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![]( "Buchcover ISBN 9783956065941")
Aufbau einer Datenbank zur Berechnung exemplarischer Lärmsituationen unter Einbeziehung von Geräuschemissionsdaten des Verkehrsträgers Straße und meteorologischer Daten
von Manfred Liepert und weiterenV 345: Manfred Liepert, Viktor Skowronek, Geske Eberlei, Martin Crljenkovic, Sarah Müller
Arthur Schady, Katharina Elsen:
Aufbau einer Datenbank zur Berechnung exemplarischer Lärmsituationen unter Einbeziehung von Geräuschemissionsdaten des Verkehrsträgers Straße und meteorologischer Daten
101 S., 62 Abb., 38 Tab., ISBN 978-3-95606-594-1, 2021
Die gesetzliche Lärmvorsorge und auch die Lärmsanierung an Straßenverkehrswegen erfolgt in Deutschland auf Basis von berechneten Schallpegeln an schutzbedürftiger Bebauung und deren Vergleich mit Grenz- oder Auslösewerten. Verbindliche Rechenverfahren (insbesondere RLS-90 bzw. RLS19) legen für die Berechnung eine schallausbreitungsgünstige Wetterlage zugrunde. Jedoch können Immissionspegel und somit die Intensität der Lärmbelastung auch von den momentanen Wetterbedingungen im Ausbreitungsweg abhängen. Diese meteorologischen Ausbreitungsbe-dingungen sind somit situationsabhängig individuell unterschiedlich und werden in diesen Rechenverfahren nicht individuell berücksichtigt. Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens ist es daher, den Stand der Technik und der Wissenschaft bei der Berücksichtigung der Einflüsse des Wetters auf die Schallausbreitung in Rechenverfahren zu ermitteln und darzustellen, die in den Rechenverfahren erzielten Ergebnisse durch Langzeitmessungen zu verifizieren und schließlich ein praktikables und einfaches Verfahren zur Beachtung des Einflusses der Meteorologie vorzuschlagen. Der Vorschlag nutzt als Grundlage das Berechnungsverfahren nach RLS-90 bzw. RLS-19 und ermöglicht in Einzelfällen bei Bedarf eine der Wettersituation angepasste Lärmprognose. Dafür wurden zuerst Ergebnisse einer Literaturstudie zu den verschiedenen vorhandenen Methoden der Ausbreitungs-rechnung und der darin enthaltenen (oder nicht enthaltenen) Berücksichtigung von meteorologischen Randbedingungen dargestellt und systematisch miteinander verglichen. Die Auswirkungen der unterschiedlichen Methoden bei der Ausbreitungsrechnung sind unter Variation der Meteorologie in vier rechnerischen Testszenarien quantifiziert und die Ergebnisse der Vergleichsberechnungen in Diagrammen dargestellt worden. Die Testszenarien gliedern sich in drei modellierte Fälle einfacher Geometrie (gerade Straße ohne Topografie, gerade Straße mit Abschirmung und zwei sich kreuzende Straßen) und die Modellierung eines realistischen Falls. Der realistische Fall ist die Modellierung eines Untersuchungsgebiets an der Bundesautobahn 8 westlich von München, an dem Langzeitmessungen des Schalls und der meteorologischen Randbedingungen in unterschiedlichen Entfernungen durchgeführt wurden. Anhand der Langzeitmessungen wurden die Ergebnisse der Rechenverfahren zur Berücksichtigung der Meteorologie mit realen Messdaten und den zugehörigen Wetterbedingungen verglichen. Dabei wurden die Wetterbedingungen in Klassen der Windrichtung, der Windgeschwindigkeit und des Temperaturgradienten (Stabilität) unterteilt und deren Kombinationen anhand der Auswirkung auf die Schallausbreitung dargestellt. Es zeigt sich übereinstimmend, sowohl anhand fortgeschrittener Rechenmethoden als auch anhand der Messungen, dass die Windrichtung die Schallausbreitung am maßgeblichsten beeinflusst, die Windgeschwindigkeit (wiederum abhängig von der Richtung) einen geringeren Einfluss ausübt und schließlich der Temperaturgradient (Stabilität) erst bei großen Abständen und in Verbindung mit Abschirmungen relevante Einflüsse auf die Schallausbreitung ausübt. Anhand dieser Ergebnisse wurde ein Methodenvorschlag erarbeitet, mit dem man die Einflüsse von Wind und Temperaturgradient im Vergleich zum Regelfall der RLS-90/RLS-19 für spezielle Betrachtungen berücksichtigen kann. Im Einzelfall kann so eine ergänzende Hilfestellung für eine wetterkorrigierte Lärmbewertung herangezogen werden. Eine Berechnung eines Langzeitmittelungspegels ist damit zwar grundsätzlich auch möglich, der damit verbundene Aufwand im Hinblick auf die Relevanz der schallausbreitungsgünstigen Bedingungen auf den Langzeitmittelungs-pegel jedoch erheblich. Die Möglichkeit, bestimmte meteorologische Situationen separat zu betrachten, ist der intendierte Hauptanwendungsfall des Vorschlags. Zur Absicherung dieses Vorschlages sind aber noch weitere Validierungen in unterschiedlichen Regionen nötig. Die Ergebnisse der Langzeitmessungen und der Berechnungen in den Testszenarien wurden in einer Datenbank zusammengestellt, die nun erlaubt für das betrachtete Untersuchungsgebiet wetterkorrigierte Immissionspegel für spezifische meteorologische Situationen abzuleiten. Eine Ausweitung bzw. der Transfer auf andere Untersuchungsgebiete ist perspektivisch möglich.
Arthur Schady, Katharina Elsen:
Aufbau einer Datenbank zur Berechnung exemplarischer Lärmsituationen unter Einbeziehung von Geräuschemissionsdaten des Verkehrsträgers Straße und meteorologischer Daten
101 S., 62 Abb., 38 Tab., ISBN 978-3-95606-594-1, 2021
Die gesetzliche Lärmvorsorge und auch die Lärmsanierung an Straßenverkehrswegen erfolgt in Deutschland auf Basis von berechneten Schallpegeln an schutzbedürftiger Bebauung und deren Vergleich mit Grenz- oder Auslösewerten. Verbindliche Rechenverfahren (insbesondere RLS-90 bzw. RLS19) legen für die Berechnung eine schallausbreitungsgünstige Wetterlage zugrunde. Jedoch können Immissionspegel und somit die Intensität der Lärmbelastung auch von den momentanen Wetterbedingungen im Ausbreitungsweg abhängen. Diese meteorologischen Ausbreitungsbe-dingungen sind somit situationsabhängig individuell unterschiedlich und werden in diesen Rechenverfahren nicht individuell berücksichtigt. Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens ist es daher, den Stand der Technik und der Wissenschaft bei der Berücksichtigung der Einflüsse des Wetters auf die Schallausbreitung in Rechenverfahren zu ermitteln und darzustellen, die in den Rechenverfahren erzielten Ergebnisse durch Langzeitmessungen zu verifizieren und schließlich ein praktikables und einfaches Verfahren zur Beachtung des Einflusses der Meteorologie vorzuschlagen. Der Vorschlag nutzt als Grundlage das Berechnungsverfahren nach RLS-90 bzw. RLS-19 und ermöglicht in Einzelfällen bei Bedarf eine der Wettersituation angepasste Lärmprognose. Dafür wurden zuerst Ergebnisse einer Literaturstudie zu den verschiedenen vorhandenen Methoden der Ausbreitungs-rechnung und der darin enthaltenen (oder nicht enthaltenen) Berücksichtigung von meteorologischen Randbedingungen dargestellt und systematisch miteinander verglichen. Die Auswirkungen der unterschiedlichen Methoden bei der Ausbreitungsrechnung sind unter Variation der Meteorologie in vier rechnerischen Testszenarien quantifiziert und die Ergebnisse der Vergleichsberechnungen in Diagrammen dargestellt worden. Die Testszenarien gliedern sich in drei modellierte Fälle einfacher Geometrie (gerade Straße ohne Topografie, gerade Straße mit Abschirmung und zwei sich kreuzende Straßen) und die Modellierung eines realistischen Falls. Der realistische Fall ist die Modellierung eines Untersuchungsgebiets an der Bundesautobahn 8 westlich von München, an dem Langzeitmessungen des Schalls und der meteorologischen Randbedingungen in unterschiedlichen Entfernungen durchgeführt wurden. Anhand der Langzeitmessungen wurden die Ergebnisse der Rechenverfahren zur Berücksichtigung der Meteorologie mit realen Messdaten und den zugehörigen Wetterbedingungen verglichen. Dabei wurden die Wetterbedingungen in Klassen der Windrichtung, der Windgeschwindigkeit und des Temperaturgradienten (Stabilität) unterteilt und deren Kombinationen anhand der Auswirkung auf die Schallausbreitung dargestellt. Es zeigt sich übereinstimmend, sowohl anhand fortgeschrittener Rechenmethoden als auch anhand der Messungen, dass die Windrichtung die Schallausbreitung am maßgeblichsten beeinflusst, die Windgeschwindigkeit (wiederum abhängig von der Richtung) einen geringeren Einfluss ausübt und schließlich der Temperaturgradient (Stabilität) erst bei großen Abständen und in Verbindung mit Abschirmungen relevante Einflüsse auf die Schallausbreitung ausübt. Anhand dieser Ergebnisse wurde ein Methodenvorschlag erarbeitet, mit dem man die Einflüsse von Wind und Temperaturgradient im Vergleich zum Regelfall der RLS-90/RLS-19 für spezielle Betrachtungen berücksichtigen kann. Im Einzelfall kann so eine ergänzende Hilfestellung für eine wetterkorrigierte Lärmbewertung herangezogen werden. Eine Berechnung eines Langzeitmittelungspegels ist damit zwar grundsätzlich auch möglich, der damit verbundene Aufwand im Hinblick auf die Relevanz der schallausbreitungsgünstigen Bedingungen auf den Langzeitmittelungs-pegel jedoch erheblich. Die Möglichkeit, bestimmte meteorologische Situationen separat zu betrachten, ist der intendierte Hauptanwendungsfall des Vorschlags. Zur Absicherung dieses Vorschlages sind aber noch weitere Validierungen in unterschiedlichen Regionen nötig. Die Ergebnisse der Langzeitmessungen und der Berechnungen in den Testszenarien wurden in einer Datenbank zusammengestellt, die nun erlaubt für das betrachtete Untersuchungsgebiet wetterkorrigierte Immissionspegel für spezifische meteorologische Situationen abzuleiten. Eine Ausweitung bzw. der Transfer auf andere Untersuchungsgebiete ist perspektivisch möglich.