Lärm wird bisweilen als akustische Umweltverschmutzung bezeichnet. Analog zur Definition von Luftverschmutzung als Verunreinigung der Luft durch Materie begreift diese ökologische Definition Lärm als die Verunreinigung der Luft durch Schallenergie (Kemper & Siebrasse, 1978, S. 165, zitiert in Marks, 1999, S. 11). Dabei werden lediglich die durch den Menschen verursachten Geräusche negativ belegt. Dieser Ansatz vernachlässigt, dass bereits Naturgeräusche als subjektiv störend erlebt werden können, und Lärm somit nicht ausschließlich von den Werkzeugen und Maschinen der Menschen herbeiführt wird.

Eine naturwissenschaftliche Definition bezeichnet Lärm als lauten Schall (bzw. physikalisch korrekt formuliert: Schall mit hoher Schallenergie). Gemäß dieser Definition, auf die sich Politiker und Gesetzgeber in der Regel stützen, wäre Lärm objektiv messbar (vgl. Marks, 1999, S. 10). Wer jedoch jedes laute Geräusch als Lärm bezeichnet, macht sich die Sache zu einfach: Ob ein Geräusch als Lärm empfunden wird, hängt nicht nur von der Lautstärke, sondern auch vom

Informationsgehalt und der subjektiven Einstellung des Hörers gegenüber dem Schallereignis ab. Beispiele:

- Leise Instrumentalmusik stört bei geistiger Arbeit kaum, wohl aber Vokalmusik oder gar Sprache, wenn sie verstanden wird (höherer Informationsgehalt, daher leichtere Ablenkung)

- Das gleichbleibende Rattern der Eisenbahn wirkt geradezu einschläfernd, obwohl es durchaus laut sein kann.

- Der Besucher eines Sinfoniekonzertes empfindet die oft sehr laute Musik kaum als Lärm; abends im Bett aber lässt ihn das sehr viel leisere Geräusch des tropfenden Wasserhahns nicht einschlafen (vgl. Hoffmann & von Lüpke, 1986, S. 16). Ergo gibt es qualitative Unterschiede zwischen verschiedenen Geräuschquellen. Das Umweltbundesamt (1997, S. 8) konstatiert hinsichtlich der naturwissenschaftlichen Definition: „Lärm ist (...) nicht mit physikalischen Geräten messbar, weil die individuellen Empfindungen sich objektivierbaren Messverfahren entziehen.“

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Diese Erkenntnis führt zu einem psychologischen Lärmverständnis, dem zufolge Lärm als unerwünschter bzw. störender Schall angesehen wird (vgl. u.a. Marks, 1999, S.9ff; Guski, 1987, S. 8; Hoffmann & von Lüpke, S. 1986, S. 16f; Gebert, 1981, S. 96f; Bergius, 1939, S. 2).

Die Begriffe unerwünscht und störend implizieren, dass Lärm eine psychologische Größe ist. Es kann also erst auf Grund der Aussagen von Individuen entschieden werden, ob ein Schallereignis als Lärm bezeichnet wird oder nicht. Physikalische Messungen allein sind somit als Indikator für Lärm unzureichend.

Neben dem aversiven Charakter sollte auch der tendenziell pathogenen Wirkung von Lärm Rechnung getragen werden, denn Lärm kann nicht nur stören, sondern auch schädigen (vgl. Gebert, 1981, S. 96). Zu beachten ist dabei, dass diese beiden Merkmale nicht gleichzeitig auftreten müssen. Des öfteren hört man von Arbeitern, die unter dem Einfluss starker Lärmquellen arbeiten, die Behauptung, sie hätten sich an den Lärm gewöhnt, ihnen mache er nichts mehr aus, und anschließend durchgeführte Untersuchungen ergeben dann schwerwiegende Erkrankungen der Hörorgane (vgl. Hoffmann & von Lüpke, 1986, S. 16). Die Weltgesund-heitsorganisation (WHO) definiert Lärm deshalb auch als „akustische Energie, welche die Gesundheit des Menschen oder sein physisches, geistiges oder soziales Wohlbefinden beeinträchtigt oder beeinträchtigen kann“ (vgl. Klein, 2001, S.120). Nichtsdestotrotz sind in der Praxis mit den allgemein gebräuchlichen Ausdrücken Lärm, Lärmwirkungen, Lärmwirkungsforschung objektiv messbare Schallbelastungen sowie deren Wirkungen auf den menschlichen Organismus und die Erforschungen dieser Wirkungen gemeint (vgl. Gebert, 1981). Lärm selbst kann nämlich auf Grund der subjektiven Dimension (die der Lästigkeit bzw. Aversität des Schalls) nur schwer gemessen bzw. erfasst werden.

2. Was ist Schall? - Schallmessung

Schall ist eine physikalische und damit wertneutrale Kategorie. Physikalisch handelt es sich dabei um Luftdruckschwankungen, welche sich wellenartig in einem Medium (Luft, Flüssigkeit, Körper) bewegen (vgl. u.a. Marks, 1999, S.50ff; Hellbrück & Bisping in Kals, 1998, S. 20ff; Hoffmann & von Lüpke, 1986, S. 17ff). Schall kann auf sehr verschiedene Weisen entstehen. Die für den Menschen wichtigsten Vorgänge, bei denen Schallenergie erzeugt wird,

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sind Interaktionen zwischen schwingenden festen Körpern (z.B. Schlagen, Reiben) und aerodynamische Prozesse (z.B. Pfeifen, Sprechen). Daneben spielen auch noch Geräusche durch Flüssigkeitsbewegungen eine Rolle (Guski, 1996, S. 66).

Es werden dabei die Parameter Frequenz, gemessen in Hertz (Hz, Anzahl der Schwingungen pro Sekunde), die Amplitude, welche vom Schalldruck p (durch Schallschwingung hervorgerufener Druck im Medium) abhängig ist, und die Phase (Schwingungszustand zu jedem Zeitpunkt) unterschieden (Meis, 1998, S. 9).

Für das menschliche Gehör sind Frequenzen von 16 (20) bis 20000 Hz wahrnehmbar. Abbildung 1 illustriert den Hörbereich des gesunden menschlichen Ohres. Die tiefen Töne (niedere Frequenz) finden sich im linken, die hohen im rechten Bereich der Abbildung.

(Abbildung 1 - Quelle: Marks, 1999, S. 53)

Töne unter (16) 20 Hz werden als Infraschall bezeichnet, diejenigen über 20000 Hz als Ultraschall. Infra- und Ultraschall können vom menschlichen Ohr nicht gehört werden. Die Hörempfindlichkeit stimmt dabei nicht in allen Frequenzbereichen mit dem physikalisch messbaren Schallpegel überein. Unterschiedliche Frequenzen werden also vom menschlichen Ohr als

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unterschiedlich laut empfunden. Um eine hörgerechte Schallmessung zu erzielen, wird das physikalische Messergebnis frequenzgewichtet, zumeist nach der sogenannten Bewertungskurve A. Diese filtriert gewisse Anteile der tiefen und hohen Töne heraus. Auf diese Weise soll der genannten Eigenschaft des Ohres Rechnung getragen werden, gewisse Frequenzen schlechter aufzunehmen (vgl. Marks, 1999, S. 52f; Meis, 1998, S. 10; Birbaumer & Schmidt, 1996, S. 411ff; Krech, Crutchfield u.a., 1992, S.27).

Wie überall stehen auch in der Akustik Ursache und Wirkung in einem bestimmten Verhältnis zueinander. Ursache ist hier die der Schallquelle zugeführte Leistung, Wirkung ist der Schalldruck p (vgl. Hoffmann & von Lüpke, 1986, S. 20). Normalerweise wird die an der Quelle abgestrahlte Schallstärke als Schalldruck p in Einheiten von Newton pro Quadratmeter angeführt oder als Schalldruckpegel (Sound Pressure Level-SPL) L p in Dezibel (dB) angegeben. Das zu Ehren von G. Bell so genannte Dezibel ist eine Verhältniszahl, die den aktuellen Schalldruck p x mit einem festen Bezugsschalldruck p 0 (2 ^. 10 ^-5 N/m ² ) vergleicht. Der Bezugsschalldruck entspricht etwa demjenigen Druck, der notwendig ist, um die sogenannte Hörschwelle gerade zu überschreiten. Die Relation p x /p 0 wird dekadisch logarithmiert und mit 20 multipliziert, um handliche Zahlen zu erhalten: L = 20 ^. log 10 (p x /p 0 ) [dB] (vgl. Guski, 1996, S. 69). Die Logarithmus-Skala (dB) wird wegen des großen Dynamikumfangs des menschlichen Ohres verwendet. Unter der Dynamik versteht man den Bereich zwischen dem niedrigsten, gerade eben hörbaren Schalldruck und dem höchsten, gerade noch tolerierbaren (Schmerzgrenze) (vgl. Hellbrück & Bisping in Kals, 1998, S. 24). Der hörbare Bereich umfasst die Schalldruckpegel von 10 ^-5 bis 10 ² Pascal (Pa: N/m ² ); dies entspricht auf der Dezibel-Skala 0 bis 130 dB. Das Dezibel ist in der Fachwelt nicht unumstritten, da es durch seinen logarithmischen Maßstab nur schwer verständlich ist. Der Logarithmus entsteht durch eine komplizierte mathematische Operation, wodurch die Verhältnisse zwischen den Zahlen auf eigenartige Weise verzerrt werden. Der alltägliche Umgang mit natürlichen Zahlen, den üblichen Grundrechenarten und den natürlichen Abständen und Verhältnissen verleitet dazu, die dB-Angaben auf gewohnte Art und Weise zu interpretieren. Eine solche Vorgehensweise würde das wahre Ausmaß der Lärmbelastung aber nicht erfassen, wenn man bedenkt, dass die Zu- bzw. Ab-

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nahme um 10 dB (A) bereits als Verdopplung bzw. Halbierung der Lautstärke wahrgenommen wird (vgl. Marks, 1999, S. 49f; Guski, 1996, S. 69). Pegelbereiche für Lärm in der Umwelt

(Tabelle 1 - Quelle: u.a. Seidel, 1998, S. 303; Meis, 1998, S. 10; Griefahn, 1988, S. 64; Gebert, 1981, S. 97f; modifiziert und

erweitert)

Wichtige Themen wie die Lautstärke (phon), die Ausbreitung von Schall, die dB-Pegel-Addition, der sogenannte Mittelungspegel oder der Beurteilungspegel werden von mir nicht reflektiert, da sie den Rahmen der vorliegenden Ausarbeitung überschreiten.

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