TA Lärm A.2 Prognose von Geräuschen

Dr. PompetzkiSTE, State Administration North Rhine Westphalia

Bucharest, 21st to 23rd of February 2006

Component 4: “Operational Duties, Integrated Permitting Procedure”Activity 4.3: “Establishment of an Integrated Permitting Procedure, Application of BAT”Mission 41-1: Workshop – Presentation of the “Manual on Integrated Permitting Procedure” 1

EU-Twinning Project RO2004/IB/EN-09 “Implementation and Enforcement of the Environmental Acquis

at National Level and Coordination of 8 Regional Twinning Projects”

TA Lärm A.2 Prognose von Geräuschen

A.2.1 Prognoseverfahren:

• überschlägige Prognose (vereinfacht nach VDI 2714)

Einfaches Verfahren, leicht zu realisieren, nutzt einige

Dämpfungsterme nicht pessimale Abschätzung.

• detaillierte Prognose (nach ISO 9613-2)

genaueres Verfahren (+/- 3 dB bis 1000m Abstand),

erfordert genaue Kenntnis des Schallausbreitungsweges,

aufwändig, i.d.R. nur rechnergestützt realisierbar.






A.2.2 Grundsätze, Regelwerke:

• VDI 2714 "Schallausbreitung im Freien" von 01/1988

• VDI 2571 "Schallabstrahlung von Industriebauten" von 08/1976

• DIN ISO 9613-2 "Akustik - Dämpfung des Schalls bei der

Ausbreitung im Freien - Teil 2: Allgemeines Berechnungsverfahren"

von 10/1999

• DIN 18005 "Schallschutz im Städtebau - Teil 1: Grundlagen und

Hinweise für die Planung" von 07/2002

(für die Verkehrsgeräuschemissionen)






Exkurs: Schallleistungspegel LW

Der Schallleistungspegel LW ist die akustische Kenngröße für die

Schallemission einer Quelle.

Die Schallleistung W ist die Schallenergie, die pro Zeiteinheit durch eine Fläche strömt, welche die Schallquelle vollständig umhüllt.

Es gilt:dB

W

WLW

0log10

LW

mit der Bezugsschallleistung Wo = 10-12 Watt

Der Schallleistungspegel kann messtechnisch entsprechend der DIN 45635-1 "Geräusch-messung an Maschinen; Luftschallemission, Hüllflächen-Verfahren; Rahmenverfahren für 3 Genauigkeitsklassen" von April 1984 und deren Folgeblättern bestimmt werden.






Exkurs: Emissionsmodelle:

Die Geräuschemissionen können nicht immer messtechnisch bestimmt werden, z.B. bei der Prognose für eine noch zu genehmigende neue Anlage. Dann hilft der Rückgriff auf allgemein anerkannte Emissionsmodelle (nur einige Beispiele):

• ParkplätzeBayerisches Landesamt für Umweltschutz [2003]: "Parkplatzlärmstudie",

• Lkw-Verkehr, Verladegeräusche Hessischen Landesanstalt für Umwelt [1995]: "Technischer Bericht zur

Untersuchung der LKW- und Ladegeräusche auf Betriebsgeländen vonFrachtzentren, Auslieferungslagern und Speditionen",

• Rückkühlanlagen, KühltürmeVDI-Richtlinie 3734 Blatt 2 [2/1990] "Emissionskennwerte technischer Schallquellen;Rückkühlanlagen; Kühltürme"






LAeq(sm) Schalldruckpegel am Immissionsort

smAbstand Quelle - Immissionsort

LWAeq mittlerer A-bewerteter Schalleistungspegel der Quelle

DI Richtwirkungsmaß nach VDI 2714, Abschnitt 5.1, Bild 2

K0 Raumwinkelmaß nach VDI 2714, Abschnitt 5.2, Tabelle 2

A.2.4 Überschlägige Prognose (in Anlehnung an VDI 2714):

LAeq(sm) = LWAeq + DI + K0 - 20 • lg (sm) - 11 dB

LW sm

ImmissionsortSchallquelle

LAeq(sm)






zu A.2.4 Überschlägige Prognose:

DI Richtwirkungsmaß nach VDI 2714,

Abschnitt 5.1, Bild 2

Das Richtwirkungsmaß wird hier nur für die Eigenabschirmung von Gebäuden berücksichtigt.

Es gibt an, um wieviel dB der Schalldruckpegel einer abstrahlenden Gebäudefläche in der betrachteten Ausbreitungsrichtung niedriger ist, als senkrecht zur abstrahlenden Fläche.







K0 Raumwinkelmaß nach VDI 2714, Abschnitt 5.2, Tabelle 2

Berücksichtigt die Pegelerhöhung durch reflektierende Flächen in der Nähe der Schallquelle

K0 =

- frei im Raum, hoch über dem Boden 0 dB

- auf dem Boden + 3 dB

- auf dem Boden vor Wand + 6 dB

- in einer Wandecke + 9 dB

LW







Vereinfachung: mehrere Quellen als Quellengruppe

VDI 2714 schreibt im Pkt. 3.3 dazu:

Eine Gruppe von Schallquellen im Freien kann dann wie eine Punkt-schallquelle behandelt werden, wenn der Abstand sm vom Mittelpunkt der

Gruppe mehr als das 2-fache der größten Ausdehnung E der Gruppe beträgt.sm > 2 . E

sm

ImmissionsortSchallquellen

E

LW,ges






A.2.3 Detaillierte Prognose nach DIN ISO 9613-2, oktavweise:

LfT(DW) = LW + Dc + A - cmet

LW Schalleistungspegel je Oktavband

Dc Richtwirkungskorrektur

(Quelle und Umgebung ohne Boden)

A Dämpfung auf dem Ausbreitungsweg:

Adiv geometrische Ausbreitung

Aatm Luftabsorption

Agr Bodeneffekt, incl. Bodenreflexion

Abar Abschirmung

Amisc verschiedene Effekte: Afol (Bewuchs), Asite, Ahous (Bebauung)

Anschließende A-Bewertung und energetische Addition der Oktavanteile führt zum Immissionspegel .






A.2.3 Detaillierte Prognose nach DIN ISO 9613-2, A-bewertet:

LA(DW) = LWA + Dc + A - cmet

LWA A-bewerteter Schalleistungspegel

Dc Richtwirkungskorrektur

(Quelle und Umgebung, incl. D des Bodens)

A Dämpfung auf dem Ausbreitungsweg:

Adiv geometrische Ausbreitung

Aatm Luftabsorption

Agr Bodeneffekt

Abar Abschirmung

Amisc verschiedene Effekte: Afol (Bewuchs), Asite, Ahous (Bebauung)

Nur anwendbar bei Ausbreitung über weichem Boden und Schallquellen mit breitbandigem Frequenzspektrum, nicht bei tonalen Quellen.






Exkurs: Ausbreitungsrechnung• oft bestehen Anlagen

aus vielen Einzelquellen

- eine Ausbreitungs-

rechnung ist dann nur

noch rechnergestützt

möglich!

Lüfungauslässe Rohrleitungen

Oberlichter






Exkurs: AusbreitungsrechnungModellierung der Anlage durch:- Punktschallquellen (z.B. Luftauslässe),- Linienschallquellen (z.B. Rohre, Fahrstrecken),- Flächenschallquellen (z.B. Wände, Dachflächen, Parkplätze). Bezeichnung LxT LxN Dist. hm Freq Adiv Agr Abar Aatm Afol LtotT LtotN Dach Nord 101.8 91.8 115.58 3.45 500 52.26 4.12 6.05 0.23 0.00 42.10 32.10






dBT

TL

N

j

KKKCLj

rr

jRjIjTmetjAeq

1

1,0 ,,,,101

lg10

A.2.5 Berechnung des Beurteilungspegels Lr

Der Beurteilungspegel Lr bestimmt sich aus

Mittelungspegel LAeq

+ Impulszuschlag KI

+ Ton- und Informationszuschlag KT

+ Ruhezeitenzuschlag KR

- Meteorologiemaß cmet






Exkurs: Zuschläge für Impulse, Töne, Informationen

Geräusche können durch zeitliche Strukturen oder spektrale Auffälligkeiten

besonders lästig wirken, dies wird in der TA Lärm durch Zuschläge

berücksichtigt:

• Zuschlag KI für Impulshaltigkeit

0, 3 oder 6 dB

• Zuschlag KT für

Ton- und Informationshaltigkeit

0, 3 oder 6 dB

•

Breitbandiges Geräusch

KI und KT = 0 dB

impulshaltiges Geräusch

KI = 3 oder 6 dB

tonales Geräusch

KT = 3 oder 6 dB






Exkurs: Meteorologiemaß cmet

Beurteilungspegel nach TA Lärm:

• Lr = LAeq + Zuschläge - cmet

cmet Meteorologiemaß nach ISO 9613-2:

• cmet = LAeq(DownWind) - LAeq(LongTime)

• cmet = 0 falls dp 10 • (hs + hr)

• cmet = c0 • (1-10 • (hs + hr) / dp)

• mit: hs Höhe Quelle (Source)

hr Höhe I-Ort (Receiver)

dp Abstand Quelle / I-Ort

c0 Faktor, der von der örtlichen Wetterstatistik abhängt.







Problem 1: Wie groß ist c0 ?

ISO 9613 schreibt dazu:

• bei je 50% günstiger und ungünstiger Ausbreitung und einer

angenommenen Gegenwinddämpfung von 10 dB

c0 = 3 dB

• c0 wird durch örtliche Autoritäten festgelegt,

• c0 liegt üblicherweise zwischen 0 und 5 dB, selten über 2 dB.







Problem 2: Wie groß ist die Gegenwinddämpfung wirklich ?Schwierig zu bestimmen; unten Ergebnis eines LUA Experiments zur

Ausbreitung; konservative Annahme: Gegenwinddämpfung = 10 dB






A.2.6 Darstellung der Ergebnisse:

• nachvollziehbarer Bericht zur Geräuschimmissionsprognose enthält:- Datengrundlage (z.B. Emissions- und Betriebsdaten)

- Prognoseverfahren (einschl. Rechengang und Zwischenergebnissen)

- Qualität der Ergebnisse (wichtig zur Prüfung der Einhaltung!)

• TA Lärm nennt eine (unvollständige) Liste der i.d.R. notwendigenAngaben, z.B.:- verwendetes Prognoseverfahren,- relevante Schallquellen mit Betriebsdaten- relevante Schallhindernisse,- geplante Schallschutzmaßnahmen- Immissionsorten (Lage, Höhe, Empfindlichkeit),- Zuschläge (Impulse, Töne, Informationen).

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