Download - 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.
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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)
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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.
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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"
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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)
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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.
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zu A.2.4 Überschlägige Prognose:
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
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zu A.2.4 Überschlägige Prognose:
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
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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 .
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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.
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Exkurs: Ausbreitungsrechnung• oft bestehen Anlagen
aus vielen Einzelquellen
- eine Ausbreitungs-
rechnung ist dann nur
noch rechnergestützt
möglich!
Lüfungauslässe Rohrleitungen
Oberlichter
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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
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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
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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
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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.
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Exkurs: Meteorologiemaß cmet
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.
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Exkurs: Meteorologiemaß cmet
Problem 2: Wie groß ist die Gegenwinddämpfung wirklich ?Schwierig zu bestimmen; unten Ergebnis eines LUA Experiments zur
Ausbreitung; konservative Annahme: Gegenwinddämpfung = 10 dB
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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).