Schallimmissionsprognose
fr das Bauvorhaben Neubau Forschungsgebude
Erweiterung Helmholtz-Institut Jena
________________________________________________________________________________ Datum
03.03.2017
________________________________________________________________________________ Bericht/Gutachten Nr.
021705
________________________________________________________________________________ Auftraggeber
GSI Helmholtzzentrum fr Schwerionenforschung GmbH Darmstadt
________________________________________________________________________________ Sachbearbeiter
Dr. Dietsch ________________________________________________________________________________
Gesellschaft fr sensorische Messtechnik mbH
Akustik
Schallschutz
Olfaktometrie
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deBAKOM ________________________________________________________________________________
deBAKOM GmbH Tiefenbacher Str. 12 07646 Trbnitz Telefon: 036428/40708 Fax: 036428 55133 email: [email protected]
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I N H A L T S V E R Z E I C H N I S
Seite
1 Einleitung und Aufgabenstellung 1
2 Standortbeschreibung 1
3 Vorhabensbeschreibung 2
4 Ermittlung der Schallemissionen 3
4.1 Vorbemerkungen 3
4.2 Emissionswerte 3
5 Ermittlung der Schallimmissionen 4
5.1 Vorbemerkungen zur Ausbreitungsrechnung 4
5.2 Berechnete Mittelungspegel 5
5.3 Beurteilung und Vergleich mit Immissionsrichtwerten 5
5.4 Prfung des Spitzenpegelkriteriums 6
Schrifttum 7
Abb. 1 und 2 8 - 9
Tab. 1.1 bis 2 10 - 12
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1 Einleitung und Aufgabenstellung
Auf dem Gelnde des Helmholtz-Institutes Jena, Frbelstieg 3 in 07743 Jena soll westlich des vorhandenen Gebudekomplexes ein Erweiterungsbau errichtet werden [1].
Die Untere Immissionsschutzbehrde (Fachdienst Umweltschutz der Stadt Jena) empfiehlt vor der Realisierung dieses Vorhabens die Erstellung einer objektbezogenen Schallimmissi-onsprognose, da die angrenzende Wohnbebauung stdtebaulich im Sinne eines reinen Wohngebietes eingeordnet ist und somit die niedrigsten Immissionsrichtwerte im Sinne der TA-Lrm [2] einzuhalten sind. Eine solche Schallimmissionsprognose ist Gegenstand der vorliegenden Untersuchung.
Im Rahmen dieser Schallimmissionsprognose werden die nach dem aktuellen Planungs-stand zu erwartenden Schallemissionen des Vorhabens auf der Grundlage von Hersteller-angaben, Erfahrungswerten bzw. Messwerten von vergleichbaren Anlagen abgeschtzt und in einem Schallemissions- und -immissionskataster dokumentiert. Auf Basis dieser Emissionswerte wird eine frequenzabhngige Ausbreitungsrechnung nach DIN ISO 9613-2 Akustik, Dmpfung des Schalls bei der Ausbreitung im Freien. Teil 2: Allgemeines Berech-nungsverfahren [3] auf die relevanten Nachweisorte im Umfeld des Helmholtz-Institutes vorgenommen.
Die so ermittelten anteiligen objektbezogenen Mittelungspegel der Schallimmission werden nach TA-Lrm [2] beurteilt und mit den um 10 dB(A) reduzierten Immissionsrichtwerten verglichen. Werden diese Vorgaben eingehalten, dann ist das Vorhaben in Bezug auf die Gesamtlrmsituation als irrelevant zu betrachten, eine detaillierte Analyse der Vorbelastung (auch durch institutseigene Schallquellen) ist dann nicht erforderlich.
Im Ergebnis dieses Vergleichs werden Vorgaben zur maximal zulssigen Schallemission der einzelnen Schallquellen erarbeitet, die dann im Rahmen der Realisierung konsequent umzu-setzen sind.
2 Standortbeschreibung
Einen berblick zur Lage des Gelndes des Helmholtz-Institutes Jena und der Nachbar-schaft vermittelt die Abb. 1.
Das Grundstck Frbelstieg 3 wird in nrdlicher Richtung durch die Fraunhoferstrae be-grenzt; nrdlich der Strae folgen in Hanglage Wohngebude (Gillestrae 14, Fraunhofer-strae 17, 19, 21 etc.). In stlicher Richtung wird das Grundstck durch den Frbelstieg begrenzt; stlich des Fr-belstieges folgt das neu erbaute Mehrfamilienhaus Frbelstieg 2. In westlicher und sdlicher Richtung folgen weitere Objekte der Friedrich-Schiller-Universitt Jena (u.a. Otto-Schott-Institut, Institut fr Angewandte Optik, Institut fr Festkrpertheorie und -optik, Theoretisch-Physikalisches Institut).
Als relevante, nach Ziffer A1.3 TA-Lrm [2] zu betrachtende Nachweisorte wurden ausge-whlt:
I1: 1. OG des Wohnhauses Gillestrae 14
I2: 1. OG des Wohnhauses Fraunhoferstrae 19
I3: 1. OG des Wohnhauses Frbelstieg 2.
Die Lage der Nachweisorte ist in der Abb. 1 gekennzeichnet.
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3 Vorhabensbeschreibung
Die nachfolgende Vorhabensbeschreibung bezieht sich vorrangig auf lrmrelevante Aspekte, eine detaillierte Vorhabensbeschreibung ist den Bauantragsunterlagen zu entnehmen.
Im Helmholtz-Institut-Jena sind die Forschungsbereiche
- Entwicklung von Hochleistungslasern
- Laserinduzierte Teilchenbeschleunigung
- Photonen- und Teilchenspektroskopie
angesiedelt. U.a. werden hier die Lasersysteme
POLARIS
JETI 40
JETI 200
betrieben.
Die geplante Erweiterung umfasst einen unterirdischen Target-Bereich, der ber eine unter-irdische Schleuse an das POLARIS Labor 3 des vorhandenen Gebudekomplexes ange-bunden wird und ein westlich davon geplantes viergeschossiges Gebude (Kellergeschoss, Erdgeschoss und 2 Obergeschosse), welches in den Hang eingebettet wird. Nach Norden berragen nur die beiden Obergeschosse das um ca. 8 m ansteigende Gelnde. Fr die einzelnen Geschosse sind folgende Nutzungen geplant:
Kellergeschoss: Technikraum, ELT-Raum, Eingangsbereich Sd, Schleuse zum Targetbereich,
Erdgeschoss: Labor- und Technikrume, Eingangsbereich West,
1. Obergeschoss: Seminarraum, Bro, Sanitrbereich, Eingangsbereich Nord,
2. Obergeschoss: Brorume, Sekretariat, Institutsleitung.
Im Bereich des vorhandenen Rckkhlers des YETI Lasers ca. 8 m sdlich des Targetberei-ches ist die Installation des Verflssiges der Klteanlage geplant.
Die Zu- und Abluft des Technikraumes im Kellergeschoss (u.a. wird hier der Verdichter der Klteanlage installiert) wird unterirdisch bis zur Sttzwand sdlich des Erweiterungskomple-xes gefhrt, um in Richtung Norden (Wohnbebauung) eine optimale Abschirmwirkung zu gewhrleisten. Weiterhin ist der Einbau entsprechender Schalldmpfer vorgesehen.
Fr die Zu- und Abluft der Technikbereiche sowie den Verflssiger wird im Sinne einer Ma-ximalwertabschtzung von einem durchgehenden Betrieb ausgegangen.
Alle objektbezogenen Angaben wurden [1] entnommen und vor Ort mit dem Auftraggeber abgestimmt.
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4 Ermittlung der Schallemissionen
4.1 Vorbemerkungen
Nachfolgend werden die
- durch die Zu- und Abluftanlagen
- durch den Betrieb des geplanten Verflssigers der Klteanlage
hervorgerufenen Emissionsanteile detailliert betrachtet.
Die ber die Wandflchen emittierten Anteile knnen in Relation zu den o.a. Schallquellen vernachlssigt werden.
Bei durchgehend betriebenen Anlagen kann sich die Schallimmissionsprognose auf den Nachtzeitraum beschrnken, da hier um 15 dB(A) niedrigere Immissionsrichtwerte nach TA-Lrm [2] zum Vergleich heranzuziehen sind.
Alle nachfolgend aufgefhrten mittleren Schallleistungspegel WAeqL beziehen sich auf den
nach Ziffer 6.4 TA-Lrm [2] zu prfenden Beurteilungszeitraum
lauteste Nachtstunde zwischen 22.00 und 06.00 Uhr (hier: jede beliebige Stunde dieses Zeitraumes).
Bei diskontinuierlich emittierenden Schallquellen erfolgt der Bezug auf den Beurteilungszeit-raum mit Hilfe des Zeitkorrekturmaes LT nach Gleichung:
Lt
tT
eff
Bezug
= 10lg dB (1)
mit efft - effektive Emissionsdauer
Bezugt - Bezugszeitraum
Eine detaillierte Planung der RLT- und Klteanlagen liegt zum gegenwrtigen Zeitpunkt noch nicht vor. Daher werden fr die o.a. Emittenten Vorgaben zu maximal zulssigen Schallleis-tungspegeln erarbeitet, die dann im detail engineering und in der Bauausfhrung konse-quent umzusetzen sind.
4.2 Emissionswerte
Die relevanten Emittenten des Erweiterungsteils des Helmholtz-Institutes Jena werden mit 3 Schallquellen modelliert, deren Lage in der Abb. 1 gekennzeichnet ist. Die zulssige Schallemission dieser 3 Schallquellen wurde iterativ mit
WAeqL = 77.1 dB(A) nachts
emittiert.
Die auf die einzelnen Schallquellen entfallenden Anteile sind der Tabelle 1.1 zu entnehmen; hier sind auch weitere Details zu den einzelnen Schallleistungspegeln dokumentiert. Die oktavbezogenen Werte sind in der Tabelle 1.2 zusammengestellt.
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5 Ermittlung der Schallimmissionen
5.1 Vorbemerkungen zur Ausbreitungsrechnung
Die Ausbreitungsrechnung erfolgt frequenzabhngig nach dem detaillierten Verfahren im Sinne von Ziffer A2.3 TA-Lrm [2].
Die an den Nachweisorten bei ausbreitungsbegnstigenden Wetterlagen (z. B. Mitwind oder Temperaturinversion) zu erwartenden anlagenbezogenen Mittelungspegel L
fTDW( )
werden gem Ziffer 6 DIN ISO 9613-2 [3] nach Gleichung (2) oktavbezogen berechnet:
ADLDWL CWfT +=)( dB (2)
mit )(DWL fT - Mitwind-Oktavband-Dauerschallpegel in dB
WL - Oktavband-Schallleistungspegel in dB
CD - Richtwirkungskorrektur (Richtwirkungsma ID + Korrekturterm D ) in dB
A - Oktavbanddmpfung auf dem Aus
