‘Anti-speakers’ tegen geluidshinder bij Schinkelbrug

In een loods op het terrein van Bouwcombinatie TriAX (Besix, Dura Vermeer en Heijmans) langs de A4 en de A10 West, staat iets dat lijkt op een keukenkast. Iets groter misschien, en met een vierkant gat aan de voorkant waar schuifdeurtjes voor zitten. Maar met koken heeft de kast niets te maken: dit is een zogenaamde Helmholtzresonator. Dat is nogal een mond vol, maar de werking ervan is vrij simpel. ‘Beschouw het als een omgekeerde speaker’, legt Paul Renders, ontwerpleider bij TriAX, ons uit. ‘In plaats van geluid uit te stralen, komt het geluid via de opening naar binnen, waarna het in de kast wordt geabsorbeerd. Het principe van zo’n kast wordt veel gebruikt in geluidsstudio’s en concertzalen.’

In de toekomst hangen we een 55-tal van dit soort Helmholtzresonatoren onder de huidige, meest noordelijke Schinkelbrug (brug 2, zie kaartje). En dat is uitzonderlijk: volgens Renders zijn we in Nederland de eersten die de geluiddempende kasten niet binnen maar buiten gaan toepassen. Waarom doen we dat eigenlijk? ‘Met de verbreding van de A10 Zuid breiden we ook het aantal bruggen over de Schinkel uit. Dat betekent meer verkeer en dus een toename van geluid’, aldus Renders. ‘Aan de noordkant van de Schinkelbrug bouwen we een brug voor nieuwe rijstroken van de A10 Zuid. In het water bevinden zich woonboten die al dicht op de huidige brug liggen. Die afstand wordt met de nieuwe brug nog kleiner. Maar bewoners mogen straks niet meer geluidsoverlast ervaren dan in de huidige situatie.’

Om de geluidsoverlast zo veel mogelijk te beperken, hebben we onderzocht welke maatregelen we bij de Schinkelbrug kunnen nemen. Een van die maatregelen is het ophangen van Helmholtzresonatoren. ‘Dat werkt zo: zodra er verkeer over de brug rijdt, ontstaan trillingen. De trillingen vormen geluidsgolven die naar de onderkant en de zijkanten van de brug afstralen. Daar wil je ze afvangen.’ Vandaar dat de resonatoren aan de wanden van de steunpunten onder de brug worden bevestigd. ‘Je krijgt twee wanden vol kasten van verschillende afmetingen. We hangen ze niet lukraak op, maar volgens een specifiek patroon. Een soort tetrismuur. Samen met TNO hebben we een stuk of 6 opstellingen onderzocht om tot de optimale geluidsvermindering te komen.’

Overigens absorberen Helmholtzresonatoren niet alle soorten geluid. Ze zijn er specifiek voor de reductie van zogenaamd laagfrequent geluid, ofwel tonen tussen de 20 en 125 hertz. Mensen omschrijven dit soort geluid vaak als een zwaar en laag gebrom, bijvoorbeeld van een vrachtwagenmotor of airconditioning. Renders: ‘Voor de reductie van hogere geluiden gaan we onder andere absorberende bekleding plaatsen onder de brug: je krijgt dan een sandwich van visco-elastisch materiaal – denk aan traagschuim –afgedekt met een staalplaat. De trilling van het brugdek komt tussen het dek en de stalen plaat terecht, waarna het wordt geabsorbeerd in dat elastische materiaal.’

Hoewel het principe van de Helmholtzresonator al bijna twee eeuwen oud is – natuurkundige Hermann von Helmholtz vond het uit in 1850 – heeft TriAX een geheel eigen ontwerp gemaakt voor de kasten onder de Schinkelbrug. ‘TNO is ooit met het idee gekomen om Helmholtzresonatoren onder de brug toe te passen. Omdat dat niet eerder is gedaan, volgde een langdurige productontwikkeling,’ blikt Renders terug. ‘Daarbij hebben we van alles onderzocht: wat voor materiaal gebruiken we? Hoe maken we de kast zo duurzaam mogelijk? We hebben verschillende prototypes gebouwd die door TNO zijn getest. Uiteindelijk kozen we voor een houten kast.’

Het ontwerp mag dan klaar zijn, voor de Helmholtzresonatoren daadwerkelijk onder de Schinkelbrug hangen duurt het nog wel even. Eind 2026 gaan ze in productie, maar ze worden pas bevestigd nadat de nieuwe brug aan de noordkant in 2028 klaar is. Onder deze nieuw te bouwen brug 1 hangen we overigens géén Helmholtzresonatoren. ‘We hebben de mogelijkheid wel onderzocht, maar hier bleken de resonatoren een te klein effect te hebben. Wel gaan we de onderkant van de nieuwe brug grotendeels met geluidsabsorberend materiaal bekleden. Daarnaast blijkt uit onze tests dat de bestaande brug 2 – daar waar de resonatoren onder komen te hangen – verreweg het meeste geluid produceert.’