Onderzoek veiligheidssituatie Schiphol

NLR-CR-2010-403

Onderzoek veiligheidssituatie Schiphol in geval van realisatie R380 hoogspanningsverbinding G.B. van Baren J. Verpoorte A.P.J. van Deursen

NLR-CR-2010-403

Managementsamenvatting

Onderzoek veiligheidssituatie Schiphol in geval van realisatie R380 hoogspanningsverbinding

Rapportnummer NLR-CR-2010-403

Probleemstelling De komende jaren werken het ministerie van Economische Zaken en TenneT aan de aanleg van een nieuwe 380 kVhoogspanningsverbinding in de Randstad. Voor het tracé zijn twee voorkeursvarianten ontworpen, te weten VKT 1.4 en VKT 1.5 voor de Noordring-zuid. Delen van de tracés zijn in de nabijheid van de Polderbaan gelegen, gedeeltelijk op kortere afstand dan de bestaande 150 kV-verbinding. Daarbij worden masten gebruikt die hoger zijn dan de bestaande masten. Samen met de hogere

ONGERUBRICEERD

spanning van de nieuwe verbinding, geven deze veranderingen aanleiding om de mogelijke invloed op de veiligheid van de vliegoperatie op luchthaven Schiphol te onderzoeken. Specifiek is er zorg over de invloed op het botsingsrisico van een vliegtuig met de verbinding. Ook kan er een invloed zijn op de vogelbewegingen in de omgeving van Schiphol en daarmee op het aanvaringsrisico van een vliegtuig met een vogel. Daarnaast kan de verbinding een elektromagnetische invloed hebben op luchtvaart gerelateerde systemen.

Auteur(s) G.B. van Baren J. Verpoorte A.P.J. van Deursen Rubricering rapport ONGERUBRICEERD Datum December 2010 Kennisgebied(en) Vliegveiligheid (safety & security) Avionicasystemen Trefwoord(en) botsingsrisico obstakels vogelaanvaring EMC Schiphol

NLR-CR-2010-403

Beschrijving van de werkzaamheden De effecten zijn grotendeels in kwalitatieve zin bepaald. Om tot de conclusie te komen of een effect acceptabel is, is voor zover mogelijk gebruik gemaakt van internationale en nationale richtlijnen. Wanneer deze niet beschikbaar zijn, is een oordeel gegeven op basis van de meningen van experts. Resultaten en conclusies NLR-ATSI trekt de conclusie dat de risico’s op een botsing van een vliegtuig met de hoogspanningsverbinding en op een aanvaring met een vogel niet significant veranderen. Deze risico’s blijven daarmee naar de mening van NLR-ATSI acceptabel. De verschillen tussen beide voorkeurstracés zijn klein, maar duidelijk is dat hoe verder een tracédeel van de

Polderbaan verwijderd is, hoe kleiner het effect. Ten aanzien van elektromagnetische invloed is de voorlopige conclusie dat, door het ontbreken van gedetailleerde informatie over zowel een aantal van de mogelijke stoorbronnen als over een aantal van de mogelijk gestoorde systemen (met name de systemen op de grond), het niet mogelijk is een goede inschatting te maken. Op basis van een eerste inschatting kan niet worden uitgesloten dat de 380 kV-verbinding een verstorende invloed veroorzaakt op een beperkt aantal systemen op de grond en in de lucht. Toepasbaarheid Belanghebbenden kunnen de resultaten van dit project gebruiken voor verdere besluitvorming over de hoogspanningsverbinding.

NLR Air Transport Safety Institute

ONGERUBRICEERD

Anthony Fokkerweg 2, 1059 CM Amsterdam, P.O. Box 90502, 1006 BM Amsterdam, The Netherlands Telephone +31 20 511 35 00, Fax +31 20 511 32 10, Web site: http://www.nlr-atsi.nl

NLR-CR-2010-403

ONDERZOEK VEILIGHEIDSSITUATIE SCHIPHOL IN GEVAL VAN REALISATIE R380 HOOGSPANNINGSVERBINDING

G.B. van Baren J. Verpoorte 1 A.P.J. van Deursen 1

TU Eindhoven

Niets uit dit rapport mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt, op welke wijze dan ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de eigenaar.

Opdrachtgever

TenneT TSO B.V.

Contractnummer

TenneT ordernummer T185441

Eigenaar

TenneT TSO B.V.

NLR Divisie

Luchtverkeer

Verspreiding

Beperkt

Rubricering titel

Ongerubriceerd December 2010

Goedgekeurd door: Auteur

Reviewer

Beherende afdeling

INHOUD 1

INLEIDING

7

1.1

Opbouw van het rapport

7

2

OPZET VAN DE STUDIE

9

2.1

Inleiding

9

2.2

Botsingsrisico van een vliegtuig met de HSV

10

2.3

Vogelaanvaringsrisico

13

2.4

Elektromagnetische Compatibiliteit

13

3

DE HOOGSPANNINGSVERBINDING

14

4

ANALYSE VAN BOTSINGSRISICO VAN EEN VLIEGTUIG MET DE HSV

17

4.1

Inleiding en conclusie

17

4.2

Analyse van vliegpaden onder slechte omstandigheden

18

4.3

Analyse van spreiding in ongevalslocaties

30

5

ANALYSE VAN VOGELAANVARINGSRISICO

34

5.1

Inleiding en conclusie

34

5.2

Invloed van de HSV op vogelbewegingen

34

5.3

Invloed van de HSV op vogelaanvaringsrisico

36

6

ANALYSE VAN ELEKTROMAGNETISCHE INVLOEDEN

37

6.1

Inleiding

37

6.2

Overzicht van de grondsystemen

38

6.3

Vliegtuigsystemen

39

6.4

EMC-analyse

40

6.5

Voorlopige conclusie t.a.v. de EMC-aspecten

53

7

CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN

56

7.1

Conclusies

56

7.2

Aanbevelingen

58

8

REFERENTIES

59

NLR-CR-2010-403 December 2010

5

AFKORTINGEN

6

AIP

Aeronautical Information Publication

AOC

Aerodrome Obstacle Chart

ATSI

Air Transport Safety Institute

CISPR

International Special Committee on Radio Interference

DME

Distance Measuring Equipment

EASA

European Aviation Safety Agency

EMC

Elektromagnetische Compatibiliteit

EMI

Elektromagnetische Interferentie

HSV

Hoogspanningsverbinding

ICAO

International Civil Aviation Organisation

ILS

Instrument Landing System

IVW

Inspectie Verkeer en Waterstaat

LIB

Luchthavenindelingsbesluit

LVNL

Luchtverkeersleiding Nederland

MOPS

Minimum Operational Performance Specification

NAP

Normaal Amsterdams Peil

NDB

Non-Directional Beacon

NEN

NEderlandse Norm

NLR

Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium

NPR

Nederlandse Praktijkrichtlijn

RFI

Radio-Frequente Interferentie

RWY

Runway, start- of landingsbaan

TUE

Technische Universiteit Eindhoven

VKT

Voorkeurstracé

VOR

VHF Omnidirectional Range


1 INLEIDING De komende jaren werken het ministerie van Economische Zaken en TenneT aan de aanleg van een nieuwe 380 kV-hoogspanningsverbinding (HSV) in de Randstad, zie Figuur 1-1. De nieuwe verbinding stelt de voorziening van elektriciteit in de Randstad veilig. De verbinding bestaat uit twee delen, de Noordring en de Zuidring. De Noordring loopt van Beverwijk naar Bleiswijk en het geplande tracé passeert Schiphol aan de westzijde. Het gedeelte vanaf Beverwijk tot net over de snelweg A9 wordt aangeduid als Noordring-noord. Vanaf de A9 tot aan Bleiswijk wordt het tracé aangeduid als Noordring-zuid. Voor het tracédeel Noordring-zuid bestaan twee voorkeursvarianten, VKT 1.4 en VKT 1.5. Delen van deze tracés zijn in de nabijheid van de Polderbaan gelegen, gedeeltelijk op kortere afstand dan de bestaande 150 kV-verbinding. Daarbij worden masten gebruikt die hoger zijn dan de bestaande masten. Samen met de hogere spanning van de nieuwe HSV, geven deze veranderingen aanleiding om de mogelijke invloed op de veiligheid van de vliegoperatie op luchthaven Schiphol te onderzoeken. Specifiek is er zorg over de invloed op het botsingsrisico van een vliegtuig met de hoogspanningsverbinding, het aanvaringsrisico van een vliegtuig met een vogel en de elektromagnetische invloed van de verbinding op de omgeving. TenneT heeft NLR-ATSI gevraagd deze effecten te onderzoeken.

1.1 OPBOUW VAN HET RAPPORT Het rapport bevat de volgende hoofdstukken: 

In hoofdstuk 2 wordt de opzet van de studie nader toegelicht;



In hoofdstuk 3 wordt de hoogspanningsverbinding beschreven;



In hoofdstuk 4 wordt de studie naar botsingsrisico’s gerapporteerd;



In hoofdstuk 5 wordt de studie naar vogelaanvaringsrisico’s gerapporteerd;



In hoofdstuk 6 wordt de studie naar elektromagnetische invloeden gerapporteerd; en



Hoofdstuk 7 sluit af met conclusies en aanbevelingen.


7

Figuur 1-1 Randstad R380 tracé zoals bekend op 18 december 2008. Dit tracé is verder uitgewerkt in de varianten VKT 1.4 en VKT 1.5 die worden beoordeeld in het kader van dit onderzoek.

8


2 OPZET VAN DE STUDIE 2.1 INLEIDING De onderzoeksvragen die in deze studie zijn geadresseerd luiden: 1. In hoeverre verandert op de luchthaven Schiphol door realisatie van de nieuwe Randstad 380kV-hoogspanningsverbinding de veiligheidssituatie, specifiek het botsingsrisico van een vliegtuig met de HSV, het aanvaringsrisico van een vliegtuig met een vogel en de elektromagnetische invloed van de HSV op de omgeving? 2. Is deze verandering acceptabel? 3. Indien een effect onacceptabel blijkt, is dit dan te mitigeren? 4. Zo ja, welke vervolgstappen dienen dan nog te worden genomen Het gaat hier om een inschatting van de effecten ten opzichte van de bestaande situatie. De bestaande situatie wordt gekarakteriseerd door: 

de huidige 150kV-hoogspanningsverbinding;



het huidige gebruik van de starten landingsbanen op Schiphol en de naderings- en vertrekroutes (conform AIP Netherlands [1]);



de vogelbewegingen in de huidige situatie;



de systemen op de grond en aan boord van een vliegtuig die gebruikt worden in de vliegoperatie.

De effecten zijn in dit project grotendeels in kwalitatieve zin bepaald. Om tot de conclusie te komen of een effect acceptabel is, is voor zover mogelijk gebruik gemaakt van internationale en nationale richtlijnen. Wanneer deze niet beschikbaar zijn, is een oordeel gegeven op basis van de meningen van experts. Waar het gaat om mitigatie van een onacceptabel effect, geeft NLR-ATSI vanuit haar expertise alleen advies over aanpassingen aan de systemen en procedures die te maken hebben met de luchtvaart en niet over aanpassingen aan bijvoorbeeld de HSV. Het resultaat van dit project dient als input voor de verdere besluitvorming. In de volgende subsecties wordt de aanpak voor de drie thema’s (botsingsrisico, vogelaanvaringsrisico en elektromagnetische invloed) nader toegelicht.


9

2.2 BOTSINGSRISICO VAN EEN VLIEGTUIG MET DE HSV Hoogspanningsmasten en –geleiders kunnen een obstakel vormen voor landend en/of vertrekkend verkeer. Gezien de voorgestelde tracés gaat het hier primair om gebruik van de Polderbaan (zie Figuur 2-1), en wel in noordelijke richting voor het starten en in zuidelijke richting voor het landen. Dat wil zeggen landend verkeer op de Polderbaan (18R) en vertrekkend verkeer vanaf de Polderbaan (36L). Er zijn geen procedures gepubliceerd in de Aeronautical Information Publication (AIP) Schiphol [AIP Netherlands] voor gebruik van de Polderbaan in omgekeerde richtingen.

Figuur 2-1 Start- en landingsbanen op Schiphol De vragen die geadresseerd zijn, luiden: 1. In hoeverre worden vliegprocedures beïnvloed? 2. In hoeverre verandert het botsingsrisico? 3. Als de invloed op vliegprocedures of de toename van risico onacceptabel blijkt, is dit dan te mitigeren? 4. Zo ja, welke vervolgstappen dienen dan nog te worden genomen? Wanneer er plannen zijn om objecten in de nabijheid van een luchthaven te plaatsen, wordt in de eerste plaats getoetst aan de gestelde hoogterestricties in de vorm van obstakelvlakken die zijn opgenomen in het

10


Luchthavenindelingbesluit Schiphol (LIB, [6]) en die gebaseerd zijn op door de International Civil Aviation Organization (ICAO) gestelde criteria [2]. Als blijkt dat een object niet door een vlak heen steekt, kan – met de ICAO richtlijnen als criteria – worden geconcludeerd dat het risico op een botsing met het object acceptabel is. Daarnaast kunnen objecten effect hebben op de operationele minima behorend bij vertrek- of naderingsprocedures. De richtlijnen hiervoor zijn beschreven in ICAO PANS-OPS [3]. Toetsing van de voorgestelde objecten, in dit geval de hoogspanningsmasten, aan bovengenoemde ICAO richtlijnen is de verantwoordelijkheid van de Inspectie Verkeer en Waterstaat (IVW). Voor zover bekend is uit een prétoetsing door IVW gebleken dat aan de ICAO richtlijnen wordt voldaan. Verder moet volgens ICAO Annex 6 [4] een vlieger bij het voorbereiden van een vlucht rekening houden met objecten in de buurt van het vliegpad, zodanig dat deze objecten ook in geval van een motorstoring of andere omstandigheid met voldoende marge kunnen worden gepasseerd. Daarom moeten objecten die door een bepaald vlak heen steken op een Aerodrome Obstacle Chart (AOC) worden getoond. Dit vlak is gedefinieerd in ICAO Annex 4 [5]. De AOC behorende bij baan 36L is getoond in Figuur 2-2. Wanneer voldaan wordt aan de ICAO richtlijnen, is het niet zo dat er een risicovrije operatie ontstaat: er is een bepaald restrisico. De plaatsing van objecten kunnen een invloed hebben op de grootte van dit restrisico. In deze studie ligt daarom de focus op onderzoek van het restrisico en zijn de volgende analyses uitgevoerd: 

Evaluatie van het vliegpad van een vliegtuig dat een doorstart maakt op baan 18R onder slechte omstandigheden;



Evaluatie van het vliegpad van een vliegtuig dat start van baan 36L onder slechte omstandigheden;



Evaluatie op basis van historische ongevalsdata van de kans – gegeven dat een vliegtuig verongelukt – dat het vliegtuig in botsing komt met de voorgestelde tracés.


11

Figuur 2-2 Aerodrome Obstacle Chart voor baan 36L ([AIP Netherlands])

12


2.3 VOGELAANVARINGSRISICO Vogels zijn een risicofactor voor de veiligheidssituatie op Schiphol wanneer ze in de buurt komen van de vliegpaden van startend en landend verkeer. Aangezien de Randstad 380kV-verbinding mogelijk invloed heeft op de vogelbewegingen, zijn de volgende vragen geadresseerd: 1. In hoeverre wordt het risico op een aanvaring van een vliegtuig met een vogel beïnvloed door de voorgestelde tracés van de Randstad 380kV-verbinding? 2. Indien dit onacceptabel blijkt, is dit dan te mitigeren? 3. Zo ja, welke vervolgstappen dienen dan nog te worden genomen? Om deze vragen te beantwoorden, is inzicht nodig in de effecten van hoogspanningsverbindingen op de bewegingen van vogels. Hiertoe is de expertise van Bureau Waardenburg ingeroepen. Op basis van input van Bureau Waardenburg is een kwalitatieve en relatieve inschatting gemaakt van het veranderde risico op vogelaanvaringen.

2.4 ELEKTROMAGNETISCHE COMPATIBILITEIT Elektromagnetische Compatibiliteit (EMC) is het vakgebied, dat elektromagnetische beïnvloeding in en tussen elektrische en elektronische producten en systemen voorkomt en bestrijdt. De vragen die spelen gezien de mogelijke elektromagnetische beïnvloeding van de HSV op haar omgeving luiden: 1. Wat is de meest kritische factor t.a.v. mogelijke interferentie en in hoeverre kan dit leiden tot een onacceptabel niveau van veiligheid? 2. Indien dit niveau onacceptabel blijkt, is dit dan te mitigeren? 3. Zo ja, welke vervolgstappen dienen dan nog te worden genomen? In de systemen die mogelijk invloed ondervinden van de HSV is onderscheid gemaakt in systemen op de grond (ground-based) en systemen aan boord van een vliegtuig (airborne). Een lijst van systemen die hieronder vallen, aangeleverd door Schiphol en KLM, is opgenomen in Appendix B. In de analyse zijn drie stappen onderscheiden: 

welke signalen worden er door de bron, de hoogspanningsverbinding, uitgezonden?



hoe propageren deze signalen?



wat voor effecten hebben deze gepropageerde signalen op de diverse systemen?


13

3 DE HOOGSPANNINGSVERBINDING De Randstad 380 kV-verbinding bestaat uit twee delen, de Noordring en de Zuidring. De Noordring loopt van Beverwijk naar Bleiswijk en het voorgestelde tracé passeert Schiphol aan de westzijde. Het gedeelte vanaf Beverwijk tot net over de snelweg A9 wordt aangeduid als Noordring-noord. Vanaf de A9 tot aan Bleiswijk wordt het tracé aangeduid als Noordring-zuid. Voor het tracédeel Noordring-zuid bestaan twee voorkeursvarianten, VKT 1.4 en VKT 1.5. Deels lopen de geplande tracés gelijk met het huidige tracé voor de 150 kV-verbinding. In deze studie worden de volgende tracés beschouwd 1: Het bestaande tracé van de 150 kV-verbinding; Het voorgestelde tracé voor de 380 kV-verbinding, dat bekend staat als voorkeurstracé 1.4 (VKT 1.4); Het voorgestelde tracé voor de 380 kV-verbinding, dat bekend staat als voorkeurstracé 1.5 (VKT 1.5);

-

Figuur 3-1 laat deze tracés zien. De drie tracés lopen gelijk vanuit noordelijke richting tot aan de provinciale weg N205, de Schipholweg. Daarna buigen VKT 1.4 en VKT 1.5 iets af richting het oosten en komen daarmee dichter bij de Polderbaan dan het bestaande tracé. Vervolgens buigt VKT 1.4 eerder terug naar het westen, en blijft dan aan de westelijke zijde van de Drie Merenweg. VKT 1.5 kruist de Drie Merenweg en loopt vervolgens parallel aan de oostelijke zijde van deze weg. Zowel VKT 1.4 en VKT 1.5 gaan dan beiden om de noordoostzijde van Hoofddorp heen. Aan de zuidoostzijde van Hoofddorp worden beide tracés voor een deel ondergronds aangelegd (zwarte stippellijn). Figuur 3-1 laat in paars ook de starten landingsbanen zien. De markeringen aan de uiteinden van de paarse lijnen geven een indicatie van de baandrempels. In Figuur 3-2 is ingezoomd op de kaart van Figuur 3-1 en is een indicatie van de minimale afstand tussen de Polderbaan en de tracés aangegeven. De minimale afstand tot het bestaande tracé is – bij benadering – 1160 m. Tot VKT 1.4 en VKT 1.5 is dat respectievelijk 850 en 770 m. De afstand van het zuidelijke einde van de Polderbaan tot VKT 1.4 en 1.5 is ongeveer 1710 m.

1

Er ligt nog een voorstel voor een wijziging in het tracé. Dit betreft de passage van VKT 1.5 over de N205 / Drie merenweg. Dit voorstel is niet meegenomen in deze analyse. In dit voorstel passeert het tracé de Drie Merenweg iets zuidelijker. Hierdoor wordt de minimale afstand tot de Polderbaan iets groter. Dit zou dus een klein gunstig effect hebben op de hier gerapporteerde resultaten.

14


De hoogtes van de masten in de tracés variëren. De maximale hoogte van masten in het bestaande tracé is 37 m ten opzichte van NAP. Voor VKT 1.4 en 1.5 is de maximale masthoogte in de (directe) nabijheid van Schiphol ongeveer 45 m t.o.v. NAP.

Figuur 3-1 Overzichtskaart met tracés en Polderbaan


15

850 m 1160 m

770 m

1710 m

Figuur 3-2 Indicatie van minimale afstanden van tracés tot Polderbaan

16


4 ANALYSE VAN BOTSINGSRISICO VAN EEN VLIEGTUIG MET DE

HSV

4.1 INLEIDING EN CONCLUSIE In dit hoofdstuk wordt de analyse van het risico op een botsing van een vliegtuig met de HSV gerapporteerd. Op basis van deze analyse trekt NLR-ATSI de conclusie dat het risico op een botsing van een vliegtuig met de HSV niet significant verandert en daarmee acceptabel is. Daarbij is aangenomen dat de HSV voldoet aan de ICAO richtlijnen voor obstakels. Deze aanname is gebaseerd op prétoetsing door IVW en op een beknopte analyse door NLR-ATSI van twee belangrijke vlakken behorende bij de Polderbaan. Deze beknopte analyse is opgenomen in Appendix A. Wanneer voldaan wordt aan de ICAO richtlijnen, is het niet zo dat er een risicovrije operatie ontstaat: er is een bepaald restrisico. De plaatsing van objecten kunnen een invloed hebben op de grootte van dit restrisico. Er bestaan geen internationale (ICAO) of nationale richtlijnen of criteria voor het bepalen of toetsen van dit restrisico. De onderbouwing van de conclusie ten aanzien van het restrisico stoelt op de analyse van simulaties van verschillende procedures onder slechte omstandigheden. Daarnaast wordt aan de hand van historische ongevalsdata een beeld gegeven van de kans dat in geval van een vliegtuigongeluk de HSV geraakt zou worden. Vervolgens wordt beargumenteerd waarom NLR-ATSI van mening is dat het restrisico acceptabel is. Risico is de combinatie van frequentie (hoe vaak) en ernst (hoe erg). In de navolgende analyses wordt qua ernst gekeken naar de situatie waarin een vliegtuig in aanraking komt met de HSV. De analyses richten zich er vervolgens op om vast te stellen hoe vaak een dergelijke situatie zich kan voordoen. Als deze kans niet significant verandert of in absolute zin heel klein is, kan het risico acceptabel worden geacht.


17

4.2 ANALYSE VAN VLIEGPADEN ONDER SLECHTE OMSTANDIGHEDEN Voor deze analyse is een niet-lineair model van een Fokker 100 met zes graden van bewegingsvrijheid ingezet dat volledig gevalideerd is aan de hand van officiële testdata. Dit model geeft een realistisch beeld van de vliegtuigbeweging van een Fokker 100 maar kan door gebruik te maken van opschaling ook goed inzicht geven in de vliegtuigbeweging van een zwaar vliegtuig als een Boeing 747. In deze studie zijn voor zowel de Fokker 100 als de Boeing 747 de vliegpaden geëvalueerd voor twee typen vliegprocedures. Voor de Fokker 100 is dit gedaan in twee verschillende situaties, voor de Boeing 747 in vier verschillende situaties. De twee bekeken vliegprocedures zijn een startprocedure en een doorstartprocedure (missed approach). In de startprocedure vertrekt het vliegtuig met een maximaal startgewicht in noordelijke richting vanaf de Polderbaan. In de doorstartprocedure voert het vliegtuig met een maximaal landingsgewicht een landing uit vanuit noordelijke richting en zet een doorstart in op een hoogte van 100 ft (30 m, situaties 1 en 2) of 0 ft (een zogenaamde ‘balked landing’, situaties 3 en 4). In de missed approach procedure voor landen op baan 18R, zoals gepubliceerd in het AIP (zie Figuur B-1 in Appendix B), is voorgeschreven dat ‘as soon as practical’ een bocht naar rechts moet worden ingezet. Dit om eventuele conflicten met verkeer dat gebruikt maakt van de Kaagbaan (landen op baan 06 of starten van baan 24, zie Figuur 2-1) te voorkomen. Het inzetten van de bocht ‘as soon as practical’ heeft er mee te maken dat niet direct na het besluit tot uitvoering van de missed approach procedure en ook niet op iedere hoogte een bocht kan worden ingezet. Op basis van informatie uit verschillende bronnen en verdere overwegingen is in de hier gesimuleerde scenario’s de aanname gemaakt dat de bocht niet voor het bereiken van een hoogte van 400 ft wordt ingezet. De onderbouwing en rechtvaardiging voor deze aanname is opgenomen in Appendix B. Het inzetten van de bocht op een hoogte van 400 ft is specifiek onderzocht voor de Boeing 747 in de vierde situatie die hieronder wordt beschreven. In de overige situaties wordt geen bocht ingezet. In de verschillende situaties is gekozen voor een opeenstapeling van factoren die een negatieve invloed hebben op het vermogen van het vliegtuig om de HSV te passeren. De kans dat al deze negatieve invloeden tegelijkertijd optreden is zeer klein.

18


In de eerste ‘worst case’ situatie is gekozen voor een warme dag 2. Dit heeft een negatieve invloed op het klimvermogen van een vliegtuig. Daarnaast staat er een sterke wind uit het noordoosten (in geval van de startprocedure) of zuidoosten (in geval van de doorstartprocedure). De zijwindcomponent uit het oosten is 25 knopen (windkracht 6). Het vliegtuig vliegt op ‘heading select’ wat betekent dat een bepaalde koers wordt gevolgd en niet een bepaalde route. Hierdoor wordt niet voor de zijwind gecorrigeerd en kan het vliegtuig dus richting de HSV afdrijven. Daarnaast is een koers van 0 graden geselecteerd terwijl de feitelijke koers in het verlengde van de Polderbaan 3 graden is. Er treedt dus een extra afwijking op in de richting van de HSV. De tweede ‘worst case’ situatie is gelijk aan de eerste, maar daar aan toegevoegd treedt er op het moment dat het vliegtuig van de grond komt (in geval van de startprocedure) of op het moment dat de doorstart wordt ingezet (in geval van de doorstartprocedure) een motorstoring op in de meest kritieke motor. De meest kritieke motor is in dit geval de (buitenste 3) motor aan de kant van de HSV. Wanneer deze motor uitvalt, zorgt de resterende stuwkracht aan de andere zijde van het vliegtuig voor een extra opstuwing in de richting van de HSV. In de derde ‘worst case’ situatie voor de Boeing 747 wordt de doorstart pas geïnitieerd op het moment dat het vliegtuig de baan raakt (een zogenaamde ‘balked landing’). Op dat moment treedt net als in situatie 2 een motorstoring op in de meest kritieke motor. Daarnaast is hier een hete dag met een temperatuur van 30 graden Celsius geëvalueerd. Een vierde situatie is toegevoegd om het effect van het inzetten van de bocht te onderzoeken. Omdat in geval van een motorstoring, zoals in situaties 2 en 3, de hoogte van 400 ft niet wordt bereikt vóór het passeren van de tracés, is gekozen voor een doorstart vanaf 0 ft (balked landing) zonder motorstoring. De verschillende scenario’s zijn in Tabel 4-1 samengevat.

2

Een ‘warme’ dag is hier gespecificeerd als 10 graden warmer dan de International Standard Atmosphere (ISA). In ISA-condities is het 15 graden Celsius op zeeniveau. 3 De Boeing 747 heeft aan beide zijden twee motoren. In dit geval is de meest kritieke de buitenste motor aan de kant van de HSV.


19

Tabel 4-1 Overzicht van scenario’s Vlieg-

Situatie 1

Situatie 2

Situatie 3

Situatie 4

procedure:

voor F100 en

voor F100 en

alleen voor

alleen voor

B747

B747

B747

B747

 Crosswind vanuit


n.v.t.

n.v.t.

het oosten 25 kts

het oosten 25 kts

Start vanaf baan 36L

 Heading select

 Heading select

 ISA + 10

 ISA + 10

 Maximum Take-

 Maximum Take-off

off Weight

Weight  Critical engine failure

Doorstart bij landen op 18R



 Crosswind


het oosten 25 kts

het oosten 25 kts

vanuit het

het oosten 25 kts

 Heading select

 Heading select

 ISA + 10

 ISA + 10

 Heading select

 ISA + 15

 Maximum

 Maximum Landing

 ISA + 15

 Maximum

Landing Weight

Weight  Critical engine failure  Doorstart op 100 ft

oosten 25 kts

 Heading select

 Maximum

Landing Weight

Landing Weight  Critical engine failure  Doorstart op 0 ft

 Doorstart op 0 ft  Inzetten bocht op 400 ft

De simulaties van de vliegpaden zijn afgebroken wanneer een behoorlijke hoogte is bereikt, of wanneer de tracés zijn gepasseerd. De resultaten voor de Fokker 100 zijn in Figuur 4-1 (bovenaanzicht) en in Figuur 4-2 en Figuur 4-3 voor verschillende gezichtspunten weergegeven voor de startprocedure en in Figuur 4-4 voor de doorstart. De resultaten voor de Boeing 747 zijn in Figuur 4-5 (bovenaanzicht) en in Figuur 4-6 en Figuur 4-7 weergegeven voor de startprocedure en in Figuur 4-8, Figuur 4-9, Figuur 4-10 en Figuur 4-11 voor de doorstart. In alle figuren zijn het bestaande tracé (in geel), en de voorkeursvarianten VKT 1.4 (in rood) en VKT 1.5 (in blauw) getekend. Het vliegpad in geval van een start in situatie 1 is lichtblauw gekleurd en in situatie 2 lichtgroen. In geval van een doorstart is het pad in situatie 1 lichtpaars, in situatie 2 oranje, in situatie 3 cyaan en in situatie 4 lichtgeel gekleurd.

20


In Figuur 4-1 en Figuur 4-5 refereren de getallen die bij de gesimuleerde vliegpaden staan (bij het passeren van een tracé of aan het einde van het vliegpad) aan de bijbehorende hoogte in meters op dat punt. De passeerhoogten, de hoogten waarop het vliegpad het tracé passeert, in de verschillende scenario’s en van de verschillende tracés zijn in Tabel 4-2 samengevat. Als het gesimuleerde vliegpad het tracé niet kruist, staat in de tabel een ‘niet van toepassing’. Tabel 4-2 Hoogte in meters waarop de tracés gepasseerd worden in de worst-case tracks Fokker 100 Procedure

Situatie

Bestaand

VKT 1.4

Boeing 747 VKT 1.5

Bestaand

VKT 1.4

VKT 1.5

passeerhoogte in meters Start Doorstart

1

> 500

> 500

> 500

> 250

> 250

> 250

2

> 86

86

83

75

74

74

1

n.v.t.

608

608

n.v.t.

424

424

2

n.v.t.

141

165

192

88

117

3

n.v.t.

75

95

4

> 450

285

322

In situatie 1 blijkt zowel in de start- als in de doorstartprocedure het passeren van de tracés voor beide vliegtuigen op aanzienlijke hoogte (meer dan 250 meter) mogelijk te zijn. In combinatie met een storing in de meest kritieke motor (situatie 2) is passage mogelijk op een hoogte van minimaal 74 meter over VKT 1.4 en VKT 1.5 en op een hoogte van 75 meter over het bestaande tracé. In situatie 3 is de minimale passeerhoogte 75 meter. Dit betreft passage van VKT 1.4. In situatie 4 heeft het inzetten van de bocht een negatief effect op het klimvermogen, en worden de tracés gepasseerd op een minimale hoogte van 285 meter.


21

De minimale passeerhoogte in de startprocedure is dus 74 meter (situatie 3, passage van VKT1.4 of VKT1.5). Ten opzichte van masten van 45 m 4 (VKT 1.4 en 1.5) resteert dan nog 29 m. Voor het bestaande tracé met masten van maximaal 37 m is dat 37 m. De minimale passeerhoogte in de doorstartprocedure treedt op in situatie 3 en is 75 meter voor passage van VKT1.4 en 95 meter voor VKT1.5. Het betreft hier passage van de portaalmasten met een hoogte van maximaal 21 m t.o.v. NAP. De marge tussen vliegpad en tracé is dan dus respectievelijk 54 of 74 meter. Om deze marges op waarde te schatten, kan bijvoorbeeld [ICAO Annex 6] worden aangehaald. Deze stelt voor ‘take-off clearance obstacle limitations’ het volgende: No aeroplane should commence a take-off at a mass in excess of that shown in the flight manual to correspond with a net take-off flight path which clears all obstacles either by at least a height of 10.7 m (35 ft) vertically or at least 90 m (300 ft) plus 0.125D laterally, where D is the horizontal distance the aeroplane has travelled from the end of take-off distance available. De marge van 10.7 m (35 ft) die hier wordt vereist is aanzienlijk kleiner dan de minimale marges in de vliegtuigsimulaties in de worst-case scenario’s. In deze worst-case scenario’s, waarin zich een opeenstapeling van factoren voordoet die een negatieve invloed hebben op het vermogen van het vliegtuig, wordt de HSV met voldoende marge gepasseerd. De kans dat al deze negatieve invloeden tegelijkertijd optreden is zeer klein. Met andere woorden, de kans op een scenario waarin het vermogen van het vliegtuig nog negatiever wordt beïnvloed zodat de HSV wel geraakt wordt, kan nog veel kleiner worden geacht. NLR-ATSI trekt op basis hiervan de conclusie dat het botsingsrisico niet significant verandert en acceptabel blijft.

4

De hoogte van 45 m is de maximale masthoogte t.o.v. NAP. In VKT 1.5 zijn vanaf de passage van de Kromme Spieringweg tot aan de overgang op portaalmasten direct in het verlengde van de Polderbaan inmiddels Wintrackmasten voorzien met een maximale constructiehoogte van 41,30 m, dat wil zeggen circa 37 m t.o.v. NAP. In een scenario waar de HSV op dit tracédeel zou worden gepasseerd, heeft dit een gunstig effect op de marge tussen passeerhoogte en masten.

22


141m 165m 608m

Figuur 4-1 Bovenaanzicht van starten doorstartprocedure van een F100 in verschillende omstandigheden


23

Figuur 4-2 Fokker 100 startprocedure in situatie 1 (lichtblauw) en situatie 2 (lichtgroen) gezien vanuit het noordwesten.

Figuur 4-3 Fokker 100 startprocedure in situatie 1 (lichtblauw) en situatie 2 (lichtgroen) gezien vanuit het noorden.

24


Figuur 4-4 Fokker 100 doorstart in situatie 1 (lichtpaars) en situatie 2 (oranje) gezien vanuit het zuidwesten (Hoofddorp).


25

88m 75m 117m 95m 285m 322m 424m

Figuur 4-5 Bovenaanzicht van starten doorstartprocedure van een B747 in verschillende omstandigheden

26


Figuur 4-6 ‘B747’ startprocedure in situatie 1 (lichtblauw) en situatie 2 (lichtgroen) gezien vanuit het noordwesten

Figuur 4-7 ‘B747’ startprocedure in situatie 1 (lichtblauw) en situatie 2 (lichtgroen) gezien vanuit het noorden


27

Figuur 4-8 ‘B747’ doorstartprocedure in situatie 1 (lichtpaars) en situatie 2 (oranje) gezien vanuit het zuidwesten (Hoofddorp)

Figuur 4-9 ‘B747’ doorstartprocedure in situatie 1 (lichtpaars) en situatie 2 (oranje) gezien vanuit het zuidwesten (Hoofddorp)

28


Figuur 4-10 ‘B747’ doorstartprocedure in situatie 1 (lichtpaars), situatie 2 (oranje), situatie 3 (cyaan) en situatie 4 (lichtgeel) gezien vanuit het zuidwesten (Hoofddorp)

Figuur 4-11 ‘B747’ doorstartprocedure in situatie 1 (lichtpaars), situatie 2 (oranje), situatie 3 (cyaan) en situatie 4 (lichtgeel) gezien vanuit het zuidwesten (Hoofddorp)


29

4.3 ANALYSE VAN SPREIDING IN ONGEVALSLOCATIES Het doel van deze analyse is om inzicht te krijgen in de waarschijnlijkheid dat een vliegtuig dat buiten de baan op de grond is geraakt – ten gevolge van een oorzaak anders dan een botsing met HSV - in botsing komt met de HSV. Dit is van belang omdat een botsing met de HSV van invloed kan zijn op de consequenties van het ongeval. Voor deze analyse is gebruik gemaakt van een dataset van ongevallen die ook de basis heeft gevormd voor het bepalen van risico’s van vliegverkeer voor mensen in de buurt van Schiphol (zie NLR-CR-2000-147, [7]). Deze dataset bevat de locatie waar een vliegtuig is neerstort ten opzichte van de start- of landingsbaan. De data in deze set is afkomstig van verschillende bronnen: ADREP, ALPA, Airclaims, NTSB, en CAA-UK. De dataset bevat verschillende soorten ongevallen. Voor deze studie zijn alleen de volgende typen ongevallen beschouwd: 

overshoot (een startend vliegtuig stort neer, kort nadat het los van de grond is gekomen);



take-off overrun (een startend vliegtuig komt niet los van de grond en komt na het passeren van het einde van de baan tot stilstand);



undershoot (een landend vliegtuig stort neer voor het bereiken van de landingsbaan);



landing overrun (een landend vliegtuig komt pas na het passeren van het einde van de baan tot stilstand);



veeroff (een startend of landend vliegtuig schiet zijwaarts van de baan);

Een ongevalslocatie bevat informatie over de longitudinale (in de richting van de baan) en laterale (dwars op de baan) positie van het ongeval. De locatie kan vervolgens geprojecteerd worden op de situatie rond de Polderbaan, afhankelijk van of het ongeval plaatsvond tijdens de start of de landing. Hierbij is het van belang op te merken dat de Polderbaan voor starten alleen in noordelijke richting en voor landen alleen in zuidelijke richting gebruikt mag worden. Ook is het van belang op te merken dat de laterale positie van het ongeval met gelijke kans ten oosten of ten westen van de Polderbaan zou kunnen liggen.

30


In Figuur 4-12 wordt de cumulatieve kansverdeling getoond voor de laterale positie van de ongevalslocatie, dat wil zeggen de afstand tot (het verlengde van) de Polderbaan. In deze kansverdeling is geen onderscheid gemaakt in longitudinale positie. In het vervolg zal blijken dat dit een conservatief uitgangspunt is. De figuur toont de kansverdeling gebaseerd op de gehele dataset (in blauw), ongeacht het type ongeval, en ook voor de deelverzamelingen per type ongeval. Wanneer vervolgens de minimale afstanden van de Polderbaan tot de tracés (zie Figuur 3-2) in acht worden genomen, kan de overschrijdingskans worden bepaald. Dit is de kans dat een ongevalslocatie in laterale zin meer dan y meter van de Polderbaan ligt. De overschrijdingskansen zijn uitgedrukt in procenten in de tabel in Figuur 4-12 opgenomen.

Figuur 4-12 Cumulatieve kansverdeling van de laterale spreiding in ongevalslocaties Deze overschrijdingskans wordt hier gebruikt als maat voor de kans dat een neerstortend vliegtuig in botsing komt met de HSV. Uit de kansverdelingen is af te leiden dat de overschrijdingskans voor het bestaande tracé gelijk is aan 0,30%. Met andere woorden, gegeven dat een


31

vliegtuig van de Polderbaan geraakt, is er 0,30% kans dat het in botsing komt met het bestaande tracé. Voor VKT 1.4 en VKT 1.5 is deze kans gelijk aan respectievelijk 0,75% en 0,95%. Voor alle tracés is de kans dus minder dan 1% dat, gegeven een ongeval, het vliegtuig in botsing komt met het tracé. Deze inschatting is om de volgende redenen conservatief: 

Er is gerekend met de minimale afstand tot de tracés. De afstand van een punt op de Polderbaan of in het verlengde van de Polderbaan tot de tracés zijn doorgaans groter dan deze minimale afstand. Door geen onderscheid te maken in longitudinale positie leidt dit tot een overschatting van de overschrijdingskansen. De werkelijke overschrijdingskansen zullen dus kleiner zijn.



Er is een overschrijdingskans berekend. In deze kans is dus ook de kans meegenomen dat de ongevalslocatie op grotere afstand dan het tracé ligt. De werkelijke kans dat het vliegtuig in botsing komt met de HSV is dus kleiner.



In geval van een veeroff rijdt een vliegtuig tijdens de landing of start in zijwaartse richting van de baan. In geval van de Polderbaan zal een vliegtuig meerder obstakels in de vorm van hekwerken, slootjes en wegen tegenkomen, eer het vliegtuig in de buurt zou komen van een tracé. De kans dat een vliegtuig ten gevolge van een veeroff in botsing komt met een tracé is dus zeer klein en kleiner dan de hier gerapporteerde overschrijdingskansen.

Voor wat betreft de vergelijking van de overschrijdingskansen van de VKT’s en het bestaande tracé is een toename van maximaal 0,65% te zien. Ook dit is een conservatieve schatting omdat dit gebaseerd is op de minimale afstanden terwijl de VKT’s deels gelijk lopen aan het bestaande tracé. Aan de andere kant dient te worden opgemerkt dat de hoogte van de tracés hier niet is meegenomen. Verondersteld kan worden dat een vliegtuig in nood, dicht bij de grond, iets eerder in botsing komt met een van de VKT’s dan met het bestaande tracé gegeven de iets grotere hoogte. Ten slotte is het van belang te vermelden dat de kans dat een vliegtuig daadwerkelijk neerstort in de buurt van een tracé dient te worden berekend als het product van de kans op een ongeval van een vliegtuig dat start of landt van de Polderbaan en de hierboven besproken overschrijdingskans.

32


De kans op optreden van een van de genoemde ongevalstypes is vastgesteld in NLR-CR-2000-147 [7]. Deze kansen zijn weergegeven in Tabel 4-3. Tabel 4-3 Kans op optreden van ongevallen (bron: NLR-CR-2000-147 [7]) Type ongeval

Ongevalskans

Maximale Overschrijdingskans Overschrijdings

-kans VKT 1.5

Overschrijdings

-kans VKT 1.4

Overschrijdings

-kans

Bestaand tracé

per 10 miljoen vliegbewegingen Overshoot

0,460

0,001

0,003

0,004

Take-off overrun

0,620

0,002

0,005

0,006

Undershoot

1,240

0,004

0,009

0,012

Landing overrun

0,620

0,002

0,005

0,006

Take-off veeroff

0,340

0,001

0,003

0,003

Landing veeroff

0,930

0,003

0,007

0,009

Totaal

4,210

0,013

0,032

0,040

Uit deze tabel blijkt dus dat de – conservatief – ingeschatte kans op een ongeval in de buurt van een tracé toeneemt van 1,3x10-9 per vliegbeweging voor het bestaande tracé tot 3,2x10-9 voor VKT 1.4 en 4,0x10-9 voor VKT 1.5. Gerekend met 400.000 vliegbewegingen per jaar voor Schiphol en een grove aanname dat 25% daarvan de Polderbaan gebruikt, dus 100.000 bewegingen per jaar, zou een ongevalsvlucht eens in de 2500 jaar in de buurt van VKT 1.5 komen, eens in de 3200 jaar in de buurt van VKT 1.4 en eens in de 7500 jaar in de buurt van het bestaande tracé. Naar de mening van NLR-ATSI is de kans op een botsing met de HSV, ondanks de toename met een factor 2,5 ten opzichte van VKT 1.4 en een factor 3,1 ten opzichte van VKT 1.5, in absolute zin verwaarloosbaar, en zeker gegeven de conservatieve uitgangspunten die aan de berekening ten grondslag liggen. Daarom acht NLR-ATSI het botsingsrisico in absolute zin acceptabel en dus is het effect van de geplande HSV op het risico ook acceptabel.


33

5 ANALYSE VAN VOGELAANVARINGSRISICO 5.1 INLEIDING EN CONCLUSIE Vogels vormen een veiligheidsrisico voor het vliegverkeer als ze tijdens het vertrek of de landing in botsing komen met een vliegtuig. Niet elke aanvaring leidt tot schade. De schade die door een vogelaanvaring wordt veroorzaakt hangt onder andere af van het soort en de grootte van de vogel. Ganzen vormen bijvoorbeeld een relatief groot gevaar aangezien het grote vogels zijn die in groepen vliegen, terwijl één gans al grote schade aan een vliegtuig kan toebrengen. In vergelijking met andere oorzaken voor vliegtuigongevallen zijn vogelaanvaringen in circa 0,5% de oorzaak. Op Schiphol lag het aantal vogelaanvaringen in 2009 op 7,1 per 10.000 vliegbewegingen (Bron: Vogelwacht op Schiphol 2010 [8]). Met circa 400.000 vliegbewegingen op jaarbasis, zijn dit dus ongeveer 280 vogelaanvaringen. In “Bird population trends and their impact on Aviation safety 1999-2008” [9] stelt EASA dat een vogelaanvaring in de afgelopen jaren enkele keren tot een fataal ongeluk heeft geleid. In de periode van 1999 tot 2008 zijn er 71 ongevallen veroorzaakt door een vogelaanvaring, waarvan 6 met dodelijke afloop. Daarnaast schat EASA dat de jaarlijkse economische schade door vogelaanvaringen in de orde van een miljard Euro ligt. In het vervolg van dit hoofdstuk wordt geanalyseerd wat het effect is van de geplande tracés op de bewegingen van vogels en daarmee op de kans op vogelaanvaringen. Op basis van deze analyse komt NLR-ATSI tot de conclusie dat er geen significante verandering optreedt in het veiligheidsrisico van vogelaanvaringen. Daarmee is het effect acceptabel.

5.2 INVLOED VAN DE HSV OP VOGELBEWEGINGEN Om inzicht te krijgen op de invloed van het tracé voor de HSV op de bewegingen van vogels is de expertise ingeroepen van Bureau Waardenburg. Zij heeft

34


uitgebreide ervaring op het gebied van effecten van hoogspanningslijnen op vogels. Bureau Waardenburg is de mening toegedaan dat de HSV geen significant effect heeft op de vliegpatronen en vlieghoogtes van vogels. Bureau Waardenburg draagt hiervoor vier argumenten aan. Ten eerste bevindt zich in de huidige situatie al de 150 kV HSV ten westen van de Polderbaan. De nieuwe HSV zal min of meer hetzelfde tracé volgen en qua masthoogte niet of nauwelijks hoger zijn. De barrière voor de vogels verandert hierdoor niet of nauwelijks. Vogels die nu vooral onder de bestaande lijn doorvliegen (bijvoorbeeld kraaien, reigers of meeuwen), blijven dat in de nieuwe situatie doen. Vogels die er vooral overheen vliegen (bijvoorbeeld ganzen) zullen dit naar verwachting ook niet anders gaan doen. Ten tweede komen er ten noord(oost)en van Hoofddorp lage portaalmasten die nauwelijks hoger zijn dan bebouwing van Hoofddorp zelf en de (toekomstige) groene beplanting langs de noordrand van Hoofddorp. Er is daarom geen reden aan te nemen dat vogels die over Hoofddorp naar Schiphol vliegen (of vice versa) vanwege de nieuwe lijn andere hoogtes gaan gebruiken. Ten derde bestaat de HSV ten zuid(oost)en van Hoofddorp uit verlaagde masten (41 m hoog t.o.v. NAP). Deze masthoogte ligt binnen de range van hoogtes die vogels gebruiken voor lokale vliegbewegingen (bijvoorbeeld uitwisselen tussen foerageergebieden) en onder hoogtes die vogels veelal gebruiken voor wat langere vluchten (bijvoorbeeld slaaptrek). Uit recente gedragstudies van vogels bij bestaande hoogspanningslijnen blijkt in zijn algemeenheid dat de meeste vogels die een hoogspanningslijn op hun route treffen, hier rustig hoogte winnend overheen vliegen. Passage gebeurt meestal op slechts geringe hoogte (<10 m) over de bovenste lijn. Dus indien vogels lager vliegen dan de bovenste lijn (bliksemdraad) klimmen ze vaak langzaam om net over de lijn heen te wippen en om daarna weer te dalen naar de oorspronkelijke hoogte. Zoals vermeld zijn er ook soorten die juist onder de lijn doorvliegen en al dan niet eerst dalen. Vogels die op grotere hoogte vliegen (> 60 m hoog) laten meestal helemaal geen reactie zien. Ten vierde komt het regelmatig voor dat vogels de lijnen laat opmerken en dan dicht bij de lijn een schrikreactie vertonen. Meestal keren deze vogels voor de lijn om, om alsnog met een nieuwe poging over de lijn te vliegen, of fladderen ze


35

tussen de lijnen door of er net overheen. Ook deze 'nabij-reacties' leiden er niet toe dat vogels op afstand van de lijn hele andere vlieghoogtes gaan gebruiken.

5.3 INVLOED VAN DE HSV OP VOGELAANVARINGSRISICO Gegeven dat er geen significante veranderingen te verwachten zijn in de vliegpatronen en –hoogtes van vogels, is er geen reden om een significante verandering in het vogelaanvaringsrisico te verwachten. Het effect is daarmee acceptabel. Er zijn geen significante verschillen te verwachten tussen voorkeurstracé 1.4 en 1.5.

36


6 ANALYSE VAN ELEKTROMAGNETISCHE INVLOEDEN

6.1 INLEIDING De elektromagnetische straling afkomstig van een hoogspanningsverbinding nabij de luchthaven Schiphol kan invloed hebben op de navigatie- en communicatiesystemen die worden gebruikt voor en door de luchtvaart. Deze systemen kunnen op de grond staan (met eventueel bijbehorende bekabeling in de grond), of aan boord geïnstalleerd zijn van vliegtuigen. De elektromagnetische straling van de hoogspanningverbinding kan zowel afkomstig zijn van de functionele 50 Hz stromen in de hoogspanningsverbinding als van hoogfrequentere stoorstromen ten gevolge van kortsluiting, schakelacties of corona 5. NLR is gevraagd de elektromagnetische compatibiliteit (EMC) van de hoogspanningsverbinding met de luchtvaartsystemen te beoordelen. In verband met de kennis over hoogspanningsverbindingen is de Technische Universiteit Eindhoven (TUE) gevraagd ondersteuning te leveren. In dit onderzoek zal een inschatting worden gemaakt van de mogelijke effecten van het aanbrengen van een 380 kV-hoogspanningsverbinding nabij de starten landingsbanen van Schiphol. Opgemerkt dient te worden dat er nu al een 150 kV-hoogspanningsverbinding aanwezig is op deze locatie (zie hoofdstuk 3). Het onderzoek is er dan ook op gericht een antwoord te geven op de vraag of de situatie verandert door het aanbrengen van de 380 kV-verbinding. Een hoogspanningsverbinding heeft een mogelijke elektromagnetische invloed op luchtvaartsystemen. Enerzijds kunnen elektromagnetische signalen van de systemen op de grond en in de lucht gereflecteerd worden door de HSV waardoor 5

Corona is het geleidend worden (doorslaan) van lucht onder invloed van een hoge elektrische veldsterkte, zonder dat een compleet ontladingspad ontstaat. Om de geleider heen ontstaan kleine kanaaltjes met geïoniseerd gas -vaak lucht-, waarin de positieve en negatieve ladingdragers ten opzichte van elkaar verschuiven, en zo het veld van energie ontdoen. Deze elektrostatische ontladingen zijn soms hoorbaar als gekraak of geknetter. De ontladingen zijn van korte duur en hebben een spectrum dat zich uitstrekt tot in het VHF-gebied. Corona kan “continu” optreden als de omstandigheden hiervoor juist zijn. Bij iedere periode van de 50 Hz zal kortstondig corona ontstaan (een serie korte pulsen, meestal slechts bij één polariteit). Of de omstandigheden hiervoor gunstig zijn hangt o.a. af van de maatregelen die genomen worden om isolatoren schoon te houden.


37

de werking van de systemen beïnvloed wordt. Anderzijds kan de HSV verstoring veroorzaken waardoor eveneens de werking van de systemen beïnvloed wordt. Met name onder slecht-zicht condities is het belangrijk dat de communicatie-, navigatie- en landingssystemen voor de luchtvaart storingsvrij kunnen functioneren. Echter juist bij vochtig weer (mist, regen etc.) is het stoorniveau van de hoogspanningsverbinding hoger (tot 20 dB, zie NPR-CISPR/TR 18-1, Part 1, [11]). De LVNL heeft al een onderzoek uitgevoerd t.a.v. de invloed van reflecties door de hoogspanningsverbinding op navigatie-/landingssystemen en heeft aangegeven dat deze invloeden minimaal en derhalve acceptabel zijn. Het huidige onderzoek richt zich op mogelijke elektromagnetische interferentie (EMI) door de hoogspanningsverbinding op de systemen van de luchthaven Schiphol en op de systemen aan boord van de vliegtuigen. Tot het EMIonderzoek behoort ook het deelgebied Radio-Frequente Interferentie (RFI). In het vervolg van dit hoofdstuk wordt eerst een overzicht gegeven van de grondsystemen (sectie 6.2) en de vliegtuigsystemen (sectie 6.3). In sectie 6.4 wordt de eigenlijke analyse gerapporteerd. Sectie 6.5 sluit af met (voorlopige) conclusies.

6.2 OVERZICHT VAN DE GRONDSYSTEMEN De volgende systemen worden gebruikt op en nabij de luchthaven voor de communicatie, navigatie en landing door vliegtuigen (tussen haakjes de frequentie waarop deze systemen werken): 1. Radarsystemen (> 1 GHz) 2. Instrument Landing System (zenders ILS) 

Marker Beacon (75 MHz)



Localizer (108-112 MHz)



Glidepath (325 MHz)

3. Navigatiesystemen (zenders) 

VHF Omnidirectional range (VOR, 108-118 MHz), nabij start/landingsbaan 18C



Distance Measuring Equipment (DME, 960-1215 MHz), nabij start/landingsbaan 18C



Non Directional Beacon (NDB, locator 10 NM van het begin van de landingsbaan)

38


4. Communicatiesystemen (zend-ontvangers) 

HF (1.5-30 MHz)



VHF (118-137 MHz)



UHF (231-243, 338-371 MHz)



Communicatie grondmobiel: C2000 (380-385 MHz/390-395 MHz), P2000 (169,65 MHz), TETRA (410-420 MHz, 420-430 MHz), DECT (1881-1891 MHz), GSM (880927 MHz, 1710-1740 MHz), UMTS (1900-2020 MHz), PMR (446 MHz)



Draadloze netwerken: WLAN (2.4/5.0 GHz), RFID (865-868 MHz, 2446-2454 MHz), WiMAX (3.4 GHz)

5. Beveiligingssystemen (I-fence (35 GHz), vogeldetectie (S-band/X-band), voertuigdetectie) 6. Kabels t.b.v. communicatie en beveiliging Voor zover relevante informatie over bovenstaande systemen beschikbaar is zal de mogelijke invloed van de 380 kV-hoogspanningsverbinding op de systemen bekeken worden.

6.3 VLIEGTUIGSYSTEMEN Moderne vliegtuigen zijn uitgerust met vele elektrische en elektronische systemen. Enkele systemen daarvan vervullen een kritische functie met betrekking tot de besturing van het vliegtuig. Verstoring van één of meerdere van deze systemen tijdens een kritieke vluchtfase (bijvoorbeeld de landing) zou catastrofale gevolgen kunnen hebben. Flight Control en Engine Control systemen zijn bijvoorbeeld systemen met een kritische functie. Deze systemen worden echter ontworpen en getest om bestand te zijn tegen sterke elektromagnetische velden (zgn. High Intensity Radiated Fields). Omdat deze systemen geen radio-ontvanger en antenne hebben, zijn ze minder gevoelig voor relatief zwakke elektromagnetische velden.


39

De navigatie- en communicatiesystemen aan boord van het vliegtuig bestaan in het algemeen uit een radio-ontvanger in het vliegtuig en een antenne aan de buitenkant van het vliegtuig. Omdat dit vaak gevoelige ontvangers betreft, zijn ze ook gevoelig voor in-band 6 stoorsignalen en mogelijk zelfs voor buiten-deband 7 stoorsignalen. Voorbeelden hiervan zijn (tussen haakjes de werkfrequentie): 1. Gevoelige ontvangers voor radiocommunicatie: HF (1.5-30 MHz), VHF (118137 MHz), UHF (231-243, 338-371 MHz) 2. Navigatiesystemen: NDB (190-1750 kHz), VOR (108-118 MHz), DME (9601215 MHz), GPS (1575 MHz) 3. Landingsystemen: ILS (108-112 MHz, 325 MHz), Radiohoogtemeter (4.3 GHz)

6.4 EMC-ANALYSE In algemene zin bestaat een EMI-probleem uit drie onderdelen: een stoorbron, een koppelweg en een gestoord systeem. In geval van storing dient één of meerdere onderdelen van dit probleem aangepast te worden. In een bestaande situatie ligt het voor de hand dat de component die aan het geheel wordt toegevoegd zoveel mogelijk compatibel is met de omgeving. Dit kan bijvoorbeeld worden bereikt door het nemen van maatregelen om storingen te onderdrukken (ontwerp en onderhoud van de hoogspanningsverbinding). In de onderstaande analyse zullen deze drie onderdelen van het potentiële stoorprobleem worden belicht.

6.4.1 STOORBRONNEN De potentiële stoorbron is in dit geval de HSV inclusief alle voorzieningen zoals masten, onderstations, schakelaars etc. De elektromagnetische velden die eventueel verstoring kunnen veroorzaken kunnen afkomstig zijn van: 

het functionele “signaal”: de 50 Hz stromen,



de stoorstromen t.g.v. corona, ontladingen of schakelen, of



blikseminslag.

Het functionele signaal Het functionele “signaal” van de hoogspanningsverbinding is de 50 Hz stroom die, verdeeld over drie geleiders met verschillende fase, door de geleiders

6

In-band wil zeggen dat de frequentie van het stoorsignaal binnen het werkgebied van de ontvanger valt. 7 Buiten-de-band wil zeggen dat de frequentie van het stoorsignaal buiten het werkgebied van de ontvanger valt. Deze kan echter nog wel een negatieve invloed op de werking van de ontvanger hebben.

40


stroomt. De elektromagnetische velden hiervan zijn aanwezig onder en in de nabijheid van de hoogspanningsverbinding en dringen ook in de grond door. Stoorstromen Hiernaast treden ook stoorstromen op die het gevolg zijn van bijvoorbeeld een kortsluiting, corona, ontladingen bij slechte contacten, schakelacties etc. Met betrekking tot de schakelaar kan nog onderscheid worden gemaakt tussen een scheider die tamelijk langzaam beweegt en een serie van zogenaamde re-strikes geeft en een vermogensschakelaar die snel schakelt en weinig, maar intensere, (re-)strikes vertoont. Blikseminslag Door hun hoogte en lengte zijn hoogspanningsverbindingen ook een mogelijk doelwit voor blikseminslagen. De inslag van de bliksem zal voor elektromagnetische storingen zorgen en kan ook schade aanbrengen aan in de nabijheid opgestelde apparatuur. Gegevens van de 380 kV-hoogspanningsverbinding Over de 380 kV lijn zijn door TenneT de volgende gegevens beschikbaar gesteld: 1. Aantal circuits: 2 2. Inom= 4000 A 3. Unom = 380.000 V 4. Ik 1 fase < 50 kA. 5. Ik 3 fasen < 63 kA 6. Afschakeltijd na kortsluiting < 100 ms 7. Langdurig gemiddelde belasting: 0,30 x Inom 8. Gemiddelde bodemweerstand: 20 Ω.m 9. Fase geleider AMS 620 a. diameter: 32.4 mm b. weerstand: 0.0488 Ω/km@20oC 10. Bliksemgeleider Hawk st/AMS a. diameter: 21.8 mm b. weerstand: 0.1374 Ω/km@20oC Tevens heef TenneT informatie beschikbaar gesteld over de onderstations en de afschakeltijden: 1. Unom = 380.000 V 2. Ik < 63 kA 3. Langjarig gemiddeld aantal schakelingen lijnveld per jaar: < 10 4. Afschakeltijd na kortsluiting <100 ms


41

Van de gebruikte schakelaar 8DQ1 (schakelapparaat met gasisolatie) is een beschrijving ontvangen. Dit document beschrijft echter voornamelijk mechanische parameters (Figuur 6-1), omdat dit de informatie is die voor TenneT van belang is. Het is daardoor echter moeilijk hieruit de stijgtijden en pulsduren van de schakelpulsen af te leiden. Deze tijden zijn nodig om een indruk te krijgen van het stoorspectrum dat deze schakeling veroorzaakt.

Figuur 6-1 Mechanische parameters schakelaar 8DQ1

Eisen aan de hoogspanningsverbinding De hoogspanningsverbinding moet voldoen aan de norm NEN-EN 50341 [10]. Enkele hoofdstukken hiervan zijn beoordeeld op relevantie voor het EMConderzoek: 1. Hoofdstuk 5.3.3.5 (Lightning performance of overhead lines). Hierin wordt aangegeven dat de directe blikseminslag op een fase-geleider beperkt moet blijven tot 1 maal per 100 km per jaar. Er moeten dus maatregelen genomen worden (bliksemafleiding) om inslag op de fase-geleiders te voorkomen. Opgemerkt dient te worden dat 1) ook bij inslag op bliksemdraden radiofrequente storingen worden gegenereerd en 2) de bliksemstroom van die draden de grond in gaat en daar storingen kan veroorzaken. 2. Hoofdstuk 5.6.1 (Electric and magnetic fields under a line). Er worden in deze norm geen specifieke eisen gesteld aan de elektrische en magnetische velden. 3. Hoofdstuk 5.6.2 (Electric and magnetic field induction). Wel word een limiet gesteld aan de geïnduceerde stromen/spanningen in pijpleidingen, kabels en hekwerken in verband met de veiligheid van mensen (aanraakspanning). Er

42


wordt geen eis gesteld die verband houdt met het juist functioneren van apparatuur. 4. Hoofdstuk 6.4 (Earthing measures against lightning effects). Hierin wordt een eis gesteld aan de aarding van de mast. Samengevat biedt deze norm weinig aanknopingspunten ten aanzien van de emissie van stoorsignalen van de hoogspanningslijn naar de Schiphol installaties. Informatiemateriaal over de hoogspanningsverbinding In de praktijkrichtlijn NPR-CISPR/TR 18-1 “Radio interference characteristics of overhead lines and high-voltage equipment”, Part 1 “Description of phenomena” [11] worden fenomenen beschreven als: 1. Corona, vonken en ontladingen 2. Propagatie langs de lijn en directe EM-velden 3. Radiostoring als functie van de frequentie 4. Radiostoring als functie van de (zijwaartse) afstand 5. Verschil in niveau en frequentie t.g.v. storing door a. Corona (Op grond van (Figuur 6-2) zou geconcludeerd kunnen worden dat storing t.g.v. corona voornamelijk optreedt voor frequenties beneden 10 MHz); en b. Gap-type insulator. Deze richtlijn biedt een goed inzicht in de mogelijke stoorsignalen die verwacht kunnen worden bij een hoogspanningsverbinding. Opgemerkt moet echter worden dat een belangrijk deel van de richtlijn gebaseerd is op onderzoek van voor en uit de jaren ‘70. Het is mogelijk dat door toepassingen van moderne materialen en technieken het niveau en de spectra van de storingen veranderd is. Ook is het door potentieel gestoorde apparatuur gebruikte deel van het spectrum sindsdien sterk verschoven naar hogere frequenties. In NPR-CISPR/TR 18-2 “Radio interference characteristics of overhead lines and high-voltage equipment”, Part 2 “Methods of measurement and procedure for determining limits” [12] worden methoden beschreven om limieten te berekenen voor: 

Hoogspanningssystemen;



Isolatoren.

Dit deel van de richtlijn geeft echter geen verdere informatie over een mogelijk acceptabele hoogte voor deze limieten.


43

Figuur 6-2 Voorbeeld van het frequentiespectrum van een stoorsignaal ten gevolge van corona en ten gevolge van een gap-type ontlading. Storingen ten gevolge van de nominale stromen De 50 Hz stromen in de hoogspanningsverbinding kunnen mogelijk “brom” veroorzaken in kabels van bijvoorbeeld audiosystemen. De berekening van de veldsterktes t.g.v. de nominale stromen is te complex voor deze fase van het onderzoek. Ook de vergelijking tussen de veldsterkte van de 150 kV verbinding en de 380 kV verbinding is op dit moment moeilijk te maken omdat voor deze berekening veel detail-informatie nodig is. De nominale stromen zouden ook spanningen kunnen veroorzaken in bijvoorbeeld een geleidend hekwerk. Als zich hierin onderbrekingen of slechte contacten bevinden kunnen vonken overslaan die op hun beurt ook weer storingen genereren. Gezien het feit dat dit de nominale stromen betreft betekent dat dergelijke storingen zich vaak zouden kunnen voordoen. Hoe hoog de geïnduceerde spanningen zijn en of hierdoor een onacceptabele situatie kan ontstaan, moet nader worden onderzocht. Veldsterktes als gevolg van een kortsluitstroom Om inzicht te krijgen in de te verwachten veldsterkte ten gevolge van de kortsluitstroom in het 150 kV en het 380 kV-circuit is een eenvoudige maximum-afschatting gemaakt voor 700 m afstand. Dit is ongeveer de afstand tussen de hoogspanningsverbinding en de landingsbaan 18R (de Polderbaan). Voor deze berekening is uitgegaan van de volgende vergelijkingen die de elektrische veldsterkte geven in het geval van een stroom van 1 A (Ref. [21]):

44


(1)

(2) Met h1 de hoogte van de hoogspanningsverbinding, h2 de hoogte van het observatiepunt en x de laterale afstand. Verder is δ de indringdiepte, ξ=x/ δ en η=(h1+h2)/ δ. Hierbij is gebruik gemaakt van de gegeven kortsluitstromen die respectievelijk 40 kA en 63 kA zijn. Voor de geleiding van de grond is uitgegaan van een geleiding van 20 Ω.m, zoals aangegeven door Tennet (geen actuele waarde bekend). Aangenomen is dat de grond homogeen is tot een diepte van 700 m. De geïnduceerde elektrische veldsterkte bij deze parameters is dan 0.56 V/m respectievelijk 0.88 V/m. Opgemerkt moet worden dat, afhankelijk van de bodemopbouw, deze waarde anders kan zijn. Een brakwaterlaag onder de masten, met dus een betere geleiding, zal de elektrische veldsterkte verlagen. Verder moet opgemerkt worden dat een eenvoudig model is gebruikt voor deze berekeningen waarbij bijvoorbeeld geen gebruik is gemaakt van de invloed van de masten, de doorhang van de geleiders, de inhomogene grond, etc. Bovengenoemde veldsterktes zijn (bij benadering) omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand. Op 350 m afstand is de veldsterkte dus ongeveer een factor 4 hoger dan op 700 m. Op 1000 m afstand is de veldsterkte een factor 2 lager dan op 700 m. Hoe vaak de kortsluitstroom optreedt, is niet precies bekend, maar zal volgens informatie van TenneT zeker minder zijn dan 10 maal per jaar. Vanuit storingsoogpunt zou dit acceptabel kunnen zijn, mits de gestoorde systemen niet beschadigd worden en zichzelf bijvoorbeeld resetten. Of een storing van 10 maal per jaar acceptabel is, is mede afhankelijk van de functie die het verstoorde systeem uitvoert. Nader onderzoek is dus hier noodzakelijk. Wanneer de velden t.g.v. de kortsluitstroom in het 150 kV en het 380 kV systeem met elkaar worden vergeleken valt op dat de te verwachten veldsterktes van de storingen ongeveer een factor 1.5 hoger kunnen worden (dus rechtevenredig met de grootte van de kortsluitstroom). De factor 1.5 verkleint de veiligheidsmarge, eerder dan dat een onveilige situatie zal ontstaan.


45

Storingen ten gevolge van schakelacties Over het niveau en de frequentie van storingen ten gevolge van schakelacties zijn op dit moment geen gegevens bekend. De fabrikant van de schakelaar is benaderd voor meer informatie, maar er lijken geen specifieke EMC-gegevens beschikbaar te zijn. Volgens informatie van TenneT zal het aantal schakelacties maximaal 10 maal per jaar bedragen. In tegenstelling tot het optreden van kortsluitingen is het schakelen een geplande actie en zou indien nodig met de luchthaven gecoördineerd kunnen worden. Storingen ten gevolge van corona Over het niveau en de frequentie van storingen ten gevolge van corona zijn weinig actuele gegevens bekend. De metingen die in de literatuur worden beschreven zijn uitgevoerd met een zgn. CISPR-ontvanger en niet direct bruikbaar voor deze analyse. Tevens zijn de metingen uitgevoerd aan oudere hoogspanningsverbindingen. De compacte lijnenstructuur van de nieuwe masten, die bedoeld is om de magneetvelden te reduceren, kan lokaal de elektrische velden verhogen. Deze elektrische velden veroorzaken de corona. Het is echter niet bekend of corona bij dit soort masten vaker optreedt. Daarom moet voorlopig aangenomen worden dat de storingen t.g.v. corona niet veel meer zullen zijn bij de combinatie van 380 kV en 150 kV dan bij de oude situatie van 150 kV alleen. Mogelijk wordt het niveau iets hoger vanwege accumulatie van de velden van de twee hoogspanningsverbindingen (150 kV en 380 kV samen). Opgemerkt moet worden dat het ontwerp van de hoogspanningsverbinding van invloed is op het optreden van corona. In het bijzonder de gradiënt van de veldsterkte nabij de geleider speelt hierbij een rol. Deze gradiënt is onder meer afhankelijk van de elektrische spanning, de diameter van de geleider, de afstand tussen de geleider en andere geleiders (aarde- en fasedraden) en het aantal geleiders per fase. Bij het ontwerp kan dus geprobeerd worden de kans op het optreden van corona te verkleinen. Verder zijn de staat van het geleideroppervlak (vervuiling, beschadiging) en de weersomstandigheden en atmosferische omstandigheden van invloed op de kans van optreden. Volgens CISPR18-1 [11] neemt de amplitude van het stoorsignaal t.g.v. corona af boven 1 MHz. Wat het exacte niveau is bij hogere frequenties is moeilijk te voorspellen. Storingen ten gevolge van lokale ontladingen Ontladingen kunnen voorkomen t.g.v. een hoge lokale veldsterkte. Deze ontladingen kunnen plaatsvinden bij slechte contacten, isolatoren en andere

46


onderdelen van de hoogspanningsverbinding, maar bijvoorbeeld ook bij onderbrekingen in een hekwerk in de nabijheid van de hoogspanningsverbinding. De stoorsignalen kunnen een frequentie hebben tot enkele tientallen of zelfs enkele honderden MegaHerzen. Dit soort ontladingen kan optreden bij mooi, droog, weer. Bij slecht weer kan het vocht de onderbreking “kortsluiten”. De kans op het optreden van dit soort ontladingen kan worden verkleind door passend onderhoud aan de hoogspanningsverbindingen en naburige werken.

6.4.2 KOPPELWEGEN De koppelwegen tussen een stoorbron van de hoogspanningsverbinding en een gestoord systeem kunnen vrij complex zijn. Afhankelijk van de frequentie kan er directe electromagnetische straling optreden vanaf de stoorbron (bijv. schakelaar of isolator) of er kan propagatie optreden langs de hoogspanningsverbinding. Propagatie langs de hoogspanningsverbinding treedt voornamelijk op bij frequenties tot enkele MegaHerzen. Bij frequenties boven enkele tientallen MegaHerzen treedt voornamelijk directe straling op. Na propagatie langs de hoogspanningsverbinding kan de storing alsnog via straling verspreid worden. In Figuur 6-3 is een voorbeeld gegeven uit [11] waarin het verloop van de veldsterkte is gegeven als functie van de afstand tot de hoogspanningsverbinding.

Figuur 6-3 Verloop van de veldsterkte als functie van de afstand tot de hoogspanningsverbinding (voorbeeld)


47

In Figuur 6-4 (uit [11]) is een voorbeeld voor een bepaalde 380 kV lijnconfiguratie gegeven van de te verwachten veldsterkte van hoogfrequent stoorsignalen als functie van de afstand tot de hoogspanningsverbinding, bij goed weer en bij slecht weer. De figuur geeft een indruk van de mogelijke veldsterkte van de stoorsignalen bij 0.5 MHz. Ter vergelijking, de gevoeligheid van een HF-ontvanger is in de grootteorde van 0 dBμV/m, de gevoeligheid van een VHF-ontvanger is ongeveer 32 dBμV/m (voor een S/N=6 dB), beide uiteraard in hun eigen frequentiegebied. Om een dergelijke veldsterkte te berekenen voor de geplande 380 kV verbinding nabij Schiphol is een complexe berekening nodig. Mogelijk biedt een meting aan een vergelijkbare hoogspanningsverbinding beter en sneller resultaat.

Figuur 6-4 Te verwachten veldsterkte van stoorsignalen bij 0.5 MHz als functie van de afstand tot de hoogspanningsverbinding, bij goed weer en bij slecht weer (voorbeeld voor een bepaalde 380 kV lijn-configuratie)

48


6.4.3 POTENTIEEL GESTOORDE SYSTEMEN Grondsystemen Van de systemen op Schiphol is de volgende informatie ontvangen: 1. Gegevens over de Perimeter Surveillance Radar (STS-1400). Dit is een radarsysteem met een bereik van 2500 m. De radar werkt op een hoge frequentie in de Ka-band (35 GHz). M.b.t. tot EMC moet het systeem voldoen aan de Europese EMC-Richtlijn. Specifieke aanvullingen voor dit systeem worden nog gegeven in de Europese Norm EN 304-489-3. Gezien de hoge frequentie waarop dit systeem werkt valt niet direct te verwachten dat storingen van de hoogspanningsverbinding invloed zullen hebben op het signaal van de radar. Eventuele inkoppeling op de (grond)kabels van deze systemen kan niet worden uitgesloten. 2. Gegevens van de gebruikte communicatie-frequenties: a. Schiphol Approach (tussen 108.4 MHz en 369.3 MHz) b. Schiphol Tower (tussen 118.1 MHz en 447.175 MHz) c. Communicatie grondmobiel: C2000 (380-385 MHz/390-395 MHz), P2000 (169,65 MHz), TETRA (410-420 MHz, 420-430 MHz), DECT (1881-1891 MHz), GSM (880927 MHz, 1710-1740 MHz), UMTS (1900-2020 MHz), PMR (446 MHz) d. Draadloze netwerken WLAN (2.4/5.0 GHz), RFID (865-868 MHz, 2446-2454 MHz), WiMAX (3.4 GHz) 3. Met betrekking tot de kabels aanwezig in de grond nabij de hoogspanningverbinding is door Schiphol en DEMAD een onderzoek uitgevoerd (SH14NT02, versie 2, 4 april 2008). Hieruit kan geconcludeerd worden: a. Veel kabels/leidingen zijn van derde partijen en zijn daarom niet direct van belang voor de vliegveiligheid, tenminste als deze kabels geen informatie bevatten of energie transporteren voor systemen op Schiphol. Deze zijn daarmee ook geen deel van het onderzoek. Wel is afstemming van Tennet met deze derde partijen vereist. b. Belangrijke kabels i.v.m. de vliegveiligheid zijn mogelijk: i. LVB-bekabeling (nr.42) (glasvezel en Cu meervoudig geaard). Onduidelijk is wat de functie is van de bekabeling. Het zou zinvol zijn hier meer inzicht in te krijgen. Is er bijvoorbeeld bekabeling bij voor het ILS? Er zijn bijvoorbeeld field monitors voor de ILS localizer naast de baan. Loopt de bekabeling hiervan naar het zendhuis voor de localizer? Kan hier mogelijk sprake zijn van beïnvloeding i.g.v. storing door een kortsluitstroom in de hoogspanningsleiding?


49

ii. Bekabeling langs startbanen (49). Met name audio/video kan gevoelig zijn voor storing t.g.v. hoogspanningslijn. Hier zijn echter al maatregelen genomen tegen potentiële storing van de huidige 150 kV hoogspanningsleiding of van bliksem. Er is geen informatie ontvangen over de karakteristieken van de gebruikte communicatie-ontvangers (gevoeligheid etc.). Over de kabels in de grond op Schiphol nabij de hoogspanningsverbinding is geen detail-informatie bekend. Wanneer echter aangenomen zou worden dat hier een 100 m lange RG-58 coaxkabel zou liggen, voor bijvoorbeeld video-camera’s, kan hiervoor de stoorspanning worden geschat. De transferimpedantie van RG58 is ongeveer 20 mΩ/m voor lage frequenties. Bij de in sectie 6.4.1 berekende veldsterktes (bij een bodemweerstand van 20 Ω.m) wordt dus (worst-case) een differential-mode spanning van 56 V respectievelijk 88 V geïnduceerd in de kabel. Zelfs bij een opdelen van deze spanning over beide uiteinden van de kabel zal dit voor een video-systeem zeer waarschijnlijk tot storingen of schade leiden. De differential-mode spanning tussen getwijnde aders in een afgeschermde kabel zal echter lager zijn. Systemen die voor ethernet-verbindingen worden gebruikt kunnen een hoge common-mode spanning verdragen, video-systemen mogelijk niet. Tweezijdige aarding van kabels kan de geïnduceerde spanning verlagen. Ook de aanwezigheid van geaarde structuren in de nabijheid van de kabel kan de lokale veldsterkte, en dus de geïnduceerde spanning, verlagen. De effecten van de berekende veldsterkte zijn dus sterk afhankelijk van de gebruikte kabel, de toegepaste aarding en het betreffende systeem. Zonder informatie over deze systemen valt hierover geen verdere conclusie te trekken. Mogelijk zijn de reeds geïnstalleerde systemen al goed beveiligd i.v.m. eventuele blikseminslag. Vliegtuigsystemen Over de vliegtuigsystemen is bekend dat ze moeten voldoen aan internationale normen opgelegd door de luchtvaartautoriteiten. Dit betreft enerzijds de normale EMC eisen zoals vastgelegd in RTCA DO-160 [13] of in EUROCAE ED-14 [14]. Hierin staan immuniteitseisen voor vliegtuigapparatuur (uitgezonderd radiozenders/ontvangers). Zoals eerder opgemerkt zijn de immuniteitseisen voor deze soort apparatuur erg hoog. Deze systemen worden ontworpen om bestand te zijn tegen de effecten van sterkte elektromagnetische emitters zoals radars en omroepzenders. Het valt niet te verwachten dat de storingen van de hoogspanningsverbinding boven deze immuniteitsniveaus zullen komen. In ED-14 staan echter ook emissie-eisen voor algemene vliegtuigapparatuur waarin rekening wordt gehouden met mogelijke storing op communicatie- en

50


navigatie-ontvangers. Een voorbeeld hiervan is gegeven in Figuur 6-5. Alhoewel dit emissie-limieten zijn voor de eigen apparatuur aan boord van het vliegtuig geven ze wel een indicatie van de gevoeligheid van de ontvangers aan boord van het vliegtuig. Figuur 6-5 is echter niet zonder meer met Figuur 6-4 te vergelijken omdat Figuur 6-4 gegeven is voor 0.5 MHz. De waarden hiervan moeten opnieuw bepaald worden voor de frequentieband van bijvoorbeeld de VHF radio-ontvangers (108 t/m 152 MHz). Opgemerkt moet verder worden dat Figuur 6-4 niet is berekend voor de specifieke situatie nabij Schiphol. Meer nauwkeurige informatie over de ontvangers aan boord van het vliegtuig is af te leiden uit de RTCA/EUROCAE Minimum Operation Performance Standards [15], [16], [17], [18], [19], [20] (MOPS). Hierin is voor verscheidene navigatie- en communicatie-ontvangers de (storings)gevoeligheid ontvangers gegeven, zowel in-band als buiten-de-band: 

DO-196 MOPS for Airborne VOR Receiving Equipment Operating Within the Radio Frequency Range of 108- 117.95 Megahertz;



DO-195 MOPS for Airborne ILS Localizer Receiving Equipment Operating within the Radio Frequency Range of 108- 112 Megahertz;



DO-186 MOPS for Airborne Radio Communications Equipment Operating Within the Radio Frequency Range 117.975-137.000 MHz;



DO-179 MOPS for Automatic Direction Finding (ADF) Equipment;



DO-163 Minimum Performance Standards - Airborne HF Radio Communications Transmitting and Receiving Equipment Operating Within the Radio-Frequency Range of 1.5 to 30 Megahertz;



DO-143 Minimum Performance Standards - Airborne Radio Marker Receiving Equipment Operating on 75 MHz.

Echter, zolang geen voldoende nauwkeurige schatting bestaat van de veldsterktes van de te verwachten storingen, is bovenstaande informatie uit de MOPS niet bruikbaar.


51

Figuur 6-5 Emissielimiet (op 1 m afstand) voor vliegtuigapparatuur met zicht op de antennes buiten op het vliegtuig

52


6.5 VOORLOPIGE CONCLUSIE T.A.V. DE EMC-ASPECTEN Op dit moment moet geconcludeerd worden dat, door het ontbreken van gedetailleerde informatie over het niveau van enkele eventuele stoorbronnen, het nog niet mogelijk is een goede inschatting te maken van de gevolgen van de nieuw aan te leggen 380 kV verbinding voor de EMC. Het enige aspect waar een voorlopige uitspraak over gedaan kan worden, zijn de effecten ten gevolge van de kortsluitstroom. Zo kunnen op dit moment de verwachte verstoringen door de nominale 50 Hz stromen nog niet ingeschat worden. Verwacht wordt echter dat ten gevolge van deze nominale stromen geen systemen gestoord worden die een kritische functie voor de vliegveiligheid hebben omdat deze systemen in het algemeen op hogere frequenties werken. Ten aanzien van storingen door een kortsluitstroom in de hoogspanningsverbinding kan, zonder verdere informatie over de aanwezige kabels en systemen van de luchthaven, geen definitieve conclusie worden getrokken. Een grootte-orde berekening van de te verwachten veldsterkte nabij kabels tussen de hoogspanningsverbinding en de landingsbaan is uitgevoerd. Hieruit blijkt dat niet bij voorbaat uitgesloten kan worden dat de hoogspanningsverbinding storing veroorzaakt op systemen met een kabel in de nabijheid van de hoogspanningsverbinding. De geïnduceerde spanning kan een hoge waarde bereiken, afhankelijk van de lokale omstandigheden en het type kabel. Op dit moment loopt nog een onderzoek naar eventuele gevoelige LVNLbekabeling. De kortsluitstroom treedt volgens TenneT zeker minder dan 10 maal per jaar op. Vanuit storingsoogpunt zou dit acceptabel kunnen zijn, mits de gestoorde systemen niet beschadigd worden en zichzelf na de storing herstellen. Of een dergelijke storingsfrequentie acceptabel is, is mede afhankelijk van de functie die het verstoorde systeem uitvoert. Op dit moment is nog geen systeem geïdentificeerd dat eventueel gestoord zou kunnen worden. In geval van twijfel over de effecten van de kortsluitstroom wordt geadviseerd een meer gedetailleerde berekening uit te laten voeren (mits hiervoor de benodigde detailinformatie beschikbaar is). Aangezien de kortsluitstroom bij het 380 kV circuit een factor 1.5 hoger is dan bij het 150 kV-circuit valt hier ook een hoger stoorniveau te verwachten (ongeveer factor 1.5 in veldsterkte). Op basis van de ervaringen met het huidige 150 kV-circuit kan dus niet zonder meer geconcludeerd worden dat storingen van het 380 kV-circuit geen invloed zullen hebben op de apparatuur op de luchthaven.


53

Ten aanzien van de hoogfrequente storingen ten gevolge van schakelacties, corona e.d. is gebleken dat noch bij TenneT, noch in de open literatuur genoeg informatie beschikbaar is over het spectrum en het niveau van de storingen. Er is geen directe reden om aan te nemen dat het stoorniveau van de 380 kVverbinding veel hoger is dan van de 150 kV-verbinding. Er is informatie bekend over de gevoeiligheid van de gebruikte ontvangers aan boord van vliegtuigen. Om inzicht te krijgen in de mogelijke beïnvloeding van deze ontvangers dient meer informatie verzameld te worden over de hoogfrequent stoorsignalen. Gezien de complexiteit van eventuele berekeningen voor dit soort signalen is het beter metingen te verrichten aan een soortgelijke HSV. Op basis van overeenkomst tussen de bemeten en de geplande HSV kan dan een conclusie getrokken worden over de te verwachten stoorniveaus. Op dit moment is er geen reden om aan te nemen dat de nieuwe 380 kVverbinding veel vaker door bliksem getroffen zal worden dan de bestaande 150 kV-verbinding. Aangezien op dit moment geen significante storingen door blikseminslag op de HSV bekend zijn wordt verwacht dat dit in de toekomst ook geen significante problemen op zal leveren. Met betrekking tot de potentieel gestoorde systemen kan op dit moment alleen geconcludeerd worden dat voornamelijk detail-informatie over de grondsystemen ontbreekt. Over de storingsgevoeligheid van systemen aan boord van de vliegtuigen is meer bekend. Ondanks de beperkte informatie is, op basis van frequentie en niveau van de verwachtte storing, een eerste schatting gemaakt van de kans dat één van de genoemde stoorbronnen de systemen op de grond of de systemen aan boord van het vliegtuig kan verstoren. Deze analyse is weergegeven in Tabel 6-1. De indicatie ‘laag’ wil zeggen dat naar verwachting de kans op storing van systemen verwaarloosbaar laag is en dat daarmee de verstoring als acceptabel gezien kan worden. De indicatie ‘middel’ wil zeggen dat er een redelijke kans is op verstoring die zo mogelijk moet worden gemitigeerd. De indicatie ‘TBD’ wil zeggen dat er nog onvoldoende informatie is om te bepalen of de kans op verstoring ‘laag’, ‘middel’ of ‘hoog’ is. Verder is het volgende op te merken: 1. Niet uitgesloten kan worden dat de aanwezige kabels voor communicatie, navigatie en beveiliging gestoord kunnen worden door elektromagnetisch velden t.g.v. de kortsluitstroom en de bliksem. 2. Radiocommunicatie op de korte golf (HF) kan mogelijk gestoord worden door de effecten van een kortsluitstroom, de corona, hoogfrequent stoorsignalen (ontladingen bij isolatoren, slechte contacten etc.) of blikseminslag. Op de

54


korte golf wordt echter geen kritische communicatie gevoerd. Eventuele storing op dit systeem zal geen gevolgen hebben voor de vliegveiligheid. 3. De VHF radiocommunicatie en het ILS worden (gezien hun frequentie) mogelijk gestoord door hoogfrequente stoorsignalen (ontladingen bij isolatoren, slechte contacten etc.) en mogelijk ook door schakelacties. Op dit moment is echter niet bekend of de niveaus hoog genoeg zijn om daadwerkelijk storing te veroorzaken. Naast de analyse op basis van frequentie en amplitude van het stoorsignaal kan ook worden gekeken naar de tijdsduur van de storing en de frequentie van optreden. Hierbij zijn grofweg twee categorieën te onderscheiden: 1. Kortdurende storingen (zoals schakelacties en kortsluitstromen). Deze zullen minder dan 10 maal per jaar optreden. De duur van de storing is korter dan 1 sec. Een kortdurende verstoring van communicatie is mogelijk acceptabel. Een zelfde afweging moet worden gemaakt bij het ILS. Het is mogelijk dat hier de filtering van de ontvanger korte pieken elimineert. 2. Potentieel langdurende storingen (zoals corona, slechte contacten etc.) kunnen optreden over langere duur en bij slecht-zicht condities (mist, regen). Deze storingen kunnen potentieel storing veroorzaken op navigatie/communicatie. Tabel 6-1 Overzicht van de kans op storing op systemen op de grond en aan boord van vliegtuigen

Locatie Grond Grond Grond Grond Grond Grond Grond Grond Grond Grond Grond

50 Hz nominaal Kans op storing: laag laag laag laag laag laag laag laag laag laag laag

kortsluit -stroom Kans op storing: laag laag laag laag laag laag laag laag laag laag laag

Grond Vliegtuig Vliegtuig Vliegtuig Vliegtuig Vliegtuig Vliegtuig Vliegtuig Vliegtuig Vliegtuig

TBD laag laag laag laag laag laag laag laag laag

middel laag laag laag laag laag laag laag laag laag

Stoorbron >>>> Gestoord systeem vvvv Radarsystemen (> 1 GHz) Marker Beacon (75 MHz) Localizer (108-112 MHz) Glidepath (325 MHz) VOR (108-118 MHz) DME (960-1215 MHz) NDB (190-1750 kHz) HF (1.5-30 MHz) VHF (118-137 MHz) Communicatie grondmobiel (169-2020 MHz) Beveiligingssystemen (I-fence) Kabels t.b.v. communicatie, navigatie en beveiliging HF 1.5-30 MHz VHF 118-137 MHz NDB (190-1750 kHz) VOR (108-118 MHz) DME (960-1215 MHz) GPS (1575 MHz) Marker Beacon (75 MHz) ILS (108-112 MHz, 325 MHz) Radiohoogtemeter (4.3 GHz)

corona Kans op storing: laag laag laag laag laag laag laag middel laag TBD laag

overige stoorsignalen Kans op storing: laag laag laag laag laag laag laag middel middel middel laag

schakelacties Kans op storing: laag laag laag laag laag laag laag TBD TBD TBD laag

indirect effect bliksem Kans op storing: laag laag laag laag laag laag laag middel laag laag laag

laag middel TBD laag laag laag laag laag TBD laag

laag middel middel laag laag laag laag laag middel laag

laag TBD TBD TBD TBD laag laag laag TBD laag

middel middel laag laag laag laag laag laag laag laag


55

7 CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN In deze studie zijn de effecten onderzocht van de geplande R380 hoogspanningsverbinding op de veiligheidssituatie op Schiphol. De nieuwe geplande situatie is vergeleken met de huidige bestaande situatie. Delen van het geplande tracé zijn in de nabijheid van de Polderbaan gelegen, gedeeltelijk op kortere afstand dan de bestaande 150 kV-verbinding waarbij masten worden gebruikt die hoger zijn dan de bestaande masten. Daarnaast heeft de nieuwe verbinding een hogere spanning. Gegeven deze veranderingen is de invloed onderzocht op het botsingsrisico van een vliegtuig met de hoogspanningsverbinding, het aanvaringsrisico van een vliegtuig met een vogel en de elektromagnetische invloed van de verbinding op de omgeving.

7.1 CONCLUSIES Op basis van het verrichte onderzoek komt NLR-ATSI tot de volgende conclusies: 

Het botsingsrisico verandert niet significant en blijft daarmee acceptabel;



Het vogelaanvaringsrisico verandert niet significant en blijft daarmee acceptabel;



Voorlopig moet geconcludeerd worden dat, door het ontbreken van gedetailleerde informatie over zowel een aantal van de mogelijke stoorbronnen als over een aantal van de mogelijk gestoorde systemen (met name de systemen op de grond), het niet mogelijk is een goede inschatting te maken van de gevolgen van de nieuw aan te leggen 380 kV-verbinding voor de EMC. Op basis van een eerste inschatting kan niet worden uitgesloten dat de HSV een verstorende invloed veroorzaakt op een beperkt aantal systemen op de grond en in de lucht.

Deze conclusies zijn van toepassing op de twee voorkeurstracés 1.4 en 1.5 van de nieuwe HSV die in deze studie bekeken zijn. De verschillen in botsingsrisico en vogelaanvaringsrisico tussen de twee voorkeurstracés zijn klein. Daar waar VKT 1.4 gunstiger is omdat het tracé langer ten westen van de Drie Merenweg loopt, wordt dit teniet gedaan omdat het vervolgens dichter langs de Polderbaan naar de noordoost kant van Hoofddorp loopt.

56


Botsingsrisico In de analyse van het botsingsrisico is aangenomen dat de HSV voldoet aan de ICAO richtlijnen voor obstakels. Deze aanname is gebaseerd op prétoetsing door IVW en op een beknopte analyse door NLR-ATSI van belangrijke obstakelrichtlijnen behorende bij de Polderbaan. De analyse heeft zich dan ook toegespitst op het resterende risico, dat – op basis van de ICAO richtlijnen – als acceptabel kan worden gezien. De analyse heeft zich gericht op een vliegtuig dat gebruik maakt van de Polderbaan. Omdat deze baan het dichtst bij de tracés gelegen is, is de veronderstelling dat effecten op de veiligheid van de vliegoperatie op andere banen kleiner zijn. Het effect op het botsingsrisico is op twee manieren inzichtelijk gemaakt. Met behulp van simulaties is het vliegpad van een vliegtuig dat start van de Polderbaan of een doorstart maakt op de Polderbaan in slechte (‘worst case’) omstandigheden onderzocht. De simulaties hebben laten zien dat, zelfs in geval van een opeenstapeling van factoren die een negatieve invloed hebben op het vermogen van het vliegtuig om de HSV te passeren, het vliegtuig in staat is de varianten van het tracé te passeren. De kans dat al deze negatieve invloeden tegelijkertijd optreden is zeer beperkt. Daarnaast is de kans geschat dat een vliegtuig in geval van een ongeluk in botsing komt met de HSV. Hiervoor is historische data van ongevalslocaties gebruikt. Als maat voor de kans dat een neerstortend vliegtuig in botsing komt met de HSV is een overschrijdingskans bepaald. De overschrijdingskans is hier gedefinieerd als de kans dat een vliegtuig dat verongelukt verder dan een zekere afstand loodrecht op de baanrichting tot stilstand komt. Ten opzichte van de bestaande situatie neemt deze overschrijdingskans, gegeven een ongevalssituatie, met een factor 2,5 voor VKT 1.4 en een factor 3,2 voor VKT 1.5 toe. De absolute kans op een botsing met de HSV blijft voor beide tracés echter verwaarloosbaar klein. Daarbij dient te worden opgemerkt dat aan de berekening conservatieve uitgangspunten ten grondslag zitten, zodat het werkelijke risico kleiner is. Vogelaanvaringsrisico Om inzicht te krijgen op de invloed van de HSV op de bewegingen van vogels is de expertise ingeroepen van Bureau Waardenburg. Zij heeft uitgebreide ervaring op het gebied van effecten van hoogspanningslijnen op vogels. Bureau


57

Waardenburg is de mening toegedaan dat de HSV geen significant effect heeft op de vliegpatronen en vlieghoogtes van vogels. Omdat er geen significante veranderingen te verwachten zijn in de vliegpatronen en –hoogtes van vogels, is er geen reden om een significante verandering in het vogelaanvaringsrisico te verwachten. Elektromagnetische beïnvloeding Ondanks het ontbreken van gedetailleerde informatie over zowel een aantal van de mogelijke stoorbronnen als over een aantal van de mogelijk gestoorde systemen, is een eerste schatting gemaakt van de kans dat één van de genoemde stoorbronnen de systemen op de grond of de systemen aan boord van het vliegtuig kan verstoren: 

Niet uitgesloten kan worden dat de aanwezige kabels voor communicatie, navigatie en beveiliging gestoord kunnen worden door elektromagnetisch velden t.g.v. de kortsluitstroom en de bliksem.



Radiocommunicatie op de korte golf (HF) kan mogelijk gestoord worden door de effecten van een kortsluitstroom, de corona, hoogfrequent stoorsignalen (ontladingen bij isolatoren, slechte contacten etc.) of blikseminslag. Op de korte golf wordt echter geen kritische communicatie gevoerd. Eventuele storing op dit systeem zal geen gevolgen hebben voor de vliegveiligheid.



De VHF radiocommunicatie en het ILS worden (gezien hun frequentie) mogelijk gestoord door hoogfrequente stoorsignalen (ontladingen bij isolatoren, slechte contacten etc.) en mogelijk ook door schakelacties. Op dit moment is echter niet bekend of de niveaus hoog genoeg zijn om daadwerkelijk storing te veroorzaken.

7.2 AANBEVELINGEN Op basis van de getrokken conclusies ten aanzien van het botsingsrisico en het vogelaanvaringsrisico is er geen reden om maatregelen te nemen teneinde het risico verder te verminderen. Voor wat betreft EMC is de op dit moment beschikbare informatie verwerkt in de analyse. Voor sommige aspecten zal nader onderzoek nodig zijn om een meer gedetailleerde inschatting van de effecten zoals corona en schakelacties te kunnen maken. Hierbij moet onder andere gedacht worden aan het uitvoeren van metingen aan bestaande hoogspanningsverbindingen. Dit resultaat kan verder gebruikt worden in de besluitvorming van de belanghebbenden.

58


8 REFERENTIES #

Referentie

[1]

Aeronautical Information Publication Netherlands

[2]

ICAO Annex 14, Aerodromes, Volume 1 Aerodrome Design and Operations, Fourth Edition, July 2004

[3]

Procedures for Air Navigation Services – Aircraft Operations, Doc 8168, Fifth Edition, 2006.

[4]

ICAO Annex 4, Aeronautical Charts, Eleventh Edition, July 2009.

[5]

ICAO Annex 6, Operation of Aircraft, Part I, International Commercial Air Transport – Aeroplanes, Eight Edition, July 2001.

[6]

Besluit van 26 november 2002, tot vaststelling van een luchthavenindelingbesluit voor de luchthaven Schiphol

[7]

An enhanced method for the calculation of third party risk around large airports; with application to Schiphol, Pikaar, A.J., de Jong, C.J.M. en Weijts, J., 2000.

[8]

Vogelwacht op Schiphol 2010, Schiphol Amsterdam Airport, Mei 2010.

[9]

Bird population trends and their impact on Aviation safety 1999-2008, European Aviation Safety Agency, Safety Analysis and Research Department, I. Maragakis, January 2009.

[10]

NEN-EN 50341-3 “Bovengrondse elektrische lijnen boven 45 kV wisselspanning – Deel 3: Verzameling van nationale normatieve aspecten, november 2001, Nederlands Normalisatie-instituut.

[11]

NPR-CISPR/TR 18-1 “Radio interference characteristics of overhead lines and high-voltage equipment”, Part 1 “Description of phenomena”, 2e editie 2010 update van editie 1, 1982

[12]

NPR-CISPR/TR 18-2 “Radio interference characteristics of overhead lines and high-voltage equipment”, Part 2 “Methods of measurement and procedure for determining limits”, 2e editie 2010 update van editie 1, 1986

[13]

RTCA DO-160, versie F, identiek aan EUROCAE ED-14F

[14]

EUROCAE ED-14, “ENVIRONMENTAL CONDITIONS AND TEST PROCEDURES FOR AIRBORNE EQUIPMENT” ED-14F, EUROCAE, March 2008, Supersedes ED-14E

[15]

DO-196 Minimum Operational Performance Standards for Airborne VOR Receiving Equipment Operating Within the Radio Frequency Range of 108- 117.95 Megahertz


59

[16]

DO-195 Minimum Operational Performance Standards for Airborne ILS Localizer Receiving Equipment Operating within the Radio Frequency Range of 108- 112 Megahertz

[17]

DO-186 Minimum Operational Performance Standards for Airborne Radio Communications Equipment Operating Within the Radio Frequency Range 117.975-137.000 MHz

[18]

DO-179 Minimum Operational Performance Standards for Automatic Direction Finding (ADF) Equipment

[19]

DO-163 Minimum Performance Standards - Airborne HF Radio Communications Transmitting and Receiving Equipment Operating Within the Radio-Frequency Range of 1.5 to 30 Megahertz

[20]

DO-143 Minimum Performance Standards - Airborne Radio Marker Receiving Equipment Operating on 75 MHz

[21]

“Analytical modelling of radiated emission from long buslines in CMOS ICs”, J.R. Bergervoet, Philips Research Laboratories, 14th International Zurich Symposium and Technical Exhibition on Electromagnetic Compatibility, February 20 - 22, 2001

60


Appendix A TOETSING AAN ICAO CRITERIA VOOR OBSTAKELS Toetsing van de tracés aan obstakelvlakken zoals vastgelegd in het Luchthavenindelingsbesluit (LIB, [6]) is in de eerste plaats de verantwoordelijkheid van de Inspectie Verkeer en Waterstaat (IVW). In deze appendix worden voor de volledigheid de twee meest kritieke vlakken behorende bij de Polderbaan getoond. Dit zijn het ILS surface behorende bij baan 18R ([2]) en een vlak met een helling van 1.2% behorende bij het ‘take-off flight path area’ van baan 36L ([4]). Deze vlakken zijn in Figuur A-1 weergegeven. Voor elk van de masten in de tracés is bepaald of deze onder een vlak liggen en zo ja, of deze door het vlak heen steekt. Als een mast onder een vlak ligt en er doorheen steekt, wordt deze rood gekleurd. Als een mast onder een vlak ligt maar er niet doorheen steekt, wordt deze groen gekleurd. Uit de figuur blijkt dat alle masten die onder een vlak liggen, groen gekleurd zijn en dus niet door de vlakken heen steken. De mast met de kleinste verticale afstand tot een vlak is gemarkeerd met een ‘x’. De verticale afstand tussen deze mast en het 1.2% vlak is 11 m. De masten in de drie tracés voldoen dus aan de criteria voor de meest kritieke vlakken rondom de Polderbaan. Daaruit kan worden geconcludeerd dat het risico acceptabel is en dat de masten geen beperkingen impliceren voor het uitvoeren van starten landingsprocedures.


61

Figuur A-1 Obstakelvlakken Polderbaan

62


Appendix B MISSED APPROACH PROCEDURE IN GEVAL VAN LANDEN OP BAAN 18R In de missed approach procedure voor landen op baan 18R, zoals gepubliceerd in het AIP (zie Figuur B-1), is voorgeschreven dat ‘as soon as practical’ een bocht naar rechts moet worden ingezet. Dit om eventuele conflicten met verkeer dat gebruikt maakt van de Kaagbaan (landen op baan 06 of starten van baan 24, zie Figuur 2-1) te voorkomen. Het inzetten van de bocht ‘as soon as practical’ heeft er mee te maken dat niet direct na het besluit tot uitvoering van de missed approach procedure en ook niet op iedere hoogte een bocht kan worden ingezet. Op basis van informatie uit verschillende bronnen en verdere overwegingen is in de hier gesimuleerde scenario’s de aanname gemaakt dat de bocht niet voor het bereiken van een hoogte van 400 ft wordt ingezet. Het is duidelijk dat een go-around op elke hoogte kan worden ingezet ook al is er al geland (tenzij er reverse thrust is geselecteerd). Dat wil echter niet zeggen dat op elke hoogte tijdens een missed approach een bocht zou moeten worden ingezet. Onder andere Boeing is hier heel duidelijk in: alleen boven de 400 ft. mag bijvoorbeeld LNAV, HDG SEL etc. gebruikt worden als de missed approach procedure daarom vraagt (Zie o.a. FCOM/FCTM van Boeing sectie “Go–Around and Missed Approach Procedure”). De procedure ten aanzien van de minimum hoogte is hetzelfde voor het geval een Go-around/Missed Approach met One Engine Inoperative (OEI) moet worden uitgevoerd. Overigens zijn sommige manuals van andere fabrikanten niet altijd even duidelijk of geven aan om in geval van een missed approach de take-off procedure te volgen. Bijvoorbeeld de manual voor de Fokker 50 geeft aan dat na het uitvoeren van de normale acties bij een go-around (TOGA, flaps, gear up etc.) de take-off procedures gevolgd moeten worden (‘proceed as for take-off’). Voor een takeoff met de Fokker 50 geeft de manual een minimum turn height (AGL) aan van 500 ft, tenzij ATC een ander hoogte specificeert. Voor de missed approach procedure voor baan 18R geldt ‘turn as soon as pratical’. Er wordt er geen hoogte opgegeven. Voor de meeste Fokker 50 vliegers is dat dan de minimum turn height van 500 ft. De 500 ft minimum turn height after takeoff is overigens iets wat veel operators in hun operating manual


63

gebruiken en geldt dan ook voor de MAP als er naar de take-off wordt verwezen in de MAP procedure. Gedurende de initial missed approach fase zullen er geen bochten worden gemaakt volgens ICAO PANS-OPS. In deze fase worden er een aantal taken door de vliegers uitgevoerd. Uit eerdere studies van het NLR naar de duur van deze taken is gebleken dat dit in totaal 30 tot 40 seconden kan bedragen (zie NLRTP-2000-644). Gedurende deze tijd wordt er rechtdoor gevlogen en hoogte gewonnen. Het inzetten van een bocht zou de werkbelasting alleen maar verder verhogen. Op het moment dat de noodzakelijke taken zijn uitgevoerd, is dan al snel een hoogte van meer dan 400 ft bereikt. De reden voor het specificeren van een minimum hoogte lijkt duidelijk. Aangezien het tijd kost om de motoren te laten opspoelen wil een piloot direct na het inzetten van een go-around geen klimvermogen verliezen door het draaien van een bocht. Zeker niet in het geval van een motorstoring. Er zijn ook certificatie-eisen ten aanzien van klimgradiënten die dit verder onderbouwen. Het wordt ook vaak afgeraden om een turn op te nemen in een go-around procedure in verband met de mogelijkheid van een botsing met de grond (Controlled Flight into Terrain, CFIT) en ‘loss of control’-risico’s (zie Operator's Guide to Human Factors in Aviation). Het vroeg inzetten van een bocht tijdens de go-around kan namelijk leiden tot verlies van oriëntatie van de vliegers door ‘somatogyral’ of ‘somatogravic’ illusies. Dit is hetzelfde effect als wanneer men op een draaischijf in de speeltuin naar het midden probeert te lopen). Dit soort factoren hebben in eerdere ongevallen tijdens de go-around een rol gespeeld. Bovenstaande overwegingen geven aan dat "turn as soon as practical" er op neerkomt dat vliegtuigen pas op enige hoogte tijdens de MAP een turn zullen maken. Deze hoogte is deels afhankelijk van het vliegtuigtype en de operator maar zal in het algemeen hoger zijn dan 400 ft.

64


Figuur B-1 Instrument Approach Chart met Missed approach procedure voor landen op baan 18R


65

Onderzoek veiligheidssituatie Schiphol

Recommend Documents