Analyse lärmbelasteter Gebiete der Stadt Bochum mittels Schallsimulationen

Fakultät für Geowissenschaften der
Ruhr-Universität Bochum
B.A., Geographie und Kunstgeschichte

Analyse lärmbelasteter Gebiete der Stadt
Bochum mittels Schallsimulationen

Bachelorarbeit

vorgelegt von: Silke Gerlach

Sommersemester 2005

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis ... 3

1 Einleitung ... 4

2 Begriffsbestimmungen  ... 7
2.1 Schall ... 7
2.2 Lärm ... 9
2.3 Emission – Transmission – Immission ... 10

3 Gesetzliche Grundlagen zur Erstellung von Lärmminderungsplänen ... 11

4 Charakterisierung des Untersuchungsgebietes ... 16
4.1 Definition des Untersuchungsgebietes ... 16
4.2 Straßennetz ... 16
4.2.1 Verkehrsaufkommen ... 16
4.2.2 Straßenoberfläche und Zustand ... 18
4.3 Bebauung ... 19
4.4 Flächennutzung ... 20

5 Analyse der Konfliktgebiete - Beurteilung der Schallimmissionen durch Straßenverkehr anhand der Grenzwerte ... 21
5.1 Konfliktgebiete zur Nutzung „Wohngebiete“ ... 22
5.2 Konfliktgebiete zur Nutzung „Besonders schutzbedürftige Gebiete“ ... 27
5.3 Konfliktgebiete zur Nutzung „Mischgebiete“ ... 30
5.4 Konfliktgebiete zur Nutzung „Gewerbegebiete“ ... 31

6 Schienenverkehr als zusätzliche Schallquelle ... 33

7 Möglichkeiten der Schallminderung ... 34
7.1 Vegetation als Schallschutzdämmung ... 34
7.2 Lärmarme Fahrbahnen ... 35
7.3 Verringerung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit ... 36
7.4 Schallschutzwände und -dämme ... 36
7.5 Verkehrsverlagerung auf Umgehungsstraßen ... 37
7.6 Kreisverkehr statt Ampel ... 37

8 Abschlussbetrachtung ... 38

9 Literaturverzeichnis ... I

10 Weiterführende Literatur ... IV

11 Abbildungsverzeichnis ... VI

12 Tabellenverzeichnis ... IX

13 Quellenverzeichnis ... IX

Anhang

1 Einleitung

Seit Juni 2002 gibt es die „Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates über die Bewertung und die Bekämpfung von Umgebungslärm“ (kurz: EUUmgebungslärmrichtlinie). Umgebungslärm wird dabei definiert als „unerwünschte oder gesundheitsschädliche Geräusche im Freien, die durch Aktivitäten von Menschen verursacht werden, einschließlich Lärm, der von Verkehrsmitteln sowie Geländen für industrielle Tätigkeiten ausgeht.“ In allen Mitgliedsstaaten der EU muss die Umsetzung der Richtlinie nach dem Zeitplan in Tabelle 1 erfolgen. Hauptziel soll dabei sein:

1. 
   strategische Lärmkarten zu erstellen, d.h. die Darstellung der Schallimmissionen in entsprechenden Karten,
   
2. 
   die Öffentlichkeit über die Schallbelastungen und die damit verbundenen Wirkungen zu informieren,
   
3. 
   Aktionspläne aufzustellen, die Maßnahmevorschläge zur Minderung des Schalls in belasteten Gebieten beinhalten
   
4. 
   die EU-Kommission über die Schallbelastung und die Betroffenheit der Bevölkerung in ihrem Hoheitsgebiet zu informieren.
   

Lärmkarten und Aktionspläne sollen in einem regelmäßigen Abstand von 5 Jahren überprüft und bei Bedarf überarbeitet werden.

Aufgrund dieses Gesetzes, das am 30. Juni 2005 in deutsches Recht umgesetzt und verankert wurde, stehen die Kommunen nun unter Zeitdruck, da sie innerhalb der nächsten 2 Jahre zahlreiche Lärmkarten erstellen müssen. Die vorliegende Arbeit greift diese Problematik auf. Ein Vorschlag des Straßenverkehrsamtes der Stadt Bochum, das Gebiet um den Bochumer Hauptbahnhof entlang von Hauptverkehrsstraßen und –bahnlinien zu untersuchen, wurde aufgenommen. Eine Fläche von 16 km² wurde eingegrenzt und zwischen 4 Studenten aufgeteilt.

Tabelle 1: Zeitplan für die Erarbeitung von Lärmkarten und Aktionsplänen für verschiedene
Gebiete nach EU-Umgebungslärmrichtlinie

[...] (in der Kaufversion enthalten)

Diese Bachelorarbeit entstand auf der Grundlage des Projektseminars „Lärm“, das unter der Leitung von Prof. Dr. Fleer im Winter- und Sommersemester 2005/06 stattgefunden hat. Dort wurde das theoretische Wissen zu Lärmminderungen gefestigt sowie erste Simulationsläufe für Straßenverkehr als Lärmquelle gestartet. Die Daten, die in diesem Seminar erhoben wurden, wurden in der vorliegenden Arbeit verwendet und weiter aufbereitet. Dies betrifft in erster Linie die Gebäude, die auf Grundlage von Katasterkarten im Maßstab 1:1000 digitalisiert wurden.

In Kapitel 2 werden zunächst relevante Begriffe für einen Lärmminderungsplan definiert. Es folgt die Einführung in gesetzliche Grundlagen. Da sich die Durchführung der EU-Umgebungslärmrichtlinie eng an der Vorgehensweise zur Erstellung von Lärmminderungsplänen orientieren soll, wird sich diese Arbeit an der Vorgehensweise zur Erstellung von Lärmminderungsplänen ausrichten; Schallimmissionskarten entsprechen dabei den neuen strategischen Lärmkarten, der Maßnahmeplan ist mit dem Aktionsplan gleichzusetzen.

Ziel dieser Arbeit ist es, die Auswirkungen von Straßenschallimmissionen für ein ausgewähltes Gebiet der Stadt Bochum anhand von Simulationsläufen festzustellen. Es soll -in Anlehnung an die Aufstellung von Lärmminderungspläneneine Analyse der betroffenen Konfliktgebiete erfolgen. Diese werden zunächst lokalisiert; ihre Betroffenheit zu Tages- und Nachtzeiten wird anschließend genauer untersucht.

Für einen vollständigen Lärmminderungsplan müssen alle Lärmquellen berücksichtigt werden, sowohl Straßenverkehr, als auch Schienen- und Flugverkehr sowie Lärm, der durch Industrie und Sportplätze verursacht wird. Dies hätte jedoch den Rahmen der Bachelorarbeit gesprengt. So liegt der Schwerpunkt beim Straßenverkehr als Lärmquelle. Weiterhin wird in Kapitel 6 der Schienenverkehr als zusätzliche Lärmquelle angesprochen. Es werden Unterschiede der Schallimmissionssituation zwischen Straßen- und Schienenverkehr erläutert. Im letzten Kapitel wird der Einsatz möglicher Schallschutzmaßnahmen diskutiert.

Für die digitale Bearbeitung der Daten wurden als Programme zum einen Arc- View 3.3 verwendet, mit dem sämtliche Straßen, Gebäude, Ampeln und Vegetation digitalisiert wurden, als auch IMMI 5.3.1, mit dem anschließend die Simulationsläufe berechnet wurden. Die Dateien der Simulationen wurden schließlich wieder in ArcView 3.3 importiert, um sie dort zum Gesamtuntersuchungsgebiet zusammenzufügen und die notwendigen Auswertungen durchführen zu können. In diesem Programm wurden die Screenshots der Abbildungen 6 bis 16, A2 bis A16 im Anhang, sowie die Abbildungen der Folien F1 bis F6 erzeugt.
 

2 Begriffsbestimmungen

2.1 Schall

 Unter »Schall« werden physikalisch messbare Schwingungen und Wellen verstanden. Der Hörbereich der Menschen liegt zwischen den Frequenzen 16 Hz und 20.000 Hz. Bei älteren Menschen nimmt der Hörbereich zunehmend ab (BEIER, 2002, S.244). Schall breitet sich in Luft bei 20°C als Longitudinalwelle mit einer Geschwindigkeit von 343 m/s aus (SCHUSCHKE, 1981, S.15, HOFFMANN, 1979, S.16). Das menschliche Ohr empfindet höher- und tieferfrequenten Schall weniger empfindlich als den mittleren Frequenzbereich, der etwa 500 bis 4000 Hz entspricht. In diesem Bereich befinden sich die meisten Alltagsgeräusche, vor allem die Sprache. Abbildung 1 veranschaulicht den menschlichen Hörbereich. Auf der x-Achse lässt sich der Frequenzbereich in Hertz ablesen, auf der y-Achse ist der Schallpegel in Dezibel dargestellt. Es zeigt sich, dass in niedrigeren und höheren Frequenzen die Hörschwelle bei einem höheren Schallpegel liegt als im mittleren Bereich.

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