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Straßenverkehrslärm 1993

In Berlin sind zur Zeit rund 1,28 Millionen Kraftfahrzeuge zugelassen, deren Nutzung nicht nur zu einer erheblichen Verlärmung des Straßenraumes führt, sondern darüber hinaus auch die Wohn- und Aufenthaltsqualität in den an den Hauptnetzstraßen gelegenen Gebäuden und auf den Grundstücken sowohl am Tage als auch in der Nacht nachhaltig vermindert. Besonders gravierend sind diese Auswirkungen bei Straßen mit Verkehrsmengen über 50.000 Kfz/24 Std. (z. B. Sachsendamm, Schöneberger Ufer, Frankfurter Allee, Grunerstraße und Seestraße). Diese Straßen umfassen zwar nur 1,7 % der Gesamtlänge des ca. 1.200 km langen übergeordneten Straßennetzes (Hauptnetz), übernehmen jedoch ca. 19 % aller Fahrleistungen. Durch technisch – konstruktive Veränderungen an den Fahrzeugen wurden in den vergangenen Jahren erhebliche Pegelminderungen bei den Antriebsgeräuschen erzielt. Die nach EU-Recht zulässige Geräuschemission von Kraftfahrzeugen lag 1983 ungefähr 10 dB über der heutigen Grenze, d. h. 10 Fahrzeuge aktueller Bauart sind – bezogen auf die Antriebsgeräusche – nicht lauter als ein Fahrzeug, das 1983 seine Zulassung erhielt. Trotzdem ist es insgesamt auf Berliner Straßen nicht leiser geworden. Ursache ist die erhebliche Zunahme des Kraftfahrzeugverkehrs aber auch die Tatsache, daß bei der Minderung der Reifen- / Fahrbahngeräusche kaum Fortschritte erzielt wurden. Die Einführung von Tempo 30-Zonen für 70 % aller Straßen erbrachte dort zwar eine tendenzielle Reduzierung der Verkehrslärmbelastung, in den Hauptverkehrsstraßen hat der Lärm jedoch zugenommen. Spürbare Entlastungen hat es auch an Abschnitten des Straßenbahnnetzes gegeben, wo die Gleiskörper rekonstruiert worden sind. Insgesamt stellt der Lärm des übergeordneten Straßennetzes – verglichen mit anderen Verursachern wie Eisenbahn- und Luftverkehr, Industrie und Gewerbe sowie Sport- und Freizeitlärm sowohl von seinem Ausmaß als auch von der Zahl der Betroffenen her die problematischste Belastung dar. Unter Lärm ist jede Art von Geräusch zu verstehen, das unerwünscht ist, stört oder belästigt und das physische, psychische und soziale Wohlbefinden beeinträchtigt. Je nach Dauer und Intensität der Einwirkung kann Lärm zu einer Vielzahl von Problemen führen. Dazu gehören u. a.: Verminderung der Konzentrationsfähigkeit, Störung der Kommunikation, Störung von Schlaf und Erholung, negative Beeinflussung des vegetativen Nervensystems (Bluthochdruck, Herz-Kreislauf-Beschwerden, Störungen der Verdauungsorgane), Beeinträchtigung bzw. Schädigung des Hörvermögens, Risikoerhöhung für Herz-/Kreislauferkrankungen. Lärm ist subjektiv bewerteter Schall und folglich abhängig von der jeweiligen Einstellung zum vorhandenen Geräusch, der augenblicklichen Befindlichkeit, der gerade ausgeübten Tätigkeit, der Höhe des gegenwärtigen Ruheanspruchs usw.. Schwer skalierbar ist auch die Lästigkeit eines Geräusches. Neben den vorgenannten subjektiven Parametern spielen u. a. auch eine Rolle: der Informationsgehalt des Geräusches, die Zeit des Auftretens, der zeitliche Verlauf, der frequenzmäßige Verlauf, Impuls- und Tonhaltigkeit, der Übertragungsweg, die spezifische Quelle. Physikalisch gesehen entsteht Schall durch schwingende Körper, d. h. durch Druckschwankungen innerhalb von elastischen Medien (Gase, Flüssigkeiten, feste Körper). Die Anregung von Druckschwankungen kann durch Schlag, Reibung oder strömende Gase (Prinzip aller Musikinstrumente) ausgelöst werden. Die entstandenen Druckschwankungen breiten sich im Umgebungsmedium Luft mit hoher Geschwindigkeit (330 m/s) aus und können bei ausreichender Intensität vom Ohr wahrgenommen werden, wenn die Zahl der Schwingungen pro Sekunde (gemessen in Hertz [Hz]) mehr als 16 und weniger als 20.000 beträgt. Der vom menschlichen Ohr wahrnehmbare Bereich der Druckschwankungen in der Luft (Schwingungsamplitude oder Lautstärke) liegt zwischen 20 µPa (Hörschwelle) und 200.000.000 µPa (Schmerzgrenze). Mikropascal (µPa) ist die Maßeinheit für den Druck. Zur Vermeidung des Umgang mit derartig großen Zahlen wurde ein logarithmischer Maßstab eingeführt, die sog. Dezibel (dB) – Skala. Dabei entsprechen 20 µPa, also der Hörschwelle, 0 dB und 200.000.000 µPa (Schmerzgrenze) 140 dB. Die Dezibelskala, die den ”Schalldruckpegel” beschreibt, ist damit keine absolute Maßeinheit, wie z. B. das Gramm oder das Meter, sondern sie gibt nur das Verhältnis zur Hörschwelle wieder, d. h. sie sagt aus, um wieviel ein bestimmtes Geräusch die Hörschwelle übersteigt. Geräusche bestehen in der Regel aus einem Gemisch von hohen, mittleren und tiefen Frequenzanteilen. Das menschliche Ohr nimmt diese Frequenzanteile mit einer unterschiedlichen Empfindlichkeit wahr. Um diese Eigenschaften des Ohres nachzubilden, sind Meßgeräte mit Bewertungsfiltern ausgestattet. Das Bewertungsfilter ”A” zeigt für die üblichen Umweltgeräusche die beste Übereinstimmung zwischen Ohr und Meßgerät. Die korrigierten Schalldruckpegel werden deshalb in ”dB(A)” angegeben. In unserer Umwelt vorhandene Geräusche, z. B. auch der Verkehrslärm, sind selten gleichförmig, sondern schwanken sowohl kurzzeitig als auch in ihrem Tages- und Wochengang (vgl. Karte Verkehrsmengen 07.01.). Zur Beurteilung und zum Vergleich von Geräuschen benutzt man deshalb zweckmäßigerweise einen ”Einzahlwert”, der als Mittelwert des Schalldruckpegelverlaufes gebildet wird. Mit anderen Worten: ein innerhalb eines bestimmten Zeitabschnittes schwankendes Geräusch wird durch ein Dauergeräusch mit konstantem Pegel und gleicher Energie ersetzt. Der ”Mittelungspegel” wird deshalb auch als (energie-) ”äquivalenter Dauerschallpegel” bezeichnet. Der Mittelungspegel ist also nicht als arithmetisches Mittel zu verstehen, sondern entspricht physikalisch gesehen dem energetischen Mittel. Bei diesem Verfahren werden Lärmspitzen besonders berücksichtigt. Für Rechenoperationen mit Schalldruckpegeln gelten die Logarithmengesetze. So erhöht z. B. die Verdoppelung einer Zahl gleichlauter Schallquellen (Fahrzeuge) den Schalldruckpegel um 3 dB (entspricht 10·log 2); eine Verdreifachung um 5 dB (entspricht 10·log 3), eine Verzehnfachung um 10 dB (10·log 10). Ein Geräusch mit einem um 10 dB(A) höheren Pegel wird etwa doppelt so laut empfunden. In gleicher Weise wirken sich auch Vervielfachungen der Einwirkzeiten von Geräuschen innerhalb eines bestimmten Beurteilungszeitraumes (Tag bzw. Nacht) aus. Das heißt, eine Verlängerung der Geräuscheinwirkung, z. B. von 10 auf 20 Minuten oder von 2 auf 4 Stunden, erhöht den Mittelungspegel um 3 dB. Eine Verkürzung der Einwirkungsdauer eines Geräusches von 600 auf 60 Minuten entspräche dann einer Pegelsenkung von 10 dB. Im Vergleich mit Grenz- oder Richtwerten wird üblicherweise der sog. ”Beurteilungspegel” angegeben. Dieser unterscheidet sich vom Mittelungs- bzw. äquivalenten Dauerschallpegel durch bestimmte Zu- oder Abschläge, die die unterschiedliche Lästigkeit der Geräusche berücksichtigen. Bei Straßenverkehrslärm ist die erhöhte Lästigkeit der Brems- und Anfahrgeräusche im Bereich von Lichtsignalanlagen durch einen Zuschlag zu berücksichtigen. Der empirisch belegten geringeren Lästigkeit des Schienenverkehrslärms wird durch einen Abschlag, dem sog. Schienenbonus, entsprochen. Die gesetzlichen Regelungen für die Begrenzung der Straßenverkehrslärmimmission an bestehenden Straßen sind derzeit noch unbefriedigend. Das Bundes-Immissionsschutzgesetz und die Verkehrslärmschutzverordnung (16. BImSchV) sowie die Verkehrswege- Schallschutzmaßnahmenverordnung (24. BImSchV) gelten nur für den Bau oder die wesentliche Änderung von Straßen- und Schienenwegen. Bestehende Verkehrslärmsituationen werden von diesen Vorschriften nicht reglementiert. Nach der 16. BImSchV gelten folgende Immissionsgrenzwerte: Bei vorhandenen Straßen und Stadtautobahnen in der Baulast des Bundes ergeben sich dagegen Lärmsanierungsmöglichkeiten nach den ”Richtlinien für den Verkehrslärmschutz an Bundesfernstraßen in der Baulast des Bundes-VLärmSchR 97” durch eine freiwillige Verpflichtung des Bundesministers für Verkehr. Lärmsanierung, insbesondere durch Schallschutzfenster, ist hiernach dann möglich, wenn der Beurteilungspegel einen der folgenden Richtwerte übersteigt: Die nach diesen Richtlinien möglichen Lärmsanierungsmaßnahmen sind in Berlin weitgehend umgesetzt. Unter bestimmten Voraussetzungen sind Schallschutzmaßnahmen im Bereich des Straßenverkehrs auch über straßenverkehrsrechtliche Maßnahmen nach § 45 StVO möglich. Regelungen für diesen Sachverhalt sind in den ”Vorläufigen Richtlinien des Bundesministeriums für Verkehr für straßenverkehrsrechtliche Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung vor Lärm” enthalten. Die Tag-/Nacht – Richtwerte liegen hiernach bei 70/60 dB(A) für Wohngebiete und ähnlich schutzwürdige Einrichtungen sowie 75/65 dB(A) für Kern-, Dorf-, Misch- und Gewerbegebiete.

Straßenverkehrslärm / Schienenverkehrslärm 2004

Der vorliegende Text erläutert aufgrund der engen inhaltlichen Bezüge die beiden Karten 07.02 Straßenverkehrslärm und 07.04 Schienenverkehrslärm. Die vorliegenden Karten stellen eine Aktualisierung des Datenstandes 1993/1994 (vgl. Karten 07.02 und 07.04 Ausgabe 1997 dar und enthalten über die Darstellung der Lärmbelastung durch PKW, LKW, Busse und Straßenbahnen hinaus nunmehr in einer eigenen Darstellung auch die von S- und Fernbahn sowie der U-Bahn in oberirdischer Streckenführung ausgehenden Lärmimmissionen. Lärm ist, gerade in einer Großstadt wie Berlin, zu einem ständigen Bestandteil unseres Lebens geworden. Die unterschiedlichen Nutzungen in einer Stadt auf engem Raum wie Wohnen, Arbeiten und Verkehr führen nahezu zwangsläufig zu Konflikten über die Zumutbarkeit bzw. Unzumutbarkeit von Lärm. Der Verkehr und hierbei insbesondere der Kraftfahrzeugverkehr stellt dabei den Hauptverursacher dar. In den letzten Jahren hat sich daher die Erkenntnis immer mehr durchgesetzt, dass Lärm eine ernstzunehmende Umweltbelastung ist. Durch den Lärm kann es direkt und indirekt zu Wirkungen auf das Wohlbefinden und auch auf die Gesundheit des Einzelnen kommen. Erkenntnisse der Lärmwirkungsforschung weisen darauf hin, dass bei Beurteilungspegeln zwischen 55 und 60 dB(A) tags die Lästigkeit des Verkehrslärms ansteigt, über 60 bis 65 dB(A) erkennbar zunimmt und ab 65 dB(A) vermutlich Gesundheitsrisiken beginnen, die ab 70 dB(A) tags signifikant belegt sind. Als Ursache für gesundheitsschädigende Auswirkungen sehen die Lärmwirkungsforscher des Umweltbundesamtes im Wesentlichen die nächtlichen Lärmbelastungen über 55 dB(A) an, weil Schlafstörungen in besonderem Maße zu Belastungen des Herz-Kreislauf-Systems führen (vgl. Ising et al, 1997). Wie entsteht Lärm Physikalisch gesehen entsteht Schall durch schwingende Körper, d. h. durch Druckschwankungen innerhalb von elastischen Medien (Gase, Flüssigkeiten, feste Körper). Die Anregung von Druckschwankungen kann durch Schlag, Reibung oder strömende Gase (Prinzip aller Musikinstrumente) ausgelöst werden. Die entstandenen Druckschwankungen breiten sich im Umgebungsmedium Luft mit hoher Geschwindigkeit (330 m/s) aus und können bei ausreichender Intensität vom Ohr wahrgenommen werden, wenn die Zahl der Schwingungen pro Sekunde (gemessen in Hertz [Hz]) mehr als 16 und weniger als 20.000 beträgt. Der vom menschlichen Ohr wahrnehmbare Bereich der Druckschwankungen in der Luft (Schwingungsamplitude oder Lautstärke) liegt zwischen 20 µPa (Hörschwelle) und 200.000.000 µPa (Schmerzgrenze). Mikropascal (µPa) ist die Maßeinheit für den Druck. Zur Vermeidung des Umgang mit derartig großen Zahlen wurde ein logarithmischer Maßstab eingeführt, die sog. Dezibel (dB) – Skala. Dabei entsprechen 20 µPa, also der Hörschwelle, 0 dB und 200.000.000 µPa (Schmerzgrenze) 140 dB. Die Dezibelskala, die den “Schalldruckpegel” beschreibt, ist damit keine absolute Maßeinheit, wie z. B. das Gramm oder das Meter, sondern sie gibt nur das Verhältnis zur Hörschwelle wieder, d. h. sie sagt aus, um wieviel ein bestimmtes Geräusch die Hörschwelle übersteigt. Geräusche bestehen in der Regel aus einem Gemisch von hohen, mittleren und tiefen Frequenzanteilen. Das menschliche Ohr nimmt diese Frequenzanteile mit einer unterschiedlichen Empfindlichkeit wahr. Um diese Eigenschaften des Ohres nachzubilden, sind Messgeräte mit Bewertungsfiltern ausgestattet. Das Bewertungsfilter “A” zeigt für die üblichen Umweltgeräusche die beste Übereinstimmung zwischen Ohr und Messgerät. Die korrigierten Schalldruckpegel werden deshalb in “dB(A)” angegeben. In unserer Umwelt vorhandene Geräusche, z. B. auch der Verkehrslärm, sind selten gleichförmig, sondern schwanken sowohl kurzzeitig als auch in ihrem Tages- und Wochengang (vgl. Karte Verkehrsmengen 07.01 Ausgabe 2001). Zur Beurteilung und zum Vergleich von Geräuschen benutzt man deshalb zweckmäßigerweise einen “Einzahlwert”, der als Mittelwert des Schalldruckpegelverlaufes gebildet wird. Mit anderen Worten: ein innerhalb eines bestimmten Zeitabschnittes schwankendes Geräusch wird durch ein Dauergeräusch mit konstantem Pegel und gleicher Energie ersetzt. Der “Mittelungspegel” wird deshalb auch als (energie-) “äquivalenter Dauerschallpegel” bezeichnet. Der Mittelungspegel ist also nicht als arithmetisches Mittel zu verstehen, sondern entspricht physikalisch gesehen dem energetischen Mittel. Bei diesem Verfahren werden Lärmspitzen besonders berücksichtigt. Für Rechenoperationen mit Schalldruckpegeln gelten die Logarithmengesetze. So erhöht z. B. die Verdoppelung einer Zahl gleichlauter Schallquellen (Fahrzeuge) den Schalldruckpegel um 3 dB (entspricht 10·log 2); eine Verdreifachung um 5 dB (entspricht 10·log 3), eine Verzehnfachung um 10 dB (10·log 10). Ein Geräusch mit einem um 10 dB(A) höheren Pegel wird etwa doppelt so laut empfunden. In gleicher Weise wirken sich auch Vervielfachungen der Einwirkzeiten von Geräuschen innerhalb eines bestimmten Beurteilungszeitraumes (Tag bzw. Nacht) aus. Das heißt, eine Verlängerung der Geräuscheinwirkung, z. B. von 10 auf 20 Minuten oder von 2 auf 4 Stunden, erhöht den Mittelungspegel um 3 dB. Eine Verkürzung der Einwirkungsdauer eines Geräusches von 600 auf 60 Minuten entspräche dann einer Pegelsenkung von 10 dB. Im Vergleich mit Grenz- oder Richtwerten wird üblicherweise der sog. “Beurteilungspegel” angegeben. Dieser unterscheidet sich vom Mittelungs- bzw. äquivalenten Dauerschallpegel durch bestimmte Zu- oder Abschläge, die die unterschiedliche Lästigkeit der Geräusche berücksichtigen. Beim Straßenverkehrslärm wird die erhöhte Lästigkeit der Brems- und Anfahrgeräusche im Bereich von Lichtsignalanlagen durch entfernungsabhängige Zuschläge berücksichtigt. Der empirisch belegten geringeren Lästigkeit des Schienenverkehrslärms wird durch einen Abschlag, dem sog. Schienenbonus, entsprochen. Gesetzliche Regelungen Das Bundes-Immissionsschutzgesetz behandelt in den §§ 41 bis 43 die Lärmvorsorge, d. h. die Berücksichtigung der Belange des Lärmschutzes beim Neubau oder der wesentlichen Änderung von Straßen und Schienenwegen. Konkretisiert wurden diese Vorschriften durch die Verkehrslärmschutzverordnung (16. BImSchV) und die Verkehrswege- Schallschutzmaßnahmenverordnung (24. BImSchV). Wenn im Rahmen der beim Neubau, bzw. wesentlichen Änderung von Verkehrswegen notwendigen Planverfahren eine Überschreitung der in Tabelle 1 genannten Grenzwerte prognostiziert wird, muss entsprechend den genannten Verordnungen Lärmvorsorge durchgeführt werden, d. h. in der Regel Bau von aktiven oder passiven Schallschutzmaßnahmen. Für bestehende Straßen gibt es keine verbindlichen gesetzlichen Regelungen, die die Einhaltung bestimmter Lärmbelastungen vorschreiben. Bei Straßen in der Baulast des Bundes – in Berlin Autobahnen sowie Bundesfernstraßen – bestehen dagegen Lärmsanierungsmöglichkeiten nach den “Richtlinien für den Verkehrslärmschutz an Bundesfernstraßen in der Baulast des Bundes-VLärmSchR 97” durch eine freiwillige Verpflichtung des Bundesministers für Verkehr. Lärmsanierung, insbesondere durch Schallschutzfenster, ist hiernach dann möglich, wenn der Beurteilungspegel einen der folgenden Richtwerte übersteigt. Die nach diesen Richtlinien möglichen Lärmsanierungsmaßnahmen sind in Berlin weitgehend umgesetzt. Eine analoge Regelung zur Lärmsanierung auf freiwilliger Basis gibt es seit kurzem auch für Bahnstrecken. Hier ist zunächst eine Lärmsanierung für Bereiche mit besonders hohen Belastungen beabsichtigt. Unter bestimmten Voraussetzungen sind Schallschutzmaßnahmen im Bereich des Straßenverkehrs auch über straßenverkehrsrechtliche Maßnahmen nach § 45 StVO möglich. Danach kann die Straßenverkehrsbehörde straßenverkehrsrechtliche Anordnungen – wie z. B. LKW-Fahrverbot oder Geschwindigkeitsreduzierung zum Schutz der Wohnbevölkerung vor Lärm und Abgasen anordnen.

Lärmwirkungen

Lärmwirkungen Schall ist überall. Er ist wesentlicher Bestandteil unseres sozialen Lebens und gleichzeitig oft unerwünscht. Unser Körper funktioniert biologisch so, dass wir Schall erzeugen und verarbeiten können. Wir benötigen Schall zum Beispiel zur Kommunikation. Während „Schall“ uns ermöglicht, dass wir etwas hören, sagt „Lärm“ etwas darüber aus, wie wir das Geräusch empfinden. Gehörschäden und Stressreaktionen Wir sind mit einem feinen Sensor ausgestattet, der Schall wahrnehmen kann. Dieser Sensor ist das Ohr mit seinen nachgeschalteten Verarbeitungsebenen im Gehirn. Der Sensor ist immer aktiv, auch im Schlaf. Schall wird zu Lärm, wenn er Störungen, Belästigungen, Beeinträchtigungen oder Schäden hervorruft. Zu viel Schall – in Stärke oder Dauer – kann nachhaltige gesundheitliche Beeinträchtigungen oder Schäden hervorrufen. Diese betreffen zum einen das Gehör, das durch kurzzeitige hohe Schallspitzen oder Dauerschall geschädigt werden  kann (aurale Wirkungen). Dazu gehören Beeinträchtigungen des Hörvermögens bis hin zur Schwerhörigkeit, sowie zeitlich begrenzte oder dauerhafte Ohrgeräusche (Tinnitus). Hohe Schallpegel treten nicht nur im Arbeitsleben auf, sondern auch in der Freizeit, zum Beispiel durch laute Musik. Ferner wirkt Schall (oder Lärm) auf den gesamten Organismus, indem er körperliche Stressreaktionen auslöst (extra-aurale Wirkungen). Dies kann auch schon bei niedrigeren, nicht-gehörschädigenden Schallpegeln geschehen, wie sie in der Umwelt vorkommen (zum Beispiel Verkehrslärm). Lärm als psychosozialer Stressfaktor beeinträchtigt somit nicht nur das subjektive Wohlempfinden und die Lebensqualität, indem er stört und belästigt. Lärm beeinträchtigt auch die Gesundheit im engeren Sinn. Er aktiviert das autonome Nervensystem und das hormonelle System. Die Folge: Veränderungen bei Blutdruck, Herzfrequenz und anderen Kreislauffaktoren. Der Körper schüttet vermehrt Stresshormone aus, die ihrerseits in Stoffwechselvorgänge des Körpers eingreifen. Die Kreislauf- und Stoffwechselregulierung wird weitgehend unbewusst über das autonome Nervensystem vermittelt. Die autonomen Reaktionen treten deshalb auch im Schlaf und bei Personen auf, die meinen, sich an Lärm gewöhnt zu haben. Mögliche Langzeitfolgen Zu den möglichen Langzeitfolgen chronischer Lärmbelastung gehören neben den Gehörschäden auch Änderungen bei biologischen Risikofaktoren (zum Beispiel Blutfette, Blutzucker, Gerinnungsfaktoren) und Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie arteriosklerotische Veränderungen („Arterienverkalkung”), Bluthochdruck und bestimmte Herzkrankheiten einschließlich Herzinfarkt. Studien zu Lärm Das Umweltbundesamt führt Laboruntersuchungen und epidemiologische Studien zu diesen Themen durch, um den Einfluss akustischer Umweltfaktoren auf die Gesundheit quantitativ zu ermitteln und Lärm-Qualitätsziele für die Umwelt und den Freizeitbereich abzuleiten. Dies geschieht im nationalen sowie im europäischen und internationalen Rahmen. Dabei werden verkehrsbezogene Lärmquellen wie Straßen-, Schienen- und Luftverkehr aber auch Freizeitlärmquellen (zum Beispiel durch laute Musik in Diskotheken) und Industrie und Gewerbelärm betrachtet. Das Umweltbundesamt ist bestrebt, durch seine wissenschaftliche Tätigkeit und Politikberatung, den Schutz der Bevölkerung vor Lärmeinwirkungen zu verbessern. Lärmwirkungen auf Tiere Lärm wirkt sich nicht nur negativ auf die Gesundheit, das subjektive Wohlempfinden und die Lebensqualität von Menschen aus. Er kann auch das Leben von Tieren deutlich beeinträchtigen. Die Auswirkungen technischer Geräusche auf Tiere werden in verschiedenen Studien untersucht. Besonderes Interesse gilt dabei den vom Aussterben bedrohten Tierarten. Nach derzeitigem Wissensstand können technische Geräusche zu Störungen und Beeinträchtigungen der Kommunikation zwischen den Tieren, der Ortung von Beutetieren, bei der Paarung sowie bei der Aufzucht des Nachwuchses führen. Weiterhin wurde beobachtet, dass bestimmte Tierarten bei ihren Wanderungen Lärmquellen großräumig ausweichen und zum Beispiel auf dem Weg zu den Paarungsgebieten große Umwege zurücklegen. Die Erkenntnisse über die Wirkungen von Geräuschen auf Tiere sind allerdings noch unzureichend, so dass weitere Forschungen notwendig sind.

Kinder-Umwelt-Survey 2003/06 - Lärm

Schall durchdringt unser Leben allerorts. Er ist ein essentieller Bestandteil unseres sozialen Lebens und gleichzeitig unerwünschter Abfall. Unser Körper ist biologisch dazu vorbereitet Schall zu erzeugen und zu verarbeiten. Hierin besteht ist ein großer Unterschied zu anderen Schadstoffen, denen wir im Alltag ausgesetzt sind. Wir benötigen Schall zur Kommunikation, Orientierung und als Warnsignal. Entsprechend sind wir mit einem feinen Sensor ausgestattet, der Schall innerhalb eines großen Intensitätsspektrums wahrnehmen verarbeiten kann. Dieser Sensor - das Ohr mit seinen nachgeschalteten Verarbeitungsebenen - ist immer aktiv, auch im Schlaf. Schall wird zu Lärm, wenn er Störungen, Belästigungen, Beeinträchtigungen oder Schäden hervorruft. Ein Übermaß an Schall, in Stärke und Dauer, beeinträchtigt nicht nur das subjektive Wohlempfinden, sondern kann zu nachhaltigen gesundheitlichen Beeinträchtigungen  und Schäden führen. Umweltlärm wird als der Umweltfaktor angesehen, der wahrscheinlich die meisten Europäer nachteilig beeinflusst. Veröffentlicht in Umwelt & Gesundheit | 01/2009.

Kinder-Umwelt-Survey (KUS) 2003/06

Schall durchdringt unser Leben allerorts. Er ist ein essentieller Bestandteil unseres sozialen Lebens und gleichzeitig unerwünschter Abfall. Unser Körper ist biologisch dazu vorbereitet Schall zu erzeugen und zu verarbeiten. Hierin besteht ist ein großer Unterschied zu anderen Schadstoffen, denen wir im Alltag ausgesetzt sind. Wir benötigen Schall zur Kommunikation, Orientierung und als Warnsignal. Entsprechend sind wir mit einem feinen Sensor ausgestattet, der Schall innerhalb eines großen Intensitätsspektrums wahrnehmen verarbeiten kann. Dieser Sensor - das Ohr mit seinen nachgeschalteten Verarbeitungsebenen - ist immer aktiv, auch im Schlaf. Schall wird zu Lärm, wenn er Störungen, Belästigungen, Beeinträchtigungen oder Schäden hervorruft. Ein Übermaß an Schall, in Stärke und Dauer, beeinträchtigt nicht nur das subjektive Wohlempfinden, sondern kann zu nachhaltigen gesundheitlichen Beeinträchtigungen  und Schäden führen. Umweltlärm wird als der Umweltfaktor angesehen, der wahrscheinlich die meisten Europäer nachteilig beeinflusst. Veröffentlicht in Umwelt & Gesundheit | 01/2009.

Schallschutz am Haus

Lärm gelangt auf verschiedenen Wegen in unsere vier Wände: Als Luftschall, etwa durch ein offen stehendes Fenster, oder als Körperschall, der von außen über die Gebäudebauteile weitergeleitet wird und sich als Luftschall in unserer Wohnung ausbreitet. Massive Bauteile dämmen den Lärm besser als leichte. Bei mehrschaligen Wänden sollte sich zwischen den einzelnen Schichten schallabsorbierendes Material befinden. Schallschutz ist ein wichtiger Faktor für guten Wohnkomfort und beginnt bereits in der Phase der Planung. Bauherren ist zu empfehlen, ihre Erwartung an ruhiges Wohnen auf Grundlage der VDI-Richtlinie 4100 „Schallschutz von Wohnungen“ vertraglich zu regeln und zu realisieren. Auf jeden Fall sollten die Mindestanforderungen der DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau“ erfüllt sein. Größter Schwachpunkt sind in der Regel die Fenster. Während eine beidseitig verputzte massive Außenwand (24 Zentimeter dick) einen Schalldämmwert von mehr als 50 dB(A) besitzt, dämmt ein einfach verglastes Fenster den Schall nur um 20 dB(A). Doppelt so gut isoliert ein zweifach verglastes Fenster. Und Schallschutzfenster erreichen sogar ähnliche Werte wie die Wand. Doch nicht nur ihr Glas muss dicht sein, sondern auch der Bereich rund ums Fenster. Werden die Fenster unsachgemäß eingebaut, ist die Schalldämmung um bis zu 10 dB(A) schlechter als bei fachgerechter Arbeit. Undichte Stellen am Fenster sowie im Bereich der Rollladenkästen können Profis auch nachträglich sanieren. Darüber hinaus bewirken Rollläden ruhigere Nächte. Wichtig dabei: Der Abstand zwischen Rollladen und Fenster muss mindestens 10 Zentimeter betragen. Unabhängig von der Beachtung des Schallschutzes während des Planens und Bauens ist beim Wohnen in Mehrfamilien- und Reihenhäusern Rücksicht gefragt. Das gilt vor allem für Trittgeräusche, die die Bewohner in der Wohnung darunter besonders stören. Der beste Untergrund ist ein schwimmender Estrich. Der dämpft Trittgeräusche auf Fliesen genauso wie auf Parkettboden. Beruhigend auf „Untermieter“ wirken Teppiche. Sie können Trittschall um 20 bis 30 dB(A) senken.

Lärm in der schulischen Umwelt und kognitive Leistungen bei Grundschulkindern

Forschungsbericht FZKA-BWPLUS Lärm in der schulischen Umwelt und kognitive Leistungen bei Grundschulkindern von Philip Leistner Jürgen Hellbrück Maria Klatte Jochen Seidel Lutz Weber Fraunhofer-Institut für Bauphysik Carl von Ossietzky Universität Oldenburg Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt Förderkennzeichen: ZO3W 23004 und ZO3W 23005 Die Arbeiten des Programms Lebensgrundlage Umwelt und ihre Sicherung werden mit Mitteln des Landes Baden-Württemberg gefördert Dezember 2006 ZO3W23004 und ZO3W23005 Lärm in der schulischen Umwelt und kognitive Leistungen bei Grundschulkindern Das Projekt wurde innerhalb des Programms Lebensgrundlage Umwelt und ihre Sicherung (BWPLUS) mit Mitteln des Landes Baden-Württemberg gefördert Dr.-Ing. Philip Leistner Prof. Dr. Jürgen Hellbrück Dr. Maria Klatte Dipl. Phys. Jochen Seidel Dr. Lutz Weber Stuttgart, Eichstätt, Oldenburg, 18. Dezember 2006 Fraunhofer-Institut für Bauphysik Nobelstraße 12 · D-70569 Stuttgart Telefon +49 (0) 711/970-00 Telefax +49 (0) 711/970-3395 www.ibp.fraunhofer.de Carl von Ossietzky Universität Oldenburg D-26111 Oldenburg Telefon +49-441-798-0 Telefax + 4 9 - 4 4 1 - 7 9 8 - 3 0 0 0 www.uni-oldenburg.de Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt D-85071 Eichstätt Telefon +49 8421 93 - 0 Telefax + 4 9 8 4 2 1 9 3 - 1 7 9 6 www.ku-eichstaett.de Inhalt Einführung 5 1Wirkungen von Hintergrundgeräuschen und Nachhall auf das Hörverstehen 6 2Wirkungen von Hintergrundgeräuschen moderater Pegel auf nicht-auditive Aufgaben8 3Fragestellung und Ziele des Projekts10 Methodik und Ergebnisse der Akustische Untersuchungen (Teilprojekt A) 4 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.3 4.3.1 Fraunhofer-IBP 12 4.3.2 4.3.3Die akustischen Parameter und Ihre Bestimmung 12 Raumakustik 12 Nachhallzeit 12 Sprachübertragungsindex STI 15 Frühe Reflexionen: Deutlichkeitsgrad und -maß 16 Ermittlung aus Abklingverlauf (Schulauswahl) 17 Ermittlung aus Raumimpulsantworten (Hauptuntersuchung)18 Bauakustik 22 Schalldämmung 22 Körperschall und Trittschallpegel 23 Bauakustische Anforderungen an den Schulbau 24 Schallpegel 25 Im unbesetzten Raum bei geschlossenen und offenen Fenstern 26 Außenschallpegel vor den Fenstern der Klassenräume 27 Im besetzten Raum während des Unterrichtes 28 5 5.1 5.2 5.3Auswahl der Schulen Zweck Vorgehen Ergebnisse der akustischen Voruntersuchungen 6 6.1 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.2.5 6.2.6 6.3Akustik der teilnehmenden Schulen 35 Abmessungen der Klassenräume 35 Raumakustik 38 Nachhallzeit 38 Korrelation der raumakustischen Parameter 43 Sprachübertragungsindex STI 47 Frühe Reflexionen 48 Unterschiede zwischen vorderen und hinteren Sitzplätzen 48 Unterschiede zwischen den Übertragungswegen allgemein 52 Bauakustik 57 Univ. Oldenburg Kath. Univ. Eichstätt ZO3W23004 und ZO3W23005 BWPLUS 29 29 30 31 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

Tieffrequente Geräusche und Brummton

Als tieffrequent bezeichnet man Geräusche mit vorherrschenden Frequenz-Anteilen unterhalb von etwa 100 Hertz. Infraschall ist der Frequenzbereich des tieffrequenten Schalls unterhalb des Hörbereichs, also unterhalb etwa 20 Hertz. Tieffrequente Geräusche können Grund für erhebliche Belästigungen sein. Zu Zeiten allgemeiner Ruhe, wie z. B. in der Nacht, werden sie oftmals als besonders störend empfunden. Das menschliche Ohr verarbeitet tieffrequente Geräusche anders als mittel- oder hochfrequente: Im Frequenzbereich von 20 bis etwa 60 Hertz nehmen wir Tonhöhen und Lautstärke kaum noch wahr. Vielfach empfinden wir „Schwebungen“. Unterhalb von 20 Hertz fehlen Tonhöhen- und Lautstärkeempfindung meist vollständig. Stattdessen spüren wir – sofern der Schallpegel hoch genug ist – ein Pulsieren oder Vibrieren, das mit einem Druckgefühl auf den Ohren verbunden sein kann. Tieffrequente Geräusche können sich von der Quelle durch Körperschall oder Luftschall in die Nachbarschaft ausbreiten. Bei Körperschallausbreitung werden Schwingungen durch feste Stoffe wie Fundamente, Boden, Decken oder Wände übertragen. Die Ausbreitungswege können dabei komplex sein. Am Immissionsort geben die Gebäudeteile die Körperschallschwingungen als sekundären Luftschall in den Raum ab. Körperschallschwingungen können aber auch direkt über den menschlichen Körper oder Körperteile als Vibrationen wahrgenommen werden. Tieffrequente Geräusche treten daher oftmals in Verbindung mit Vibrationen oder Erschütterungen auf. Die Ursachen und Ursprünge tieffrequenter Geräusche sind vielfältig und lassen sich im konkreten Fall oftmals nur schwer aufklären. Zu den möglichen Quellen gehören z. B. niedertourig laufende Motoren, Feuerungsanlagen oder durch Schwingungen hervorgerufener sekundärer Luftschall. Auch Installationen der Energiewirtschaft, die mit Wechselspannung arbeiten, können zu Schwingungen oder tieffrequenten Schallemissionen führen. Tieffrequenter Schall lässt sich mit der herkömmlichen Beurteilungsmethode, dem A-bewerteten Geräuschpegel angegeben in dB(A), nur schlecht erfassen. Daher wurden für diesen Frequenzbereich mit der Norm DIN 45680 „Messung und Beurteilung tieffrequenter Geräuschimmissionen in der Nachbarschaft“ (März 1997) spezielle Regeln aufgestellt. Betroffene empfinden Brummtöne oft als sehr lästig. In den Jahren 1999 und 2000 häuften sich in bestimmten Gebieten Baden-Württembergs Klagen über einen Brummton. Die Betroffenen berichteten über ein im Kopf auftretendes Dröhn-, Schwingungs- oder Druckgefühl sowie über eine Beeinträchtigung ihrer Leistungsfähigkeit. Daher beauftragte das Ministerium für Umwelt und Verkehr die Landesanstalt für Umweltschutz mit einer wissenschaftlichen Untersuchung zu der Frage, ob dieses Phänomen möglicherweise eine gemeinsame Ursache hat. Wichtigstes Ergebnis der Untersuchung war: Weder durch die akustischen Messungen noch durch den Abgleich mit den medizinisch-physiologischen Untersuchungen ließ sich eine gemeinsame Ursache oder Erklärung für das Brummton-Phänomen finden. Der Bericht kann hier heruntergeladen werden: Untersuchungen des Brummton-Phänomens (pdf; 3,6 MB)

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.

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