| FGSV-Nr. | FGSV 001/23 |
|---|---|
| Ort | Mannheim |
| Datum | 15.09.2010 |
| Titel | Überarbeitung der RLS-90 |
| Autoren | ORR Dipl.-Phys. Dr.-Ing. Wolfram Bartolomaeus |
| Kategorien | Kongress |
| Einleitung | Die Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen, die RLS-90, feiern dieses Jahr einen runden Geburtstag; Sie sind 20 Jahre alt geworden. Grund genug an eine Überarbeitung der Richtlinien zu denken. Die Schallausbreitung der RLS-90 entspricht dem in der DIN ISO 9613-2 beschriebenen Alternativen Verfahren zur Berechnung A-bewerteter Schalldruckpegel. Es wäre zu überlegen, ob zukünftig ein genaueres Verfahren zur Berechnung der Schallausbreitung Anwendung finden soll. Dafür bietet sich das Hauptverfahren der DIN ISO 9613-2 an, das auch Grundlage der Entwürfe zur Schall 03 2006 (Richtlinie zur Berechnung der Schallimmissionen von Eisenbahnen und Straßenbahnen) und zur NMPB 2008 (französische Richtlinie für das Berechnungsverfahren der Schallausbreitung inklusive meteorologischer Effekte) ist. Die der RLS-90 zugrundeliegenden Annahmen der Geräuschemission sind identisch mit denen der RLS-81 und stammen aus den 1970er Jahren des letzten Jahrhunderts. Sie sind also bereits über 30 Jahre alt. Entsprechend hoch sind die Emissionsannahmen der RLS-90 für Lkw insgesamt und für Pkw bei niedrigen Geschwindigkeiten. Nur für Pkw bei hohen Geschwindigkeiten zeigt sich eine höhere Geräuschemission. Ein Vergleich mit neueren Modellen der Geräuschemission, z.B. mit dem der neuen NMPB 2008 (hier: französische Richtlinie für die Geräuschemission von Fahrzeugen), zeigt dies deutlich. Ein Problem bei der Anwendung der RLS-90 besteht in der Handhabung der Korrekturwerte für unterschiedliche Straßenoberflächen, den DStrO-Werten. Einmal festgeschrieben sind sie Bestandteil auch der 16. BImSchV (Bundesimmissionsschutzverordnung) und damit nicht ohne gesetzgeberischen Aufwand zu ändern. Es ist geplant, dass zukünftig ein Referenzverfahren eingeführt wird, welches diese Schwierigkeit vermeidet. Neben der Tabelle 4 der RLS 90 wird eine Verweis auf eine Tabelle mit DStrO-Werten diskutiert, die nach Fahrzeugart und Geschwindigkeitsbereich differenziert aktuelle Korrekturwerte vorhält. Eine wesentliche Voraussetzung hierfür ist die Überarbeitung des Verfahrens zur Messung der Geräuschemission von Straßenoberflächen, GEStrO. Die Geräuschemission einer überarbeiteten RLS-90 soll als längenbezogender Schallleistungspegel formuliert und damit kompatibel zu den modernen Richtlinien Schall 03 2006 und NMPB 2008 sein. Die Frage, wie zukünftig die spektrale Zusammensetzung der Geräuschemission berücksichtigt werden soll ist noch offen. Mit ein paar kleinen Änderungen im Ausbreitungsteil könnte eine überarbeitete RLS-90 Ende 2011 fertig gestellt sein. |
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| Volltext | Der Fachvortrag zur Veranstaltung ist im Volltext verfügbar. Das PDF enthält alle Bilder und Formeln.1 EinleitungIm nationalen Verkehrslärmschutzpaket [1] wurden im Jahre 2007 die folgenden drei Strategien angegeben:
Die Überarbeitung der „Lärmschutz-Richtlinien-Straßenverkehr“ [2] (inzwischen abgeschlossen) und der „Richtlinien für den Verkehrslärmschutz an Bundesfernstraßen in der Baulast des Bundes“ [3] (begonnen) wurden hierin angekündigt. Am 16. April 2009 wurde die BASt vom BMVBS beauftragt, die RLS-90 [4] zu überarbeiten. Dazu wurde eine Ad-hoc-Gruppe des AK 2.10.1 der FGSV eingerichtet, die in Workshops und Sitzungen die Überarbeitung betreibt. Ausgehend vom Jahr 2008 bis zum Jahr 2020 strebt das Nationale Verkehrslärmschutzpaket II [5] folgende Ziele an:
Maßnahmen:
„Lärmberechnungsverfahren haben entscheidende Bedeutung für die Maßnahmen der Lärmvorsorge und der Lärmsanierung. Für eine Aktualisierung sind die komplexen akustischen Rechenmodelle an heutige Fahrzeuge und Verkehrssituationen anzupassen. Die Aktualisierung des Rechenverfahrens („RLS-90“) ist eingeleitet worden und soll unter Berücksichtigung einer Reihe von Forschungsvorhaben bis 2011/2012 abgeschlossen sein.“ Die RLS-90 beschäftigen sich mit Lärmvorsorge und Lärmsanierung an Straßen, nicht jedoch mit dem Umgebungslärm.
2 HistorieSchon im Jahre 1938 wurden von Kästers, Bierreth und Kemper umfassende Lärmmessungen in Berlin durchgeführt. Danach wurden erst 1952 wieder Messungen der Lautstärke an 155 Straßen und Plätzen in Düsseldorf durchgeführt (Bild 1, links) [6]. Das Ergebnis dieser Messungen war eine erste Lautstärkekarte von Düsseldorf (Bild 1, rechts). Interessant ist ein Vergleich mit aktuellen Karten, wie sie z. B. im Rahmen der Umgebungslärmrichtlinien erstellt wurden [7] Es braucht noch fast 20 Jahre, bis der Schallschutz an Verkehrswegen (Straße und Schiene) in der DIN 18005 „Schallschutz im Städtebau“ [8] von 1971 in ersten Berechnungsverfahren dargestellt wurde. Eine Rechtsverbindlichkeit erlangte der Schallschutz aber erst mit Verabschiedung des „Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnlichen Vorgängen“, „Bundes-Immissionsschutzgesetz“ BImSchG [9] vom 15. März 1974. Das Gesetz wurde notwendig, weil die industriellen Emissionen ein ernsthaftes Problem nicht nur für die menschliche Gesundheit, sondern auch für die sonstige Umwelt wurde. Die Regulierung mit dem Instrumentarium der Gewerbeordnung stieß an ihre Grenzen. Es ist häufig verändert und in seinem Regelungsumfang erweitert worden. Bild 1: Laustärkemessung in und Lautstärkekarte von Düsseldorf aus dem Jahre 1952 nach [6] Der Rechtsgrundsatz des BImSchG beinhaltet, dass sich Immissionen vorrangig durch Einschränkung der Emissionen begrenzen lassen. Die gesetzliche Begrenzung von Emissionen stellt aber eventuell einen Eingriff in die Handlungsfreiheit dar. Deswegen dürfen sie nicht „um ihrer selbst willen“ begrenzt werden, sondern nur nach dem Maßstab ihrer Schädlichkeit, das heißt ihrer Einwirkung auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit. Zur Umsetzung des BImSchG im Bereich des Lärmschutzes an Straßen wurden 1975 die „Vorläufige Richtlinien für den Schallschutz an Straßen“, VRSS [10] in Kraft gesetzt. Darin waren noch unmittelbare Lärmmessungen an Straßen zur Beurteilung des Straßenverkehrslärms enthalten. Zur Ausführung des „Gesetzes zum Schutz gegen Verkehrslärm an Straßen und Schienenwege – Verkehrslärmschutzgesetz“, VLärmSchG [11] wurden dann 1981 die „Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen“, RLS-81 [12] eingeführt. Darin waren keine Ausführungen zu Lärmmessungen mehr enthalten, da das Gesetz die Berechnung der Mittelungspegel vorschrieb. Daran hat sich bis heute nichts geändert. Mit Inkrafttreten der „Sechzehnte Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes – Verkehrslärmschutzverordnung“, 16. BImSchV [13]. Im Jahre 1990 wurden auch die RLS überarbeitet („Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen“, RLS-90 [4]). 1992 folgten dann die „Verfahren zur Messung der Geräuschemission von Straßenoberflächen“, GEStrO-92 [14], in denen die Messverfahren festgelegt wurden, die bei der Ermittlung von „Korrekturwerten für unterschiedliche Straßenoberflächen“ (DStrO) angewandt werden sollen. Eine genaue Verfahrensbeschreibung, wie DStrO-Werte ermittelt werden sollen, gibt es aber bis heute nicht. Nachdem in den „Rechenbeispielen zu den Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen“, RBLärm-92 [15] 1992 eine umfangreiche Beispielsammlung zur Verfügung gestellt wurde, sind im Jahre 1994 die „Testaufgaben für die Überprüfung von Rechenprogrammen nach den Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen“, TEST-94 [16] herausgegeben worden. Sie beinhalten standardisierte Testaufgaben für Software-Produkte, um diese hinsichtlich ihrer Ergebnisse mit den Vorgaben der RLS-90 vergleichen zu können. Die „Richtlinien für den Verkehrslärmschutz an Bundesfernstraßen in der Baulast des Bundes“, VLärmSchR 97 [3] wurden 1997 in Kraft gesetzt und beinhalten insbesondere juristische Regelungen zu Lärmvorsorge, Lärmsanierung und Entschädigung wegen verbleibender Beeinträchtigung. Die Umsetzung der Umgebungslärmrichtlinien in Deutsches Recht [17] erfolgte in der „Vierunddreißigsten Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes – Lärmkartierungsverordnung“, (34. BImSchV) [18] und speziell für den Straßenverkehrslärm in der „Vorläufige Berechnungsmethode für den Umgebungslärm an Straßen – VBUS“ [19], sowie in den Testaufgaben für die Überprüfung von Rechenprogrammen nach der VBUS“, TEST-VBUS [20]. Im Jahre 2007 schließlich wurden die „Richtlinien für straßenverkehrsrechtliche Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung vor Lärm“, (Lärmschutz-Richtlinien-StV) [2] überarbeitet.
3 Beziehungen der RegelwerkeDie im letzten Abschnitt genannten Regelwerke stehen untereinander und mit anderen noch nicht genannten Regelwerken in Beziehung. Ein Überblick ist im Bild 2 dargestellt. Der Rahmen des Bundesimmissionsschutzgesetztes wird von den Verordnungen zur Durchführung derselben ausgefüllt. Dabei laufen Lärmschutz an Straßen und Lärmschutz an Schienenwegen traditionell weitgehend parallel. In den „Richtlinien zur Berechnung der Schallimmission von Schienenwegen“ (Schall 03) [21] (Entwurf der Überarbeitung liegt seit dem 21. 12. 2006 vor) sind die Berechnungsverfahren für Schienenwege dargestellt und in den „Testaufgaben für die Überprüfung von Rechenprogrammen nach der Richtlinie zur Berechnung der Schallimmissionen von Schienenwegen“ (TEST Schall 03) [22] an Testbeispielen erläutert. In den „Vorläufige Berechnungsmethoden für den Umgebungslärm an Schienen“ (VBUSch) [23] ist die Rechenmethode nach den Umgebungslärmrichtlinien dargestellt. Es fehlen aber die dazu gehörigen Testrechnungen. Bild 2: Beziehung der Regelwerke zu den RLS Die „Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Ausführung von Lärmschutzwänden an Straßen“ (ZTV-Lsw 06) [24] behandeln vor allem die bautechnischen Grundsätze von Lärmschutzwänden. In den „Richtlinien für die Anlage von Straßen – Teil: Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen“ (RAS-W) [25] werden fiskalische Aspekte des Lärmschutzes bei der Anlage von Straßen betrachtet. Diese Richtlinien sind derzeit in der Überarbeitung. Grundlegender Überarbeitungsbedarf lag und liegt auf dem Gebiet der Emissionen, sowohl bei der Bahn (Emissionsdaten der Züge) als auch bei der Straße (Korrekturwerte für unterschiedliche Straßenoberflächen: DStrO-Werte und Messverfahren „Statistische Vorbeifahrt“ (SPB), „Kontrollierte Vorbeifahrt“ (KV) und „Nahfeldmethode – Close Proximity“ (CPX).
4 Überarbeitungsbedarf4.1 GeräuschemissionenDie Eingabedaten zur Berechnung der Geräuschemission der RLS-90 lauten: zulässige Höchstgeschwindigkeit für Pkw in km/h, zulässige Höchstgeschwindigkeit für Lkw in km/h, Korrektur für unterschiedliche Straßenoberflächen in dB(A),g Aus Verkehrsmenge M und Schwerlastanteil p wird zunächst der Mittelungspegel in 25 m Entfernung für eine Referenzsituation berechnet (Gleichung 7 der RLS-90): Dann wird mit den zulässigen Geschwindigkeiten 1 Pkw/h bzw. 1 Lkw/h ermittelt (Gleichung 8): Mit dem Differenzpegel rechnet (Gleichung 8): Eine weitere Korrektur betrifft die Straßenoberfläche. Für unterschiedliche Straßenoberflächen werden für unterschiedliche Geschwindigkeiten in einer Tabelle Korrekturwerte angegeben. Schließlich wird Steigung oder Gefälle g von mehr als 5 % korrigiert (Gleichung 9): Als Ergebnis wird der Emissionspegel (Gleichung 6)1): Im Bild 3 ist das Emissionsmodell der RLS-90 als vereinfachtes Flussdiagramm dargestellt. Die Geräuschemission von Parkplätzen wird in den RLS-90 gesondert berechnet und ist hier nicht dargestellt. Bild 3: Emissionsmodel der RLS-90 aus [26] Im Bild 4 sind die Emissionskennlinien (längenbezogener Schallleistungspegel Lw ' gegen die Geschwindigkeit v ) für Pkw und Lkw nach RLS-90 für eine Belagskorrektur von +1,6 dB(A) abgebildet. Zur Umrechnung des Emissionspegels auf den längenbezogenen Schallleistungspegel wurde: verwendet. Die Konstante beträgt 19,0 dB(A). 1) Die Korrektur für Spiegelschallquelle DE ist hier nicht dargestellt. Bild 4: Emissionskennlinie der RLS-90 für Pkw und Lkw aus [26] Bild 5: Emissionspegel von Emissionsmodellen für Lkw im Vergleich aus [26] Insbesondere die Emissionskennlinie für Lkw ist im Vergleich zu anderen Emissionsmodellen (RVS [27] aus Österreich, NMPB [28] aus Frankreich, SONROAD [29] aus der Schweiz, CNOSSOS [30] als vorgeschlagenes Modell für die Umgebungslärmrichtlinien) im gesamten Geschwindigkeitsbereich um ca. 3 bis 4 dB(A) höher (Bild 5). Eine Erklärung für diese Unterschiede liegt in den Emissionsannahmen der RLS-90 begründet. Diese sind von Messungen aus der Zeit, als die VRSS erarbeitet wurden, also aus den 1970er Jahren des letzten Jahrhunderts abgeleitet worden. Das seitdem die Geräuschemissionen von Lkw gesenkt wurden ist klar. Strittig ist jedoch der Umfang der Pegelminderung. Bild 6: Pegelvergleich Lkw/Pkw von Emissionsmodellen im Vergleich aus [26] Im Bild 6 ist der Pegelvergleich Lkw/Pkw aufgetragen. Hier lässt sich – in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit – ablesen, wie viele Pkw die gleiche Geräuschemission verursachen wie 1 Lkw. Neben der Neuermittlung der Emissionskurven sollte die Geräuschemission auf Antrieb und Rollen aufgeteilt werden. Damit könnten z. B. zukünftig auch Elektrofahrzeug berücksichtigt werden. Im Austausch zum „nicht geriffelten Gussasphalt“ ist der Splittmastix Asphalt 0/8 als Referenzbelag vorgesehen. Der Kreuzungszuschlag als Belästigungszuschlag wurde bereits auch für Kreisverkehrsplätz mit psychoakustischen Methoden untersucht [31].
4.2 GeräuschausbreitungOb die Geräuschausbreitung der RLS-90 überhaupt überarbeitet wird, steht derzeit noch nicht fest. Die Schallausbreitung der RLS-90 entspricht dem in der DIN ISO 9613-2 beschriebenen Alternativen Verfahren zur Berechnung A-bewerteter Schalldruckpegel. Es wäre zu überlegen, ob zukünftig ein genaueres Verfahren zur Berechnung der Schallausbreitung Anwendung finden soll. Dafür bietet sich das Hauptverfahren der DIN ISO 9613-2 an, das auch Grundlage der Entwürfe zur Schall 03 aus 2006 (Richtlinie zur Berechnung der Schallimmissionen von Eisenbahnen und Straßenbahnen) und zur NMPB 2008 (französische Richtlinie für das Berechnungsverfahren der Schallausbreitung inklusive meteorologischer Effekte) ist. Als bei der Anwendung der RLS-90 in der Schallausbreitungsrechnung problematisch, hat sich die Kombination von Boden- und Meteorologiedämpfung mit der Abschirmung herausgestellt. Die RLS-90 setzen die zusätzliche Dämpfung in der Schallausbreitung durch Boden und Meteorologie auf Null, wenn Abschirmung auftritt. Das führt zu Sprüngen in Lärmkarten, wenn die Abschirmung mal vorhanden und mal nicht vorhanden ist. In den VBUS wurde hier eine Maximumfunktion eingeführt. Das ist weiter zu diskutieren. Die Schallemission von Galerien, Trögen etc. wird derzeit in einem Forschungsprojekt untersucht. Die Bestimmung der Schallemission aus dem Tunnelmund und die neue Bestimmung des Mehrfachreflexionszuschlags Drefl werden derzeit als Projekte vergeben. Alle diese Projekte behandeln die Schallausbreitung im näheren Umfeld der Straße. Der Umgang mit abknickenden Lärmschutzwänden und Aufsätzen auf Lärmschutzwände wurde und wird in anderen Gremien (z. B. NALS) diskutiert. Dieser Bereich fällt schon in die reine Schallausbreitung.
5 SchlussbemerkungenEin Problem bei der Anwendung der RLS-90 besteht in der Handhabung der Korrekturwerte für unterschiedliche Straßenoberflächen, den DStrO-Werten. Einmal festgeschrieben sind sie Bestandteil auch der 16. BImSchV (Bundesimmissionsschutzverordnung) und damit nicht ohne gesetzgeberischen Aufwand zu ändern. Es ist geplant, dass zukünftig ein Referenzverfahren eingeführt wird, welches diese Schwierigkeit vermeidet. Neben der Tabelle 4 der RLS-90 wird ein Verweis auf eine Tabelle mit DStrO-Werten diskutiert, die nach Fahrzeugart und Geschwindigkeitsbereich differenziert aktuelle Korrekturwerte vorhält. Eine wesentliche Voraussetzung hierfür ist die Überarbeitung des Verfahrens zur Messung der Geräuschemission von Straßenoberflächen, GEStrO. Die Geräuschemission einer überarbeiteten RLS-90 soll als längenbezogender Schallleistungspegel formuliert und damit kompatibel zu den modernen Richtlinien Schall 03 (Entwurf aus 2006) und NMPB 2008 sein. Die Frage, wie zukünftig die spektrale Zusammensetzung der Geräuschemission berücksichtigt werden soll ist noch offen. Mit ein paar kleinen Änderungen im Ausbreitungsteil könnte eine überarbeitete RLS-90 Ende 2011 fertig gestellt sein. Zu speziellen Fragestellungen der Schallausbreitung laufen noch Forschungen.
6 Literaturverzeichnis
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