD > 3000ft OSD > 3000ft b 120 Tijdsduur geluidevents boven 65 db(a) Meetpost ft 2000ft 2500ft 3000ft > 3000ft 100 Tijd [s] Gem Max Min 20 0 Dep 1500ft ST TG OS ST TG OS ST TG OS ST TG OS TGD 1500ft OSD 1500ft Dep 2000ft TGD 2000ft OSD 2000ft Dep 2500ft TGD 2500ft OSD 2500ft Type AWACS start Vliegtuig type Dep 3000ft TGD 3000ft OSD 3000ft Dep > 3000ft ST TG OS TGD > 3000ft OSD > 3000ft Figuur 4.9 Tijdsduur van het geluidevent per startprocedures, meetpost 1 (a) en meetpost 2 (b) ST Standaard start, TG- Touch & Go start, OS, Overshoot start

33 Geluidspectrum AWACS E3TF vliegtuig Tijdens een werkbezoek zijn metingen uitgevoerd van het geluidspectrum van een startend en van een naderend AWACS E3TF vliegtuig. Dit vliegtuig is tevens representatief voor de typen K35E (tanktoestel) en B703. De metingen zijn uitgevoerd net buiten de omheining van de vliegbasis, in het verlengde van de start/landingsbaan (zie figuur 4.10). Er zijn één start en twee naderingen gemeten. Zowel de start als de naderingen werden uitgevoerd in westelijke richting. De start is gemeten aan de Nederlandse zijde van de vliegbasis, de naderingen aan de Duitse zijde. Hierbij wordt opgemerkt dat de kortste afstand tot de microfoon voor naderingen veel kleiner is dan voor de starts. Hierdoor is het onderling vergelijken van de maximale geluidniveaus niet zinvol. Vanwege de korte afstand van de meetmicrofoon tot het vliegtuig is voor deze metingen de meterstand Fast gebruikt. In figuur 4.11a is het tijdverloop van het gemeten geluidniveau van de geregistreerde startbeweging weergegeven. De figuur toont achtereenvolgens het achtergrondgeluidniveau (ca. 62 db(a)), het aanzwellen van het vliegtuiggeluid tot een maximum van ca. 103 db(a), het afnemen van het vliegtuiggeluid doordat het vliegtuig zich van de microfoon verwijderd en vervolgens weer het achtergrondgeluidniveau. In figuur 4.11a is door middel van gekleurde verticale lijnen een drietal tijdstippen gemarkeerd waarop het geluidspectrum van het vliegtuig is bepaald. Deze spectra zijn weergegeven in figuur 4.11b. De kleuren van de spectra corresponderen met de markeringen in figuur 4.11a. Uit deze spectra blijkt dat nadat het vliegtuig de meetpositie is gepasseerd, het aandeel lage frequenties (125 Hz en 250 Hz octaafbanden) in het geluid sterk toeneemt, terwijl het aandeel van frequenties (boven 1000 Hz) juist sterk afneemt. Dit wordt veroorzaakt doordat de motoren van het vliegtuig aan de uitlaatzijde veel laagfrequent geluid produceren. Na de passage is deze zijde van het vliegtuig naar de microfoon gericht. In figuur 4.12 is op soortgelijke wijze het gemeten geluidniveau voor één van beide naderingen weergegeven. Het maximale geluidniveau bedraagt voor de nadering ca. 114 db(a). Uit de spectra blijkt dat ook voor naderingen het aandeel lage frequenties (125 Hz en 250 Hz octaafbanden) in het geluid toeneemt nadat het vliegtuig de microfoon gepasseerd is, terwijl het aandeel van frequenties (boven Hz) juist afneemt 4. Het verschil is minder dan bij de start, doordat bij naderingen met een lager motorvermogen wordt gevlogen. 4 De piek in het geluidspectrum van de naderingen in de tertsband van 3150 Hz verschuift na de passage van het vliegtuig naar de tertsband van 2500 Hz als gevolg van het zogenaamde Dopplereffect. De piek in het spectrum is tijdens de naderingen als een duidelijke fluittoon waarneembaar.

34 -33- Meetpunt Start Meetpunt Landing Figuur 4.10: Locatie meetpunten

35 -34- a Geluidniveau [db(a)] Tijd [s] b Geluidniveau [db(a)] Frequentie [Hz] Figuur 4.11: Geluidniveau start AWACS vliegtuig E3TF a) Tijdverloop b) Spectrum op drie verschillende tijdstippen

36 -35- a 120 Geluidniveau [db(a)] Tijd [s] b 120 Geluidniveau [db(a)] Frequentie [Hz] Figuur 4.12: Geluidniveau nadering AWACS vliegtuig E3TF a) Tijdverloop b) Spectrum op drie verschillende tijdstippen

37 Metingen versus berekeningen In figuur 4.13 is voor de AWACS E3TF het gemeten geluid uitgezet tegen het berekende geluid. Te zien valt dat de meeste punten overwegend boven de diagonale lijn liggen. Dit betekent dat de gemeten geluidniveaus hoger zijn dan berekend. Dit verschil tussen meten en rekenen is in overeenstemming met de resultaten voor bijvoorbeeld Schiphol (Ref. 4). De Commissie Deskundigen Vliegtuiggeluid onderzoekt voor de situatie rond Schiphol momenteel waardoor de verschillen tussen meten en berekenen worden veroorzaakt. Gelet op de complexiteit van het probleem, wat is gelegen in de modellering van het rekenmodel, zoals het gekozen prestatieprofiel van een vliegtuig, de powersetting van de motoren, het vliegpad, het geluidsoverdracht model en dergelijke, wordt in het kader van het onderhavige onderzoek hierop niet nader ingegaan. Gemeten vs Berekend Meten [db(a)] ` Meetpost 1 Meetpost Rekenen [db(a)] Figuur 4.13 Gemeten versus berekend geluidniveau voor de Awacs E3TF

38 -37-5 Constateringen In het onderstaande zijn de constateringen uit het onderzoek samengevat. De constateringen gelden voor de meetlocaties en hun directe omgeving. 1. Het vliegverkeersbeeld gedurende de meetperiode is representatief voor het gebruik van de vliegbasis (paragraaf 4.1). 2. Afhankelijk van de windrichting, vinden er per dag doorgaans alleen starts of alleen landingen over Nederlands grondgebied plaats. Als gevolg van de overheersend westelijke windrichting vinden over Nederland meer starts dan landingen plaats (paragraaf 4.1). 3. Op de meetlocatie in Schinveld is het gemeten maximale geluidniveau gemiddeld hoger dan op de meetlocatie in Brunssum, maximaal 98,7 db(a) versus maximaal 94,7 db(a) (paragraaf 4.4). 4. De gemeten geluidniveaus zijn gemiddeld hoger dan de berekende waarden (paragraaf 4.10). Dit is ook in andere situaties geconstateerd (o.a. Schiphol) en wordt hier niet nader onderzocht. 5. Het geluidniveau van startende AWACS vliegtuigen type E3TF is op beide meetlocaties gedurende ca. 50 seconden hoger dan 65 db(a). Op grond van de gemeten achtergrondgeluidniveaus kan geconcludeerd worden dat het vliegtuiggeluid gedurende deze hele periode duidelijk waarneembaar is (paragraaf 4.5). 6. De gemiddelde tijd dat het vliegtuiggeluid waarneembaar is boven een gekozen drempelwaarde is voor landingen korter dan voor starts. Landingen zullen derhalve korter hoorbaar zijn dan starts (paragraaf 4.5). 7. Op beide meetlocaties zijn de startprocedures van de AWACS E3TF vliegtuigen van vluchten met een uitvlieghoogte van 1.500ft gemiddeld stiller dan de overige startprocedures (hoger dan 1.500ft) (paragraaf 4.8). 8. Aan de achterzijde van het vliegtuig (motoruitlaat) worden meer lage frequenties geproduceerd dan aan de voorzijde (paragraaf 4.9).

39 -38-6 Referenties [1] Geluidmetingen AWACS te Schinveld, G UV, Provincie Limburg, juni 2004 [2] Kwartaalrapport vliegbaanbewaking vliegbasis Geilenkirchen - 2e kwartaal 2004, NLR- CR , H.A. Lania [3] Berekening van de geluidbelasting op Nederlands grondgebied nabij vliegbasis Geilenkirchen in 2003, NLR-CR , H.A. Lania [4] Derde voortgangsrapportage van de Commissie Deskundigen Vliegtuiggeluid (zie

40 -39- Appendix A Gebruikte apparatuur Tijdens de meetperiode is gebruik gemaakt van de volgende meetapparatuur:! Precision integrating sound level meter Rion (type NL-11) type I met 1/2" microfoon van het merk Rion (type UC-26)! Precision integrating sound level meter Rion (type NL-15) type I met 1/2" microfoon van het merk CEL (type UC-53)! Sound level calibrator CEL (type NC-73)! Sound level calibrator Brüel & Kjaer (type 4228)! Extension cable Rion (type EC-04B) Meetpost 1: De meetset heeft één geluidmeter van het type Rion NL11 met een meetbereik van: db(a) in de meetperiode van 1-13 okt db(a) in de meetperiode van okt. Meetpost 2: De meetset bestaat uit twee geluidmeters van het type: 1. de Rion NL15 met een meetbereik van: db(a). 2. de Rion NL11 met een meetbereik van: db(a). Instellingen geluidmeters: Alle metingen zijn uitgevoerd in de meterstand "slow", de maximale Slow gemeten waarden wordt 1x per sec opgeslagen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een sampling rate van 1000 Hz wat een databewerking in blokken van 1000 samples inhoud waarbij 1 maximum waarde wordt bepaald per blok.