Hoe bepaal je het hellingspercentage?

Een absolute bovengrens stellen of één ideaal hellingspercentage vaststellen is onrealistisch omdat er veel factoren van invloed zijn op (de beleving van) het comfort van een hellingbaan. Er zijn verschillende typen fietsers (onder andere leeftijd, geslacht, recreatief/ sportief) met elk zijn fysiologische beperkingen en evenzoveel verschillende typen fietsen (stadsfiets, racefiets, bakfiets, elektrische fiets), waarbij kenmerken als gewicht, rolweerstand, versnellingen en trapondersteuning een rol spelen. Behalve gebruiker en vervoermiddel spelen ook de omgeving en omstandigheden een rol; tegenwind, temperatuur, zichtlijnen, gevoel van omrijden, veiligheid, sfeer (groen, stedelijk, industrieel).
Er is dan ook geen strikte regelgeving over hoe steil een hellingbaan mag zijn. Wel zijn er aanbevelingen die kunnen helpen om de lengte en steilte van een hellingbaan te bepalen.

Fietsers hebben meer moeite met een hellingbaan naarmate deze langer en steiler is. Hierbij legt het gemiddelde hellingspercentage meer gewicht in de schaal dan de hellinglengte. De door een fietser ervaren zwaarte van een hellingbaan (Z) kan berekend worden als (gemiddelde) hellingspercentage in het kwadraat maal de lengte van de hellingbaan of het hoogteverschil in het kwadraat gedeeld door de lengte:
Z=(H/L)² × L=H²/L.

Voorbeeld:

Bovenstaande voorbeeldtabel laat zien dat:

• als het hoogteverschil tweemaal zo groot is en tegelijkertijd het hellingspercentage tweemaal zo laag is, de zwaarte gelijk is. De lengte van de helling is dan viermaal (2 in het kwadraat) zo groot;
• als het hellingspercentage tweemaal zo groot wordt bij een gelijk hoogteverschil, de zwaarte ook tweemaal zo groot wordt.

Uiteraard verschilt de beleefde zwaarte van een hellingbaan van persoon tot persoon. Zo laat een onderzoek van Fietsberaad [35] zien dat een hellingbaan met een zwaarte van 0,1 m van een 25-­jarige man een ruime voldoende (rapportcijfer 7,0) krijgt, terwijl een 65­jarige vrouw dezelfde hellingbaan als ruim onvoldoende beoordeeld (cijfer 4,8; opvallend detail is echter dat deze laatste modelgebruiker geen enkele voldoende uitdeelt). De ontwerper moet uiteraard ook rekening houden met het gedeelte van de bevolking met beperkte kracht of conditie. Het Fietsberaad spreekt in hun onderzoek overigens over een X­-factor
(X = L/H²), een rekenkundig equivalent voor de zwaarte: X = 1/Z.

Bij een gegeven hoogteverschil H kan met de zwaarte een aanbeveling gedaan worden voor de lengte en het hellingspercentage van een hellingbaan, te weten: de ‘streefwaarden’ (zie figuur 5.17).
De streefwaarden hebben betrekking op een gemiddelde fietser van middelbare leeftijd bij normale omstandigheden (situatie met gemiddelde windhinder). In situaties met minder windhinder kan voor steilere hellingen gekozen worden (vaak bij tunnels). Omgekeerd moet in situaties met veel windhinder (bruggen in open landschappen) gekozen worden voor minder steile hellingen. Hier kan overigens ook voor gekozen worden om het comfort te vergroten bij normale of weinig windhinder. Figuur 5.17 geeft een indruk van de relevante bandbreedte.

Ondergrens:
De begrenzing van de bandbreedte ‘meer windhinder/comfortabeler’ is gebaseerd op
Z = 0,0333 met een maximum van 6,67% en een minimum van 1,25%. Nog kleinere hellingspercentages zijn niet zinvol, deze gelden als vals plat.

Streefwaarden:
Z = 0,075 en als gevolg L = H²/Z = H²/0,075 Hierbij geldt een maximum van 7,5% en een minimum van 1,75%.

Bovengrens:
De begrenzing van de bandbreedte ‘minder windhinder/minder comfortabel’ is gebaseerd op Z = 0,200 met een maximum van 10%.

Let op! Minder comfortabel kan betekenen dat je gebruikers uitsluit. Bijvoorbeeld ouderen, kinderen of vaders/moeders met kind en boodschappen kunnen genoodzaakt zijn af te stappen of een andere route te kiezen.

Opmerking bij figuur:
De figuur is gebaseerd op een aantal, eerder gepubliceerde richtlijnen. Deze zijn te vinden in de samengestelde figuur in bijlage III, waarin de richtlijnen Roos [36], Van Laarhoven [37] en CROW­publicatie 230 ‘Ontwerpwijzer fietsverkeer’ [4] gezamenlijk te vinden zijn. Voor deze ontwerpwijzer is uit de drie richtlijnen een vereenvoudigd figuur gedestilleerd, waarin het onderzoek van Van Laarhoven de boventoon voert. Dit is immers de meest relevante richtlijn gebaseerd op wetenschappelijk onderzoek naar fysiologische beperkingen van het fietsen op hellingen. Roos is gebaseerd op enquêtes onder wegbeheerders en CROW-publicatie 230 ‘Ontwerpwijzer fietsverkeer’[4] is een interpretatie van beide.

Behalve rekening houden met windhinder bij het hellingspercentage, kunnen er ook extra maatregelen genomen worden. Nederland kent niet voor niets van oudsher windsingels. Er zal echter een afweging gemaakt moeten worden of de kosten van een windscherm op maat te verantwoorden zijn afhankelijk van het behaalde voordeel voor de gebruiker. Bestaande windschermprojecten laten zien dat beschutting geboden wordt maar ook, of vooral, dat wind een lastig te vatten onderwerp is. Hoewel er vaak een overheersende windrichting is, waait de wind lang niet altijd uit dezelfde hoek. De theoretisch behaalde winst verschilt ook veelal met de beleving van de gebruiker. Dit is deels te wijten aan het feit dat veel mensen denken dat een halfopen constructie niet werkt, terwijl dit in theorie juist het beste werkt om een zo rustig mogelijk (fiets)klimaat te creëren. Daarnaast ervaren fietsers ook hinder van zijwind (drifting) en met name van variabele wind (windstoten), wat de stabiliteit beïnvloedt.

Naast het gemiddelde hellingspercentage, speelt het verloop van de helling ook een rol. Zo mag een helling aan het begin steiler zijn dan op het eind. De gedachte hierachter is dat een fietser met een aanloopsnelheid in het eerste deel snel hoogte overbrugt (‘gratis hoogte’). Een aflopend hellingspercentage zorgt over het totaal bezien voor een constante fietssnelheid en inspanning. Voor dalende fietsers geldt vooral dat aan het einde van de daling voldoende uitloop aanwezig is en er zich niet direct een kruispunt, scherpe bocht of ander obstakel bevindt.
Bij te overbruggen hoogteverschillen groter dan 5 meter, is het aan te bevelen de helling te onderbreken met een plateau van circa 25 m; vanaf circa 3 m hoogteverschil is het te overwegen. De fietser kan dan op adem komen en opnieuw snelheid opbouwen.