Fachgespräch zur Berücksichtigung eines Maximalpegelkriteriums bei der Beurteilung von Schienenverkehrslärm in der Nacht

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Fachgespräch Maximalpegel Berlin 17.10.2017

Fachgespräch zur Berücksichtigung eines Maximalpegelkriteriums bei der Beurteilung von

Schienenverkehrslärm in der Nacht

Hessische Landesvertretung Berlin

Folie Nr. 1

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Entwicklung von Belastungskenngrößen als Berechnungs- und Messgröße

Fallbeispiele und Ableitung von Zumutbarkeitsgrenzen

Übersicht

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Welche akustischen Belastungskenngrößen zeigen den höchsten Zusammenhang mit den Wirkungskenngrößen?

Wie können die Belastungskenngrößen gemessen werden?

Wie können die Belastungskenngrößen berechnet werden?

Folie Nr. 3

Teil 2: Entwicklung von Belastungskenngrößen

als Berechnungs- und Messgrößen

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Kennzeichnungsgrößen für den Maximalpegel

LAeq,1h = 64,6 dB LpAFmax = 82,0 dB

Lp,T0 = 88,7 dB TEL = 80,2 dB

TEL SEL

L

_{pAeq, 1h}

L

_pAFmax

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Fachgespräch Maximalpegel Berlin 17.10.2017 Folie Nr. 5

L

_Aeq,Tp

= 83,3 dB L

_AFmax

= 89,4 dB L

_Aeq,Tp

= 95,3 dB

L

_AFmax

= 98,7 dB

L

_Aeq,Tp

= 82,9 dB L

_AFmax

= 87,8 dB

L

_Aeq,Tp

= 79,7 dB L

_AFmax

= 81,0 dB

Maximalpegel bei Schienenverkehr/ Beispiele bei geringen Abständen (ca.15 m)

Gz, 86 km/h: IC, 120 km/h

Gz, 92 km/h: NV, 120 km/h:

K-Sohle

E-Lok

Flachstelle

Beispiele von gemessenen Maximalpegeln des Schienenverkehrslärms

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Definition eines Maximalpegels bei Schienenverkehr nach DIN 3095

Beispiel ICE (120 km/h) in ca. 15 m Abstand:

Beispiele von gemessenen Maximalpegeln des Schienenverkehrslärms

L_pAeq,Tp nach ISO 3095 L_AFmax

L

_Aeq,Tp

= 80,2 dB

L

_AFmax

= 82,0 dB

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Folie Nr. 7

Veränderung des zeitlichen Schallpegelverlaufes in Abhängigkeit vom Abstand

Quelle: Taschenbuch der Technischen Akustik, 2007

7,5 m 25 m

L

_pAeq,Tp,

L

_AFmax

L_pAeq,Tp L_AFmax

L_Aeq,Tp = 80,2 dB L_AFmax = 82,0 dB

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Rechnerische Prognose des Maximalpegels

i=n-1

i=n

i=n+1

Abstrahlung einer begrenzten Linienschallquelle, die durch das Durchlaufen mehrerer Iterationsschritte

an der Strecke entlangwandert

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Abstandsabhängiger Zuschlag zur Berücksichtigung kurzzeitiger Pegelmaxima („lauter“ Wagen, schadhafte Achse, Flachstelle o.ä.) aus dem Deufrako-

Datensatz:

Berücksichtigung eines Maximalpegelkriteriums

Folie Nr. 9

DL

_Gz

= 3,1-1,0*log(d/d

₀

) DL

_Pz

= 2,3-0,9*log(d/d

₀

) mit: d

₀

= 10m

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

1 10 100

Zuschlag für kurzzeitige Maxima in dB

Abstand zur Gleisachse in m DL_Gz DL_Pz

Aktualisierung für verbundstoffklotzgebremste Gz aus Monitoring erforderlich

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Berechnung des L

_w´

aus Gleichung 1 der Schall 03 je Zug

Berechnung L

_w

aus L

_w‘

durch Korrektur über Zuglänge

Iterative Bestimmung des L

_pAeq

je Zug nach Gleichung 29 der Schall 03 am Immissionsort

Ermittlung des Maximalpegels als höchster L

_pAeq

(vergleichbar mit dem L

_pAeqTp

)

Berücksichtigung der Korrektur des Maximalpegels für kurzzeitige Pegelmaxima im Nahbereich

Schrittweise Ermittlung des Maximalpegels auf der

Grundlage der Schall 03

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Folie Nr. 11

Berechnung des Beurteilungspegels Nacht nach Schall 03

Zuschlag kurzzeitige

Maxima

%HSD aus NORAH bezogen

auf L_pAMax Berechnung des

höchsten L_pAFMax über alle Zugarten

%HSD aus NORAH bezogen

auf L_pAeq

Vergleich %HSD bezogen auf L_pAFMax

mit L_pAeq Berechnung der Maximalpegel und

Mittelungspegel mit unterstellter 100 % Umrüstung auf Kunststoff-Klotzbremsen und Zuschlag für kurzzeitige Pegelmaxima

Ermittlung der Höhe der erfragten Belästigung

an einem Immissionsort

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Ermittlung der zusätzlichen Aufwachreaktionen an einem Immissionsort

Berechnung der Maximalpegel L_pAFMax

für jede Zugart

Addition des Zuschlags für kurzzeitige Maxima

Maximalpegelverteilung unter Annahme einer Normalverteilung

mit Standardabweichung 3 dB und Berücksichtigung der Zahl

der Züge

Zuordnung der

Aufwachwahrscheinlichkeit zu den Maximalpegeln unter Berücksichtigung von Pz/Gz und

Häufigkeit des Auftretens des jeweiligen Maximalpegels Abzug der spontanen

Aufwachreaktionen Aufsummierung der

Aufwachreaktionen über die Nachtzeit

Pegelabzug gekipptes Fenster

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Fallbeispiele und

Ableitung von Zumutbarkeitsgrenzen

Fallbeispiel 1:

Wesentliche Änderung einer gering belasteten eingleisigen Bahnstrecke

Nachts 12 Personen-, 2 Fernverkehrs-, 6 Güterzüge Gesamt: 20 Vorbeifahrten/Nacht = 2,5 Züge / h

Fallbeispiel 2:

3-gleisiger Ausbau einer hoch belasteten Bahnstrecke Nachts 14 Personen-, 12 Fernverkehrs-, 67 Güterzüge

Gesamt: 93 Vorbeifahrten/Nacht = 12 Züge / h

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Fallbeispiele und

%HSD und AWR für bestehende Situation

Fallbeispiel 1:

Elektrifizierung einer gering belasteten eingleisigen Bahnstrecke

Nachts 12 Personen-, 2 Fernverkehrs-, 6 Güterzüge Gesamt: 20 Vorbeifahrten/Nacht = 2,5 Züge / h

Fallbeispiel 1: geringe Verkehrsmengenbelastung

L_{r, N} L_AFmax DLmax-Lr %HSD

Leq

%HSD Lmax

DLHSD

Leq-Lmax AWR naher Immissionsort

ohne Wand 60 87 27 5,7 9,7 4 1,2

ferner Immissionsort

(15)

Fallbeispiel 2: hohe Verkehrsmengenbelastung

L_{r, N} L_AFmax DLmax-Lr %HSD

Leq

%HSD Lmax

DLHSD

Leq-Lmax AWR naher Immissionsort

ohne

Wand 60 79 19 5,7 5,9 -0,2 5,7

ferner Immissionsort ohne

Wand 53 70 18 3,5 3,4 0,1 4,1

Fallbeispiel 2:

3-gleisiger Ausbau einer hoch belasteten Bahnstrecke Nachts 14 Personen-, 12 Fernverkehrs-, 67 Güterzüge

Gesamt: 93 Vorbeifahrten/Nacht = 12 Züge / h

Fallbeispiele und

%HSD und AWR für bestehende Situation

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Fallbeispiele

Ergebnis Anteil %HSD an Einzelpunkten

L_{r, N} L_AFmax DLmax-Lr DHSD% AWR

naher Immissionsort

ohne Wand 60 87 27 4 1,2

ohne Wand 46 71 25 1,5 0,9

Fallbeispiel 2: hohe Verkehrsmengenbelastung naher Immissionsort

ohne Wand 60 79 19 0,2 5,7

ohne Wand 53 70 18 0,1 4,1

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Bei geringer Vorbeifahrthäufigkeit:

Hohe Differenz zwischen Mittelungspegel und Maximalpegel und hohe Differenz im

% HSD bezogen auf Mittelungspegel und bezogen auf Maximalpegel Geringe Anzahl von zusätzlichen Aufwachreaktionen AWR

Bei hoher Vorbeifahrthäufigkeit:

Geringere Differenz zwischen Mittelungspegel und Maximalpegel und geringe Differenz im % HSD bezogen auf Mittelungspegel und bezogen auf Maximalpegel Hohe Anzahl von zusätzlichen Aufwachreaktionen AWR

Ableitung 2 Maximalkriterien für unterschiedliche Situationen:

%HSD: Strecken mit geringer Vorbeifahrthäufigkeit AWR: Strecken mit hoher Vorbeifahrthäufigkeit

Diskussion der Ergebnisse der Fallbeispiele

Folie Nr. 17

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Ableitung einer Zumutbarkeitsgrenze aus erfragten Schlafstörungen

49 66

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Derzeit keine Festlegung einer Anzahl von zumutbaren

schienenlärmbedingten zusätzlicher Aufwachreaktionen aus physiologischen Erkenntnissen bekannt

Vorschlag:

Zusätzlich zu den Grenzwerten in der 16.BImSchV Einführung eines Aufwachkriteriums: Setzung von 3 zusätzlichen schienenlärmbedingten Aufwachreaktionen

Ableitung einer Zumutbarkeitsgrenze aus Aufwachreaktionen

Folie Nr. 19

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L_{r, N} L_AFmax DLmax-Lr DHSD% AWR

naher Immissionsort

ohne Wand 60 87 27 4 1,2

mit Wand 48 74 26 1,9 0,8

Fallbeispiel 2: hohe Verkehrsmengenbelastung naher Immissionsort

ohne Wand 60 79 19 0,2 5,7

mit Wand 49 66 17 0,4 3,8

Auswirkungen der Zumutbarkeitsgrenzen auf Fallbeispiele

Maximalpegelkriterium %HSD wird überschritten, AWR wird unterschritten

Maximalpegelkriterium %HSD wird unterschritten, AWR wird überschritten

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Einführung Absatz 5:

§ 2 Immissionsgrenzwerte

………..

(5) Einzelne Maximalpegel aus Schienenverkehrslärm dürfen die Immissionsgrenzwerte in der Nacht um nicht mehr als 15 dB(A) überschreiten. Die Immissionsgrenzwerte sind auch überschritten, wenn die AWR einen Wert von 3 überschreitet.

Ergänzung §4:

§ 4 Berechnung des Beurteilungspegels für Schienenwege

1) Der Beurteilungspegel und die Maximalpegel sowie die Anzahl der AWR sind nach Anlage 2 zu berechnen. Die Berechnung hat getrennt für den Beurteilungszeitraum Tag (6 Uhr bis 22 Uhr) und den Beurteilungszeitraum Nacht (22 Uhr bis 6 Uhr) zu erfolgen;

die Berechnung des Maximalpegels und der AWR erfolgt nur für den Beurteilungszeitraum Nacht

Folie Nr. 21

Vision Berücksichtigung von

Maximalpegelkriterien in der 16. BImSchV

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Zusammenfassung:

Zum bestmöglicher Schutz des Nachtschlafes vor

Schienenverkehrslärm ist die Reduzierung der berichteten

Schlafstörungen und die Einführung einer Obergrenze für die Höhe des Maximalpegels und die Anzahl der zumutbaren bahnlärmbedingten

Aufwachreaktionen erforderlich

Einführung eines Berechnungsverfahrens für den Maximalpegel mit besonderer Berücksichtigung der Schallemissionen im Nahbereich von Bahnstrecken < 100 m in Anlage 2 der 16.BImSchV (Schall03)

Ergänzung des § 2 der 16.BImSchV mit Maximalpegelkriterien

Überarbeitung der 24. BImSchV und der DIN 4109 in Anlehnung an die

VDI 2719 „Schalldämmung von Außenbauteilen“ durch Einführung des

Berechnungsverfahrens für Maximalpegel beim Schienenverkehr

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