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.
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.
Das Projekt "Aeroakustik von Mini-TEDs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Aerodynamik und Gasdynamik durchgeführt. Das Vorhaben ist Teil des Verbundes FREQUENZ. Die Lärmbelastung der Zivilbevölkerung ist eines der wesentlichen Hindernisse für das kommende Wachstum im Flugverkehr. Neben der Dämpfung einzelner Lärmquellen (z.B. Nasenklappe, Fahrwerk, Triebwerke) kann auch die Schallimmission am Boden verringert werden, indem der Flugpfad steiler und langsamer gewählt wird. Dazu ist jedoch ein höherer Auftrieb erforderlich, der beispielsweise durch den Einsatz von Mini-TEDs bereitgestellt wird. Es ist jedoch noch weitgehend unklar, wie die akustischen Eigenschaften eines solchen Hochauftriebssystems aussehen. Dies soll in dem beantragten Vorhaben mit numerischen Verfahren untersucht werden. Zur Anwendung kommt dabei die DES-Methode, die es ermöglicht, die instationären, dreidimensionalen Strömungsvorgänge an den Mini-TEDs aufzulösen. Der dort lokal erzeugte Schall wird mit Hilfe der akustischen Analogie analytisch ins Fernfeld zum Beobachter transportiert. Die in dem Vorhaben gewonnenen Erkenntnisse können einen wesentlichen Beitrag zur Einschätzung der Einsetzbarkeit von Mini-TEDs an künftigen Verkehrsflugzeugen liefern. Gleichzeitig geben sie wertvolle Hinweise auch zur möglichen Nachrüstung an vorhandenen Flugzeugtypen.
Das Projekt "Schallmessung von Spacelab ECLS Avionics Fan Assembly und Avionics Heat Exchanger Assembly ein einem Reverberier - Raum (Nachhall/Raum)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dornier SystemConsult GmbH durchgeführt. The objective of this test was to measure the sound emission from the Spacelab ECLS Avionics Fan Assembly coupled with the Spacelab ECLS Avionics Heat Exchanger Assembly. From the obtained third-octave sound pressure spectra measured in the reverberation room octave sound pressure and power spectra were calculated for the three main noise sources of the assemblies: casing noise, outlet noise, inlet noise.
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.
Das Projekt "Teilvorhaben: 2.4b" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik durchgeführt. Vorhaben 2.4b: Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer Messtechnologie zur Bestimmung der Temperaturfluktuationen am Brennkammeraustritt einer Gasturbine. Hierzu wird auf Basis der Absorptionsspektroskopie (TDLAS) eine Messsonde ausgelegt und ertüchtigt, die bei hohen Temperaturen, Drücken, Schalldrücken und Rußbeladungen in-situ die Temperatur mit hoher Akkuratheit und zeitlicher Auflösung messen kann. Im Rahmen des Vorhabens werden Glasfaser-basierte optische Systeme an die Schnittstellen des Prüfstandes angepasst und hinsichtlich Robustheit sowie erreichbarer Unsicherheiten charakterisiert. Abschließend wird das Messsystem für Versuche im Realprozess eingesetzt und die Gesamteignung der Technologie für diese Aufgabe bewertet.
Das Projekt "Naturverträgliches Sprengen auf See inkl. einem Erfahrungsbericht Sprengschall" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von itap - Institut für technische und angewandte Physik GmbH durchgeführt. In der deutschen Nord- und Ostsee befinden sich schätzungsweise 1,6 Millionen Tonnen Altmunition (Nordsee 1,3 und Ostsee 0,3 Mio. Tonnen) aus den vergangenen Weltkriegen. Sollte ein Altmunitionsfund als nicht transportsicher eingestuft werden, sind gezielte in-situ-Sprengungen mittels zusätzlichem Sprengmaterial (Zündladungen) durchzuführen. Unabhängig von der Altmunitionsräumung besteht die Notwendigkeit von regelmäßigen Sprengungen mit definierten Sprengladungen zu Ausbildungs- und Forschungszwecken bei der deutschen Marine (Bundeswehr). Bei jeder Art von Sprengungen werden grundsätzlich impulshaltige Schalleinträge mit hohen Schalldrücken ins Wasser eingeleitet, die potenziell schädigend für marine Lebewesen sein können (z.B. Lucke et al., 2009; Kastelein et al., 2015). Vereinzelte Messungen während verschiedenster Sprengungen zeigen, dass der Schalleintrag durch Sprengung nicht selten über mehrere 10 km Entfernung zu einem signifikanten Anstieg des Schalldruckpegels führen kann: Die Gesamtziele des Forschungsvorhabens leiten sich daher wie folgt ab: - Erstellung eines Erfahrungsberichtes Sprengschall (Stand 2022), damit soll der derzeitige nationale und ggfs. auch internationale Kenntnisstand dokumentiert werden. Daraus resultierend werden die projekt- und standort-spezifischen Einflussfaktoren auf Sprengschall durch eine projektübergreifende Auswertung der zusammengestellten Literatur- und Messdaten identifiziert. Dieser Erfahrungsbericht soll im Jahr 2024 mit den dazugewonnen Erkenntnissen dieses F&E-Vorhabens aktualisiert werden. - Ermittlung von Mindestanforderungen für den Einsatz eines projekt- und standort-spezifisch optimierten Großen Blasenschleiers (engl. Big Bubble Curtain) als effektives Schallschutzsystem für eine naturverträgliche Ausführung unvermeidbarer Sprengungen auf See. Dafür sind umfangreiche Unterwasserschallmessungen zwingend erforderlich, die bei Sprengungen mit und ohne Großen Blasenschleier auszuführen sind.
Das Projekt "Heiz- und raumlufttechnische Maßnahmen zur Klimastabilisierung in der Albrechtsburg Meißen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Thermodynamik und Technische Gebäudeausrüstung, Bereich Technische Gebäudeausrüstung durchgeführt. In der Albrechtsburg Meißen sind historisch wertvolle Wandmalereien vorhanden. Im Jahre 1950 erfolgte der Ausbau einer alten Warmwasserheizung (Gefahr durch Leckagen). Seit 1950 wurden die Räume nicht mehr beheizt und es traten häufig Schäden an den Wandbildern infolge zu hoher Luftfeuchte auf. An einigen Tagen kam es auch zur Kondensation auf den Bildern. Im Vorfeld wurden über einen Zeitraum von 2 Jahren Messungen an ca. 40 Stellen aufgezeichnet. Durch die TU Dresden erfolgte die Auswertung dieser Messungen. Mit Gebäudesimulationen wurde die erforderliche Heizleistung je Raum und eine geeignete Regelstrategie abgeleitet. Für die Varianten Warmwasser- und Elektroheizung erfolgte eine Wirtschaftlichkeitsberechnung. Der Einfluss von dichteren Fenstern und von einer Lüftungsstrategie wurde mit der Gebäudesimulation geprüft. Als spezielles Problem stellten sich Konzerte in einem großen Saal dar. Dabei erhöht sich die Temperatur und der Wassergehalt der Raumluft sehr schnell, die Oberflächentemperatur der bemalten Wände bleibt aber nahezu konstant. Der Einsatz von dezentralen Entfeuchtern wurde geprüft, infolge eines zu hohen Schalldruckes aber verworfen. Das Ergebnis ist eine Zuarbeit für das Staatshochbauamt, um die richtigen Planungsvorgaben festzulegen.
Das Projekt "Kriterien und Entwicklung eines Modells zur Abschätzung des Störungspotentials durch Maskierung beim Einsatz von Luftpulsern (Airguns) in der Antarktis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für terrestrische und Aquatische Wildtierforschung durchgeführt. Ausgangslage: Die derzeitige Wissensgrundlage über den Einfluss von Schall auf marines Leben in der Antarktis ist unzureichend und sehr lückenhaft. Die Auswirkungen von Luftpulsern (Airguns) auf Meeressäugetiere werden unterschiedlich bewertet. Ob Großwale durch extreme Schallereignisse verletzt werden können und bei welchen Schalldrücken diese Verletzung einsetzt, ist derzeit wissenschaftlich umstritten. Unumstritten ist aber, dass Unterwasserschall die Kommunikationsreichweite mariner Lebewesen einschränken und somit zu einer akustischen Maskierung führen kann. Der Verlust der Kommunikationsreichweite könnte ein quantitatives Kriterium darstellen, mit dessen Hilfe sich das Störungspotential akustischer Ereignisse (z.B. seismischer Untersuchungen) abschätzen lässt. Zielstellung: Ziel des Vorhabens ist es, für alle tieffrequent kommunizierenden antarktischen Walarten den Verlust der Kommunikationsreichweite durch den Einsatz von Luftpulsern (Airguns) zu modellieren. Die Schwelle der totalen Maskierung (bzw. andere quantifizierbare, biologisch relevante Maskierungen) sollen die Grundlage für die Entwicklung eines zeitlichen und räumlichen Modells bilden, welches gewährleistet, dass Störungen von Walen durch den Einsatz von Luftpulsern in der Antarktis vermieden werden. Methodik: Ausgehend vom Modell Clark et al 2009 sollen für die betroffenen Walarten die natürlichen Kommunikationsräume sowie der Verlust der Kommunikationsreichweite durch den Betrieb von Airguns modelliert wer-den. Für verschiedene Gebiete in der Antarktis (z.B. auf der Grundlage der Sektoreneinteilung der Antarktis durch die IWC) soll ein qualitatives und quantitatives Kriterium für die Abschätzung von Störungen entwickelt werden. Hierbei sollte unter Umständen das sogen. 1Prozent-Kriterium einbezogen werden.
Das Projekt "IHK - HICON: Neue Konzepte für Hochauftriebsverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Airbus Operations GmbH durchgeführt. Das Vorhaben 'HICON - Neue Konzepte für Hochauftriebskonfigurationen' ist Teil des Verbundes IHK. Vorhabensziel ist es wird von Gesamtflugzeugkonfigurationen neue Hochauftriebstechnologien zu untersuchen und in einem Auswahlverfahren zu bewerten. In einem zweiten Schritt werden diese in eine im Projekt zu definierende Zielkonfiguration integriert. Durch die Fokussierung auf zwei extreme Zielszenarien wird deren maximales Potenzial ausgeschöpft: das 'Umweltfreundliche Flugzeug' und das 'Kosteneffiziente Flugzeug'. Hierfür werden kritische Bereiche ermittelt und Gesamtflugzeugkonfigurationen und entsprechende System- und Komponentenkonzepte aufgezeigt. Die Schwerpunkte der Arbeiten sind: der Gesamtflugzeugentwurf, Reduktion des Lärms an der Quelle, Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften unter Berücksichtigung der speziellen Erfordernisse für Start und Landung, Verringerung der Lärmbelästigung im Umfeld des Flughafens durch steilere An- und Abflugbahnen und operationelle Bewertung innovativer Trajektorien und Verfahren. Das Resultat mündet schließlich in einer Flugzeugkonfiguration, die einen schadstoffarmen, lärmminimierten, sicheren und kosteneffektiven Luftverkehr ermöglicht.