Lärmwirkungen, Rechtsgrundlagen zur Lärmminderung und ... · DSH-V 0/5 ZWOPA SMA LA 0/8. 27 Minderung d. Straßenverkehrsgeräusche Reduzierung der Verkehrsmenge M ~ 10 log 2 0,5

Lärmwirkungen, Rechtsgrundlagen zur Lärmminderung undMöglichkeiten der Geräuschminderung

Karl LuberMÜLLER-BBM

Berlin, 6.Oktober.2011

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Inhalt• Lärm:

Definition, Skalierung, Wirkung• Rechtsgrundlagen:

Bundesimmissionsschutzgesetz, Umgebungslärmrichtlinie (Umsetzung EU-Recht)

• Berechnungsbeispiele Straßenverkehrsgeräusche• Möglichkeiten der Geräuschminderung:

– Abschirmeinrichtungen– Gebäudeanordnung und Grundrissgestaltung– Verkehrliche Maßnahmen– Schallschutzfenster– Maßnahmen an der Quelle

3

Lärm

• Definition:(Wikipedia) ital. all'arme, „zu den Waffen“ „Alarm“

• Kurt Tucholsky: „Lärm ist das Geräusch der anderen.“

• Oft gehört:Kinderlärm ist Zukunftsmusik

• Lärm = Schall mit subjektiver Wertung

4

Lärm

• Skalierung:– Schall: hörbare Lufdruckschwankungen– logarithmische Skala in dB

Situation bzw. Schallquelle

Entfernung von Schallquelle bzw. Messort

Schalldruck p in Pascal

unbewerteter Schalldruckpegel Lp in Dezibel

Theoretisches Limit für verzerrungsfreien Schall

101325 Pa (Normaldruck)

194 dB

Düsenflugzeug 30 m 630 Pa 150 dBGewehrschuss 1 m 200 Pa 140 dBSchmerzschwelle am Ohr 100 Pa 134 dBDiskothek am Ohr 2 Pa 100 dBPKW 10 bis 20 m 0,02 – 0,2 PA 60 - 80 dBNorm. Unterhaltung 1 m 2*10-3 – 2*10-2

Pa 40 - 60 dB

Ruhiges Atmen am Ohr 6,32*10-5 Pa 10 dBHörschwelle (2kHz) am Ohr 2*10-5 Pa 0 dB

Quelle: Wikipedia

5

Lärm

• Lärmwirkungen:Art und Umfang der Gesundheitsbeeinträchtigungen sind Schallpegelabhängig

• Ursache Wirkungsbeziehungen:– sind bezüglich der Schädigung des

Hörvermögens sehr genau erforscht Lärmpegel, Einwirkungsdauer, Ohrschädigung [LärmVibrationsArbSchV vom 06.03.2007]

– unterliegen unterhalb der Schwelle zur Hörschädigung vielen Faktoren.Lärm gilt als gesundeitsgefährdender Stressor

6

Lärm

7

Lärm

• Straßenverkehr ist DIE dominante Lärmquelle in Deutschland

• Straßenverkehrslärm ist Gegenstand einer Vielzahl gesetzlicher Vorschriften und technischer Regelwerke, z. B. innerhalb- des Baugesetzbuches [DIN 4109 “MAP”]- des Bundesimmissionsschutzgesetzes

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BImSchG

Vierter Teil, §§ 41- 43

Bau und Änderung von Straßen und Schienenwegen

Sechster Teil,§ 47 a-f

Lärmminderungsplanung

16. BImSchVVerkehrslärmschutzverordnung

24. BImSchVVerkehrswege-

Schallschutzmaßnahmenverordnung

34. BImSchVVerordnung über die Lärmkartierung

Aktionsplanung ??

RLS-90, Schall03

Bekanntmachung der Vorläufigen

Berechnungsverfahren im Bundesanzeiger

Bundesimmissionsschutzgesetz

9


• Schutz von Menschen, Tieren, Pflanzen, Boden, Wasser, Atmosphäre, Kultur- und sonstige Sachgüter vor schädlichen Umwelteinwirkungen und Vorbeugung vor dem Entstehen schädlicher Umwelteinwirkungen (§1)

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Vierter Teil. Beschaffenheit und Betrieb von Fahrzeugen, Bau und Änderung von Straßen und Schienenwegen, §§ 38-43

• § 41 Straßen und Schienenwege• § 42 Entschädigung für Schallschutzmaßnahmen• § 43 Rechtsverordnung der Bundesregierung

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Durchführungsverordnungen…für den Bau und die wesentliche Änderung von Straßen und Schienenverkehrswegen:

• 16. BImschV Verkehrslärmschutzverordnung§ 1 Anwendungsbereich§ 2 Immissionsgrenzwerte§ 3 Berechnungsverfahren

• 24. BImschV Verkehrswege-Schallschutzmaßnahmenverordnung§ 1 Anwendungsbereich§ 2 Art der Schallschutzmaßnahmen§ 3 Umfang der Schallschutzmaßnahmen

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Berechnungsverfahren

… für den Bau und wesentliche Änderung von Straßen: Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen - RLS-90

• Berechnungsverfahren zur Geräuschprognose• Beurteilungszeiträume Tag (6-22 Uhr) und Nacht

(22–6 Uhr)• Beurteilungspegel Lr (Mittelungspegel zzgl.

Zuschläge für Kreuzungen)• Vertikale Differenzierung der Immissionsorthöhe• Kein Spitzenpegelkriterium

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Sechster Teil. Lärmminderungsplanung• § 47a Anwendungsbereich • § 47b Begriffsbestimmungen• § 47c Lärmkarten• § 47d Lärmaktionspläne• § 47e Zuständige Behörden• § 47f Rechtsverordnungen

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Nach Übergangsregelungen gilt die Umsetzung der EU-Umgebungslärmrichtline in deutsches Recht:

• Erstellung von strategischen Lärmkarten für Ballungsräume, Hauptverkehrsstraßen, Haupt-eisenbahnstrecken und Großflughäfen (§ 47c); bis zum 30.6.2012 und danach alle 5 Jahre

• Erstellung von Lärmaktionsplänen (§ 47d); bis zum 18.07.2013 für sämtliche Ballungsräume Hauptverkehrsstraßen und -eisenbahnstrecken

• Festlegung der zuständigen Behörden (§ 47e)• Konkretisierung durch Rechtsverordnungen

(§ 47 f), z. B. Festlegung von Kriterien für Maßnahmen in Aktionsplänen

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Durchführungsverordnungen…für die Lärmminderungsplanung:• 34. BImSchV

Verordnung über die Lärmkartierung, u. a.§ 1 Anwendungsbereich§ 2 Lärmindizes§ 4 Ausarbeitung von Lärmkarten§ 5 Berechnungsverfahren§ 7 Information der Öffentlichkeit

• ??. BImschV zur Lärmaktionsplanung- wird es voraussichtlich nicht geben- unterschiedliche Regelungen auf Länderebene- unterschiedliche Auslösewerte / Kriterien zurFestlegung von Schallschutzmaßnahmen

16

Berechnungsverfahren…für die Lärmminderungsplanung:

Bekanntmachung der Vorläufigen Berechnungsverfahren für den Umgebungslärm im BundesanzeigerVBUSch, VBUS, VBUI, VBUF, VBEB

• Berechnungsverfahren zur Geräuschprognose (VBUS in Anlehnung an die RLS-90)

• Mittelungspegel• Lärmindizes LDEN und LN• Berechnungshöhe h = 4 m• Kein Spitzenpegelkriterium

17

Berechnungsverfahren

Lärmindex LDEN

1010

105

10 108104101224110

NightEveningDay LLL

DENL log

mitLDay: 06.00 – 18.00 UhrLEvening: 18.00 – 22.00 UhrLNight: 22.00 – 06.00 Uhr

18

BerechnungsverfahrenLärmminderungsplanung: VBUSMittelungspegel eines Teilstückes

metreflzBMslEmim DDDDDDLL ,max,,

Emissionspegel: - Schallschutz an der Quelle

19



Pegelminderung auf dem Schallausbreitungsweg: - Schallabschirmende Hindernisse

20



Mittelungspegel am Immissionsort: - Passiver Schallschutz

21



Emissionspegel

EStgStrovmEm DDDDLL 25

,

22



Emissionspegel


,

‚Referenz‘-Mittelungspegel in 25 m Abstand:- Reduktion der Verkehrsstärke- Reduktion Lkw-Anteil

23



Emissionspegel

EStgStrovmEm DDDDLL

25,

Korrektur für Höchstgeschwindigkeit:- Reduktion der Fahrgeschwindigkeit

24



Emissionspegel


,

Korrektur für unterschiedliche Straßenoberflächen:- geräuschmindernde Fahrbahnbeläge

25

Einordnung von Pegeldifferenzen

L = ± 1 dB gerade wahrnehmbar

L = ± 3 dB deutlich wahrnehmbar

L = ± 10 dB doppelte/halbe Lautstärke

StraßenverkehrsgeräuscheEinordnung von Pegeln1 Pkw/h, 80 km/h, 25 m, DStrO=0 dB Leq = 35 dB(A)

Leq = 49 dB(A) 25 Pkw/hDStrO=-6 dB Leq = 49 dB(A) 100 Pkw/h

1 Lkw/h, 80 km/h, 25 m, DStrO=0 dB Leq = 42 dB(A)Leq = 49 dB(A) 5 Lkw/h

DStrO=-6 dB Leq = 49 dB(A) 20 Lkw/h

26

Minderung d. StraßenverkehrsgeräuscheReduzierung der Verkehrsmenge M

)(35,0log10~ 121

2 AdBLMMdBMMLMPak

Vergrößerung des Abstandes s

)(42log3,131~ 121

233,1 AdBLssdBs

sLs

Pak

Reduzierung der Geschwindigkeit v, nur Rollgeräusch

)(38,0

)(95,0log30~

12

121

23

AdBLvv

AdBLvvdBvvLvPak

Abschirmmaßnahmen )(15...0 AdBL

Fahrbahnbelag

SMA LA 0/8

DSH-V 0/5

ZWOPA

SMA LA 0/8

27

Minderung d. StraßenverkehrsgeräuscheReduzierung der Verkehrsmenge M

)(35,0log10~ 121

2 AdBLMMdBMMLMPak

Vergrößerung des Abstandes s

)(42log3,131~ 121

233,1 AdBLssdBs

sLs

Pak

Reduzierung der Geschwindigkeit v, nur Rollgeräusch !

)(38,0

)(95,0log30~

12

121

23

AdBLvv

AdBLvvdBvvLvPak

SMA LA 0/8

DSH-V 0/5

ZWOPA

SMA LA 0/8

Fahrbahnbelag

Realer Verkehr (RLS-90, Pkw)hohe Geschwindigkeiten (> 60 km/h): L = - 3 dBniedrige Geschwindigkeiten: L = - 1 dB

Stand der Technik (IMAGINE, Pkw)hohe Geschwindigkeiten (> 60 km/h): L = - 3 dBniedrige Geschwindigkeiten (30..60 km/h): L = - 3 dB

Realer Verkehr (RLS-90, Pkw)hohe Geschwindigkeiten (> 60 km/h): L = - 8 dBniedrige Geschwindigkeiten (30..60 km/h): L = - 4 dB

Stand der Technik (IMAGINE, Pkw)hohe Geschwindigkeiten (> 60 km/h): L = -10 dBniedrige Geschwindigkeiten (30..60 km/h): L = - 6 dB

28

FahrzeuggeräuschePkw leichte Lkw schwere Lkw

Quelle 1 hQ=1cm Quelle 1 hQ=1cm

Quelle 2 hQ=30cm

Quelle 1 hQ=1cm

Quelle 2 hQ=50cmQuelle 2 hQ=75cm

29

Fahrzeuggeräusche

707580859095

100105110115120

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160v , km/h

L, d

B(A

)

5 dB

707580859095

100105110115120

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160v , km/h

L, d

B(A

)

5 dB

707580859095

100105110115120

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160v , km/h

L, d

B(A

)

5 dB

Pkw 2-achsige Lkw

mehrachsige Lkw

Gesamtgeräusch

Antriebsgeräusch

Rollgeräusch

www.

imag

ine-

proj

ect.or

g

30

MBBM Gruppe

Reifen-Fahrbahn-Geräusche

Fahrbahnbelaglaut

leise6 dB(A)

Stadt Aachen - Akustisches Verhalten vonFahrbahnbelägen

31

Abschirmeinrichtungen

• Viele Variationen . . .

32



33



34


Berlin

Stadtautobahn Westend (Foto: ALD, Baumer)

35



übrige Nutzung

36


Ingolstadt

WestlicheRingstaße

37


• Viele Variationen . . .Abschirmung am Immissionsort

München

Mittlerer Ring

38


• . . . aber keine Veränderung des zugrunde liegenden physikalischen Effekts

• Höhe – Länge – Abstand der Abschirmkante zur Schallquelle

39


Beispiel: 6-streifige Autobahn

6

3

912

Abstand des IO von der Straße (m)

60 200 400 600100 1000

Wal

lhöh

e (m

)

0

3

6

9

12

15

a)

100 m

3 m

9,5 m

5 m

200 m

3,5 m

6,5 m

50 m

6 m

2,5 m4 m

- 10 dB

- 6 dB

- 3 dB

40


München

BAB A9(Foto: ALD, Kühne)

41


• Abschirmung für Punktquellen und Trassen möglich• Wirkung durch Erzeugung eines Schallschattens (Beugung)• Erzielbare Wirkung hoch, aber spektral und räumlich

begrenzt• Absorbierende Verkleidung notwendig bei

gegenüberliegender Bebauung• Trassen müssen immer breiter werden, um den Verkehr

aufzunehmen. Dadurch werden die Schallschirme immer unwirksamer bzw. müssen „gigantische“ Höhen annehmen, um noch Wirkung zu entfalten

• Verbesserungsmöglichkeiten zielen ab auf die Beeinflussung des Schallfeldes an der Beugungskante mit dem Ziel den Schallschatten hinter der Wand zu vertiefen

42

Abschirmeinrichtungen - Verbesserungen

43


Wand ohne Aufsatz Wand mit Aufsatz3,5 m 3,5 m

44

Abschirmeinrichtungen - Verbesserungen59 m

29 m

14 m

7 m

45


0

10

20

7m 14m 29m 59m

Abstand Messpunkt - Wand

dB

0

10

20

0 0 0 0


dB

0

10

20

0 0 0 0


dB

0

10

20

0 0 0 0


dB

0

10

20

0 0 0 0


dB

7m 14m 29m 59m

mit Wandaufsatzohne Wandaufsatz

Verbesserungsmaß fürStraßenverkehrsgeräusche2 - 3 dB

Einfügungsdämpfung De, bezogen auf den A-Pegelfür Straßenverkehrsgeräusche

Verbesserungsmaß

46

Abschirmeinrichtungen - VerbesserungenSchallabsorber

Quelle: IPG: „Toepassingsadvies T-toppen“, DWW, Delft, 2006Quelle: Volz, R.: „Headpieces with /4 resonators to improve sound barriers - various contours“, Proc. ICSV, 2000

1 m Verbesserungsmaß gegenüber dergleichhohen Normalausführung

54

3

21

0

-1Lpin dB

50

40

30

20

10

0

Höhe

in m

0 200 400 600Abstand in m

Verbesserungsmaß2 - 5 dB

47


Quelle: Diss. Hyo-In Koh, „Aktiv verbesserte Aufsätze für Schallschutzwände“, TU Berlin, 2004

Beeinflussung der Beugungskante durch Gegenschall

Lp in dB

20

0

-20

-40

-60

-80

48

Abschirmeinrichtungen - Verbesserungen• Passive Beeinflussung der Beugungskante durch Aufsätze

möglich

• Praxistauglichkeit nachgewiesen

• Wenig Wirkung im Vergleich zu Kosten und Unterhaltungsaufwand

• Aktive Beeinflussung der Beugungskante durch „Antischall“ prinzipiell möglich

• Für spezielle Frequenzen und Anordnungen von Primärschall-quelle und Empfänger hohe Verbesserungsmaße erzielbar

• Praxistauglichkeit noch nicht nachgewiesen

• Probleme der realen Situation- große Abstände der Immissionsorte - unstabiles, schnell sich veränderndes Schallfeld der Straße- Witterungseinfluss- System erfordert zusätzliche Energie

49

TunnelLänge 1,5 kminnerstädtisch

München,Petuelring

50

Tunnel

51

Gebäudeanordnung, Grundrissgestaltung

Gebäude-anordnung

52


Gebäude-anordnung

München

Richard-Strauss-Straße(Foto: ALD, Kühne)

53


Gebäude-anordnung

München


54


Gebäude-anordnung

München


Grundriss-gestaltung

55

Verkehrliche Maßnahmen• Geschwindigkeitsreduzierung

)(38,0

)(95,0log30~

12

121

23

AdBLvv

AdBLvvdBvvLvPak

ZWOPA

SMA LA 0/8

- auf Autobahnen i.A. nur sinnvoll unter Einbeziehung der Lkw

- auf Grundlage §45(1) StVO „Straßenverkehrsbehörden können zum Schutz der Wohnbevölkerung vor Lärm und Abgasen die Benutzung bestimmter Straßen oder Straßenstrecken beschränken, umleiten oder auch verbieten.“

- prinzipiell auf allen Straßen möglich

nur Rollgeräusche

56

Tempo 30– innerstädtisch nach §45(1c) StVO möglich– nicht auf Straßen des überörtlichen

Verkehrs– sinnvoll mit Unterstützung durch bauliche

Maßnahmen– Wirkung (re. 50 km/h):

Absenkung des Mittelungspegels LAeq: -3 dB(A)Absenkung des Maximalpegels LAmax: -7 dB(A)

Verkehrliche Maßnahmen• Geschwindigkeitsreduzierung

57

SchallschutzfensterEigenschaften

- Maßnahme mit der geringstenPriorität

- schalldicht = luftdicht

- Isolierung in jeglicher Hinsicht

- Bezug zur Umwelt geht verloren, da auch die „nützlichen“ Schalle ausgeblendet werden

58

Schallschutzfenster - Verbesserungen

Quelle: Ohly, C., et al.: „Aktive Lärmminderung am Spalt eines gekippten Fensters “, Proc. DAGA 2003.

59


Eigenschaften

- bessere Schalldämmung des gekippten Fensters

- zusätzliche Energie notwendig, aberSteuerung bei intermittierendenSchallen möglich

- aufwändige Technik

- serienmäßig noch nicht verfügbar

Verbesserungsmaß

2 - 3 dB

50 200 800 3150Hz

90

80

70

60

50

40

30

L Ap

in dB

(A)

ICE-Vorbeifahrt

passivaktiv

50 200 800 3150Hz

90

80

70

60

50

40

30

L Ap

in dB

(A)

Hubschrauberstart

passivaktiv

LA = -2,5 dB(A)

LA = -3,1 dB(A)

Quelle: Ohly, C., et al.: „Aktive Lärmminderung am Spalt eines gekippten Fensters “, Proc. DAGA 2003.

60


Quell

e: Ja

kob,

A., e

t al.:

„ Ei

n akti

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oppe

lglas

-Fen

ster

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“,Pr

oc. D

AGA

2002

.

61


50 200 800 3150Hz

80

70

60

50

40

30

20

L Ap

in dB

(A)

Autobahn, vzul=100 km/h

passivaktiv

LA = -4,9 dB(A)

50 200 800 3150Hz

80

70

60

50

40

30

20

L Ap

in dB

(A)

passivaktiv

S-Bahn Vorbeifahrt

50 200 800 3150Hz

passivaktiv

Hubschrauberstart8070

60

50

40

30

20

L Ap

in dB

(A)

LA = -5,0 dB(A)LA = -15,6 dB(A)

Eigenschaften- bessere Schalldämmung- Schalldämmung variabel - zusätzliche Energie notwendig- aufwändige Technik- serienmäßig noch nicht verfügbarVerbesserungsmaß 3 - 15 dB

62

1975 - Neubau einer StraßeDTV = 25.000 Kfz/24h, Lkw-Anteil 5%v = 100 km/h Fahrbahnbelag Asphaltbeton 0/11

2006 - heutige Situation, geänderter Fuhrpark und Anstieg d. Verkehrsmenge DTV = 50.000 Kfz/24h, Lkw-Anteil 10%, Pkw 0dB, Lkw –2dB

Planspiel

200X - wesentliche Änderung, Ausbau auf 4 FahrstreifenErhöhung der Schallschutzwand

49 dB(A)nachts

Schallschutzwand 4 m hoch

5,2 m hoch

8 m hoch4,7m hoch

200X - wesentliche Änderung, Ausbau auf 4 Fahrstreifengeräuschmindernder Fahrbahnbelag (-6 dB)

63

Zusammenfassung• Abschirmeinrichtungen können sehr wirksam sein• Wirkung ist aber räumlich sehr begrenzt• Mit zunehmenden Trassenbreiten werden Abschirmeinrichtungen

immer unwirksamer, in Städten sind sie kaum realisierbar• Mittlerweile auch bei konventionellen Maßnahmen hohe Kosten

(sehr hohe Wände, Tunnel, komplizierte Fassadenkonstruktionen)• Zusatzeinrichtungen führen zu Verbesserungen, sind aber teuer• Aktive Schallschutzfenster können die Abkopplung von der Umwelt

vermindern, Technologie ist aber kaum verfügbar• Es ist sinnvoller denn je, den Lärm an der Quelle zu bekämpfen• Verkehrliche Maßnahmen sind sinnvoll, aber nicht überall machbar• Geräuschmindernde Fahrbahnbeläge wirken flächendeckend –

in der Breite wie in der Höhe• Ihr Geräuschminderungspotential ist erheblich

64

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

www.MuellerBBM.de

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Lärmwirkungen, Rechtsgrundlagen zur Lärmminderung und ... · DSH-V 0/5 ZWOPA SMA LA 0/8. 27 Minderung d. Straßenverkehrsgeräusche Reduzierung der Verkehrsmenge M ~ 10 log 2 0,5