API src

Found 55 results.

Related terms

Straßenverkehrslärm in Grün- und Freiflächen 1992

Das Grundgeräusch in deutschen Großstädten wird heute überwiegend durch Verkehrslärm bestimmt. Demgemäß wird von den Bundesbürgern bei Umfragen zur Lärmbelästigung durch unterschiedliche Geräuschquellen häufig der Straßenlärm an erster Stelle genannt. Belastungen durch Lärm im Wohn- und Arbeitsbereich sind offenkundig. Doch auch in der Freizeit, in der sich die Menschen erholen wollen, beeinträchtigt der Lärm das Wohlbefinden. Viele Park- und Grünanlagen, aber auch große Teile der Naherholungsgebiete sind so verlärmt, dass sie für ruhige Erholungsnutzung stark eingeschränkt sind. In den letzten Jahren sind zwar mittels technischer Neuerungen die Fahrgeräusche der einzelnen Kraftfahrzeuge leicht zurückgegangen, doch ist durch die steigende Anzahl und die Zunahme der Geschwindigkeit der Autos der Lärm insgesamt gestiegen. Neben dem Lärm von Kraftfahrzeugen, Bahn und Flugzeugen treten auch Lärmbelastungen durch Industrie, Gewerbe und Bautätigkeit auf. Hinzu kommen Nachbarschaftslärm (z.B. Geräusche von Haushalts- und Musikgeräten und Rasenmähern) sowie Lärm bei Sport- und Freizeitbetätigungen und -veranstaltungen. Die Stärke der Belästigung durch die verschiedenen Geräuschquellen wurde vom Umweltbundesamt untersucht (vgl. Abb. 1). Als Lärm bezeichnet man Schallereignisse , die von der überwiegenden Zahl der Menschen als störend eingestuft werden. Schallereignisse sind Luftdruckschwankungen mit einem Wechsel von 20 bis 20 000 Hz, die durch das menschliche Ohr wahrgenommen werden können. Die Wahrnehmbarkeit von Schallereignissen durch das menschliche Ohr reicht von der Hörschwelle mit einem Effektivwert der Luftdruckschwankungen von 0,00002 Pascal (0,0002 µbar) bis zur Schmerzschwelle mit einem Effektivwert von 20 Pascal (= 200 µbar). Um eine dem menschlichen Vorstellungsvermögen gemäße Skalierung zu erhalten, wird der Schalldruck in einem logarithmischen Maßstab als Schalldruckpegel mit der Einheit Dezibel (dB) angegeben. In dieser Werteskala reicht der genannte Wahrnehmbarkeitsbereich des menschlichen Ohres von 0 bis 120 dB. Die Lautstärkewahrnehmung des Menschen wird bestimmt durch das Zusammenspiel von physikalischem Schalldruckpegel (0 bis 120 dB) und der Frequenz (20 bis 20 000 Hz). Die größte Empfindlichkeit besitzt das menschliche Ohr im mittleren Bereich zwischen 1 000 und 4 000 Hz. Diesem Umstand trägt die mit A-Bewertung benannte Frequenzbewertung Rechnung. Geräusche tiefer (20 bis 1 000 Hz) und hoher (4 000 bis 20 000 Hz) Frequenzlagen werden bei der Ermittlung des sogenannten A-Schallpegels mit einer geringeren Gewichtung als mittlere Frequenzen berücksichtigt. A-Schalldruckpegel werden in Dezibel (A) – dB(A) – angegeben. Die bei verschiedenen Geräuschquellen auftretenden typischen A-Schallpegel sind in Abbildung 2 dargestellt. Die Störwirkung von Geräuschen wird subjektiv sehr unterschiedlich bewertet. So kann ein open air Popkonzert mit einem Schalldruckpegel von 100 dB(A) in der ersten Reihe vom Konzertbesucher als angenehm und in 1 000 m Entfernung mit einem Schalldruckpegel von 60 dB(A) von einem Anwohner als störend empfunden werden. Unfreiwillig mitgehörte, störende Geräusche sind Lärm. Verkehrsbedingte Geräusche werden durch die Mehrzahl der Bevölkerung als störend und damit als Lärm eingestuft. Lärm wird nach heutigem Erkenntnisstand als Risikofaktor betrachtet, der sich nachteilig auf das physische, psychische und soziale Wohlbefinden des Menschen auswirken kann. Allein und im Zusammenwirken mit anderen Belastungsgrößen kann Lärm gesundheitliche Beeinträchtigungen hervorrufen. Folgende Wirkungen können unterschieden werden: Verminderung der Aufmerksamkeit und Konzentrationsfähigkeit Herabsetzung der Beobachtungsfähigkeit Beeinträchtigung von Schlaf und Erholung Überreizung des Nervensystems Bluthochdruck Herz-Kreislauf-Beschwerden Schädigung des Hörvermögens. Die im Alltag auftretenden Geräusche sind häufig großen Schwankungen ausgesetzt. Ihre Belästigungsstärke wird durch den Beurteilungspegel beschrieben. Der Beurteilungspegel wird durch einen Mittelwert, den Mittelungspegel, bestimmt. Dieser wird in einem etwas komplizierten Umrechnungsverfahren berechnet, in dem die Lautstärke (Schalldruckpegel) der auftretenden Geräusche und die jeweilige Zeitdauer ihrer Einwirkung in ein Verhältnis mit der Zeitdauer des Beurteilungszeitraums gesetzt werden, z.B. die 16 Stunden am Tag von 6.00 bis 22.00 Uhr, die Nachtzeit von 22.00 bis 6.00 Uhr. Beim Straßenverkehrslärm ist der Mittelungspegel meist identisch mit dem Beurteilungspegel. An ampelgeregelten Kreuzungen und Einmündungen ergibt sich der Beurteilungspegel durch einen Zuschlag auf den Mittelungspegel, wodurch die besondere Lästigkeit der Brems- und Anfahrgeräusche berücksichtigt wird. Der Beurteilungspegel ist ein Maß für die durchschnittliche Langzeitbelastung. Er beschreibt ein (theoretisches) Dauergeräusch von konstanter Lautstärke, das – tritt es real auf – das gleiche Maß an Belästigung hervorruft, wie die realen unterschiedlich lauten Geräusche bei ihrem zeitlich verteilten Einwirken über den gleichen Zeitraum. Mit diesem Wert sind in der städtebaulichen Planung anzustrebende Zielwerte oder in der Gesetzgebung fixierte Grenzwerte zu vergleichen. Änderungen in der Verkehrsstärke führen zu Änderungen der Beurteilungspegel. Die Beeinflussung sowie die Beurteilung dieser Änderung durch den Menschen sind in Tabelle 1 dargestellt. Bei der städtebaulichen Planung sind nach der DIN 18005 vom Mai 1987 für die Lärmbelastung schalltechnische Orientierungswerte angegeben. Der angegebene Wert für Grün- und Freiflächen lautet (tags und nachts) und ist mit den in der Karte dargestellten Beurteilungspegeln zu vergleichen. In dem Gutachten “Studie der ökologischen und stadtverträglichen Belastbarkeit der Berliner Innenstadt durch den Kfz-Verkehr” wurden 1991 folgende Werte für Erholungszonen empfohlen: Die Lärmschutzverordnung der Schweiz sieht für Erholungszonen folgende Werte vor: Der gemäß DIN 18005 für Grün- und Freiflächen anzustrebende Orientierungswert von 55 dB(A) wird mit Ergebnissen der Lärmwirkungsforschung begründet. Danach treten bis zu diesem Schalldruckpegel kaum vegetative Reaktionen und keine körperlichen Schäden auf. Auch die psychischen und sozialen Beeinträchtigungen liegen in einem akzeptablen Rahmen. Bei normaler Sprechweise ist für Gesprächspartner mit 2 m Abstand eine zufriedenstellende Sprachverständlichkeit gegeben.

Lärmauswirkungen von Drohnen: Messungen und Regelungen notwendig

Lärmauswirkungen von Drohnen: Messungen und Regelungen notwendig Drohnen, so genannte unbemannte Luftfahrzeuge, werden verstärkt genutzt und für vielfältige Aufgaben eingesetzt. Die Geräusche, die von ihnen ausgehen, können sich auf Menschen belästigend auswirken. Um negative Folgen abzuwenden, sind ausführlichere Messungen und auch die Erweiterung der rechtlichen Regelungen notwendig. Ein Forschungsvorhaben im Auftrag des UBA macht dazu Vorschläge. Die stetig zunehmende Zahl von Drohen wirft die Frage nach den zukünftigen Geräuschauswirkungen auf. Hierüber liegen derzeit weder national noch international fundierte Erkenntnisse vor. Absehbar ist, dass sich zukünftig immer mehr Menschen in Deutschland durch den Lärm von Drohnenflügen belästigt fühlen werden. Daher wurden im Auftrag des Umweltbundesamtes ein Forschungsvorhaben zum Thema „Lärmauswirkungen des Einsatzes von Drohnen auf die Umwelt“ vergeben. Das Vorhaben wurde als Literaturstudie durchgeführt, und zeigt die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten von Drohnen auf, stellt deren Lärmwirkungen dar, analysiert Geräuschmessverfahren und den rechtlichen Rahmen. Drohnen können sowohl autonom oder automatisiert fliegende Luftfahrzeuge sein, als auch von Personen gesteuerte Flugzeuge. Immer mehr Menschen nutzen Drohnen privat wie gewerblich. Während zunächst der Schwerpunkt vor allem im Bereich Foto und Video lag, sind die Anwendungen heute wesentlich vielfältiger. Sie werden verwendet für Inspektion und Wartungsarbeiten an Infrastrukturbauten, für Vermessungsaufgaben oder zum Transport von medizinischen Gütern. Drohnen werden zukünftig verstärkt eingesetzt werden, nicht zuletzt, weil immer längere Flugzeiten und größere Traglasten realisierbar sind. Absehbar ist, dass sich zukünftig immer mehr Menschen in Deutschland durch den Lärm von Drohnenflügen belästigt fühlen werden. Nach einer im Vorhaben untersuchten Umfrage des Verbandes Unbemannte Luftfahrt assoziiert die Mehrzahl der Befragten mit dem Begriff Drohne den negativen Aspekt „sind nervig und laut“. Nicht jedes Geräusch muss aber laut sein um eine Störwirkung oder Belästigung hervorzurufen. Oftmals sind psychoakustische Parameter für unser Empfinden maßgelblich. Daher wurde nach psychoakustischen Wahrnehmungen oder Lärmwirkungen recherchiert. Allen bislang untersuchten Drohnengeräuschen gemeinsam ist eine ausgeprägte Tonhaltigkeit und Schärfe. Damit unterscheiden sich die Drohnengeräusche wesentlich von allen anderen Umweltgeräuschen. Zu psychologischen Aspekten der Drohnengeräusche gibt es bislang nur sehr wenige Untersuchungen, die zudem ausschließlich im Labor durchgeführt wurden. Es ist aber bekannt, dass tonhaltige oder scharfe Geräusche ein stärkeres Lästigkeitsempfinden hervorrufen. Dies müsste bei einer Geräuschbewertung durch einen Zuschlag berücksichtigt werden. Die Literaturstudie zeigt, dass es eine Vielzahl an Möglichkeiten gibt, die Geräuschmessungen durchzuführen. Unterschiede finden sich bei Messumgebung (im Freien, in speziellen Schallmessräumen, im Windkanal, in „normalen“ Räumen), Anzahl und die Anordnung von Messmikrofonen, ermittelte Messgröße (Schalldruck, Schallintensität) und in der Anordnung des Messobjekts (schwebend, fixiert, in Bewegung). Meist beziehen sich die Angaben nur auf Drohnen der Bauform Multicopter. Hier bräuchte es eine breitere Datenbasis und eine genormte Messpraxis, die auch andere Bauformen mit einbezieht. Das Emissionsmodell sollte zudem die unterschiedlichen Betriebszustände: Schweben, Steigen, Sinken und Horizontalflug mit "typischer" Vorwärtsgeschwindigkeit unterscheiden. Gerade die unterschiedlichen Betriebszustände weisen in der Praxis verschiedene Geräuschcharakteristiken auf, die nicht vergleichbar sind. Die Literaturrecherche zu bisherigen Geräuschmessungen an Drohnen zeigt, dass die EU-Verordnung 2019/945 sowie die nationale Umsetzung durch die Luftverkehrs-Ordnung ein erster Schritt zur Minderung der physikalischen Lärmbelastung durch Drohnen ist. Sie reicht jedoch noch nicht aus, um das Ausmaß der Lärmwirkungen, wie zum Beispiel Belästigung, zu bewerten. Diese wird durch verschiedene akustische und nicht-akustische Faktoren beeinflusst, die weiterhin zu untersuchen sind. So wie die Entwicklung der Drohnen noch lange nicht abgeschlossen ist, muss auch der Rechtsrahmen weiterentwickelt, angepasst und erprobt werden, um angemessene Vorgaben für den Betrieb von Drohnen zu schaffen. Umwelt- und Lärmschutz spielen (noch) eine untergeordnete Rolle, sollten aber stärker berücksichtigt werden. Derzeit werden die Ergebnisse des Vorhabens intensiv in die Normung eingebracht. Damit soll eine einheitliche Messung und Bewertung von Drohnengeräuschen erzielt werden, die rechtlich verankert werden kann. Ein gerade angelaufenes Forschungsvorhaben mit dem Namen „Chancen und Risiken der unbemannten Luftfahrt“ soll die Chancen für eine umweltschonende Gestaltung des Verkehrs mit Drohnen aufzeigen und konkrete Vorschläge unterbreiten, wie diese Potenziale gehoben werden können, ohne dass die Umweltbelastungen zunehmen oder neue Risiken entstehen. Beide Vorhaben liefern wichtige Erkenntnisse zum Aktionsplan der Bundesregierung zur unbemannten Luftfahrt. Damit soll ein ganzheitliches Konzept entwickelt werden, wie Drohnen zukünftig ökonomisch, ökologisch, rechtlich und gesundheitlich in den nationalen Luftraum integriert werden können.

Grundlagen der Wahrnehmung, Wirkung und Beurteilung

Geräusche sind in unserer technisierten und mobilen Gesellschaft allgegenwärtig und leider nicht grundsätzlich vermeidbar. Geräusche, die zu Störungen, Belästigungen oder Schäden führen können, werden mit dem negativen Begriff Lärm bezeichnet. Geräusche als Umweltproblem Aufgabe der Lärmbekämpfung ist es, das Ruhebedürfnis und Recht der Bevölkerung auf körperliche Unversehrtheit durch einen technisch und finanziell machbaren Schallschutz sicherzustellen. Daß dieser Ausgleich bislang noch nicht hergestellt wurde, kann an der Belästigung der Bevölkerung durch Lärm abgelesen werden. So fühlt sich mehr als zwei Drittel der Bevölkerung durch Straßenverkehrslärm belästigt. An zweiter Stelle steht die Störung durch Fluglärm, gefolgt von Schienenverkehrslärm, von Lärm aus Industrie und Gewerbe, von lauten Nachbarn und von lauten Sportarten. Belästigung der Bevölkerung durch Lärm in Prozent (Quelle Umweltbundesamt) Der Schutz der Menschen vor Geräuschen wird in der Bundesrepublik durch eine Vielzahl von Verordnungen und Einzelfallregelungen sichergestellt. Hier kann nur eine einführende Übersicht gegeben werden, daher ist es im Einzelfall angeraten, das zutreffende Regelwerk genau zu studieren. Neben den hier vorgestellten grundsätzlichen Vorgehensweisen können im Einzelfall jedoch auch Abweichungen bestehen. Lärmwirkung Die belästigende Wirkung von Lärm wird nur zu einem Drittel direkt durch die Lautstärke des Geräusches bestimmt, ein weiteres Drittel bestimmen soziologische Faktoren, während die auslösenden Faktoren für das letzte Drittel unbekannt sind. Vergleichsskala zur Wahrnehmung und Wirkung verschiedener Schallpegel Schallpegel (dB) Geräuschquelle Geräuschempfindung 20 bis 30 Uhrenticken, Blätterrauschen gerade hörbares Geräusch 40 bis 50 Unterhaltungssprache, ruhige Wohnstraße schwaches Geräusch 60 bis 70 laute Unterhaltung, Bürogeräusche, Pkw in 10m Abstand mäßiges Geräusch 80 bis 90 Straßenverkehrsgeräusch, lauter Fabriksaal starkes Geräusch 100 bis 110 Autohupe in 7m Abstand, Kesselschmiede sehr starkes Geräusch 120 bis 130 Presslufthammer in 1m Abstand, Düsentriebwerk ohrenbetäubendes Geräusch 140 bis 150 Nahbereich einer Explosion, Nahbereich eines Strahltriebwerks Schmerz Eine hohe andauernde Lärmbelastung führt im Extremfall zu Gehörschäden, aber auch Alltagslärm ohne extreme Lautstärke kann zu gesundheitlichen und psychischen Beeinträchtigungen führen, wie z.B.: Schlafstörungen, Behinderung der Kommunikation, Minderung der Konzentration sowie der Lern- und Leistungsfähigkeit, Beeinträchtigung von Erholung und Entspannung. Längerfristige Lärmbelastungen führen zu Veränderungen im Bereich des Herz-Kreislauf-Systems. Abschätzungen des Umweltbundesamtes zu der lärmbedingten Risikoerhöhung von Herz-Kreislauferkrankungen kommen zu dem Ergebnis, daß ca. 2% aller Herzinfakte dem Verkehrslärm zuzuschreiben sind. Dies bedeutet, daß in der Bundesrepublik jährlich etwa 1800 Menschen wegen lärmbedingter Stresserhöhung sterben. Beurteilung von Geräuschen Die Beeinträchtigung durch Lärm steigt mit der Lautstärke des unerwünschten Geräuschs an. Als wichtigster Bewertungsmaßstab für die Beurteilung von Geräuschen wird daher der durch ein Mikrofon gemessene Schalldruck angegeben. Durch Umrechnung des Schalldrucks in die logarithmische Dezibelskala wird daraus der Schalldruckpegel gebildet, der in Dezibel (dB) angegeben wird. Meist wird das Geräusch anhand der A-Kurve bewertet, diese liefert eine dem menschlichen Hörvermögen angepaßte Bewertung bei unterschiedlichen Tonhöhen. Der Schalldruckpegel wird dann in dB(A) angegeben. Erst diese Größe bietet eine angenäherte Übereinstimmung mit der menschlichen Wahrnehmung von Geräuschen. Eine Änderung des Schalldruckpegels um 3 dB(A) ist gerade wahrnehmbar, während eine Änderung um 10 dB(A) einer Verdopplung bzw. Halbierung der empfundenen Lautstärke entspricht. Da Geräusche in der Praxis häufig in der Lautstärke schwanken, wird zur Beurteilung der Mittelungspegel als zeitlicher Mittelwert des Pegels herangezogen. Bei tonhaltigen oder impulshaltigen Geräuschen wird die zusätzliche Lästigkeit durch "Strafzuschläge" berücksichtigt, auch die besondere Lästigkeit von Informationen z.B. beim Mithören von Lautsprecherdurchsagen kann nur über spezielle Zuschläge erfaßt werden. Die Summe aus Mittelungspegel und Zuschlägen ergibt den Beurteilungspegel, der mit den jeweiligen Grenz- bzw. Richtwerten verglichen wird. Spezielle Messverfahren Mit der alleinigen Messung des Schalldruckpegels in dB(A) kann man nicht allen Geräuschen gerecht werden. Viele Geräusche bewirken aufgrund ihrer besonderen Charakteristik eine zusätzliche Lästigkeit, die im Schalldruckpegel alleine keine Berücksichtigung findet. So kann bereits im Schallpegelmesser durch Bildung des Taktmaximalpegels die besondere Störwirkung von Impulsen berücksichtigt werden. Für andere Lästigkeiten existieren eine Reihe besonderer Meßverfahren, die z.T. spezielle Meßgeräte erfordern, so beispielsweise für Geräusche mit stark tieffrequenten Anteilen (DIN 45 680), mit deutlich hervortretenden Einzeltönen (DIN 45 681) oder für Schießgeräusche mit ihren besonders kurzen Impulsen (VDI 3745). Quellenbezogene Regelwerke Untersuchungen haben gezeigt, daß die Geräusche verschiedener Schallquellenarten (wie z.B. Gewerbe, Verkehr, Sport) bei gleichem Mittelungspegel nicht immer auch gleich belästigend wirken. Hinzu kommt eine aus unserem allgemeinen Erfahrungsschatz gespeiste Erwartungshaltung, die uns an einer belebten und vielfältig genutzten Einkaufsstraße höhere Schalldruckpegel erwarten und tolerieren läßt als z.B. in einem reinen Wohngebiet. Dies hat dazu geführt, daß die zulässigen Immissionsrichtwerte für Geräusche, die auf einen zu schützenden Ort einwirken dürfen, zunächst von der Art der verursachenden Quelle abhängig sind und dann noch zusätzlich nach der Gebietsnutzung des belasteten Gebietes gestaffelt werden. So haben die Geräusche von gewerblichen und industriellen Quellen in reinen Wohngebieten zur Tageszeit einen Immissionsrichtwert von 50 dB(A) einzuhalten, während einem dort neu zu bauenden Verkehrsweg ein Immissionsgrenzwert von 59 dB(A) zugestanden wird. Messung von Geräuschen Foto: LANUV Die Messung von Geräuschen erfolgt mit Schallpegelmessern. Diese Geräte bilden direkt den Mittelungspegel eines Geräusches und zeigen diesen in dB(A) an. Da sie den eichrechtlichen Vorschriften unterliegen, werden die Meßwerte mit hoher Genauigkeit gebildet. Die Messung von Geräuschen kann dabei sowohl am Immissionsort, auf den ein Geräusch einwirkt, als auch am Emissionsort erfolgen, wo das Geräusch entsteht. Die Messung am Immissionsort dient dabei zumeist der Überwachung auf Einhaltung der Immissionsrichtwerte, während Messungen der Emission zur Kontrolle einzelner Aggregate und zur Planung von Lärmschutzmaßnahmen benötigt werden. Am Emissionsort werden zumeist keine Schalldruckpegel, sondern die Quellstärke kennzeichnende Schalleistungspegel bestimmt, die später eine einfachere Umrechnung auf Immissionspegel an verschiedenen Orten zulassen. Schalleistungspegel können auch unmittelbar für den Vergleich der Geräuschabstrahlung von Maschinen genutzt werden. Aufgrund von EU-Vorschriften müssen bei vielen Geräten und Maschinen zunehmend die abgestrahlten Schalleistungspegel angegeben werden, dies kann bei der Kaufentscheidung zur Auswahl leiser Geräte genutzt werden. Ein großer LKW strahlt typischerweise eine Schalleistung von 105 dB(A) ab, während für kleine Rasenmäher ein maximaler Schalleistungspegel von 96 dB(A) zulässig ist. Es ist immer von Vorteil, wenn ein leises Gerät erworben werden kann und damit die Lärmbekämpfung bereits an der Quelle erfolgt. Das leise Gerät bewirkt sowohl eine Entlastung bei der Benutzung (Arbeitsschutz) als auch der Nachbarschaft (Immissionsschutz), wogegen Maßnahmen auf dem Ausbreitungsweg wie z.B. die Abschirmung oder Kapselung der Quelle zumeist nur der Nachbarschaft zugute kommen. Obigen Rasenmäher wird man also nur annähernd halb so laut wie den LKW empfinden. Aber es gibt auch noch leisere und umweltfreundlichere Rasenmäher. Wird ein Gerät mit nur 86 dB(A) Schalleistung erworben, kann die empfundene Lautstärke nochmals halbiert werden. Und davon profitiert nicht nur, wer den Rasenmäher bedient, sondern auch die Nachbarschaft wird den Rasenmäher mit der um 10 dB(A) geringeren Schalleistung als nur halb so laut wahrnehmen. Berechnung von Geräuschen Oftmals können Geräusche nicht am eigentlich interessierenden Immissionsort gemessen werden. Will man Meßergebnisse von einem Ort auf einen anderen übertragen, so gestattet eine Reihe von Richtlinien (VDI 2571, VDI 2714, VDI 2720, DIN ISO 9613-2 E) die Berechnung der an anderen Orten auftretenden Geräusche unter Berücksichtigung von z.B. meteorologischen Effekten auf dem Ausbreitungsweg, von Abschirmungen durch Hindernisse oder der Abstrahlung von Halleninnengeräuschen ins Freie. Prognose von Geräuschen Bei der Neuplanung oder dem Umbau von Anlagen kann zunächst nur eine Geräuschimmissionsprognose der später zu erwartenden Geräusche vorgenommen werden. Hierbei werden Kenntnisse über die Schallabstrahlung vergleichbarer Anlagen und die zuvor genannten Berechnungsmodelle für die Schallausbreitung genutzt. Dadurch können spätere Konflikte frühzeitig erkannt und Lärmminderungsmaßnahmen erarbeitet werden. Beurteilung von Gesamtlärm Die Bürgerinnen und Bürger sind einer Vielzahl von Lärmquellen ausgesetzt, wobei unterschiedliche Lärmquellen häufig gleichzeitig einwirken. Umfragen des Umweltbundesamtes zeigen, dass sich fast jeder zweite Deutsche von zwei oder mehr Quellenarten belästigt fühlt. Der Schutz vor Gesamtlärm ist jedoch bisher nicht zufriedenstellend geregelt. Um die fachliche Diskussion zum Thema Gesamtlärm in Deutschland weiter voranzubringen, hat das Umweltministerium NRW eine Studie beauftragt, die verschiedene Ansätze zur Gesamtlärmbeurteilung aufzeigt und gegenüberstellt. Schlussbericht Gesamtlärm Zuständigkeiten Die Aufgaben im Bereich Lärmschutz sind zwischen dem Bund, den Ländern und den Kommunen aufgeteilt. Der Bund und auch die Länder legen in Rechtsvorschriften über Kriterien und Grenzwerte die Ziele des Lärmschutzes fest. Länder und Kommunen vollziehen diese Vorschriften dann im konkreten Fall.

Wie wir hören

Beim Hören werden die raschen Schwankungen des Luftdrucks in eine Sinneswahrnehmung umgewandelt. Luftschall trifft auf unser Ohr und gelangt über Gehörgang, Trommelfell und Gehörknöchelchen zum Innenohr. Dort bringt er die Membran in dem nur erbsengroßen Hörorgan, der so genannten Schnecke (Cochlea), zum Schwingen. Darin befinden sich rund 20 000 hochempfindliche Haarzellen. Diese geben elektrische Impulse an die Hörnerven ab. Von dort werden sie an das Gehirn weitergeleitet, wo die Auswertung der Impulse als Information erfolgt. Betrachtet man nur die Lautstärke (gemessen in Dezibel, dB), wird der Bereich des Hörens einerseits von der Hörschwelle und andererseits von der Schmerzgrenze eingefasst. Die Hörschwelle ist die untere Grenze unserer Wahrnehmungsfähigkeit für Schall. Ein Geräusch an der Schmerzgrenze dagegen tut uns körperlich weh. Den Anstieg der Lautstärke dazwischen empfinden wir nicht gleichmäßig: Erst wenn der Schalldruck (gemessen in Pascal, Pa) auf den zehnfachen Wert ansteigt, nehmen wir ein Geräusch als doppelt so laut wahr. Unser Ohr kann Schallintensitäten wahrnehmen, die sich um zwölf Zehnerpotenzen unterscheiden. Zum Vergleich: Wäre das Ohr eine Waage, müsste sie Gewichte zwischen 1 Milligramm und 1 000 Tonnen anzeigen können. Um diese gewaltige Spanne überhaupt darstellen zu können, ist die Dezibelskala logarithmisch aufgebaut. Geräuschpegel werden üblicherweise in dB(A) angegeben. Das bedeutet, dass die Lautstärke von Geräuschen in Abhängigkeit von den vorherrschenden Tonhöhen (Frequenzen, angegeben in Hertz, kurz Hz) mit dem sogenannten A-Frequenzfilter bewertet wird. Dieser Frequenzfilter ist dem menschlichen Hörvermögen nachempfunden, das im Bereich sehr tiefer und sehr hoher Frequenzen weniger stark ausgeprägt ist. Sehr tiefe und sehr hohe Töne müssen daher lauter sein, um von uns noch als Töne wahrgenommen zu werden. Die A-Bewertung reduziert die vorherrschenden Pegel im tieffrequenten sowie im sehr hochfrequenten Bereich darum auf die tatsächlich hörbaren Geräusche.

Lärm/Akustische Grundlagen: Rechnen mit Schallpegeln

Bei der Einwirkung mehrerer Schallquellen ergibt sich eine Zunahme der Schallimmission. Es dürfen nicht die Pegel in Dezibel, die ja keine physikalischen Größen darstellen, addiert werden. Die Pegel müssen zuerst in physikalische Schalldrücke zurückgeführt werden, aus deren Summe wiederum ein Schallpegel gebildet wird. Die verschiedenen Schallpegel müssen vielmehr nach folgender Gleichung energetisch addiert werden: Dazu muss für jeden Summanden L i zunächst der Ausdruck 10 0,1Li gebildet werden. Hiermit werden die Pegel delogarithmiert, d. h. das Ergebnis stellt das Verhältnis des physikalischen Schalldruckes p zur Bezugsgröße (normierte Hörschwelle) p 0 = 2x10 -5 Pa dar, welche addiert werden können. Durch anschließende Logarithmierung der Summe wird wiederum der Pegel aus der Summe der physikalischen Schalldrücke gebildet: Beispiel: L 1 = 35 dB(A), L 2 = 40 dB(A), L 3 = 45 dB(A) L = 10 lg (10 3,5 + 10 4,0 + 10 4,5 ) = 46,5 dB(A) Die Pegeladdition lässt sich auch unter Zuhilfenahme der Abbildung 1 jeweils paarweise für zwei Schallpegelwerte ausführen. Dabei liest man mit dem Additionslineal unter der Differenz der zu addierenden Schallpegel (oben) den Wert (unten) heraus, um welchen der größere der beiden Schallpegel im Ergebnis zu erhöhen ist. Hierbei sollten immer zunächst die kleinsten Pegel addiert werden, um die größte Genauigkeit zu erreichen. Abbildung 1: Additionslineal Aus dem Additionslineal der Abbildung 1 kann man die folgende wichtige Regel ableiten: Unterscheiden sich zwei Schallpegel um mindestens 10 dB, leistet der jeweils niedrigere Pegel zum Summenpegel praktisch keinen Beitrag mehr. Es gilt demnach näherungsweise (mit und ohne Zusatz der A-Bewertung): 65 dB(A) + 54 dB(A) = 65 dB(A) Die Addition zweier gleicher Schallpegel führt zu einem um drei Dezibel höheren Summenpegel, was einer Verdoppelung der Schalleistung entspricht. Somit gilt z.B. 55 dB(A) + 55 dB(A) = 58 dB(A). Hinweis: Viele kleine Pegel können auch zur Pegelerhöhung beitragen trotz Vorhandenseins eines Pegels, welcher mehr als 10 dB höher liegt als diese. Die Besonderheiten durch die logarithmische Addition zeigt auch Abbildung 2. Der Schallpegel von zwei gleich lauten Quellen ist nur um 3 dB höher als eine dieser Quellen, obwohl die Schallleistung verdoppelt ist. Der Schallpegel von 10 gleich lauten Quellen ist um 10 dB höher als eine dieser Quellen. Dabei ist die Schallleistung um den Faktor 10 höher als bei einer Quelle. Abbildung 2: Rechnen mit Schallpegeln Die Mittelwertbildung verläuft analog zur energetischen Schallpegel-Addition, wobei jedoch nach der Addition der Glieder 10 0,1L durch deren Anzahl zu dividieren ist, und zwar vor dem Logarithmieren. Der Mittelungspegel L m ergibt sich demnach im Beispiel: L 1 = 35 dB(A),   L 2 = 40 dB(A),   L 3 = 45 dB(A) zu L m = 10 lg (1/3 (10 3,5 + 10 4,0 + 10 4,5 )) L m = 42 dB(A) (aufgerundet) Das Beispiel zeigt, dass in einer Reihe unterschiedlicher Schallpegel der energetische Mittelungspegel näher bei den höheren Werten liegt, als es bei einer arithmetischen Mittelwertbildung der Fall wäre. Da es oft um die Mittelung zeitlich schwankender Geräusche geht, lässt sich die entsprechende Rechenregel dieser Fragestellung dadurch anpassen, dass man statt durch die Anzahl der Werte durch die Gesamt-Beobachtungszeit bzw. Messzeit "T" dividiert und jedes der Additionsglieder 10 0,1L mit der Einwirkzeit "t i " des Pegelwertes L i während der Gesamt-Messzeit "T" multipliziert. Wie aus den Regeln der energetischen Pegeladdition und Mittelung leicht abzuleiten ist, gilt im Übrigen: Eine Halbierung (Verdoppelung) der Einwirkungszeit eines Geräusches vermindert (erhöht) seinen Mittelungspegel um 3 dB. Eine Halbierung (Verdoppelung) der Schallleistung eines Geräusches vermindert (erhöht) seinen Mittelungspegel gleichfalls um 3 dB. Quelle: Städtebauliche Lärmfibel Online; http://www.staedtebauliche-laermfibel.de/?p=88&p2=2.4.2

Lärm: Akustische Grundlagen

Zum Verständnis des Themas Lärm ist u. a. die Kenntnis der physikalischen Grundlagen erforderlich. Daher werden im Folgenden die wesentlichen akustischen Begriffe erläutert. Nach DIN 1320 "Akustik, Grundbegriffe" handelt es sich bei Schall um mechanische Schwingungen und Wellen in einem elastischen Medium. Mechanische Schwingungen sind Bewegungen von Teilchen um ihre Ruhelage, hervorgerufen durch Krafteinwirkung. Diese Bewegungen verursachen räumliche und zeitliche Schwankungen der Mediumdichte, d.h. das Medium verdichtet und verdünnt sich aufgrund von Druckunterschieden (FASOLD et al.,1998 [4] ). Elastische Medien können Gase, Flüssigkeiten und Festkörper sein. Eine Krafteinwirkung kann z.B. durch die Membran eines Lautsprechers, den Stimmbändern im Kehlkopf, der Saite eines Musikinstrumentes oder dem Gehäuse einer Maschine erfolgen. Direktschall gelangt ohne Hindernis von der Schallquelle zum Empfänger (z.B. vom Lautsprecher zum Ohr). Dies ist jedoch nur unter Freifeldbedingungen möglich (BANK, 2000). Wird Schall hingegen in geschlossenen Räumen an Raumbegrenzungen oder Hindernissen zurückgeworfen, so spricht man vom Indirekten- oder Reflexionsschall . Dieser vielfach reflektierte Schall kann eine Verstärkung des Schallfeldes bewirken, was wiederum beim Empfänger als lästiger empfunden werden kann. Der überwiegende Einfluss des jeweiligen Schallanteils (direkt oder indirekt) hängt von der Entfernung zur Schallquelle ab (HENN et al., 2001 [7] ). Als Körperschall bezeichnet man Schall, der nach seiner Erzeugung in Festkörpern (z.B. Maschinenteile, Wänden, Decken, Fußböden) fort geleitet wird. Voraussetzung ist eine Verbindung mit der Schallquelle. Körperschall erzeugt wiederum schwingende Oberflächen, die Sekundärschall erzeugen Der Schalldruck p ist eine wichtige Größe, um Schallfelder quantitativ zu beschreiben. Da der Schalldruck sich zeitlich und örtlich ändert, spricht man vom Wechseldruck. Er kann als Scheitelwert, als Effektivwert (= quadratischer Mittelwert) oder als arithmetisches Mittel angegeben werden (VEIT, 2005 [8] ). Dieser Wechseldruck ist bei Luftschall dem normalen atmosphärischen Druck überlagert. Werden Luftteilchen durch Krafteinwirkung in Schwingung versetzt, kommt es zu fortschreitenden Verdichtungen und Verdünnungen der Luft. Die Verdichtung wird durch maximale Druckzunahme (gegenüber dem atmosphärischen Druck), die Verdünnung durch maximale Druckabnahme verursacht (HELLBRÜCK et al., 2004 [6] ). Der Schalldruckbereich zwischen Hörschwelle und Schmerzempfindungsschwelle reicht bei normal hörenden Erwachsenen von 20 µPa bis etwa 20 Pa (bei 1000 Hz). Die Schallschnelle v ist die Geschwindigkeit, mit der sich die Mediumteilchen um ihre Ruhelage bewegen. Die Schallschnelle wird in der Praxis häufig als Effektivwert angegeben (VEIT, 2005 [8] ). Das Verhältnis von Schalldruck und Schallschnelle ist bei einer ebenen Welle zu jedem Zeitpunkt und an jeder Stelle eines Raumes konstant (Günther et al., 2002 [5] ). Durch elastische Kopplung werden auch benachbarte Teilchen in Bewegung gesetzt, und es entstehen periodische Verdichtungen und Verdünnungen (siehe Schalldruck), die sich in Form von Schwingungen mit der Schallgeschwindigkeit c ausbreiten. Der Begriff Schallschnelle wird im Zusammenhang mit Erschütterungen häufiger genutzt als im Schallschutz. Die Schallgeschwindigkeit c ist abhängig von der Art und der Temperatur des Mediums, in dem sich der Schall ausbreitet. In Luft beträgt sie 344 m/s bei 20° C (340 m/s bei 15° C und 331 m/s bei 0° C). In Helium beträgt sie 971 m/s, in Wasser 1407 m/s, in Eisen 4800 m/s (bei jeweils 8° C; HELLBRÜCK et al., 2004 [6] ). Dies zeigt, dass die Schallgeschwindigkeit von der Temperatur und von der Dichte des Mediums abhängig ist. Die Schallgeschwindigkeit nimmt mit höherer Dichte und steigender Temperatur des Mediums zu. Unter der Schallintensität I versteht man die pro Zeiteinheit durch die Flächeneinheit hindurchtretende Schallenergie. Sie ergibt sich aus dem Produkt von Schalldruck und Schallschnelle. I = p · v Die Schalleistung P a stellt die Schallenergie dar, die pro Zeiteinheit durch eine beliebig große, senkrecht zur Schallausbreitungsrichtung befndliche Hüllfäche A (um die Schallquelle) hindurch strömt. Ist die Schallintensität gleich verteilt, so erhält man die Schallleistung auch als Produkt aus der Schallintensität I und der durchschallten Fläche A. P a = I · A Periodische Schwingungen weisen Muster auf, die sich in der Zeit wiederholen – die einfachste periodische Schwingung ist die sinusförmige. Wenn sie im hörbaren Frequenzbereich ist, bezeichnet man sie als reinen Ton bzw. Sinuston. Allerdings kommt dieser nicht in der natürlichen Umwelt vor. Töne von der natürlichen bzw. belebten Umwelt, wie z.B. Tierlaute oder Musik, beinhalten Obertöne. Diese haben Frequenzen, die ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz darstellen. Obertöne lassen den Ton selbst zwar voller klingen, jedoch wird die empfundene Tonhöhe von der Grundfrequenz bestimmt. Erklingen mehrere Töne gleichzeitig, so sprechen wir von einem Klang . Klänge weisen somit ebenfalls periodische Schwingungen auf, ihre Zeitfunktionen sind allerdings komplizierter (HELLBRÜCK et al., 2004 [6] ). Hört man einen Klang oder ein Geräusch, so empfindet man zusätzlich zur Tonhöhe und Lautstärke noch etwas anderes: Die Klangfarbe. Die Klangfarbe wird dadurch definiert, dass die Amplituden der verschiedenen Oberschwingungen mit unterschiedlicher Ausgeprägtheit vorhanden sind. Klänge weisen eine zunehmend "härtere, brillantere" Färbung auf, wenn die Zahl der Oberschwingungen und deren Ausgeprägtheit zunimmt ( http://web.fbe.uni-wuppertal.de/fbe0014/ars_auditus/ ). Bei einem Geräusch handelt es sich nach DIN 1320 um ein Schallsignal, welches meistens ein nicht zweckgebundenes Schallereignis charakterisiert. Aus dieser Definition geht der zufällige, ungeordnete Charakter von Geräuschen hervor, denn es handelt sich um Tongemische, die sich aus sehr vielen Einzeltönen zusammensetzen. Ihre Zeitfunktion weist keine Periodizität auf. Geräusche sind somit aperiodische Schalle, die vor allem von unbelebten Systemen erzeugt werden. Beispiele hierfür sind das Rauschen von Wind und Wasser, das Rascheln von Laub oder Geräusche von Maschinen (HELLBRÜCK et al., 2004 [6] ). Lärm ist keine physikalische, messbare sondern eine psychologische Größe. Wenn Schall als störend oder lästig empfunden wird, spricht man vom Lärm. Diese Empfindung ist nicht nur von der Lautstärke abhängig, sondern auch von der Geräuschcharakteristik und von der subjektiven Einstellung des Hörers. Lärm kann zudem auch das Wohlbefinden oder die Gesundheit schädigen (BANK, 2000 [1] ). Hierbei ist zu beachten, dass Belästigung und Schädigung nicht gleichzeitig auftreten müssen. BANK verdeutlich dies am Beispiel „laute Musik“, welche nicht unbedingt das Wohlbefinden beeinträchtigen muss, während sie das Gehör schädigt. Demzufolge definiert er Lärm als Schall, der (subjektiv) stört und/oder (objektiv) schädigt. Die Frequenz gibt die Anzahl der Schalldruckänderungen bzw. Schwingungen pro Sekunde an. Die Frequenz trägt den Formelbuchstaben f und die Einheit Hertz (Hz). Eine Frequenz von 1.000 Hz bedeutet 1.000 Schwingungen pro Sekunde. Je größer die Frequenz der Schwingungen ist, desto höher ist der Ton. Töne von 50 Hz oder 100 Hz nehmen wir als tiefe Töne wahr. Töne mit Frequenzen von 2 000 Hz oder 5 000 Hz empfinden wir als hohe Töne. Der Hörbereich ist der Bereich in dem Hörempfindungen in Abhängigkeit der Frequenz und der Lautstärke möglich sind. Der menschlich hörbare Frequenzbereich umfasst ca. 16 Hz - 16 kHz. Für junge, gesunde Ohren sind auch 20 kHz wahrnehmbar. Abhängig von der Frequenz gibt es für den Schalldruck eine untere und obere Grenze, innerhalb derer er für den Menschen wahrnehmbar ist. Diese Wahrnehmungsgrenzen können individuell sehr unterschiedlich sein. Die absolute Hörschwelle ist der Schallpegel, der nötig ist, um einen Ton in einer bestimmten Frequenz in einer ruhigen Umgebung gerade eben hörbar zu machen. Die obere Hörschwelle wird auch als Schmerzgrenze bezeichnet. Sie ist erreicht, wenn anstatt einer Hörempfindung eine Schmerzempfindung erfolgt. Die absolute Hörschwelle ist sehr stark von der Frequenz abhängig. Für tiefe und hohe Töne wird mehr Schalldruck benötigt als für Töne der mittleren Frequenzen (HELLBRÜCK et al., 2004 [6] ). (siehe Abbildung 1) Luftschallwellen mit Frequenzen unterhalb des vom Menschen hörbaren Frequenzbereichs werden als Infraschall bezeichnet. Infraschall liegt definitionsgemäß zwischen 0,1 und 20 Hz. Infraschallquellen können z.B. Anlagen der Schwerindustrie, Hochspannungsleitungen, Pumpen und Klimaanlagen sein. (UMWELTBUNDESAMT, 2013 Geräuschbelastung durch tieffrequenten Schall [9] ) Frequenzen oberhalb der Hörgrenze von ca. 20 kHz nennt man Ultraschall (BANK, 2000 [1] ). Ultraschall wird z.B. für die Diagnostik genutzt. Medizinische Ultraschallbilder entstehen, weil die Schallsignale im menschlichen Körper an den Organen reflektiert und gestreut werden. Im sogenannten Schallkopf werden aus elektrischen Impulsen Ultraschallimpulse erzeugt und in den Körper geleitet. Verschiedene Strukturen des Körpers reflektieren den Ultraschallimpuls verschieden stark zurück in den Schallkopf welcher auch als Empfänger dient. Um die frequenzabhängige Empfindlichkeit des Ohres bei einer messtechnischen Beurteilung von Geräuschquellen zu berücksichtigen, ist eine Frequenzbewertung eingeführt worden, die das Geräusch in Abhängigkeit von der Frequenz gewichtet. Abbildung 2 zeigt die Bewertungskurven A, B und C. Aus den entsprechenden Bewertungskurven ergeben sich bestimmte frequenzabhängige Abzüge oder Zuschläge vom physikalisch gemessenen dB-Wert. In den Schallpegelmessern sind diese Kurven als elektronische oder digitale Filter realisiert. Die A-Bewertung berücksichtigt den Frequenzgang des menschlichen Gehörs und hat somit in der technischen Akustik sowie im deutschen Rechtssystem die höchste Bedeutung. Bei sehr hohen Schallpegeln und hohen Anteilen tieffrequenter Geräusche spiegelt der C bewertete Schallpegel die Wirklichkeit besser ab, da die tiefen Frequenzen mit geringeren Abzügen belegt werden. Die Bewertungskurve B findet heutzutage keine Anwendung mehr. ( http://web.fbe.uni-wuppertal.de/fbe0014/ars_auditus/ ) (siehe Abbildung 2) Das Menschliche Ohr kann je nach Frequenzbereich zwischen etwa 0,00002 Pa und 200 Pa Schalldrücke wahrnehmen. Zwischen der Hörschwelle (kleinster Wert) und der Schmerzgrenze (größter Wert) liegen sieben 10er Potenzen. Zur besseren Handhabung der Zahlen wurde ein logarithmisches System eingeführt, das auch dem nichtlinearen Lautstärkeempfinden des menschlichen Gehörs entspricht. Der Hörschwelle ist (bei 1.000 Hertz) der Schalldruck 20 µPa (0,00002 Pa) zugeordnet, was in der dB-Lautstärkeskala dem Schallpegelwert 0 dB entspricht. Am oberen Ende der Skala liegt die Schmerzgrenze beim Schallpegelwert 140 dB, der Schalldruck beträgt dann etwa 200 Pa (siehe Abbildung 3). Bei Benutzung A-bewerteter Schallpegel (Erklärung im Abschnitt Frequenzbewertung) liegt die Schmerzgrenze bei 120 dB(A). Das nach einem amerikanischen Ingenieur (1847 – 1922) benannte „Bel“ ist keine physikalische Einheit, sondern lediglich – wie der Begriff „Prozent“ – ein Kenn- oder Hinweiswort. Es besagt, dass eine physikalische Größe als dekadischer Logarithmus des Verhältnisses eines Wertes dieser Größe zu einer festgelegten Bezugsgröße dargestellt wird. Das Ergebnis nennt man „Pegel“. Da sich die Schalleistung proportional zum Quadrat des Schalldruckes verhält, bedeutet: 1    Bel = 10 dB: 10fache Leistung oder  √10facher Druck bzgl. 0 Bel. 2    Bel = 20 dB: 100fache Leistung oder 10facher Druck bzgl. 0 Bel. Mit dieser Erklärung ergibt sich folgende Definition des Schalldruckpegels: Dabei bedeuten: L p =   Schalldruckpegel p =     Schalldruck (bei diesem Pegelwert) p 0 =   Bezugs-Schalldruck (normierte Hörschwelle = 20 µPa) Quelle: Städtebauliche Lärmfibel Online; http://www.staedtebauliche-laermfibel.de/?p=88&p2=2.4.2 Die Bauakustik beschäftigt sich mit den verschiedenen Möglichkeiten und Maßnahmen, die eine Geräuschminderung bzw. eine möglichst geringe Lärmübertragung in Gebäuden, Wohnungen und an Arbeitsstätten zum Ziel haben. Zum Beispiel wird hier die Schallpegeldifferenz zwischen Innen- und Außenpegel untersucht. Der Innenpegel hängt vom Außenpegel der Umgebung ab und vom Vermögen eines Bauteils (z.B. Außenwand, Fenster) den Schall von außen zu dämmen. Die Raumakustik beschäftigt sich hauptsächlich mit Fragen der Schallausbreitung innerhalb von Räumen, die im Wesentlichen zur Übertragung akustischer Darbietungen vorgesehen sind (Schulräume, Vortragsräume, Konzertsäle, Opernhäuser). Die Erwartungen an die akustische Qualität bzw. an eine gute Hörsamkeit, idealerweise auf möglichst allen Zuhörerplätzen, sind dementsprechend hoch (GÜNTHER et al., 2002 [5] ). Nach DIN 18041 hängt die akustische Qualität eines Raumes (mit der Funktion der Sprachkommunikation und musikalischer Darbietungen) bzw. eine gute Hörsamkeit im Wesentlichen von der geometrischen Gestaltung des Raumes, dem Gesamtstörschalldruckpegel, der Auswahl und Verteilung schallabsorbierender und schallreflektierender Flächen und der daraus resultierenden Nachhallzeit ab. Die Sprachverständlichkeit ist ein wesentlicher Indikator für eine gute Hörsamkeit bzw. für eine einwandfreie und störungsfreie Sprachkommunikation in Räumen mit Sprachdarbietungen. Die subjektive Sprachverständlichkeit kann am Prozentsatz richtig erkannter Silben, Wörter oder Sätze ermittelt werden. Messtechnisch lässt sich die Sprachverständlichkeit durch physikalische Parameter der Sprachkommunikation (u.a. Sprachpegel, Schallausbreitung, Störgeräusch) im Raum bestimmen (DIN 18041). Nach DIN 18041 ist der Nachhall die Gesamtheit des reflektierten Schalls, der in einem geschlossenen Raum nach beendeter Schallfeldanregung noch vorhanden ist. Folglich verschwindet das Schallfeld in einem geschlossenen Raum nicht sofort, sobald die akustische Erregung beendet wird, sondern klingt nach einer exponentiellen Zeitfunktion ab. Die ersten innerhalb 40 ms eintreffenden Rückwürfe wirken noch verstärkend, während die danach eintreffenden Schalleindrücke bei sinkender Intensität den Eindruck des Nachhalls vermitteln (HENN et al., 2001 [7] ). Bei jeder Reflexion wird stets ein Teil der Schallenergie von den Raumbegrenzungsflächen absorbiert (VEIT, 2005 [8] ). Eine kennzeichnende und vergleichbare Größe für den Nachhallvorgang ist die Nachhallzeit T. Nach DIN 18041 ist dies die Zeitspanne, während der Schalldruckpegel in einem Raum nach Beenden der Schallfeldanregung um 60 dB abfällt. Literaturverzeichnis [1] BANK, Matthias: Basiswissen Umwelttechnik : Wasser, Luft, Abfall, Lärm, Umweltrecht. 4. komplett neue, bearb. Aufl. Würzburg : Vogel, 2000 [2] DIN 1320 1997-06: Akustik, Begriffe DIN-Taschenbuch 22: Einheiten und Begriffe der physikalischen Größen : Berlin : Beuth [3] DIN 18041 2004-05: Hörsamkeit in kleinen bis mittelgroßen Räumen : Berlin : Beuth [4] FASOLD Wolfgang, VERES Eva: Schallschutz und Raumakustik in der Praxis. 1. Aufl. Berlin : Verlag für Bauwesen, 1998 [5] GÜNTHER Bodo C, HANSEN Karl H., VEIT Ivar: Technische Akustik – ausgewählte Kapitel: Grundlagen und aktuelle Probleme und Messtechnik. 7. Aufl. Renningen-Malmsheim : expert 2002 [6] HELLBRÜCK Jürgen und ELLERMEIER Wolfgang: Hören : Physiologie, Psychologie und Pathologie. 2. aktualisierte Aufl. Göttingen, Bern, Toronto, Seattle : Hogrefe, 2004 [7] HENN Hermann, SINAMBARI Gholam Reza und FALLEN Manfred: Ingenieur-Akustik : Grundlagen, Anwendungen, Verfahren. 3. Aufl. Braunschweig/Wiesbaden : Vieweg, 2001 [8] VEIT, Ivar: Technische Akustik : Grundlagen der physikalischen, physiologischen Elektroakustik. 6. erweiterte Aufl. Würzburg : Vogel, 2005 [9] UMWELTBUNDESAMT, 2013 Geräuschbelastung durch tieffrequenten Schall

Grundlagen

Lärm zählt heute zu den größten Stressfaktoren in unserer Gesellschaft. Aber was genau ist Lärm? Wie nehmen wir Geräusche wahr und wie wirken sie sich auf unser Wohlbefinden und unsere Gesundheit aus? Lärm kann beschrieben werden als unerwünschter Schall, der störend oder belästigend wirkt. Lärm ist damit auch eine Frage der subjektiven Bewertung. Schon schwache Geräusche können unser Wohlbefinden beeinträchtigen und Stress hervorrufen. Bei zu langer Einwirkung oder zu hoher Lautstärke kann Lärm zu einer Vielzahl von Erkrankungen führen, von Konzentrationsschwäche über Schlafstörungen bis hin zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Taubheit. Physikalisch besteht Lärm aus Schall und dieser wiederum – vereinfacht gesagt – aus Druckwellen. Bei Ausbreitung des Schalls in der Luft spricht man von Luftschall, bei Ausbreitung in festen Gegenständen von Körperschall. Mit der Wellenausbreitung ist auch eine Ausbreitung von Energie verbunden. Die Stärke des Schalls, also die Lautstärke, kann man messen. Die Messgröße heißt Schalldruck, der angezeigte Messwert ist der Schalldruckpegel und wird in Dezibel (dB) angegeben. Lärmbelastungen können mit geeigneten Geräten gemessen oder durch Berechnungen ermittelt werden. Berechnungen sind z. B. erforderlich, wenn zukünftige Geräuschimmissionen prognostiziert oder flächenhafte Geräuschbelastungen erfasst werden sollen, etwa beim Verkehrslärm. Mehr zum Thema Messung und Berechnung erfahren Sie dieser Seite des Bundesumweltministeriums. Weitere grundlegende Informationen zu Lärm finden Sie unter den Themen im nebenstehenden Seitenmenü.

Lärm/Lärmwirkungen/Gesundheitliche Wirkungen: Aurale Wirkungen

Durch zu hohe Schalldrücke kann das menschliche Gehör beeinträchtigt werden. Dies kann zunächst zu einer zeitweiligen Hörschwellenverschiebung, also zu einer Schwerhörigkeit führen. Je nach Einwirkzeit und Eigenschaften der Schallereignisse können aber auch irreversible Gehörschäden entstehen. Zur Berechnung der Wahrscheinlichkeit und Stärke von Lärmschwerhörigkeit kann die Norm ISO 1999 [ https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:1999:en ] herangezogen werden. Lärmschwerhörigkeit wird häufig durch berufliche Tätigkeiten verursacht. Zitat aus (Kloepfer, 2006) [1] „Im außerberuflichen Bereich sind lärmbedingte Hörverluste insbesondere bei Hobbyschützen sowie bei exzessivem Heimwerken und Motorradfahren, bei exzessivem Gebrauch von Walkmen und häufigen Diskothekenbesuchen möglich. Die Entwicklung einer durch Verkehrslärm indizierten Schwerhörigkeit ist nicht wahrscheinlich, selbst dann nicht, wenn dieser täglich 16 Stunden einwirkt, da die kritische Grenze der Hörschädigung weit über den selbst bei hoher Verkehrsdichte emittierten Belastungen liegt.“ Literatur: [1] Kloepfer, M. (2006). Leben mit Lärm? Risikobeurteilung und Regulation des Umgebungslärms im Verkehrsbereich. Heidelberg.

SLAT NOISE

Das Projekt "SLAT NOISE" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl für Strömungslehre und Aerodynamisches Institut durchgeführt. Das Vorhaben ist Teil des Verbundes FREQUENZ. Grundlegendes Ziel des beantragten Vorhabens ist die anwendungsbasierte Validierung eines numerischen Verfahrens, mit dem bezüglich des Slatlärms der Mechanismus der Lärmentstehung analysiert und die Schallabstrahlung vorhergesagt werden kann. Dabei wird ein hybrider Ansatz verwendet, in dem das strömungsmechanische und das akustische Feld separat voneinander berechnet werden, um die deutlichen Unterschiede in den jeweiligen charakteristischen Längenskalen in der Gitterauflösung berücksichtigen zu können Das LES/CAA Verfahren wird zur Untersuchung der Geräuschemission von Slatgeometrien verwendet, wobei der Schwerpunkt auf der Analyse des direkten Slatlärms liegen wird, der durch die Wechselwirkung zwischen Turbulenz, Hinterkante und Spaltströmung hervorgerufen wird. Darüber hinaus soll der Lärmmechanismus, der einerseits durch aus dem Cove-Bereich abfließende Wirbel und andererseits variierende Wirbelgeometrien bedingt ist, analysiert werden. Das langfristige Ziel liegt in der Anwendung der numerischen Methode zur Geräuschanalyse von Umströmungslärmkonfigurationen, um die gewonnenen Erkenntnisse in einen Design-to-Low-Noise Entwurf einfließen lassen zu können.

Quelllärm in Experiment und Numerik

Das Projekt "Quelllärm in Experiment und Numerik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Airbus Defence and Space GmbH durchgeführt. Das Vorhaben ist Teil des Bundes FREQUENZ. Das Projekt Frequenz hat zum Ziel, einen Beitrag zur Reduktion des Fluglärms in der Zukunft zu leisten. Es konzentriert sich an der Lärmreduktion an der Quelle und fokus. ausgewählte Beispiele aus den Bereich der Zelle aber auch des Triebwerks. Im Projekt soll über die Erarbeitung wissenschaftlicher Grundlagen an ausgewählten Basisexperimenten der Schaffung validierter aero-akustischer Entwurfswerkzeuge erreicht werden, die genutzt werden sollen bei der Umsetzung von Einzelmaßnahmen in flugfähige Lösungen, die dann im Messflug erprobt werden. Das Projekt unter Federführung der Deutschen Lufthansa AG gliedert sich in 3 Teilprojekte mit den Themenschwerpunkten: Teil 1: Berechnung lärmarmer Flugzeugkomponente(Methode und Verfahren), Teil 2: Aerodynamischer Lärm (Basisexperiment und Validierungsdaten). Teil 3: Entwicklung von Nachrüstmaßnahmen für Verkehrsflugzeuge (Anwendung). Es werden zusammen mit den Partnern Berechnungsverfahren zur Vorhersage aeroakustischer Quellen am Flugzeug und dem Immissionspegel am Standort der Betroffenen weiterentwickelt und validiert. Der Antragsteller stärkt und erweitert mit dem Projekt seine Kompetenz an den Gebiet der Fluglärmprognose und der Entwicklung von geeigneten Lärmminderungsmaßnahmen. Die Entwicklung und Erprobung von Nachrüstmaßnahmen zur Lärmreduktion führen zu einem direkt umsetzbaren Technologievorsprung gegen Wettbewerbern.

1 2 3 4 5 6