Profpraat | Hoe ga je om met geluidsoverlast?
Een nieuwe lente, een nieuw geluid: de energietransitie voltrekt zich niet geruisloos. De ronkende dieselmotor zal wellicht ooit tot het verleden behoren, maar ook windmolens en warmtepompen doen hun werk niet in volledige stilte. Is er iets aan die geluidsoverlast te doen, en zo nee: hoe ga je daar dan het best mee om? Hoogleraren Maarten Hornikx, Ines Lopez Arteaga en Armin Kohlrausch belichten dit probleem vanuit verschillende invalshoeken.
De negatieve impact van verkeerslawaai op de gezondheid is met name de afgelopen tien jaar echt duidelijk geworden, vertelt Maarten Hornikx, hoogleraar Building Acoustics aan TU/e-faculteit Built Environment. “Dan heb je het over de gevolgen door langdurige blootstelling aan achtergrondgeluid. Dat levert geen gehoorschade op, maar zorgt wel voor een verhoogd stressniveau. Dat veroorzaakt slaapproblemen, verergert hart- en vaatziekten en zorgt voor verminderde cognitieve prestaties.”
De gevolgen van relatief nieuwe bronnen van geluidshinder, zoals het gebrom van warmtepompen of het ritmisch gesuis van ronddraaiende molenwieken, zijn volgens Hornikx daarentegen nog niet duidelijk. “Bestaande regelgeving gaat in het algemeen uit van een gemiddeld geluidsniveau, gemeten over een hele dag. Die norm zal niet snel overschreden worden, maar die norm is ook niet echt maatgevend voor de hinder die mensen ervaren. Daarvoor is de betekenis van het geluid ook van belang. Het blijkt bijvoorbeeld dat omwonenden minder hinder ervaren van windmolens waarbij ze zelf meedelen in de energieopbrengst.”
(Tekst gaat verder onder de foto)
Bij lage tonen is het lastig de locatie van de bron te bepalen
Vaak gaat het bij overlast om relatief lage tonen. “Die dragen verder door de lange golflengte”, legt Hornikx uit. “Daardoor is het ook lastig om de locatie van de bron te bepalen. Vergelijk het met meetstations voor aardbevingen; daarvan heb je er diverse nodig over een groot gebied om het epicentrum van een beving te kunnen lokaliseren.” Mensen die overlast ervaren van laagfrequent geluid hebben daardoor soms veel moeite om de boosdoener aan te wijzen, vertelt Hornikx. “Soms horen ze het geluid binnenshuis wel, maar valt de bromtoon buiten weg tegen het omgevingsgeluid.”
In theorie is het zelfs mogelijk dat een geluidsgolf zich vrijwel onwaarneembaar voortplant tot in een woning, en daar wordt versterkt - de woning fungeert dan als een klankkast voor die specifieke frequentie. “De geluidsgolven die passen bij de laagste tonen die we nog kunnen horen, rond de twintig Hertz, hebben een golflengte die ongeveer past in een gemiddelde huiskamer.”
Bij overlast door windmolens is de bron van de geluidshinder natuurlijk duidelijk. Veel valt er volgens Hornikx echter niet aan te doen. "Je kunt een woning moeilijk isoleren tegen lage frequenties; die hou je gewoon niet buiten. Dat is één van de uitdagingen van mijn vakgebied." In het geval van elektrische warmtepompen, die de komende jaren massaal onze gasgestookte cv-ketels moeten gaan vervangen, hangt geluidsoverlast volgens hem meestal samen met een verkeerde installatie. “Ze produceren natuurlijk een bepaalde hoeveelheid geluid, in principe onder de wettelijke norm. Maar als de pomp zo bevestigd is dat de muur mee gaat trillen, kan een heel appartementencomplex of huizenblok daar last van hebben. Daar kan de fabrikant dan niets aan doen; de installateur echter waarschijnlijk wel.”
Demping
Ines Lopez Arteaga is behalve dean van het TU/e Bachelor College ook hoogleraar Acoustic and Noise Control bij de faculteit Mechanical Engineering. Zij beaamt dat de manier waarop warmtepompen aan het gebouw bevestigd worden een enorm verschil maakt. “Je moet met name contactgeluid voorkomen, waarbij het gebouw als een soort luidspreker gaat fungeren.”
Ter illustratie pakt ze er een klein muziekdoosje bij. “Kijk, als ik deze in de lucht houd, hoor je de muziek vrij zacht, maar als ik hem op mijn bureau zet, klinkt de muziek veel harder. Dat komt doordat het bureaublad mee gaat trillen in dezelfde frequenties.” Ook bij warmtepompen ontstaat de echte overlast meestal door contactgeluid, zegt ze. “Een muziekdoos klinkt heel onschuldig, maar ik ken een collega die slecht slaapt door het geluid van de verwarmingsketel in de kelder van zijn appartementencomplex; en hij woont op vijf hoog.”
Lopez Arteaga neemt een pakje papieren zakdoekjes, dat ze onder het muziekdoosje legt. “Hoor je het verschil? Zo’n vorm van geluidsisolatie kun je ook op warmtepompen toepassen, simpelweg door trillingsdempers, rubberen cilinders die silentblocks worden genoemd, tussen de omkasting van warmtepomp en het dak of de gevel van het gebouw te plaatsen. Als je dat echt goed doet, gaat de pomp zelf ook minder trillen en produceert die dus überhaupt minder geluid.”
(Tekst gaat verder onder de foto)
Warmtepompen moet je isoleren met trillingsdempers
De bron van het lawaai van warmtepompen - tenminste de varianten die hun warmte uit de lucht halen - is de ventilator die de lucht aanzuigt, legt ze uit. “De frequentie van de grondtoon is gelijk aan de omwentelingsfrequentie van de as maal het aantal schoepen van de ventilator - dat zijn er meestal vijf of zeven. Bij duizend rotaties per minuut kom je dan rond de honderd Hertz uit. Daarbovenop komen dan de boventonen, met als frequentie een veelvoud van de grondtoon.”
Het is vooral dat ‘tonale’ geluid dat overlast oplevert, hoewel ook de in beweging gezette lucht nog geluid produceert. “Maar dat is een ruisachtig, breed spectrum dat minder storend is. Dat is overigens ook de reden dat profielen van autobanden met opzet een random groevenpatroon hebben. Anders zouden die ook zulke vervelende tonen voortbrengen.”
Voor de toekomst denkt Lopez Arteaga dat slimme vormen van geluidsdemping vlakbij de bron voor apparaten zoals warmtepompen nog soelaas kunnen bieden. “Demping vlakbij de bron, in dit geval dus de ventilatoren, is in principe de effectiefste manier om geluidsoverlast te voorkomen. Daarvoor kun je metalen platen gebruiken voorzien van heel kleine gaatjes: micro perforated plates.” Die techniek, in de vorm van geperforeerde doeken, wordt volgens haar in binnenruimtes al gebruikt om de akoestiek te verbeteren. “Voor machines heb je natuurlijk een robuuste oplossing nodig en dan kom je al snel uit op metaal.”
Perceptie
Armin Kohlrausch, emeritus hoogleraar Auditory and Multisensory Perception (faculteit IE&IS) benadrukt ook dat de context van geluiden een grote rol speelt. “Mensen hebben een hele reeks associaties met bepaalde geluiden, zoals van windmolens of van wegverkeer en vliegtuigen. De impact van die geluiden is daardoor slecht te vergelijken met die van kunstmatige prikkels in een laboratoriumomgeving. Dat maakt het onderzoek naar geluidsoverlast ook complex.”
Geluid waarover mensen zelf controle kunnen uitoefenen - afkomstig van een apparaat dat ze kunnen uitzetten, bijvoorbeeld - wordt vaak als minder storend ervaren, vertelt Kohlrausch. Valt er aan een geluid niets te doen, dan kun je nog proberen om het te maskeren met andere geluiden. Dat kan volgens hem op twee manieren: door het storende geluid letterlijk te overstemmen, of door de aandacht ervan af te leiden.
(Tekst gaat verder onder de foto)
“Met geluid dat dezelfde spectrale componenten bevat als het overlastgevende geluid, kun je dat laatste geluid ‘fysiek’ maskeren. Dat wordt in kantoortuinen wel gedaan om ervoor te zorgen dat collega’s minder goed te verstaan zijn, waardoor je minder wordt afgeleid. Dat kan met geluiden van bijvoorbeeld fonteintjes of een kunstmatig breedbandig spectrum.”
Een geavanceerde variant op dat fysiek maskeren vormt het antigeluid dat wordt gebruikt in bepaalde hoofdtelefoons (noise cancelling headphones). Deze nemen het omgevingsgeluid op en produceren vervolgens dezelfde tonen, maar dan precies in tegenfase, waardoor het geluid door middel van destructieve interferentie wordt gedempt. Kohlrausch: “Met antigeluid laat je het overlastgevende geluid daadwerkelijk verdwijnen, terwijl bij fysiek maskeren het geluid alleen minder waarneembaar wordt ten opzichte van het maskerende geluid. Dat is een wezenlijk verschil.”
Om een geluid bewust te horen, moet het patroon daarvoor als het ware al aanwezig zijn in je hersenen
Aandacht is echter ook een essentieel begrip als we het hebben over geluidsoverlast. Uiteindelijk gaat het er namelijk om wat onze hersenen doen met de trillingen die door onze oren worden opgevangen. “Achtergrondmuziek, gezinsrumoer of andere huishoudelijke geluiden zorgen er al snel voor dat je bijvoorbeeld bromtonen niet bewust meer hoort.” Andersom kun je ook geluiden waarnemen die er niet zijn. “Denk bijvoorbeeld aan tinnitus, waarbij je niet-bestaand geluid ervaart doordat je zenuwstelsel prikkels produceert - vergelijkbaar met fantoompijn. Een vorm van aandachtstraining, waarbij je leert om die prikkels te negeren, kan die klachten verlichten.”
En waarom horen sommige mensen bepaalde tonen wel, en anderen niet? Afgezien van het feit dat de één nu eenmaal een beter gehoor heeft dan de ander - en je hogere tonen steeds slechter hoort naarmate je ouder wordt - kan dat verschil ook in de hersenen zitten. “Je hersenen moeten voorbereid zijn op een bepaald geluid om het ook bewust te kunnen waarnemen te midden van andere geluiden”, legt Kohlrausch uit. “Het patroon moet als het ware al aanwezig zijn in je hersenen.”
Daardoor kan het gebeuren dat een geluid dat er misschien altijd al was, opeens op een hinderlijke manier op de voorgrond treedt. Ook het sterk afgenomen verkeerslawaai tijdens de lockdowns van dit jaar kunnen daarop volgens hem van invloed zijn. “Dat heeft voor veel mensen toch gezorgd voor een heel andere geluidsbeleving in de thuissituatie.”
Discussie