Stillere vliegtuigen

Worden vliegtuigen steeds stiller?

‘Vliegtuigen worden steeds stiller’, een veel gehoorde uitspraak. In de ‘Luchtvaartnota 2020-2050’ (2022, Ministerie van IenW) wordt maar liefst 24 keer herhaald dat vliegtuigen in de toekomst schoner en stiller zullen zijn. Ook de luchtvaartindustrie wil graag laten geloven dat de luchtvaart steeds ‘schoner en stiller’ wordt. Want dit maakt verdere groei van de luchtvaart in Nederland mogelijk. Maar wat zijn de feiten? Is dit ook daadwerkelijk zo en wat betekent dit voor de leefbaarheid in Nederland? Hieronder hebben we de feiten op een rijtje gezet.

De Feiten

‘50% stiller’ is niet ‘stiller’: waarom lagere geluidsmetingen niet leiden tot minder overlast
Het meetinstrument zelf mist de overlast: meet naast dB(A) ook dB(C)
En ‘schoner’? De uitstoot per vlucht daalt, de uitstoot boven Schiphol stijgt
De claim dat vliegtuigen 50% ‘stiller’ zijn geworden klopt niet en is misleidend.
NLR: studie naar geluidsoverlast: Géén garantie dat nieuwere vliegtuigen ook daadwerkelijk stiller zullen zijn.
Advies Alders: Effect ‘stillere’ vliegtuigen op leefbaarheid nagenoeg nul
Het effect van ‘de vlootvernieuwing’ van de KLM is helaas voor omwonenden, niet of nauwelijks hoorbaar

‘50% stiller’ is niet ‘stiller’

Waarom lagere geluidsmetingen bij vliegtuiglawaai niet leiden tot minder overlast.

De afgelopen decennia laten geluidsmetingen rond Schiphol een daling zien van het gemiddelde gemeten geluidsniveau.¹ Tegelijkertijd blijkt uit bevolkingsonderzoek dat in diezelfde periode het aandeel omwonenden dat ernstige hinder en slaapverstoring door vliegtuiggeluid ervaart, is toegenomen.² Een opvallende paradox.

In het Nederlandse luchtvaartbeleid is het verminderen van de schadelijke effecten van luchtvaart op de leefomgeving een expliciet doel. Een belangrijk beleidsuitgangspunt daarbij is de inzet van zogenoemde ‘stillere vliegtuigen’, zoals vastgelegd in de Luchtvaartnota 2020-2050.³ Op basis van gemeten geluid is wettelijk vastgelegd hoeveel geluid een luchthaven jaarlijks gemiddeld mag produceren.

De commerciële luchtvaartsector zet deze terminologie actief in via voorlichting en reclame. Met claims als ‘50% stiller’ wordt een beeld van hoorbare geluidsafname geschetst bij publiek en politiek, terwijl deze veronderstelling in de praktijk niet wordt waargemaakt.⁴ Hieronder laten we zien hoe het mogelijk is dat geluidsmetingen een vermindering van 50% laten zien, terwijl het menselijk oor nauwelijks verschil waarneemt, en hoe deze verwarring tussen meten en ervaren doorwerkt in beleid.

Wat wordt gemeten: geluid als natuurkundige grootheid

Geluidsmetingen zijn gebaseerd op geluidsdruk en worden uitgedrukt in decibel (dB), een logaritmische maat. Daardoor kan een ogenschijnlijk klein verschil grote gevolgen hebben: een afname van 3 dB betekent al een halvering van de gemeten geluidsterkte (50%).⁵

Wat het menselijk oor waarneemt

Geluidsbeleving is complexer, maar wetenschappelijk onderzoek laat zien dat mensen geluid wel degelijk in herkenbare categorieën indelen, die samenhangen met gemeten geluidsniveaus in decibel.⁶ Gemiddeld ervaart een mens een geluid van 0 tot 30 dB als stil, 40 tot 50 dB als matig, 60 tot 70 dB als luid, 80 tot 85 dB als zeer luid, 90 tot 100 dB als extreem luid en 110 tot 135 dB als pijnlijk luid.

Pas bij circa 10 dB afname ervaart het menselijk oor het geluid als half zo luid (50%). Een afname van 3 dB is in de praktijk voor de mens nauwelijks merkbaar.

Het verschil in beeld

Stel, een modern vliegtuig produceert 87 dB, dat is 3 dB minder dan een ouder toestel dat 90 dB produceerde.

Wat gemeten wordt	Wat een mens hoort
3 dB = 50% minder geluid	3 dB = niet of nauwelijks minder geluid
Een afname van 3 dB betekent een halvering van de gemeten geluidssterkte (100% naar 50%).	Een afname van 3 dB maakt voor het menselijk oor weinig verschil, de ervaring blijft zeer luid.

Hier ontstaat de verwarring: “50% minder geluid” kan verwijzen naar een meetkundige afname óf naar wat mensen horen, en dat zijn niet dezelfde dingen. Wanneer de luchtvaart communiceert dat een vliegtuig met 3 dB minder geluid ‘50% stiller’ is, wordt verwezen naar een halvering van de gemeten geluidsterkte, terwijl de suggestie wordt gewekt dat dit ook een gelijke afname van geluidshinder betekent. Voor het menselijk oor leidt een afname van 3 dB echter tot geen of nauwelijks hoorbaar verschil; wat men hoort blijft zeer luid.

Beleid gestuurd op gemeten geluid

In het Nederlandse luchtvaartbeleid wordt geluid niet beoordeeld per afzonderlijke vlucht, maar op basis van de totale hoeveelheid gemiddeld geluid over een heel jaar. Er is wettelijk vastgelegd hoeveel geluid een luchthaven jaarlijks gemiddeld mag veroorzaken: de zogenoemde geluidsruimte. Als een modern vliegtuig 3 dB minder geluid produceert dan het toestel dat het vervangt, dan ontstaat binnen het beleid op papier geluidsruimte, die mag worden benut voor extra vluchten.

Dat betekent concreet dat binnen het gehanteerde rekenkader één vliegtuig van 90 dB rekenkundig kan worden gelijkgesteld aan twee vliegtuigen van 87 dB. Deze geluidswinst mag gedeeltelijk worden benut voor groei, waardoor in de praktijk twee oudere vliegtuigen kunnen worden vervangen door drie ‘stillere vliegtuigen’, terwijl de totale berekende geluidsruimte gelijk blijft.³

Gevolg voor omgeving en gezondheid

Uit onderzoek is bekend dat een toename van het aantal vliegbewegingen, ook bij een dalend gemiddeld geluidsniveau, samenhangt met meer ervaren hinder en slaapverstoring.⁷ Dit sluit aan bij onderzoek van het RIVM, waaruit blijkt dat de ervaren hinder is toegenomen terwijl het gemiddelde gemeten geluid is afgenomen. Sinds 2000 is het jaarlijkse aantal vliegbewegingen op Schiphol met enkele tienduizenden toegenomen, tot rond de 500.000 in recente jaren. In de Luchtvaartnota 2020-2050 wordt in beleidsverkenningen een toekomstige omvang van circa 780.000 vliegbewegingen per jaar genoemd, waarbij groei wordt begrensd door de beschikbare geluidsruimte en niet door het aantal bewegingen.

Voor omwonenden betekent de inzet van ‘stillere vliegtuigen’ geen vermindering van hinder, maar juist een toename van geluidsoverlast doordat meer vluchten worden toegestaan. Wat als geluidsreductie wordt gepresenteerd, vertaalt zich in de praktijk naar meer lawaai.

Conclusie

Het Nederlandse beleid voor vliegtuiggeluid is gebaseerd op gemiddelden van geluidsmetingen en de daaruit afgeleide geluidsruimte. In de praktijk maakt dit beleid het mogelijk om lagere gemeten geluidsniveaus per vliegtuig te benutten voor extra vliegbewegingen. Uit onderzoek is bekend dat een toename van het aantal vliegbewegingen samenhangt met meer ervaren hinder en slaapverstoring. Dit verklaart waarom de geluidsoverlast voor omwonenden de laatste decennia is toegenomen, ondanks dalende gemiddelde geluidsbelasting op papier.

Zolang beleid primair blijft sturen op berekende geluidsruimte en jaargemiddelden, wordt technische geluidswinst niet ingezet voor vermindering van overlast, maar vertaald naar extra capaciteit. Op deze manier leidt dit beleid ook in de toekomst niet tot minder overlast, maar tot een structurele toename van de geluidsoverlast voor omwonenden. Deze ontwikkeling wordt in stand gehouden door een aanhoudende verwarring tussen gemeten geluidsafname en hoorbare afname, die in communicatie wordt versterkt door claims als ‘50% stiller’.

Auteur: drs. Marianne van der Sluis, SATL • Contact: [email protected] • Gebaseerd op gepubliceerde bronnen van RIVM, WHO en de Rijksoverheid. Dit artikel is ook te lezen op stillerenschoner.nl.

Download het artikel als pdf

Woordenlijst en bronnen

dB (decibel): logaritmische maat voor geluidsdruk.
Geluidsruimte: wettelijk vastgestelde maximale geluidsbelasting.
Geluidsniveau (energie): logaritmisch niveau (in dB) dat de geluidsenergie of -intensiteit weergeeft ten opzichte van een referentie.
Vliegbeweging: start of landing van een vliegtuig.

Gemeten geluidstrends rond Schiphol: RIVM (2021), Geluidbelasting door luchtvaart rond Schiphol, trends en analyse; RIVM (2018), Ontwikkeling geluidbelasting Schiphol 2000-2016; European Environment Agency (2020), Environmental noise in Europe 2020.
Ervaren hinder en slaapverstoring: RIVM (2021), Ernstige hinder en slaapverstoring door vliegtuiggeluid; RIVM (2014), Gezondheidskundige evaluatie Schipholbeleid; WHO Regional Office for Europe (2018), Environmental Noise Guidelines for the European Region.
Beleidskader en geluidsruimte: Ministerie van IenW (2020), Luchtvaartnota 2020-2050; Ministerie van IenW (2018), Luchthavenverkeerbesluit Schiphol; Alders, H. (2008), Advies over hinderbeperking en groei Schiphol.
Gebruik van de term ‘stillere vliegtuigen’ in beleid en communicatie: Luchtvaartnota 2020-2050; European Commission (2011), Flightpath 2050; OECD (2014), Environmental impacts of aviation: noise and policy trade-offs.
Logaritmische schaal, geluidsenergie en dB: ISO/IEC (2013), Acoustics, sound pressure levels and sound energy; Beranek & Vér (1992), Noise and Vibration Control Engineering; Rossing (2007), Springer Handbook of Acoustics.
Waarneming van luidheid: Zwicker & Fastl (1999, 2007), Psychoacoustics; Moore (2012), An Introduction to the Psychology of Hearing; Stevens (1957), On the psychophysical law; Stevens (1972), Psychophysics; ISO 226 (2003), Normal equal-loudness-level contours.
Relatie tussen vliegbewegingen en hinder: RIVM (2014); Miedema & Vos (1999), Exposure-response relationships for transportation noise, JASA; Fields e.a. (2001), Standardized general-purpose noise reaction questions, Journal of Sound and Vibration.

Ook het meetinstrument mist de overlast: dB(A) versus dB(C)

Niet alleen de rekensom klopt niet met wat bewoners ervaren. Alle Nederlandse normen voor vliegtuiggeluid zijn uitgedrukt in dB(A), een maat die lage tonen grotendeels wegfiltert. Juist dat lage gedreun komt bij omwonenden binnen: op afstand dempt de lucht de hoge tonen, en muren en dubbel glas houden laag geluid slecht tegen. Nederlands onderzoek (Vos en Houben, 2022) laat zien dat het verschil tussen dB(C) en dB(A) 98 procent van de verschillen in ervaren hinder verklaart. Het ministerie kan bij alle meetposten rond Schiphol en Lelystad naast dB(A) ook dB(C) laten registreren; de apparatuur kan dat al.

Lees het hele artikel: Vliegtuiggeluid kan makkelijk eerlijker gemeten worden

En ‘schoner’? Hetzelfde mechanisme

Bij ‘schonere vliegtuigen’ speelt precies hetzelfde. Motoren worden op CO2 en stikstofoxiden per vlucht iets zuiniger, maar die winst wordt opgegeten door de groei van het aantal vluchten. Voor fijnstof en ultrafijnstof, wat het meest direct de gezondheid raakt, is er geen norm, geen heffing en geen dalende lijn. De uitstoot per vlucht daalt, de uitstoot boven Schiphol stijgt.

Lees het hele artikel over schonere vliegtuigen

Eerder onderzoek en achtergrond

De claim dat vliegtuigen 50% ‘stiller’ zijn geworden klopt niet en is misleidend.

Willem Franken van EASA (European Union Aviation Safety Agency ), legt uit wat een afname van 50% geluid is en dat dat iets heel anders is als 50% stiller.

Het is pure misleiding, bekijk het fragment:

Studie naar geluidsoverlast: Géén garantie dat nieuwere vliegtuigen hoorbaar stiller zullen zijn.

Het Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum publiceerde in oktober 2019 een uitgebreide studie naar de geluidsoverlast van toekomstige vliegtuigen richting 2050. Centrale vraag: Hoeveel stiller worden toekomstige vliegtuigen?

Download het onderzoek hier

Geen garantie over afname geluid

Het onderzoek durft géén garantie te geven over afname van geluid van toekomstige vliegtuigen. Afgezien van mitsen en maren staat op pag. 18 een voorspelling van geluidsreducties per categorie vliegtuigen tussen 2018 en 2050:

Regional Jets (vliegtuigen voor de korte afstand van Embraer en Bombardier): afname met 22 EPNdB vanaf ca. 272 cum. noise level
Small range jets (vliegtuigen voor de middellange afstand): afname met 22 EPNdB vanaf ca 279 cumulatief noise level
Long range jets (2-motorig) (intercontinentale vliegtuigen): afname met 17,5 EPNdB vanaf ca 281 cumulatief noise level

Voorspelling: Kleine geluidsafname waarschijnlijk teniet gedaan door grotere vliegtuigen

In de logaritmische schaal van EPNdB is de voorspelde geluidsafname dan ca. 8% in 32 jaar (van 2018 tot 2050), met als kanttekeningen van het LNR dat dit waarschijnlijk niet gehaald zal worden.

Wat het onderzoek wél laat zien is: Wanneer de vliegtuigen worden vervangen door nieuwere types van gelijk gewicht is er met name een afname in geluid bij de start. Maar er is een hele grote maar… Want wanneer deze vervangende vliegtuigen groter en zwaarder zijn, wat de laatste jaren steeds de ontwikkeling is omdat er steeds meer passagiers worden vervoerd in grotere vliegtuigen, dan wordt deze geluidswinst teniet gedaan.

Letterlijk staat er: “Indien vliegtuigen in de vloot geruild worden voor een groter type:
– Weinig effect op relatieve geluidniveaus
– Toename van absolute geluidniveaus
– Dit kan reducties door technologische vooruitgang (deels) teniet doen”

In het onderzoek wordt verder uitgebreid gesproken over een heel ander soort vliegtuig dat geluidsarmer zou zijn. Echter, de vliegtuigen die nu en de komende jaren verkocht worden en weer 20-30 jaar mee zullen gaan, worden gekocht bij vliegtuigfabrikanten die deze vliegtuigen niet in het assortiment hebben.

Hoe wordt geluid per vliegtuig gemeten?

Mocht je precies willen weten hoe vliegtuiggeluid wordt gemeten, hieronder leggen we het uit.

Van ieder vliegtuig wordt een geluidscertificaat gemaakt, waarbij gemeten wordt volgens een standaard protocol van ICAO (International Civil Aviation Organization). De metingen worden uitgevoerd in de regio, waar het vliegtuig wordt geproduceerd. Airbus toestellen worden gecertificeerd door EASA, Boeing toestellen door FAA, Bombardier toestellen door TCA en Embraer toestellen door ANAC, etcetera.

Metingen worden uitgevoerd onder drie standaard-omstandigheden:

Start: De geluidsmetingen bij de start worden uitgevoerd aan het eind van de startbaan waar de geluidsproductie het hoogst is. De meetopstellingen staan links en rechts van de startbaan op een afstand van 450 meter. Van beide metingen wordt het gemiddelde genomen.
Aankomst: Het geluid bij aankomst wordt gemeten op een afstand van 2000 meter voor het begin van de landingsbaan recht onder het vliegtuig. Het vliegtuig bevindt zich dan op een hoogte van 120 meter
Laag overvliegen: Wanneer na de steile klim het motorvermogen is teruggenomen wordt voor het laag overvliegen het geluid gemeten recht onder het vliegtuig op een afstand van 6500 meter na het begin van de startbaan.

EPNdB is de geluidswaarde

Alle meetresultaten worden voor publicatie omgerekend naar een gemiddelde waarde, die gedurende 10 seconden als constante waarde waar te nemen is. Deze geluidswaarde wordt uitgedrukt in EPNdB (Effective Perceived Noise = Effectief waargenomen geluid).

Als functie van de massa van het vliegtuig zijn door de luchtvaartbranche maximum geluidswaarden vastgesteld (‘Limit’) voor de geluidsproductie bij start, laag overvliegen en aankomst. Deze limietwaarden zijn nemen toe met het maximaal toegestande startgewicht van het vliegtuig (MTOM = Maximum Take-off Mass) totdat vanaf MTOM-waarden hoger dan 200 à 300 ton hiervoor een constante waarde wordt bereikt. We spreken hierbij over vliegtuigen die ingezet worden voor intercontinentale bestemmingen.

Het verschil van de limietwaarden en de gemeten waarden (beide in EPNdB) wordt de Marge genoemd (‘Margin’). Hoe groter deze marge des te beter presteert het vliegtuig qua geluidsproductie. Hierbij moet worden onderstreept dat twee verschillende vliegtuigtypes met dezelfde Marge in werkelijkheid een ander geluidsniveau produceren. Zoals ik in een eerder artikel heb aangetoond kan een intercontinentaal vliegtuig met een veel betere Marge tot 5 à 10 dB meer geluid produceren dan een vliegtuig dat voor de middellange afstanden wordt gebruikt (‘Grotere vliegtuigen – meer geluid’, drs A.Tukkers, juni 2020).

Ten slotte worden de drie hierboven bedoelde marges voor start, laag overvliegen en aankomst bij elkaar opgeteld als Cumulatieve Marge (‘Cumulative Margin’). Weliswaar heeft deze waarde geen direct fysische betekenis, maar wordt veelvuldig gebruikt in luchtvaartkringen om aan te geven in hoeverre een vliegtuigtype geluid produceert.

Nieuwe generatie vliegtuigen ook echt ‘stiller’? Nee helaas.

In de grafiek staat voor ieder vliegtuigtype, dat verleden jaar op Schiphol is aangekomen, het op de officiële ICAO-certificaten vermelde geluidsniveau bij de nadering van de luchthaven (‘Approach’) vermeld. Globaal liggen deze waarden voor alle vliegtuigtypen tussen 80 en 100 EPNdB. De maat EPNdB staat voor Effectief waargenomen geluid (‘Effective Perceptive Noise). De geluidsmetingen zijn hiertoe omgerekend naar een gedurende 10 seconden als constant waar te nemen geluid.

De horizontale as is een maat voor het verschil van het gemeten geluid (‘margin’) met per vliegtuigtype door de luchtvaartautoriteiten zelf vastgestelde maximale limietwaarden (‘limits’). Er worden drie verschillende metingen uitgevoerd: bij start, na vertrek en bij aankomst. De drie margins bij elkaar opgeteld vormen de ‘Cumulative Margin’. Hoe groter deze waarde, des te stiller wordt het vliegtuig gedefinieerd, wat o.a. gebruikt wordt om de korting op de landingsrechten vast te stellen.

De Boeing B737 MAX, de Boeing B787 Dreamliner en de Airbus A320 NEO worden genoemd als een generatie stillere vliegtuigen. Weliswaar hebben ze een veel grotere ‘Cumulative Margin’, maar de gemeten geluidsniveaus, zoals weergegeven op de officiële certificaten laten echter nauwelijks verbetering zien.

Het verschil van 3 Decibel wat door de luchtvaart wordt geduid met ‘50% stiller’, dat verschil in met het blote oor nèt waarneembaar. En dan zal er niemand zijn, die als het vliegtuig over vliegt, het geluid als “stil” omschrijven, laat staan stiller.