Unbemannte Fluggeräte, sog. "Drohnen", werden immer leistungsfähiger, was zu einer stetig steigenden Anzahl an möglichen Anwendungen führt. Über die Geräuschentwicklung von Drohnen sowie die Auswirkungen auf Mensch und Umwelt liegen derzeit weder national noch inter-national fundierte Erkenntnisse vor. Aus diesem Grund sollte eine Literaturstudie durchgeführt werden, um den Wissensstand zum Themenbereich "Lärm" zusammenzutragen. Darüber hinaus sollten Vorschläge für die Weiterentwicklung erarbeitet werden. In der vorliegenden Studie werden die Ergebnisse einer systematischen Auswertung der vorhandenen Literatur zu zivilen, unbemannten Fluggeräten in Bezug auf die Entwicklung des Drohnenmarktes, die Geräuschemissionen und die Lärmwirkungen auf Menschen dargestellt. Die Auswertung der derzeit vorliegenden Literatur legt den Schluss nahe, dass die Geräusche von Drohnen deutlich stärker belästigend sind, als sonstige Verkehrsgeräusche. Zurückzuführen ist dies insbesondere auf ihre Geräuschcharakteristik, die durch eine starke Tonhaltigkeit sowie ein hochfrequentes, breitbandiges Geräusch gekennzeichnet ist. Ergänzt wird die Studie durch eine Darstellung und Erörterung der derzeitigen (Stand 8-2021) rechtlichen Regelungen in Deutschland sowie eigener Berechnungen zur Höhe der Geräuschimmissionen bei verschiedenen denkbaren Anwendungsfällen von Drohnen. Die Ergebnisse der Studie beschränken sich im Wesentlichen auf Drohnen der Bauform Multicopter mit einer maximalen Startmasse bis 25 kg, da valide Literaturangaben für andere Baufor-men und/oder höhere Startmassen derzeit kaum vorliegen. Aber auch für Drohnen mit einer maximalen Startmasse unter 25 kg ist die Datenlage derzeit sehr dünn. Es verbleiben daher für zukünftige Studien noch eine Reihe von offenen Fragen, die es zu klären gilt. Quelle: Forschungsbericht
Drohnen (unbemannte Luftfahrzeuge) haben sich in den vergangenen Jahren zu Geräten entwickelt, die größere Strecken zurücklegen und dabei für eine Vielzahl von Aufgaben eingesetzt werden können. Die zudem stetig zunehmende Zahl dieser Fluggeräte wirft die Frage nach den Geräuschauswirkungen des Betriebs dieser Geräte auf. Hierüber liegen derzeit weder national noch international fundierte Erkenntnisse vor. Durch eine Literaturstudie wurde der aktuelle Wissensstand zu den folgenden Themenbereichen zusammenzutragen und Vorschläge für die Weiterentwicklung erarbeitet: - In welchen Bereichen ist der Einsatz von Drohnen in der nächsten Zeit zu erwarten? - Welche Geräuschemissionen verursachen Drohnen? - Welche psychoakustischen Erkenntnisse gibt es zum Einsatz von Drohnen? - Welche rechtlichen Rahmenbedingungen gelten für den Betrieb von Drohnen? Quelle: www.umweltbundesamt.de
Airguns werden bei seismischen Erkundungen und wissenschaftlichen Untersuchungen eingesetzt und erzeugen impulshafte Schallsignale mit hoher Intensität im tieffrequenten Bereich. Abgesehen von der Möglichkeit, permanente oder temporäre Hörschädigungen zu induzieren oder Verhaltensreaktionen auszulösen, können Airgungsignale die Wahrnehmung relevanter akustischer Signale in der Umwelt maskieren. Dieser Frequenzbereich überschneidet sich mit vielen Vokalisationen von Meeressäugern, insbesondere den Gesängen und Rufen von Bartenwalen. Auf Grund der hohen Quellschallpegel besitzen Airguns das Potential Kommunikationssignale von Meeressäugern auch noch in großen Entfernungen zu maskieren. Dieses Potential zur Maskierung von Kommunikationssignalen im Südpolarmeer wird in dieser Studie mithilfe eines Modellierungsansatzes bewertet. Um die Ausbreitung von Airgunimpulsen im Südpolarmeer zu modellieren, wurde eine parabolische Gleichungsnäherung verwendet,. Die Ausbreitungsmodelle wurden anhand von Aufzeichnungen zweier seismischer Vermessungen im Südpolarmeer validiert. Die Modellvorhersagen zeigen eine große Übereinstimmung in den empfangenen Schallpegel und den Frequenzspektren mit den Messergebnissen und weichen nur um wenige Dezibel ab. Durch die von einer Punktquelle ausgehende dreidimensionale Schallsusbreitung und den resultierenden Reflektionen an der Wasseroberfläche und dem Meeresboden ergeben sich mehrere Strahlengänge. Diese Strahlengänge, die Schallquelle und Empfänger verbinden, besitzen unterschiedliche Längen, so dass Signale über die verschiedenen Wege den Empfänger nicht gleichzeitig erreichen. Die Dauer der empfangenen Signale nimmt entsprechend mit der Entfernung von der Schallquelle zu. Das Ausmaß dieser sogenannten Signalstreckung wurde vom Ausbreitungsmodell leicht unterschätzt. Für Airguns, die über dem australischen Festlandsockel eingesetzt wurden, wurde die höchste Korrelation mit dem SOFAR-Kanal (Sound Fixing and Ranging) gefunden, wenn die Wassertiefe im Bereich von 300 bis 700 Metern lag, woraus sich sehr große Ausbreitungsdistanzen ergeben. Es wurde festgestellt, dass Übertragungsverluste in der Region südlich der Polarfront maßgeblich durch die Schallstreuung an der Oberfläche, ausgelöst durch Windwellen beeinflusst wird. Die validierten Ausbreitungsmodelle ermöglichen es, die empfangenen Schallpegel der Airgun- und Vokalisierungssignale am Ohr des Tieres für jede Entfernung zur Airgun sowie zu vokalisierenden Artgenossen vorherzusagen. Ein psychophysisches Modell basierend auf einem Spektrogramm-Korrelationsempfänger wurde entwickelt, um die zeitlichen und spektralen Auflösungseigenschaften des tierischen Hörvermögens widerzuspiegeln. Das Modell sagt vorher, dass Kommunikationsreichweiten von Blau- und Finnwalen in Entfernungen zwischen 1000 und 2000 Kilometern von dem Airgunmessungen, noch erheblich beeinträchtigt sein können. Für den Einsatz von Airguns in einer Entfernung von 2000 km vom hörenden Individuum modelliert es eine Reduzierung der Detektionsreichweite für Z-Rufe von Blauwalen in der Antarktis von 40 km (natürliche Kommunikationsreichweite unter Bedingungen mit hohem Umgebungsgeräusch) auf 15 km. Der Kontext, in dem Blauwal-Z-Rufe und Finnwal-20-Hz-Rufe erzeugt werden, zeigt, dass diese Rufe wichtige Funktionen für die Paarung und möglicherweise Nahrungssuche haben und somit eine Langstreckenkommunikation erfordern. Bei Arten mit hochfrequenten oder breitbandigen Lautäußerungen wie Schwertwalen und Weddellrobben hängt das Ausmaß der Kommunikationsmaskierung davon ab, wie stark Tiere von dem tieffrequenten Anteil der Lautäußerungen abhängig sind, um biologisch relevante Informationen zu extrahieren. Diese Abhängigkeit wurde bislang jedoch noch nicht untersucht. Quelle: Forschungsbericht
Für das Umweltbundesamt wurden Mess- und Analyseleistungen zur Ermittlung der Geräusche-missionen von Kfz mittels statistischer Vorbeifahrtmessung zur Fortschreibung einer langjährigen Zeitreihe durchgeführt. Hierzu wurden Messungen nach dem in DIN EN ISO 11819-1: Akustik - Messung des Einflusses von Straßenoberflächen auf Verkehrsgeräusche - Teil 1: Statistisches Vorbeifahrtverfahren", 1997, beschriebenen Verfahren durchgeführt. Die Messungen wurden an insgesamt 30 Messpunkten für jeweils mindestens 1000 Fahrzeuge durchgeführt. Insgesamt wurden also ca. 30.000 Fahrzeuge (PKW, LKW und Motorräder) gemessen. Da der Einfluss von Fahrzeugeigenschaften auf die Vorbeifahrtgeräusche im Fokus stand wurden die Messungen durchwegs auf nicht beschädigten oder geräuschmindernden Fahrbahnbelägen durchgeführt, die zum Zeitpunkt der Messungen dem Stand der Technik entsprachen. Die Messpunkte unterschieden sich hinsichtlich Steigung, zulässiger Höchstgeschwindigkeit und Fahrverhalten (Konstantfahrt, beschleunigte Vorbeifahrt). Zusätzlich zur akustischen Messung wurden die meteorologischen Randbedingungen, die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Abstand zum Messmikrofon (bei Motorrädern) und das amtliche Kennzeichen des Fahrzeugs aufgezeichnet. Über das amtliche Kennzeichen und einer Datenabfrage beim Kraftfahrtbundesamt konnten zu jeder gemessenen Vorbeifahrt die technischen Daten des Fahrzeugs ermittelt werden. Die statistische Analyse dieser Untersuchung ist in diesem Bericht dargestellt.<BR>Quelle: Forschungsbericht
In the coming year, the Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) plans to carry out 3D seismic measurements in the vicinity of the Asse II mine. The measuring area covers 37.5 square kilometres and includes the villages of Klein Biewende, Remlingen, Wittmar, and parts of Sottmar in the area south-west of the Asse mountain range as well as the villages of Groß Vahlberg, Mönchevahlberg, Weferlingen, and parts of Dettum north-east of the mountain range. In order to carry out the necessary field measurements, the consent of the land owners and managers is required. Since the beginning of November 2018, IPS Informations & Planungsservice GmbH has been on the road in the measurement area on behalf of the BGE in order to provide information about the work and to obtain the necessary access rights for the properties. Around 45,500 receiver stations (geophones) are to be installed in the measurement area. During the measurement period from October 2019 to March 2020, sound waves will be emitted from around 40,000 excitation points. These are generated by “vibro vehicles” or by small explosive charges in boreholes and reflected by the geological strata underground. The evaluation of the data provides important information about the geological structure of the Asse mountain range. These are an elementary prerequisite for the planning and approval of the retrieval of radioactive waste from the Asse II mine. The reflected sound waves are registered and stored in the geophones. The BGE is a federally owned company within the portfolio of the Federal Environment Ministry. On 25 April 2017, the BGE assumed responsibility from the Federal Office for Radiation Protection as the operator of the Asse II mine and the Konrad and Morsleben repositories. Its other tasks include searching for a repository site for the disposal of high-level radioactive waste produced in Germany on the basis of the Repository Site Selection Act, which entered into force in May 2017. The managing directors are Stefan Studt (Chair), Steffen Kanitz (Deputy Chair) and Dr Thomas Lautsch (Technical Manager).
Verweis auf das Angebot www.laerm-monitoring.de
Beitrag im Rahmen der FKTG: Wie kann die Vergleichbarkeit von seismischen und physikalischen Bohrungen gewährleistet werden? Stellungnahme der BGE: Primär messen seismische Verfahren die Laufzeiten von Schallwelle im Untergrund und können daher auch nicht unmittelbar mit einer Bohrung verglichen werden. Jedoch können durch spezielle Datenbearbeitungsverfahren seismische Daten auch in Tiefenangaben überführt werden. Dazu dienen beispielsweise Schallmessungen in Bohrlöchern (z. B. sogenannte Checkshots oder Sonic-Logs), sodass dann Bohrungen und seismische Verfahren miteinander verglichen werden können. Es lassen sich anschließend Reflektoren in seismischen Daten gewissen Gesteinen aus Bohrungen zuordnen. Initiale Rückmeldung im Rahmen der FKTG: nicht vorhanden. Stellungnahme einer externen Prüfstelle:nicht vorhanden.
Der Messbericht „Tieffrequente Geräusche inkl. Infraschall von Windkraftanlagen und anderen Quellen“ wurde 2016 durch die LUBW Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg veröffentlicht. Anlass zur Durchführung des Messprojekts war die zum Teil emotional geführte Diskussion um mögliche Gesundheitsgefährdungen durch Infraschall. Im Rahmen des Messprojekts wurden zahlreiche Messungen an Windkraftanlagen und anderen Quellen durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchungen sind im Messbericht zusammengefasst und tragen zur Versachlichung der Diskussion bei. Die FAQ greifen Fragen zum Messbericht auf, die immer wieder an uns herangetragen werden, aber auch Behauptungen, die nicht den Tatsachen entsprechen. Dabei versuchen wir in allgemein verständlicher Form Antworten zu geben bzw. Sachverhalte klarzustellen. Die FAQ-Einträge auf dieser Seite werden bei Bedarf aktualisiert und erweitert. Frage: Enthält Ihr Bericht auch schmalbandige Auflösungen von Frequenzspektren? Werden also Spitzen berücksichtigt? Wie wirkt sich die Darstellung in Terzbandpegeln aus? Können dadurch Spitzen weggemittelt oder unterdrückt werden? Antwort: Generell gibt es Frequenzanalysen unterschiedlicher Auflösung. Schmalbandspektren lösen die Frequenzen eines Geräuschs fein auf, Terzbandspektren zeigen eine mittlere Auflösung und Oktavbandspektren ermöglichen eine grobe Übersicht. Der Pegelwert für Terz- und Oktavbänder wird durch energetisches Aufsummieren der in einem Band enthaltenen Geräuschanteile bestimmt. Dieser Wert ist in der Regel höher als der höchste Einzelwert einer Frequenz innerhalb eines Bandes. Durch die geringere Frequenzauflösung bei der Darstellung in Terzbändern sind Pegelspitzen, die im Schmalbandspektrum hervortreten, im Terzspektrum nicht wiederzufinden. Sie tragen jedoch zum Pegel des Terzbandes bei. Eine „Wegmittelung“ des Spitzenwertes, etwa im Sinne einer Durchschnittsbildung aus höheren und niedrigeren Messwerten, erfolgt bei diesem Vorgehen nicht. Im Messbericht der LUBW sind zu jeder gemessenen Windenergieanlage schmalbandige Spektren mit einer Auflösung von 0,1 Hz dargestellt. Die zwischen 1 Hz und 8 Hz teilweise deutlich sichtbaren Maxima entsprechen der Durchgangsfrequenz des Rotorblattes bzw. ihren ganzzahligen Vielfachen, den sogenannten Obertönen. Sie sind in der folgenden Abbildung 1 dargestellt. Abbildung 2 zeigt die drei genannten Arten der Frequenzanalyse für Geräusche einer Windkraftanlage. Dargestellt sind das Oktavspektrum, das Terzspektrum sowie das Schmalbandspektrum für einen identischen Zeitraum. Die Darstellung in Form von Terzspektren ist notwendig, um Messergebnisse mit der Wahrnehmungsschwelle des Menschen vergleichen zu können. Diese Schwelle bezieht sich ebenfalls auf einzelne Terzbänder. Stand: Januar 2019 Frage: Sind die verwendeten Normen und Verfahren geeignet, die Immissionen von Windkraftanlagen zu erfassen? So wird in der öffentlichen Diskussion die DIN 45680 (Vorschrift zur Messung und Beurteilung tieffrequenter Geräuschimmissionen) manchmal in Frage gestellt, da bei ihrer Anwendung der Infraschallbereich weitgehend ignoriert werden soll. Antwort: Die im Immissionsschutz eingesetzten Messgeräte und Messverfahren entsprechen den Anforderungen des Mess- und Eichgesetzes. Sie gewährleisten genaue und reproduzierbare Ergebnisse. Die Erhebungen und Auswertungen wurden gemäß IEC 61400-11 Ed. 2.1 und der Technischen Richtlinie für Windenergieanlagen „Teil 1: Bestimmung der Schallemissionswerte“ der FGW e.V. durchgeführt. Als Infraschall bezeichnet man die Geräuschanteile unterhalb 20 Hz. Messungen gemäß DIN 45680 berücksichtigen den Bereich bis herab zu 8 Hz. Die an den Windkraftanlagen eingesetzten Spezialmikrofone liefern aber auch unter 8 Hz verlässliche Pegelwerte. Die Auswertung und Darstellung der erfassten Geräusche wurde daher bis herab zu 1 Hz vorgenommen. Das bedeutet, dass bei den LUBW-Messungen der Infraschallbereich zwischen 1 Hz und 20 Hz abgedeckt wurde. Die technischen Anforderungen, Regelwerke und Methoden sind im Messbericht im Detail dokumentiert. Frage : Trifft Infraschall aufgrund seiner großen Wellenlänge nicht erst in mehreren hundert Metern auf dem Boden auf? Wie muss der Abstand zwischen Windkraftanlage und Mikrofon sein, um Infraschall zu erfassen? Bei welchen Windgeschwindigkeiten wurde gemessen? Antwort : Die Wellenlänge von Infraschall liegt je nach Frequenz zwischen 17 m und mehreren hundert Metern. Unabhängig hiervon ist Infraschall jedoch auch in der Näher der Quelle messbar. Die Wellenlänge gibt nicht an, wo der Schall auf den Boden auftrifft; er breitet sich in alle Richtungen aus. Bei entsprechend langer Messdauer wird auch der sehr langwellige Infraschall erfasst. Die Abbildung zeigt Schmalbandspektren des Hintergrundgeräuschs (grün) sowie des Gesamtgeräuschs (violett) gemessen in 150 m Entfernung. Es ist deutlich zu erkennen, dass das Gesamtgeräusch Spitzen im Bereich der Rotordurchgangsfrequenz sowie deren Obertöne aufweist. Diese Spitzen fehlen im Hintergrundgeräusch, so dass eine eindeutige Zuordnung zum Infraschall möglich ist, der durch die Windkraftanlagen verursacht wird. In 700 m Entfernung konnte keine relevante Änderung der Infraschallpegel beim Ein- und Ausschalten der WEA festgestellt werden. Dies bedeutet nicht, dass kein Infraschall von Windkraftanlagen mehr vorhanden ist. Vielmehr wird dieser Anteil vom Hintergrundgeräusch überdeckt. Die Messungen erfolgten bei Windgeschwindigkeiten im Bereich von 4,5 m/s bis 10,5 m/s, bezogen auf 10 m Höhe. Dieses Vorgehen entspricht dem geltenden Regelwerk (IEC 61400-11 Ed. 2.1) und gewährleistet, dass die Geräuschemissionen der Windenergieanlage über alle wesentlichen Betriebsphasen erfasst werden. Stand: Februar 2019 Frage : Warum wurden für die Messungen im Rahmen des Infraschall-Messprojekts keine Mikrobarometer verwendet? Mit mikrobarometrischen Messverfahren soll sich Infraschall wesentlich besser detektieren lassen. Antwort : Bei unseren Messungen wurden Spezialmikrofone verwendet, die den Schall ab etwa 0,5 Hz erfassen und den gesamten relevanten Infraschall- und Hörschallbereich bis 20 kHz abdecken. Der Messbereich von Mikrobarometern beginnt bei etwa 0,05 Hz, endet aber bereits bei ca. 10 Hz. Dem Vorteil, im Bereich ab 0,05 Hz messen zu können, stehen als Nachteile ein stark eingeschränkter Frequenzbereich und eine geringere Empfindlichkeit gegenüber. Bei Lärmmessungen ist es daher nicht zweckmäßig, die standardmäßig eingesetzten eichfähigen Schallpegelmesser durch Mikrobarometer zu ersetzen. Zudem ist durch die Erweiterung des Frequenzbereichs auf 0,05 Hz kein Zusatznutzen erkennbar. Im Jahr 2006 hat die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) mit derartigen Sensoren Messungen an einer Windkraftanlage durchgeführt. Anlass dafür waren jedoch nicht Bedenken wegen möglicher gesundheitlicher Beeinträchtigungen, sondern Befürchtungen, dass das von der BGR betriebene hoch empfindliche Messsystem zur Überwachung weltweiter Kernwaffen-Tests in seiner Funktion beeinträchtigt werden könnte. Auf den Internetseiten der LUBW befasst sich die Frage 2 der FAQ Windenergie und Schall ausführlich mit diesem Thema. Stand: Februar 2019 Frage : Der Messbericht geht nur unzureichend auf die von Windkraftanlagen ausgehenden Erschütterungen ein. Dabei ist doch bekannt, dass im Umkreis von 10 km um seismografische Stationen keine Windkraftanlagen betrieben werden dürfen. Warum wurde nicht umfassender gemessen? Antwort : Erschütterungs- und Schwingungsmessungen waren nicht primäres Ziel des Infraschall-Messprojekts. Windkraftanlagen können, wie andere Anlagen auch, Schwingungen in den Untergrund übertragen. Dies kann hochempfindliche seismografische Messstationen im Umkreis von einigen Kilometern stören. Das Niveau der Infraschallpegel in 10 bis 20 km Abstand von Windkraftanlagen liegt im Bereich der Empfindlichkeitsschwelle dieser seismischen Messsysteme. Sie ist um viele Zehnerpotenzen niedriger als das auditive System des Menschen. Das Ergebnis der durchgeführten Erschütterungsmessung zeigt, dass die von Windkraftanlagen ausgehenden Schwingungen messtechnisch nachweisbar sind. Sie sind jedoch bereits in einem Abstand von 300 m so gering, dass Überschreitungen der vorgegebenen Anhaltswerte nicht zu erwarten sind und damit auch keine erheblichen Belästigungen im Sinne des Bundes-Immissionsschutzgesetzes. Es sind keine Fälle bekannt, in denen Schwingungen von Windkraftanlagen durch den Boden übertragen wurden und zu erheblichen Belästigungen oder Überschreitungen der Anhaltswerte geführt haben. Stand: Februar 2019 Frage: Es gibt die Aussage, dass Infraschall nicht nur durch das Ohr, sondern über Vibrationen des Gehirns und innerer Organe unterbewusst wahrgenommen wird. Wieso wird als Bezugswert dennoch die Wahrnehmungsschwelle verwendet, die zudem Frequenzen unter 10 Hz nicht berücksichtigt? Antwort: Um die Ergebnisse der Messungen einzuordnen, erfolgt im Messbericht ein Vergleich mit der Wahrnehmungsschwelle des Sinnesorgans Ohr. Für Frequenzen zwischen 8 Hz und 125 Hz wurde die Wahrnehmungsschwelle laut Tabelle 2 der DIN 45680 (Entwurf 2013) verwendet. Die dort niedergelegten Werte liegen 10 dB unter der in DIN ISO 226 angegebenen Normalkurve für die Hörschwelle. Für den Frequenzbereich zwischen 1,6 Hz und 6,3 Hz wurden abgesicherte Schwellenwerte aus der Fachliteratur herangezogen. Die angegebenen Frequenzwerte beziehen sich auf die Mittenfrequenz des jeweiligen Terzbandes. Informationen zur Wahrnehmungsschwelle finden sich in Tabelle A3-1 des Anhangs 3 zum Infraschall-Messbericht . Für Effekte der unterbewussten Wahrnehmung von Infraschall durch das Gehirn und andere Organe liegen keine wissenschaftlich abgesicherten Erkenntnisse vor. Mögliche Schwellenwerte für solche Effekte können daher nicht definiert werden. Stand: Januar 2019 Frage : Warum fehlen genaue Angaben zur Umgebung der Messorte für die Messungen im freien Feld / am Waldrand / im Wald? Antwort : Tatsächlich werden im Messbericht keine genauen Ortsangaben zu den Messungen der natürlichen Quellen gemacht. Auswahlkriterium für die Standorte war eine möglichst geringe Beeinträchtigung der Messungen durch störende Fremdgeräusche wie z. B. Straßenverkehr. Es wurden also Standorte ausgewählt, die so ruhig wie möglich gelegen sind, so dass die Naturgeräusche dominieren. Bei den ausgewählten Messpunkten handelt es sich um Standorte in der Umgebung von Würzburg. Die nächstgelegene Bundesstraße findet sich in ca. 1,1 km Entfernung, die Autobahn A3 ist ca. 2,5 km entfernt. In der Umgebung gibt es auch Gewerbegebiete, die sich alle in einer Entfernung von ca. 2,5 km befinden. Stand: Februar 2019 Frage : In der ZDF-Dokumentation „Planet e. Infraschall – Unerhörter Lärm" vom 04.11.2018 wird gesagt, im Messbericht der LUBW seien Messkurven durch die Zusammenfassung von Messwerten in Frequenzbändern geglättet worden. Außerdem wird die DIN 45680 (Vorschrift zur Messung und Beurteilung tieffrequenter Geräuschimmissionen) in Frage gestellt. Stimmt es, dass bei deren Anwendung der Infraschallbereich weitgehend ignoriert wird und dass Frequenzen zusammengefasst und Spitzen dadurch geglättet werden? Antwort : Nein, die ZDF-Dokumentation zieht unzutreffende Schlussfolgerungen. Sämtliche Ergebnisse der Messungen an Windkraftanlagen sind im Messbericht der LUBW auch als Schmalbandspektren abgebildet, d. h. die Frequenzen wurden nicht zusammengefasst (vergleiche auch FAQ Nr. 1 „Keine schmalbandige Auflösung?“ ). Die Messungen der LUBW decken den Infraschallbereich zwischen 1 Hz und 20 Hz ab. Auch bei Messungen gemäß DIN 45680 wird Infraschall zu einem großen Teil berücksichtigt, nämlich im Frequenzbereich zwischen 8 Hz und 20 Hz. Die Zusammenfassung in Terzbändern ist stets erforderlich, wenn Vergleiche mit der Wahrnehmungsschwelle vorgenommen werden sollen. Die Sichtbarkeit von „Spitzen“ in einem Schmalbandspektrum ist allein kein Nachweis für relevante Schallwirkungen auf den Menschen. Die im Messbericht der LUBW zugrunde gelegten Normen und Richtlinien sind in der FAQ Nr. 2 „Angewendete Normen und Richtlinien“ erläutert. Stand: August 2020 Frage: Ergebnisse der Untersuchungen der LUBW zu Infraschall von Windkraftanlagen wurden in den vergangenen Jahren mit Hinweis auf Untersuchungen der Bundesanstalt für Geowissenschaft (BGR) in Zweifel gezogen. Die BGR hat mit Mikrobarometern auch sehr viel höhere Infraschallpegel gemessen, als im Infraschall-Messprojekt der LUBW mit Mikrofonen gemessen werden konnten. Woran liegt das? Antwort: Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) publizierte im Jahr 2005 die Studie „Der unhörbare Lärm von Windkraftanlagen“ und darauf aufbauend im Jahr 2016 eine englischsprachige Studie „The influence of periodic wind turbine noise on infrasound array measurements“. Die in diesen Studien veröffentlichen Schalldruckpegel, die mit Mikrobarometern gemessen und für größere Windkraftanlagen und größere Entfernungen teilweise hochgerechnet wurden, sorgten seit vielen Jahren für Irritationen, lagen sie doch um mehrere Größenordnungen über den mit Mikrofonen gemessenen Infraschallpegeln anderer Institutionen wie z. B. beim Infraschallmessprojekt der LUBW. Diese Diskrepanz wurde von der BGR aufgeklärt: „Bei der Berechnung der Schalldruckpegel ist der BGR ein systematischer Fehler unterlaufen. Dieser passierte bei der Umwandlung der ursprünglich berechneten Ergebnisse in eine in der Akustik gängige Größe. Dabei wurden sowohl die WEA-Störsignale als auch die für die BGR-Messaufgabe maßgeblichen Signale gleichermaßen um 36 Dezibel überschätzt“, erläutert die BGR in ihrer Pressemitteilung vom 27. April 2021 . Bezogen auf die Schallleistung von Windenergieanlagen entspricht das einer rund 4000fachen Überschätzung der tatsächlichen Werte. Die um den Rechenfehler bereinigten Werte der BGR liegen nun in derselben Größenordnung wie die Ergebnisse der Messungen der LUBW. Stand: Mai 2021
Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg Eichung und Kalibrierung von Schallpegelmessern L Hinweise zur Anwendung in der öffentlichen Verwaltung gerichtet ist. Der amtliche Verkehr umfasst auch die Am 1. Januar 2015 traten das Mess- und Eichgesetz vom Erstattung von Gutachten für staatsanwaltschaftliche 25. Juli 2013 (MessEG) [1] und die Mess- und Eichver- oder gerichtliche Verfahren oder in Schiedsverfahren [5]. ordnung vom 11. Dezember 2014 (MessEV) [2] in Kraft. Vor diesem Hintergrund soll dieses Informationspapier Soll also beispielsweise die Messung Grundlage im Ver- den Verwaltungs- und Vollzugsbehörden, die Schall waltungsverfahren sein, muss ein geeichtes Gerät ver- pegelmesser verwenden, Hinweise und Erläuterungen wendet werden. Der Einsatz nicht geeichter Schallpegel- zur aktuellen Rechtslage und zur Kalibrierung von messer bei „orientierenden“ Messungen ist folglich nur Schallpegelmessern geben. insoweit möglich, als auf die Ergebnisse keine Maßnah- men oder Entscheidungen gestützt werden. 1. WORUM GEHT ES? 2. EICHPFLICHT Schallpegelmesser, die zur Verwendung im amtlichen Verkehr bestimmt sind, unterliegen dem MessEG und der MessEV [3]. Schallpegelmesser, die von Verwaltungs- und Vollzugsbehörden entsprechend verwendet werden, sind folglich eichpflichtig. Die im Gesetz vorgesehenen Ausnahmen, bei denen MessEG und MessEV im amt- lichen Verkehr nicht anzuwenden sind [4], sind in diesen Fällen nicht einschlägig. Geeichte Schallpegelmesser müssen auch bei Messungen im öffentlichen Interesse eingesetzt werden. Dabei han- delt es sich um Messvorgänge außerhalb des geschäft- lichen und amtlichen Verkehrs, bei denen die Verwen- dung eines dem MessEG und der MessEV entspre- chenden Messgeräts durch Rechtsvorschrift angeordnet ist [6]. Auch in Vorschriften wie beispielsweise der TA Lärm Amtlicher Verkehr ist jede von einer Behörde oder in oder der 18. BImSchV ist der Einsatz geeichter Schallpe- ihrem Auftrag zu öffentlichen Zwecken vorgenommene gelmesser ausdrücklich vorgesehen. Auch hier sind Mess- Handlung, die auf eine Rechtswirkung nach außen ergebnisse Grundlage für amtliche Entscheidungen. 3. EICHUNG4. KALIBRIERUNG Bei einer Eichung werden Messgeräte auf Einhaltung der Eichvorschriften, vor allem hinsichtlich bestimmter messtechnischer Vorgaben und Fehlergrenzen geprüft. Sie wird ausschließlich von Eichbehörden durchgeführt und besteht aus einer eichtechnischen Prüfung nach § 37 MessEV und dem Aufbringen des Eichkennzeichens auf dem Messgerät nach § 38 MessEV. Kostenpflichti- ge Eichungen von Schallpegelmessern und zugehörigen Schallkalibratoren werden in Deutschland zurzeit von folgenden Stellen durchgeführt: Bayerisches Landesamt für Maß und Gewicht [7] Landesbetrieb Mess- und Eichwesen Nordrhein-Westfalen [8] Landesamt für Mess- und Eichwesen Berlin-Brandenburg [9]Zur Gewährleistung ausreichender Messsicherheit for- dern Normen und Messvorschriften regelmäßige Quali- tätskontrollen. Diese erfolgen durch anlassbezogene oder nach einem Zeitplan angesetzte Kalibrierungen. Es ist zu unterscheiden zwischen eigenhändig durchgeführten akustischen Kalibrierungen unter Verwendung des zum Messgerät gehörenden Kalibrators und Kalibrierungen durch externe Stellen. Eine Kalibrierung ersetzt nicht die amtliche Eichung, ergänzt diese jedoch im Hinblick auf eine kontinuierliche Qualitätssicherung. Im Folgenden werden die verschiedenen Arten einer Kalibrierung beschrieben und wesentliche Unterschiede erläutert. 4.1 DEUTSCHE AKKREDITIERUNGSSTELLE (DAkkS) Von der Deutschen Akkreditierungsstelle GmbH Wesentliche Aspekte und Vorgaben des MessEG und der (DAkkS) akkreditierte und überwachte Kalibrierlabora MessEV sind: torien erfüllen den international anerkannten hohen Die Eichfrist eines Schallpegelmessers beträgt zwei Qualitätsstandard der DIN EN ISO/IEC 17025 [16]. Die Jahre [10]. Der Verwender hat die Einhaltung der von diesen privaten Stellen durchgeführten Kalibrierun Eichfrist sicherzustellen [11]. Die neugestalteten gen sind – vergleichbar mit amtlichen Eichungen – Eichkennzeichen geben den Zeitpunkt der zuletzt auf Normale des nationalen Metrologie-Instituts (in durchgeführten Eichung wieder. Deutschland ist dies die Physikalisch-Technische Bun- desanstalt, PTB) rückführbar. Akkreditierte Laboratorien Für neu erworbene Schallpegelmesser – und zwar können grund sätzlich alle Schallpegelmesser kalibrie- sowohl mit nach 2014 ausgefertigten Baumuster ren, unabhängig von etwaigen Baumuster- oder Bauar- prüfbescheinigungen als auch mit vor 2014 erteilten tenprüfungen, wie sie für Eichungen vorgegeben sind. Bauartzulassungen – wird die Ersteichung durch eine Die von akkre ditierten Kalibrierlaboratorien durchge- Konformitätsbewertung mit Konformitätserklärung führten Kalibrierungen von Schallpegelmessern ersetzen und -kennzeichnung ersetzt [12]. Diese ist einschließ- nicht deren Eichungen, wie auch umgekehrt die DAkkS lich der Eichfrist einer amtlichen Eichung gleich- Eichun gen derzeit nicht automatisch als rückgeführte gesetzt. Nach Ablauf der ersten Eichfrist nach der Kalibrierungen anerkennt. Konformitätsbewertung ist eine Eichung des Gerätes notwendig. 4.2 WERKSKALIBRIERUNG Der Nutzer eines neuen konformitätsgeprüften Schallpegelmessers ist verpflichtet, dessen Verwen dung innerhalb von sechs Wochen bei der zustän- digen Eichbehörde anzuzeigen [13]. Hierzu kann er sich eines elektronischen Verfahrens via Internet bedienen [14].Eine Werkskalibrierung unterliegt selbstauferlegten Regeln der Qualitätssicherung des Kalibrierlabors beim Gerätehersteller. In der Regel wird sie auf Prüfnormale zurückgeführt, die einer regelmäßigen Prüfmittelüberwa- chung unterliegen. Der Verwender von Messgeräten muss sicherstel- len, dass Nachweise über erfolgte Wartungen, Reparaturen oder sonstige Eingriffe am Messgerät gefertigt und aufbewahrt werden [15].4.3 AKUSTISCHE KALIBRIERUNG Gemäß Anhang A.3.5 der TA Lärm sind „Messgeräte sowie Maßnahmen zur Sicherung einer ausreichenden Messsicherheit“ im Messbericht zu dokumentieren. Die 2 Eichung und Kalibrierung von Schallpegelmessern © LUBW akustische Kalibrierung mit dem zum Messgerät gehö- renden geeichten Kalibrator wird jedem Anwender daher dringend empfohlen. Hierbei werden Funktion und Messgenauigkeit des Schallpegelmessers bei der Fre- quenz 1 kHz überprüft. Diese Kalibrierung ist vor und nach einer Messung durchzuführen. Ihr Ergebnis ist zu dokumentieren. QUELLEN [1] [2] [3] Gesetz über das Inverkehrbringen und die Bereit- stellung von Messgeräten auf dem Markt, ihre Ver- wendung und Eichung sowie über Fertigpackungen (Mess- und Eichgesetz – MessEG) vom 25. Juli 2013 (BGBl. I S. 2722, 2723), zuletzt geändert durch Artikel 1 des Gesetzes vom 11. April 2016 (BGBl. I S. 718) [8]Internet: www.lbme.nrw.de [9]Internet: www.lme.berlin-brandenburg.de [10] § 34 Abs. 1 MessEV [11] § 31 Abs. 2 Nr. 3 und § 37 Abs. 1 MessEG Verordnung über das Inverkehrbringen und die [12] § 11 Abs. 2 in Verbindung mit § 14 Abs. 4 sowie Bereitstellung von Messgeräten auf dem Markt Anlage 4 MessEV; Konformitätsbewertungsstellen sowie über ihre Verwendung und Eichung (Mess- sind derzeit die unter Nr. 3 genannten Instituti- und Eichverordnung – MessEV) vom 11. Dezember onen 2014 (BGBl. I S. 2010, 2011), zuletzt geändert durch Artikel 16 Absatz 7 des Gesetzes vom 10. März 2017 [13] § 32 Abs. 1 MessEG (BGBl. I S. 420) [14] Internetportal für das gesetzliche Messwesen in §§ 1 und 4 MessEG in Verbindung mit § 1 Abs. 1 Deutschland – Eingabeseite der Verwenderanzeige Nr. 11 und Abs. 2 Nr. 1 MessEV nach § 32 MessEG: www.eichamt.de [4]§ 5 Abs. 2 Satz 1 Nrn. 7 und 8 sowie Satz 2 MessEV [15] § 31 Abs. 2 Nr. 4 MessEG [5]§ 6 Nr. 1 MessEV [6]§ 6 Nr. 9 Mess EV [7]Internet: www.lmg.bayern.de [16] DIN EN ISO/IEC 17025: Allgemeine Anforderun- gen an die Kompetenz von Prüf- und Kalibrierla- boratorien, Ausgabe 2005-08, mit Berichtigung 2, Ausgabe 2007-05 © LUBW Eichung und Kalibrierung von Schallpegelmessern 3
Grundsätzlich bestehen zur Ermittlung von Geräuschen zwei Möglichkeiten zur Verfügung. Zum einen sind das Messungen und zum anderen Prognosen. Wie Geräuschimmissionen zu ermitteln sind, ist im Detail im Anhang A der TA-Lärm geregelt. Für die Ermittlung und Beurteilung von Geräuschimmissionen sind der Beurteilungspegel und einzelne kurzzeitige Geräuschspitzen maßgebend. Diese müssen die Immissionsrichtwerte am maßgeblichen Immissionsort unterschreiten. Die Grundlage der Beurteilung von Geräuschimmissionen bildet der Beurteilungspegel L r . Dieser wird in Anlehnung an die DIN 45645-1, Ausgabe Juli 1996, nach der Gleichung (1) gebildet. In diesen Wert gehen Einwirkzeiten und Zuschläge für besondere Störwirkung wie Impuls- und Tonhaltigkeit als auch Zuschläge für Tageszeiten mit erhöhter Empfindlichkeit ein. Er wird nach der nachfolgenden Gleichung berechnet. mit T j Teilzeit j N Zahl der gewählten Teilzeiten L Aeq,j Mittelungspegel während der Teilzeit T j C met meteorologische Korrektur nach DIN ISO 9613-2, Entwurf Ausgabe September 1997, Gleichung (6) K T,j Zuschlag für Ton- und Informationshaltigkeit nach den Nummern A.2.5.2 (Prognose) oder A.3.3.5 (Messung) in der Teilzeit T j K I,j Zuschlag für Impulshaltigkeit nach den Nummern A.2.5.3 (Prognose) oder A.3.3.6 (Messung) in der Teilzeit T j K R,j Zuschlag für Tageszeiten mit erhöhter Empfindlichkeit nach Nummer 6.5 in der Teilzeit T j Nicht nur eine Dauerbeschallung, sondern auch einzelne Geräuschspitzen z.B. ein Knall, können erheblich belästigend sein. Daher gibt es ergänzend zu den Anforderungen an die Beurteilungspegel auch Anforderungen an den Spitzenpegel. Dies ist der höchste von der Anlage verursachte Pegel, in der Regel mit einer sehr kurzen Einwirkdauer. Die maßgeblichen Immissionsorte liegen bei bebauten Flächen außen und 0,5 m vor der Mitte des geöffneten Fensters des am stärksten betroffenen schutzbedürftigen Raumes. Bei Flächen die keine Gebäude mit schutzbedürftigen Räumen enthalten, ist der maßgebliche Immissionsort an dem am stärksten betroffenen Rand der Fläche, wo Gebäude mit schutzbedürftigen Räumen erstellt werden dürfen. Ist die zu beurteilende Anlage baulich mit schutzbedürftigen Räumen verbunden ist der am stärksten betroffenen schutzbedürftigen Raum der maßgebliche Immissionsort. Diese Konstellation tritt auch bei einer Körperschallübertragung sowie bei der Einwirkung durch tieffrequente Geräusche auf. Dies gilt auch bei einer Körperschallübertragung sowie bei der Einwirkung durch tieffrequente Geräusche. Geräusche, die beispielsweise von einer Kreissäge (Tonhaltigkeit), einer Lautsprecherdurchsage bzw. Musik (Informationshaltigkeit) sowie dem Hämmern (Impulshaltigkeit) ausgehen, verursachen eine erhöhte Störwirkung. Die Kreissäge kennzeichnet sich durch einen unangenehm hohen Ton. Durch die Durchsagen und die Musik wird man ungewollt dazu gezwungen, zuzuhören. Das ständige Durchbrechen ruhiger Phasen durch das Hämmern verursacht eine erhöhte Störwirkung. Diese zusätzlichen Störwirkungen werden durch Zuschläge berücksichtigt. Darüber hinaus werden Geräuscheinwirkungen werktags zwischen 6:00- und 7:00 Uhr und in der Zeit von 20:00 bis 22:00 Uhr sowie an Sonn- und Feiertagen zwischen 6:00 und 9:00 Uhr, zwischen 13:00 und 15:00 Uhr und zwischen 20:00 und 22:00 Uhr in Wohn- und Kurgebieten als besonders störend eingestuft. Diese Zeiten werden mit einem Zuschlag von K R = 6dB beaufschlagt. Zuschläge für die Ton- und Informationshaltigkeit sowie für die Impulshaltigkeit von Geräuschen, werden nach dem subjektiven Höreindruck des Sachverständigen vergeben. Der Zuschlag für die Ton- und Informationshaltigkeit K T beträgt, entweder 0 dB, 3 dB oder 6 dB. Der Zuschlag für die Impulshaltigkeit wird aus der Differenz K i = L AFTeq - L Aeq berechnet, sofern der Sachverständige das Geräusch als impulshaltig einstuft. Für Schallpegelmessungen dürfen nur geeichte Schallpegelmesser der Klasse 1 nach DIN EN 60651, Ausgabe Mai 1994 bzw. der DIN EN 60804, Ausgabe Mai 1994 und geeichte Schallpegelmesseinrichtungen (z. B. Mikrofone) im Sinne des Abschnitts 3 der Anlage 21 zur Eichordnung, eingesetzt werden. Messwertarten Bei Schallmessungen nach der TA-Lärm wird in der Regel die Frequenzbewertung A und die Zeitbewertung F nach DIN EN 60651, Ausgabe Mai 1994, verwendet. Für die Beurteilung der Geräuschimmissionen sind der L Aeq , L AFmax , L AFTeq , und der L AF95 zu ermitteln. L Aeq Der Mittelungspegel L Aeq ist der nach DIN 45641, Ausgabe Juni 1990, aus dem zeitlichen Verlauf des Schalldruckpegels oder mit Hilfe von Schallpegelmessern nach DIN EN 60804, Ausgabe Mai 1994, gebildete zeitliche Mittelwert des Schalldruckpegels. Dient als Grundlage für die Berechnung des Beurteilungspegels. L AFmax Durch ein Einzelereigniss hervorgerufener Maximalwert des Schalldruckpegels, die im bestimmungsgemäßen Betriebsablauf auftreten. Dient zur Beurteilung von Geräuschspitzen L AFTeq Der Taktmaximalpegel L AFT (t) ist der Maximalwert des Schalldruckpegels L AF (t) während der zugehörigen Taktzeit T; die Taktzeit beträgt 5 Sekunden. Der Taktmaximal-Mittelungspegel L AFTeq ist der nach DIN 45641, Ausgabe Juni 1990, aus den Taktmaximalpegeln gebildete Mittelungspegel. Für die Ermittlung des Zuschlags für die Impulshaltigkeit K i = L AFTeq - L Aeq L AF95 Perzentilpegel während 95 % der Messzeit wurde der Pegel erreicht oder überschritten, beschreibt den Hintergrundpegel in der Messperiode Zur Prüfung auf ständig vorherrschende Fremdgeräusche Durchführung der Messungen Für die Durchführung der Messungen sind die Bestimmungen der DIN 45645-1, Ausgabe Juli 1996, Abschnitte 6.2 bis 6.5 zu beachten. Bei der Messung müssen alle Geräuscheinwirkungen erfasst werden, die wesentliche Beiträge zur Schallimmission liefern. Bei Abständen zwischen maßgeblichem Immissionsort und der verursachenden Anlage größer 200 m sind die Messungen in der Regel bei Mitwind durchzuführen. Grundsätzlich können die Messungen auch an Ersatzimmissionsorten oder direkt am Emittenten durchgeführt werden. Zur Beurteilung müssen die Messwerte dann auf den maßgeblichen Immissionsort gemäß ISO 9613-2 umgerechnet werden. Bei einer Immissionsprognose sind alle Schallquellen der Anlage einschließlich der maßgeblichen Transport- und Verkehrsvorgänge auf dem Betriebsgrundstück der Anlage zu berücksichtigen. Wenn zu erwarten ist, dass kurzzeitige Geräuschspitzen von der Anlage auftreten können, sind auch deren Pegel zu berechnen. Die Genauigkeit der Immissionsprognose hängt wesentlich von der Zuverlässigkeit der Eingabedaten ab. Diese sind deshalb stets kritisch zu prüfen. Die Schalleistungspegel sollen möglichst nach einem Messverfahren der Genauigkeitsklasse 2 oder 1 bestimmt worden sein. Falls die Umrechnung in Schalleistungspegel möglich ist, können auch Schalldruckpegel in bestimmten Abständen herangezogen werden. Die Schallausbreitungsrechnung erfolgt nach den Regelungen der DIN ISO 9613-2.
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