Band 3 Nur zur Information ERSCHÜTTERUNGSTECHNISCHE UNTERSUCHUNG. Vorhaben: Ausbau-und Neubaustrecke Karlsruhe-Basel

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1 Band 3 Nur zur Information SCHALLIMMISSIONSSCHUTZ ERSCHÜTTERUNGSSCHUTZ BAUDYNAMIK & BAUPHYSIK TECHNISCHE AKUSTIK Messstelle zur Ermittlung der Emission und Immission von Geräuschen und Erschütterungen nach 26 BImSchG ERSCHÜTTERUNGSTECHNISCHE UNTERSUCHUNG Vorhaben: Ausbau-und Neubaustrecke Karlsruhe-Basel Abschnitt: Planfeststellungsabschnitt 8.1, Riegel-March NBS-km 184,500-NBS-km 195,889 Schallschutzprüfstelle DIN 4109 Zertifikat: VMPA-SPG HE Fehlheimer Str Einhausen Telefon (06251) Telefax (06251) info@fritz-ingenieure.de Bericht Nr.: VVE-1 Datum: Untersuchungsumfang: Ermittlung und Beurteilung der schienenverkehrsinduzierten Immissionen aus Erschütterungen und sekundärem Luftschall Auftraggeber: Ingenieurgemeinschaft - Schüßler-Plan- Grontmij GmbH Hanauer Landstraße Frankfurt am Main Sachbearbeiter: Dipl.-Phys. Peter Fritz Dipl.-Ing. Rolf Schneider Umfang des Dokumentes Dieser Bericht ist nur für den Gebrauch des Auftraggebers bestimmt. Eine darüber hinausgehende Verwendung, vor allem durch Dritte, unterliegt dem Schutz des Urheberrechts gemäß UrhG. Textteil: Anhang 1 Anhang 2 Anhang 3 Anhang 4 Anhang 5 Plananlagen 35 Seiten 2 Seiten 6 Seiten 2 Seiten 3 Seite 1 Seite 2 Blätter

2 - 2 - Inhaltsverzeichnis 1 Zusammenfassung 6 2 Sachverhalt und Aufgabenstellung 7 3 Bearbeitungsgrundlagen Rechtsgrundlagen und Regelwerke Planunterlagen 9 4 Beschreibung des Planvorhabens Beschreibung des Planfeststellungsbereichs Immissionsschutzrechtliche Behandlung 12 5 Anforderungen an den Immissionsschutz Erschütterungen Beurteilungsverfahren Anhaltswerte Sekundärer Luftschall Grundlagen der Beurteilung Anforderungswerte Anwendung des Schienenbonus 17 6 Arbeitsgrundsätze und Vorgehensweise Emission Transmission Transferfunktion Transferfunktion Transferfunktion Immissionen Erschütterungen Sekundärer Luftschall Prognosegenauigkeit Betriebsparameter 25 7 Untersuchungsergebnisse 26

3 Erschütterungsimmissionen Sekundäre Luftschallimmissionen Umfang möglicher Betroffenheiten Abwägung von Vorsorgemaßnahmen Grundsätzlich mögliche Maßnahmen Maßnahmen an der Quelle Maßnahmen im Ausbreitungsweg Maßnahmen am Immissionsort Maßnahmen im PfA Abschließende Bemerkungen 35 Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Anhaltswerte A für die Beurteilung von Erschütterungen 14 Tabelle 2: Immissionsrichtwerte für sekundären Luftschall 16 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Prognose verkehrsinduzierter Erschütterungen 19 Abbildung 2: Übertragung von Erschütterungen 20 Anhänge Anhang 1 Anhang 2 Anhang 3 Anhang 4 Anhang 5 Angaben zu den Immissionsorten / Betriebsprogramm Emissionen Transmissionen Immissionen Immissionsbereiche Plananlagen Anlage 1 Übersichtslageplan Erschütterungen (2 Blätter, Maßstab 1:1000)

4 - 4 - Abkürzungsverzeichnis A Anhaltswert [-] A o oberer Anhaltswert gemäß DIN [-] A r Beurteilungs-Anhaltswert gemäß DIN [-] A u unterer Anhaltswert gemäß DIN [-] BImSchG Bundes-Immissionsschutzgesetz BImSchV Verordnung zum Bundes-Immissionsschutzgesetz db Dezibel L Pegeldifferenz [db] D Korrektursummand zur Berücksichtigung der Raumnutzung [db] EP Emissionspunkt im Abstand von 8 m zur Gleisachse F äquivalente Absorptionsfläche des Raumes [m²]. f Frequenz [Hz] f 0 Deckeneigenfrequenz [Hz] GE Gewerbegebiet GZ Güterzüge Hz Hertz, Schwingung je Sekunde IRW Immissionsrichtwert [db(a)] KB Fmax maximale bewertete Schwingstärke [-] KB FTr Beurteilungsschwingstärke [-] L AF A-bewerteter Schalldruckpegel [db(a)] Wellenlänge [m] L i A-bewerteter sekundärer Luftschallpegel [db(a)] L r,sek Beurteilungspegel für den sekundären Luftschall [db(a)] L va A-bewerteter Körperschallschnellepegel in Fußbodenmitte [db(a) MI Mischgebiet n Exponent der Wellenart nach DIN PPF Prognose-Planfall r, R Abstand [m] R 1 Bezugsabstand [m] RMS Root mean square (quadratischer Mittelwert) S Fläche des betrachteten Bauteils [m 2 ] S Schienenbonus SchO Schotteroberbau Abstrahlgrad des betrachteten Bauteils [-] T Übertragungsfunktion Einwirkungszeit einer Zugvorbeifahrt [s] T e

5 - 5 - TEC T i T 1 T 2 T 3 v 0 v max. VwVfG TransEuroCombi Transferfunktion Übertragung vom Emissionspunkt EP bis vor das Gebäude Übertragung vom Erdreich auf das Gebäudefundament Übertragung vom Gebäudefundament auf die Geschossdecken Referenzwert für die Schwingschnelle [510-8 m/s] maximale Geschwindigkeit [km/h] Verwaltungsverfahrensgesetz

6 - 6-1 Zusammenfassung Die durchgeführte erschütterungstechnischen Untersuchung für den PfA 8.1 Riegel March des Projektes ABS/NBS Karlsruhe Basel hat zu den folgenden Ergebnissen geführt: Durch die geplante Baumaßnahme wird es zukünftig im Einwirkungsbereich der NBS zu keinen erheblichen Belästigungen aus Erschütterungsimmissionen kommen. Für die beiden nächstgelegenen untersuchten Gebäude ergeben sich Immissionen, die die Anhaltswerte gemäß DIN unterschreiten. Alle anderen nächstgelegenen Gebäude mit schutzwürdiger Nutzung im Einwirkungsbereich der geplanten Trasse weisen einen wesentlich größeren Abstand zu dieser auf, womit sich das Ergebnis für die beiden nächstgelegenen Gebäude hinsichtlich der zu erwartenden Erschütterungsimmissionen auf die Gesamtheit aller im Einwirkungsbereich der Baumaßnahme befindlichen Siedlungsflächen übertragen lässt. Demgemäß besteht für den gesamten Untersuchungsbereich hinsichtlich der schienenverkehrsinduzierten Erschütterungen kein Anspruch auf erschütterungstechnische Vorsorgemaßnahmen. Für die sekundären Luftschallimmissionen ergibt für das nächstgelegene messtechnisch untersuchte Gebäude in Riegel Waldsiedlung eine geringfügige Überschreitung des Immissionsrichtwertes im Nachtzeitraum. Aufgrund des sehr geringen Konfliktpotentiales (lediglich ein Gebäude dem Grunde nach anspruchsberechtigt) und der Unverhältnismäßigkeit einer erschütterungstechnischen Vorsorgemaßnahme, wird für den Bereich Riegel von einer Schutzmaßnahme abgesehen. Für den Bereich Teningen wird für das messtechnisch untersuchte Gebäude in einem Raum im Nachtzeitraum der aus der 24. BImSchV abgeleitete Immissionsrichtwert überschritten. Alle anderen Gebäude im Bereich Teningen weisen einen deutlich größeren Abstand zur NBS auf. Daher kann für diese Gebäude in der Ortslage Teningen ein möglicher Immissionskonflikt infolge des sekundären Luftschalls ausgeschlossen werden. Auf Grund der Unverhältnismäßigkeit des Aufwandes für Schutzmaßnahme zum erzielbaren Schutzzweck wird auch für den Bereich

7 - 7 - Teningen von einer erschütterungstechnischen Vorsorgemaßnahme abgesehen. In allen anderen Gemarkungen bzw. Ortslagen befinden sich die schutzbedürftigen Gebäude in einem Abstand von r 200 m zur NBS, wodurch ein möglicher Immissionskonflikt und somit ein Anspruch auf erschütterungstechnische Vorsorgemaßnahmen ausgeschlossen werden kann. 2 Sachverhalt und Aufgabenstellung Im Zuge des Planfeststellungsverfahrens für die Ausbau- und Neubaustrecke (ABS/NBS) Karlsruhe Basel ist im Planfeststellungsabschnitt 8.1 Riegel March der Neubau einer 2-gleisigen Strecke vornehmlich für den Güterverkehr geplant. Beim Betrieb schienengebundener Fahrzeuge kommt es im Kontaktbereich zwischen Rad und Schiene zu Schwingungsanregungen, die auf Störungen des stationären Abrollvorganges zurückzuführen sind. Verantwortlich hierfür sind einerseits Inhomogenitäten der Schiene, andererseits auch das Rad selbst, das in der Regel einen ungleichmäßigen Verschleiß erfährt. Die impulsförmige Anregung des Radsatzes und des Gleiskörpers hat die Anregung von Eigenschwingungen des Gesamtsystems zur Folge. Auch schwankende Vertikalsteifigkeiten bei Schotteroberbauten mit Schwellen sind ursächlich für den instationären Abrollvorgang. Die aus den dynamischen Lasten resultierenden Schwingungen des Gleisoberbaus werden über das Erdreich auf nahe stehende Gebäude übertragen, die ihrerseits zu Schwingungen angeregt werden. Die auftretenden Schwingungsamplituden sind in der Regel so gering, dass Bauwerksschäden als Folge der dynamischen Beanspruchung ausgeschlossen werden können. Dennoch können Schwingungen bereits bei geringen Schwingstärken zu Beeinträchtigungen des Wohlbefindens von Menschen in Gebäuden führen. Über die Geschossdecken werden Schwingungen des Gebäudekörpers auf den Menschen übertragen, die vom Körper direkt als mechanische Schwingungsimmissionen wahrgenommen werden. Weiterhin führen die in ein Bauwerk eingeleiteten Schwingungen zu einer Schallabstrahlung der Raumbegrenzungsflächen in Form von hörbarem ( sekundärem ) Luftschall. Selbst Immissionen, die als mechanische Schwingungen nicht mehr spürbar sind, können noch akustisch wahrnehmbar sein.

8 - 8 - Geräusche und Erschütterungen zählen gemäß 3 des Bundes- Immissionsschutzgesetzes (BImSchG) je nach Stärke und Wahrnehmbarkeit zu den Immissionen, die geeignet sind, Gefahren, erhebliche Nachteile oder erhebliche Belästigungen für die Allgemeinheit oder die Nachbarschaft herbeizuführen. Im Rahmen des Planfeststellungsverfahrens für den PfA 8.1 Riegel March ist zu prüfen, ob die Einwirkungen aus Erschütterungen bzw. ob die Einwirkungen durch sekundären Luftschall, hervorgerufen vom zukünftigen Betrieb nach Fertigstellung der Baumaßnahme, zu erheblichen Belästigungen von Menschen in Gebäuden führen können. Hierbei wird lediglich der Einwirkungsbereich der 2-gleisigen NBS-Strecke untersucht. Durch die räumliche Trennung der Rheintalbahn von der NBS wird bedingt durch die gegebenen Abstandsverhältnisse der beiden Strecken eine Berücksichtigung der Immissionen infolge des Verkehrsaufkommens auf der Rheintalbahn nicht notwendig. Demzufolge sind die Einwirkungen infolge der geplanten Baumaßnahme ohne Vorbelastung durch die Rheintalbahn zu untersuchen. Es können somit die prognostizierten Immissionen mit den Anforderungswerten der DIN (Erschütterungen) und der 24. BImSchV (sekundärer Luftschall) direkt verglichen werden. Sollten sich Immissionskonflikte ergeben, so sind geeignete erschütterungstechnische Vorsorgemaßnahmen zur Vermeidung bzw. Minimierung der Immissionskonflikte, unter Berücksichtigung der Verhältnismäßigkeit, zu erarbeiten. 3 Bearbeitungsgrundlagen 3.1 Rechtsgrundlagen und Regelwerke Der durchgeführten erschütterungstechnischen Untersuchung liegen die folgenden Gesetze, Verordnungen, Richtlinien und Fachbeiträge zugrunde: /1/ Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigung, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge (Bundes-Immissionsschutzgesetz BImSchG) in der aktuell gültigen Fassung

9 - 9 - /2/ 16. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verkehrslärmschutzverordnung BImSchV) vom 12. Juni 1990, geändert durch Artikel 3 des Gesetzes vom 19. September 2006 /3/ 24. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verkehrswege-Schallschutzmaßnahmenverordnung BImSchV) vom 04. Februar 1997 in ihrer berichtigten Fassung vom 16. Mai 1997 /4/ Verwaltungsverfahrensgesetz (VwVfG) in der aktuell gültigen Fassung /5/ Urteil des Bundesverwaltungsgerichtes vom , Az: BVerwG 7 A /6/ DIN 4150, Teil 1 Erschütterungen im Bauwesen Vorermittlung von Schwingungsgrößen, Juni 2001 /7/ DIN 4150, Teil 2 Erschütterungen im Bauwesen Einwirkungen auf Menschen in Gebäuden, Juni 1999 /8/ Bodendynamik, Grundlagen und Anwendungen Herausgeber Wolfgang Haupt; 1986 /9/ DB-Leitfaden für den Planer Körperschall- und Erschütterungsschutz in der aktuell gültigen Fassung /10/ STUVA, Studiengesellschaft für unterirdische Verkehrsanlagen e.v., Handbuch Schall und Erschütterungen beim Schienennahverkehr, BMFT-Vorhaben TV8817, Dr.-Ing. Friedrich Krüger, August 1990 /11/ Erschütterungen durch Eisenbahnverkehr, Abschlussbericht zum Forschungs- und Entwicklungsvorhaben FE-Nr /1998, Peter Fritz; FRITZ GmbH im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen, Bonn 3.2 Planunterlagen Zur Bearbeitung standen folgende Planunterlagen und Schriftsätze zur Verfügung:

10 ABS/NBS Karlsruhe Basel, PfA 8.1/8.2: Achsdaten der Güterumfahrung Freiburg mit Verlegung der Erddeponie Reute, Ingenieurgemeinschaft SchüßlerPlan / Grontmij GmbH, Juni 2012 Angaben zum Betriebsprogramm der Strecke Karlsruhe Basel sowie zu den Streckenhöchstgeschwindigkeiten für das Prognosejahr 2025 auf der Grundlage der Bedarfsplanüberprüfung 2010, DB ProjektBau GmbH Angaben zu den Gebietsnutzungen auf der Grundlage von Bebauungsplänen, Flächennutzungsplänen und in Anlehnung an 34 BauGB für die betroffenen Ortslagen, zur Verfügung gestellt von den Gemeinden Riegel, Bürgermeisteramt, und Teningen, Bauamt, vom Gemeindeverwaltungsverband der Gemeinden Denzlingen, Vörstetten und Reute, der Gemeinde March, Bürgermeisteramt, sowie der Stadt Freiburg, Stadtplanungsamt 4 Beschreibung des Planvorhabens Zwischen Karlsruhe und Basel steht dem Schienenverkehr der Nord-Süd- Relation im Verkehrskorridor Rheinebene derzeit die 2-gleisige Rheintalbahn (Rtb) zur Verfügung. Sie bedient zahlreiche Städte und Gemeinden und verläuft in einer weitgehend geraden Linienführung am östlichen Rand der Rheinebene. Im südlichen Bereich der Strecke zwischen Kenzingen und Basel orientiert sich der Streckenverlauf an den Siedlungsgebieten am Rande der Freiburger Bucht und an den topographischen Gegebenheiten. Zur Erhöhung der Streckenkapazität für den Nah-, Fern- und Güterverkehr und zur Verkürzung der Reisezeit im Fernverkehr soll ein 4-gleisiger Ausbau der Rheintalbahn zwischen Karlsruhe und Basel vorgenommen werden. Im Bereich der Freiburger Bucht soll parallel zur Autobahn BAB A5 eine 2-gleisige Güterumgehungsbahn gebaut werden. Durch den Streckenausbau auf 4 Gleise und die damit verbundene Kapazitätserhöhung besteht die Möglichkeit, die Nahverkehrsangebote auf der Schiene zu verbessern. Die Ausbau- und Neubaustrecke Karlsruhe Basel war bereits 1985 Bestandteil des Bundesverkehrswegeplans (BVWP). Auch in die Fortschreibung des BVWP im Jahre 2003 wurde die Strecke erneut aufgenommen.

11 Zusätzlich ist das Vorhaben im Bedarfsplan des Bundesschienenwegeausbaugesetzes (BSWAG) als vordringlicher Bedarf genannt. Bei Vorhaben nach dem Bundesschienenwegeausbaugesetz ist der Ausbau des Bundesschienenwegenetzes durch Gesetz beschlossen und die Notwendigkeit von Neu- und Ausbaumaßnahmen vom Parlament selbst bestätigt. Außerdem wurde der Ausbau dieses Streckenkorridors 1996 in einer Vereinbarung zwischen der Bundesrepublik Deutschland und der Schweizer Eidgenossenschaft festgelegt. Diese Vereinbarung soll den Ausbau der Rheintalstrecke als Abfuhrstrecke im Anschluss an die Neue Eisenbahn- Alpentransversale (NEAT) Schritt haltend mit der Verkehrsnachfrage und aufeinander abgestimmt sicherstellen. 4.1 Beschreibung des Planfeststellungsbereichs Das Gesamtvorhaben Ausbau- und Neubaustrecke Karlsruhe Basel gliedert sich in 9 Streckenabschnitte (StA), wobei die Abschnitte 1 bis 6 (Karlsruhe Offenburg) dem Nordabschnitt und die Abschnitte 7 bis 9 (Offenburg Basel) dem Südabschnitt zuzuordnen sind. Die einzelnen Streckenabschnitte sind in mehrere Planfeststellungsabschnitte (PfA) untergliedert. Auf dem Südabschnitt entfallen die PfA 7.1 bis 7.4, PfA 8.0 bis 8.3 und PfA 9.0 bis 9.3. Insgesamt umfasst das Planvorhaben eine Streckenlänge von etwa 200 km, wovon knapp 45 Kilometer dem Streckenabschnitt 8 zuzuordnen sind. Der Planfeststellungsabschnitt (PfA) 8.1 Riegel March hat eine Länge von ca m und erstreckt sich in Parallellage zur BAB A5 von Riegel über Teningen, Reute und Vörstetten bis nach March. Im Bereich der nördlichen Planfeststellungsgrenze zum PfA 8.0 wird kleinräumig die Gemarkung Hecklingen (zu Kenzingen) tangiert. Die südliche Grenze bei NBS-km 195,889 stellt die Gemarkungsgrenze zwischen der Gemeinde March und der Stadt Freiburg dar. Die im PfA 8.1 betroffenen Gemeinden und Städte liegen vollständig im Landkreis Emmendingen, der zum Regierungsbezirk Freiburg gehört. Der PfA 8.1 umfasst den Bündelungsabschnitt mit der BAB A5 nördlich der Stadt Freiburg. Im Süden schließt der PfA 8.2 mit der weiteren Streckenführung entlang der BAB an. Im Norden erfolgt im angrenzenden PfA 8.0 die Verknüpfung der Rheintalbahn (Rtb) mit der ABS/NBS.

12 Die Bündelung mit der BAB A5 erfolgt in der Regel in einem Abstand von 17 m bis 19 m bezogen auf den BAB A5-Bestand bzw. 14 m bis 16 m bezogen auf den 6-spurigen Ausbau der BAB A5. Abweichend hiervon wird der Erdwall bei Reute/Vörstetten durch die NBS nordöstlich umfahren. In Abhängigkeit weiterer im Streckenverlauf vorhandenen Zwangspunkte vergrößert oder verringert sich der Abstand punktuell. Die Höhenlage der NBS entspricht weitgehend dem Bestand der BAB A5 und kann im Bereich kreuzender Verkehrswege und Gewässer auf Grund unterschiedlicher lichter Höhen bzw. Aufbaustärken voneinander abweichen. 4.2 Immissionsschutzrechtliche Behandlung Bei den geplanten Baumaßnahmen innerhalb des Geltungsbereiches des PfA 8.1 handelt es sich für die oberirdisch geführten Streckenabschnitte um einen Neubau. Eine Vorbelastung durch die bestehende Rheintalbahn ist durch den vorhandenen Abstand der Rheintalbahn zur NBS nicht gegeben. Dies bedeutet, dass die resultierenden Erschütterungsimmissionen bzw. sekundären Luftschallimmissionen direkt mit den Anforderungswerten der DIN bzw. der 24. BImSchV zu vergleichen sind. 5 Anforderungen an den Immissionsschutz 5.1 Erschütterungen Im Gegensatz zur schalltechnischen Problemstellung existieren derzeit keine gesetzlichen Bestimmungen, in denen Grenzwerte für Erschütterungsimmissionen festgelegt sind. Daher werden die in Fachkreisen anerkannten Anhaltswerte gemäß DIN /7/ für die Beurteilung von Einwirkungen herangezogen. Bei Einhaltung dieser Anhaltswerte kann davon ausgegangen werden, dass die Erschütterungen keine erheblich belästigenden Einwirkungen darstellen, die als niedrigste Qualifikationsstufe schädlicher Umwelteinwirkungen anzusehen sind. Die Rechtsgrundlage für Ansprüche auf Schutzmaßnahmen ist in 74 (2) Verwaltungsverfahrensgesetz (VwVfG) /4/ begründet. Hiernach sind dem Träger eines Vorhabens Vorkehrungen oder die Einrichtung und Unterhaltung von Anlagen aufzuerlegen, die zum Wohl der Allgemeinheit oder zur Vermeidung nachteiliger Wirkungen erforderlich sind. Sind solche Vorkehrungen oder Anlagen untunlich, das heißt mit angemessenem Aufwand

13 zum Schutzzweck nicht realisierbar, oder sind die Maßnahmen mit dem Vorhaben nicht vereinbar, so besteht ein entsprechender Entschädigungsanspruch Beurteilungsverfahren Zur Bewertung der Erschütterungsimmissionen sind gemäß DIN /7/ zwei Beurteilungsgrößen heranzuziehen: die maximale zeit- u. frequenzbewertete Schwingstärke KB Fmax, die Beurteilungsschwingstärke KB FTr. Beide Beurteilungsgrößen sind getrennt für die drei Richtungskomponenten X, Y (horizontal) und Z (vertikal) zu ermitteln. Der jeweils größte der drei Werte ist der Beurteilung zu Grunde zu legen. Die Beurteilung erfolgt anhand der Kriterien A u (für KB Fmax ) und A r (für KB FTr ). Ist KB Fmax kleiner oder gleich dem unteren Anhaltswert A u, so werden die Anforderungen der Norm erfüllt. Dann gilt als nachgewiesen, dass die schienenverkehrsinduzierten Erschütterungsimmissionen nicht als erheblich belästigend einzustufen sind. Übersteigt die maximale bewertete Schwingstärke den unteren Anhaltswert, erfolgt die Beurteilung in einem weiteren Prüfschritt auf Basis der Beurteilungsschwingstärke KB FTr im Vergleich zu dem Beurteilungsanhaltswert A r Anhaltswerte Die Anhaltswerte A zur Beurteilung von Erschütterungsimmissionen in Wohnungen und vergleichbar genutzten Räumen werden in der DIN jeweils in Abhängigkeit von der Art der baulichen Nutzung der Umgebung des Einwirkungsortes sowie für den Tag- und den Nachtzeitraum unterschieden. In Tabelle 1 sind die Anhaltswerte angegeben.

14 Tabelle 1: Anhaltswerte A für die Beurteilung von Erschütterungen Zeile Einwirkungsort Einwirkungsorte, in deren Umgebung nur gewerbliche Anlagen und gegebenenfalls ausnahmsweise Wohnungen für Inhaber und Leiter der Betriebe sowie für Aufsichtspersonal und Bereitschaftspersonen untergebracht sind Einwirkungsorte, in deren Umgebung vorwiegend gewerbliche Anlagen untergebracht sind Einwirkungsorte, in deren Umgebung weder vorwiegend gewerbliche Anlagen noch vorwiegend Wohnungen untergebracht sind Einwirkungsorte, in deren Umgebung vorwiegend oder ausschließlich Wohnungen untergebracht sind Besonders schutzbedürftige Einwirkungsorte, z.b. in Krankenhäusern, Kurkliniken, soweit sie in dafür ausgewiesenen Sondergebieten liegen tags nachts A u A r A u A r 0,40 0,20 0,30 0,15 0,30 0,15 0,20 0,10 0,20 0,10 0,15 0,07 0,15 0,07 0,10 0,05 0,10 0,05 0,10 0, Sekundärer Luftschall Grundlagen der Beurteilung Zur Ermittlung und Beurteilung von Geräuschimmissionen aus sekundärem Luftschall gibt es derzeit weder normative Festsetzungen noch gültige Rechtsverordnungen. Daher ist es erforderlich, sich für eine sachgerechte Beurteilung an andere Gesetze, Verordnungen und Regelwerke auf Grundlage von Plausibilitätsbetrachtungen anzulehnen. Bei der Beurteilung schienenverkehrsinduzierter sekundärer Luftschallimmissionen ist zunächst zu berücksichtigen, dass es sich hierbei wenn auch im weiteren Sinne um Verkehrslärmimmissionen handelt. Demzufolge kann das Bundes-Immissionsschutzgesetz herangezogen werden, das sich in den 41 bis 43 mit Umwelteinwirkungen durch Verkehrsgeräusche befasst. In 43 BImSchG /1/ wird die Bundesregierung ermächtigt, erforderliche Vorschriften zu erlassen. Hierbei wird explizit darauf hin-

15 gewiesen, dass den Besonderheiten des Schienenverkehrs Rechnung zu tragen ist. Dies ist für primäre Luftschallimmissionen mit Erlass der Verkehrslärmschutzverordnung (16. BImSchV /2/) geschehen. Eine Regelung zum sekundären Luftschall gibt es derzeit nicht. Ein Anhaltspunkt für die Beurteilung sekundärer Luftschallimmissionen ergibt sich aus der Verkehrswege-Schallschutzmaßnahmenverordnung (24. BImSchV /3/), die wenn auch indirekt Vorgaben für zulässige Innenraumpegel aus Verkehrslärmimmissionen in Abhängigkeit von der Raumnutzung angibt - auch wenn der sekundäre Luftschall streng genommen nicht den Regelungen der 24. BImSchV unterliegt, da deren Anwendung die Überschreitung der Immissionsgrenzwerte nach 2 der 16. BImSchV durch den Bau oder die wesentliche Änderung einer öffentlichen Straße oder eines Schienenverkehrsweges voraussetzt. In Anlehnung an die 24. BImSchV scheint es dennoch gerechtfertigt, den aus Tabelle 1 der 24. BImSchV (Korrektursummand D zur Berücksichtigung der Raumnutzung) abgeleiteten Innenpegel (Korrektursummand D zuzüglich 3 db(a)) als Beurteilungsmaßstab auch hinsichtlich sekundären Luftschalls heranzuziehen (siehe hierzu auch Kapitel 5.2.2). Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass das Heranziehen von Anforderungswerten gemäß Verkehrswege-Schallschutzmaßnahmenverordnung für die Beurteilung sekundärer Luftschallimmissionen implizit die in der Rechtsprechung allgemein anerkannten Zumutbarkeitsschwellen bei Innenraumpegeln tags von 40 db(a) für Wohnräume und nachts von 30 db(a) für Schlafräume berücksichtigt. Der Verordnungsgeber der 24. BImSchV hat diese Zumutbarkeitsschwellen ebenfalls zu Grunde gelegt. Diese wurden vom Bundesverwaltungsgericht bereits in der Zeit vor Inkrafttreten der Verkehrslärmschutzverordnung (16. BImSchV) am Maßstab des 74 (2) Satz 2 VwVfG /4/ bestimmt. Da die 24. BImSchV nicht nur Anforderungswerte für Wohn- und Schlafräume nennt, sondern ebenfalls Anforderungen für andere Nutzungen, sollen diese Anforderungswerte für die Beurteilung sekundärer Luftschallimmissionen hilfsweise herangezogen werden. Ungeachtet dessen ist die maßgebliche Grundlage der Beurteilung die von der Rechtsprechung entwickelte Zumutbarkeitsschwelle, von denen auch der Verordnungsgeber der 24. BImSchV ausgegangen ist.

16 Anforderungswerte In der Anlage zur 24. BImSchV /3/ sind die mathematischen Beziehungen angegeben, nach denen das erforderliche bewertete Schalldämm-Maß der gesamten Außenfläche eines Raumes rechnerisch zu ermitteln ist, wenn auf Grund von Grenzwertüberschreitungen dem Grunde nach ein Rechtsanspruch auf Lärmvorsorgemaßnahmen besteht. Tabelle 2: Immissionsrichtwerte für sekundären Luftschall Zeile Raumnutzung L ri,t [db(a)] 1 Räume, die überwiegend zum Schlafen genutzt werden L ri,n [db(a)] Wohnräume 40-3 Behandlungs- und Untersuchungsräume in Arztpraxen, Operationsräume, wissenschaftliche Arbeitsräume, Leseräume in Bibliotheken, Unterrichtsräume Konferenz- und Vortragsräume, Büroräume, allgemeine Laborräume Großraumbüros, Schalterräume, Druckerräume von DV-Anlagen, soweit dort ständige Arbeitsplätze vorhanden sind Sonstige Räume, die zum nicht nur vorübergehenden Aufenthalt von Menschen bestimmt sind entsprechend der Schutzbedürftigkeit der jeweiligen Nutzung festzusetzen L ri,t L ri,n Beurteilungspegel für den Tag innerhalb von Wohnräumen Beurteilungspegel für die Nacht innerhalb von Schlafräumen Zur Vermeidung von Kommunikations- bzw. Schlafstörungen wurde festgelegt, dass die Beurteilungspegel in Wohnräumen tags 40 db(a) bzw. in Schlafräumen nachts 30 db(a) nicht überschreiten sollten. Für andere schutzbedürftige Räume gelten entsprechende Innenschallpegel. Im Korrektursummanden D sind zum einen die Innenraumpegel für die jeweilige Raumart einbezogen, zum anderen eine Korrektur von 3 db, die berücksichtigt, dass die Dämmwirkung von Außenbauteilen bei gerichtet einfallendem Schall geringer ausfällt als im diffusen Schallfeld. Unter Berücksichtigung dieses Sachverhaltes können die in Tabelle 2 angegebenen Immissionsrichtwerte für eine Beurteilung des Innenschallpegels gemäß 24. BImSchV abgeleitet werden. Der für den Tag und die Nacht zulässige

17 Beurteilungspegel berechnet sich aus dem Korrektursummanden D wie folgt: L r,n/t = D + 3 db Anwendung des Schienenbonus Die 24. BImSchV sieht mit dem Schienenbonus einen Lästigkeitsabschlag bei der Ermittlung des Beurteilungspegels von schienenverkehrsinduziertem Lärm vor. Die Anwendung des Schienenbonus in Höhe von 5 [db(a)] wurde von dem Bundesverwaltungsgericht /5/ bestätigt. Durch Artikel 1 des Elften Gesetzes zur Änderung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes ist dieser Abschlag ab dem 1. Januar 2015 jedoch nicht mehr anzuwenden, soweit zu diesem Zeitpunkt das Planfeststellungsverfahren noch nicht eröffnet ist und die Auslegung des Plans noch nicht öffentlich bekannt gemacht wurde. Die Abschaffung des Schienenbonus gilt damit uneingeschränkt für alle Vorhaben des Neubaus bzw. der wesentlichen Änderung von Schienenwegen der Eisenbahn im Sinne der 16.BImSchV (Planfeststellungsverfahren, Plangenehmigungsverfahren, ), die nach dem 01. Januar 2015 planrechtlich eingeleitet werden. Somit wurde bei der vorliegenden Untersuchung der Schienenbonus für den sekundären Luftschall nicht berücksichtigt. 6 Arbeitsgrundsätze und Vorgehensweise Ausgangspunkt der erschütterungstechnischen Untersuchung ist die Festlegung repräsentativer Untersuchungsobjekte. Diese repräsentativen Untersuchungsobjekte befinden sich ausschließlich im Einwirkungsbereich der NBS-Trasse. Bei den repräsentativen Untersuchungsobjekten handelt es sich um Gebäude mit schutzwürdiger Nutzung, bei denen bedingt durch die Abstandsverhältnisse bzw. die vorhandene Bausubstanz ein möglicher Immissionskonflikt nicht ausgeschlossen werden kann. Räume mit schutzwürdiger Nutzung sind solche, die dem Menschen zum dauerhaften Aufenthalt dienen. Diese sind zum Beispiel Schlafzimmer, Kinderzimmer, Wohnzimmer oder Büroräume. In Anhang 1.1 sind alle untersuchten Räume, deren schutzwürdige Nutzung und Geschosslage tabellarisch aufgeführt. Die Ergebnisse werden dann auf die im direkten Einwir-

18 kungsbereich befindlichen Gebäude extrapoliert. Insgesamt wurden die beiden nächstgelegenen Gebäude mit schutzwürdiger Nutzung im Bereich der geplanten NBS-Strecke untersucht. Dies sind in Riegel Waldsiedlung das Gebäude Bahnhofstraße 26, sowie im Gewerbegebiet Rohrlache das Gebäude Robert-Bosch-Straße 9 (Teningen). Die Fragen des Immissionsschutzes werden für diese Objekte geprüft und ggf. Schutzmaßnahmen dimensioniert. Eine tabellarische Auflistung der nächstgelegenen schutzwürdigen Gebäude mit Angabe des Abstandes zur geplanten Trasse befindet sich in Anhang 5. Mit Hilfe dieser Tabelle werden die Untersuchungsergebnisse der zwei Objekte auf die Gesamtheit der im Einwirkungsbereich der Baumaßnahme befindlichen schutzwürdigen Gebäude extrapoliert. Eine Berücksichtigung der Einwirkungen aus der bestehenden Rheintalbahn im Bereich der NBS-Trasse wird durch die räumliche Trennung der NBS von der Rheintalbahn nicht untersucht. Der prinzipielle Aufbau des Prognosemodells ist in der schematischen Darstellung in Abbildung 1 erläutert. Bei der Prognose der Immissionen aus Erschütterungen und sekundärem Luftschall in den repräsentativen Untersuchungsobjekten wird von der in Abbildung 2 skizzierten Übertragungskette ausgegangen. Diese berücksichtigt neben den erschütterungstechnischen Quellstärken (Emissionen) und der Ausbreitung der Schwingungen im Untergrund (Transmission T1) das Schwingungsverhaltens, der zu untersuchenden Gebäude (Transmission T2 und T3). Die der Prognose zu Grunde gelegten Komponenten werden im Folgenden beschrieben. Da die Übertragungsfunktionen zum Teil stark frequenzabhängig sind, ist für die Prognose ein Berechnungsverfahren anzuwenden, dass die spektrale Zusammensetzung sowohl der Schwingungsemissionen als auch der einzelnen Transferfunktionen berücksichtigt. Die spektrale Auflösung erfolgt hierbei in Form von Terzbändern im Bereich von 4 bis 315 Hz.

19 Abbildung 1: Prognose verkehrsinduzierter Erschütterungen

20 Abbildung 2: Übertragung von Erschütterungen 6.1 Emission Bei oberirdischen Schienenverkehrswegen stellen die in einem Abstand von 8 m zur Gleisachse im Erdboden gemessenen Schwingstärken die Emission der betrachteten Zuggattungen dar. Bei der Auswahl geeigneter Emissionsdaten für die Erstellung der Prognosen wird empirisch vorgegangen, das heißt man wählt aus vorliegenden Messergebnissen für bereits gebaute und in Betrieb befindliche oberirdische Bahnstrecken die o.g. Emissionsspektren aus und überprüft, ob alle emissionsrelevanten Parameter deckungsgleich sind. Ggf. sind Korrekturen an den Emissionsdaten zu berücksichtigen. Eine Korrektur an den Emissionsdaten erfolgte zum Beispiel für das Messverfahren, Geschwindigkeit oder der Dammlage der Trasse. Alle maßgeblichen Emissionsdaten bzw. Emissionsparameter sind in Anhang 2 tabellarisch und graphisch dargestellt. Alle Annahmen sind so zu treffen, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit gewährleistet werden kann, dass die zukünftig auftretenden Immissionen aus Erschütterungen und sekundärem Luftschall an betroffenen Gebäuden geringer sein werden als die prognostizierten Einwirkungen.

21 Transmission Der Übertragungsweg von schienenverkehrsinduzierten Schwingungen auf die für die Beurteilung relevanten Geschossdecken eines Gebäudes wird in einzelne Übertragungsfunktionen (Transferfunktionen) untergliedert: Transferfunktion 1 Als Transferfunktion T 1 (f) wird die entfernungsbedingte Amplitudenabnahme der Schwingschnelle als Funktion der Frequenz f zwischen Emissionsort und einem Ort im Erdreich unmittelbar vor einem Gebäude bezeichnet. Als Transferfunktion 1 wird die entfernungsbedingte Amplitudenabnahme der Schwingschnelle zwischen Emissionsort und einem Punkt im Erdreich unmittelbar an einem Gebäude bezeichnet. Sie wird rechnerisch unter Berücksichtigung der gegebenen Bodenverhältnisse nach folgender mathematischer Formel berechnet: T 1 R R 1 n e RR1 Es bedeuten n: der Exponent, der von Wellenart, Quellengeometrie und Art der Schwingungen abhängt α: der Abklingkoeffizient in m -1, α 2 D / D: der Dämpfungsgrad : die maßgebende Wellenlänge, in m, = c/f c: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle in m/s f: die Frequenz, in Hz R 1 : der Bezugsabstand in m R die Entfernung von der Quelle in m Für alle untersuchten Immissionsorte wurde außerhalb der Weichenbereiche mit folgenden Parametern gerechnet: n = 0,2 c = 200 m/s D = 1%

22 Die entfernungsbedingte Amplitudenabnahme setzt sich zusammen aus geometrischer Ausbreitungsdämpfung und frequenzabhängiger Materialdämpfung Transferfunktion 2 Die Transferfunktion 2 beschreibt das Übertragungsverhalten vom Boden auf das Gebäudefundament. Sie unterliegt für bestimmte Gebäudetypen relativ geringen Schwankungen und weist keine ausgeprägte spektrale Abhängigkeit auf. Erschütterungen werden umso leichter auf das Gebäude übertragen, je geringer die Gebäudemasse ist. Eine messtechnische Ermittlung des Übertragungsverhaltens vom Boden auf das Fundament war durch die örtlichen Gegebenheiten für die beiden untersuchten Gebäude nicht möglich. Deswegen wurde die Transferfunktion 2 aus Messungen an vergleichbaren Gebäuden übernommen. Eine grafische Darstellung der Funktionen findet sich in Anhang Transferfunktion 3 Die Transferfunktion T 3 beschreibt das Übertragungsverhalten innerhalb des Gebäudes vom Fundament auf die Geschossdecken schutzwürdiger Räume. Für die Beurteilung der Erschütterungsimmissionen im Hinblick auf die Störwirkung von Menschen beim Aufenthalt in Gebäuden sind die Schwingungseinwirkungen in der Raummitte maßgebend. Die Transferfunktion 3 kennzeichnet im Wesentlichen das Resonanzverhalten einer Decke und weist neben starken spektralen Abhängigkeiten ausgeprägte Maxima im Bereich der Deckeneigenfrequenz auf. Sie ist in hohem Maße gebäudeabhängig und kann stark variieren. Ursächlich hierfür sind vor allem Spannweiten und Konstruktionsweise der Decken. Da die Transferfunktion in hohem Maße Einfluss auf das Prognoseergebnis nimmt, werden diese Übertragungsfunktionen an den zu untersuchenden Gebäuden messtechnisch ermittelt. Es wird die Schwingschnelle sowohl am Gebäudefundament als auch auf einzelnen Geschossdecken infolge der vorbeifahrenden Züge gemessen. Aus dem Verhältnis der Schwingschnelle am Gebäudefundament zur Schwingschnelle auf den Geschossdecken wird die Transferfunktion 3 ermittelt.

23 Immissionen Erschütterungen Als Erschütterungsimmissionen werden die bauwerksbezogenen, gemäß DIN /7/ in der Mitte von Räumen ermittelten KB-bewerteten Schwingstärken bezeichnet. Da hier die Vertikalkomponente (Z-Richtung) die Horizontalkomponenten (X-, Y-Richtung) übersteigt, werden die Prognoseberechnungen ausschließlich für die Vertikalkomponenten der Erschütterungsimmissionen durchgeführt. Der relevante Frequenzbereich wird in der DIN auf 80 Hz begrenzt Sekundärer Luftschall Die Prognose des sekundären Luftschallpegels im Innenraum L I basiert auf dem zuvor berechneten maximalen zeitbewerteten Körperschallschnellepegel L v der im Frequenzband bis 315 Hz ermittelt wird. Dieser entspricht dem Maximalpegel der Schwingstärke, der jedoch im Gegensatz zum KB Fmax -Wert keiner KB-Bewertung, sondern einer A-Bewertung unterzogen wird. Der theoretische Zusammenhang zwischen ermittelter Körperschallschnelle und sekundärem Luftschall kann wie folgt beschrieben werden: L sek = L v + 10 log + 10 log (4 S/F) mit L sek L v sekundärer Luftschallpegel des betrachteten Bauteils [db(a)], mittlerer A-bewerteter Körperschallschnellepegel des betrachteten Bauteils [db(a)], Abstrahlgrad des betrachteten Bauteils [-], S Fläche des betrachteten Bauteils [m²], F äquivalente Absorptionsfläche des Raumes [m²]. In der Praxis lässt sich die genannte Beziehung jedoch nur schwer anwenden, da die Körperschallschnelle nicht nur in Deckenmitte, sondern an allen betrachteten Bauteilen (also auch an Wänden und Raumdecken) gemessen werden müsste. Weiterhin ist die Bestimmung des Abstrahlgrades mit erheblichen Unsicherheiten behaftet.

24 Im vorliegenden Fall wurde daher zur Bestimmung des Beurteilungspegels für den sekundären Luftschall der Leitfaden Körperschall und Erschütterungsschutz der DB AG /9/ herangezogen. Hierin wird ein linearer Zusammenhang zwischen dem A-bewerteten Körperschallschnellepegel und dem sekundärem Luftschallpegel genannt. Die Abhängigkeiten wurden dabei für verschiedene Zuggattungen und Deckenkonstruktionsformen (Stahlbetondecken, Holzbalkendecken) beschrieben. Demnach kann zur Ermittlung der Einwirkungen aus sekundärem Luftschall, hervorgerufen durch schienengebundenen Güterverkehr, in erster Näherung folgende Beziehung herangezogen werden: L i = 26,2 + 0,46. L va [db(a)] bei Stahlbetondecken, L i = 24,5 + 0,59. L va [db(a)] bei Holzbalkendecken. mit L I L va A-bewerteter sekundärer Luftschallpegel [db(a)], A-bewerteter Körperschallschnellepegel in Fußbodenmitte [db(a)] Entgegen der Vorgehensweise bei der Ermittlung der maximalen bewerteten Schwingstärke KB Fmax, bei der ein Frequenzbereich von 4 Hz bis 80 Hz untersucht wird, wird der A-bewertete Köperschallschnellepegel L va in einem Frequenzbereich bis zu 315 Hz berechnet. 6.4 Prognosegenauigkeit Eine Erhebung des derzeitigen Standes der Erkenntnisse zur Prognosegenauigkeit von Erschütterungsprognosen ist im Abschlussbericht zum Forschungs- und Entwicklungsvorhaben Erschütterungen durch Eisenbahnverkehr, Abschnitt 4.2 dokumentiert. Demgemäß liegen keine statistisch abgesicherten Ergebnisse zur Genauigkeit von Erschütterungsprognosen vor. Bei der Ermittlung von KB-bewerteten Größen treten gemäß DIN erfahrungsgemäß messtechnisch bedingte Unsicherheiten von bis etwa 15% auf. Da im Rahmen der Erstellung von Prognosen ebenfalls auf messtechnisch erhobene Ausgangsgrößen (zum Beispiel Emissionsspektren) zurückgegriffen wird, ist davon auszugehen, dass der Prognosefehler deutlich höher liegt. Auf Grund von Erkenntnissen an Einzelprojekten kann die Prognose im günstigen Fall mit 3 db angenommen werden. Dies bedeutet, dass die

25 Spannbreite der Beurteilungswerte von 30% bis + 41% reicht. Zur Erlangung dieser Prognosegenauigkeit ist es erforderlich, dass die wesentlichen Übertragungsfunktionen, das heißt insbesondere die Übertragung der Erschütterungen vom Boden auf das Bauwerk und die Übertragung innerhalb des Bauwerkes, messtechnisch erfasst werden. Dies ist im vorliegenden Fall erfolgt. Bei Neubauprojekten werden die maßgeblichen Übertragungsfunktionen durch geeignete Fremdanregung gemessen. Vergleichsmessungen von Übertragungsfunktionen bei Anregungen durch Schienenverkehr und bei Fremdanregung machen deutlich, dass auch mit Fremdanregung eine Bestimmung der maßgeblichen Übertragungsfunktionen mit hoher Genauigkeit möglich ist. Grundsätzlich gilt bei der Ermittlung des Emissionsansatzes der Grundsatz der oberen Abschätzung. Alle Annahmen werden so getroffen, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit gewährleistet werden kann, dass die zukünftig auftretenden Erschütterungsimmissionen an betroffenen Gebäuden geringer sein werden als die prognostizierten Einwirkungen. Hierbei wird beim Emissionsansatz stets der Mittelwert plus die Standardabweichung berücksichtigt. Ebenso wird dies bei den messtechnisch ermittelten Transferfunktionen gehandhabt. Die Prognosegenauigkeit der Erschütterungsimmissionen wird mit + 0 / - 3 db abgeschätzt. Da die Prognoseberechnungen der sekundären Luftschallimmissionen auf den erschütterungstechnischen Berechnungsergebnissen beruhen und die Abstrahlbedingungen von Raumbegrenzungswänden nicht individuell berücksichtigt werden können, wird der Fehler der Prognoseberechnungen für sekundäre Luftschallimmissionen mit + 0 / - 5 db(a) höher abgeschätzt. 6.5 Betriebsparameter Die Einwirkzeit, jeweils bezogen auf den Beurteilungszeitraum Tag (06.00 bis Uhr) bzw. Nacht (22.00 bis Uhr), ergibt sich aus der Gesamtzahl der in dem betreffenden Streckenabschnitt innerhalb des Beurteilungszeitraumes verkehrenden Schienenfahrzeuge und deren geschwindigkeitsabhängiger Vorbeifahrtzeit. Um zu berücksichtigen, dass Fahrzeuge bereits vor und auch nach der Vorbeifahrt wahrgenommen werden können, wird bei der Bestimmung der signifikanten Einwirkungszeit einer Zugvorbeifahrt mit der 1,5-fachen Zuglänge gerechnet. Die Einwirkungszeit T e einer Zugvorbeifahrt beträgt dabei T e = 1,5 Zuglänge 3,6 / v max.

26 mit v max. Streckenhöchstgeschwindigkeit in [km/h] Eine Zusammenfassung der relevanten Verkehrsdaten der Strecke 4000 für den Prognose-Planfall 2025 findet sich in Anhang Untersuchungsergebnisse Die maßgeblichen betriebstechnischen, bautechnischen und erschütterungstechnischen Grundlagen der durchgeführten Untersuchung sind in Anhang 1 dargestellt. Die Streckenführung sowie die untersuchten Bereiche im PfA 8.1 sind in Anlage 1, Blatt 1 und 2 zu sehen. Angaben zu den untersuchten Immissionsorten sind in Anhang 1.1 tabellarisch aufgeführt. In Anhang 4 sind die Prognoseergebnisse für die exemplarisch untersuchten Gebäude tabellarisch dargestellt. Der Anhang enthält Ergebnistabellen der zukünftigen Einwirkungen aus Erschütterungen und die Beurteilungspegel für Innenräume aus sekundärem Luftschall. Die Diskussion der Untersuchungsergebnisse orientiert sich an den räumlichen Konfliktbereichen. Sofern die für den Betrieb der Schienenverkehrswege prognostizierten Immissionen aus Erschütterungen oder aus sekundärem Luftschall das Erfordernis von Schutzmaßnahmen ausweisen, werden diese anschließend diskutiert. In den tabellarischen Ergebnisdarstellungen sind Angaben zu Immissionseinwirkungen aus Erschütterungen für mehrere Räume in den einzelnen Gebäuden aufgeführt. Die Angabe der Immissionswerte (Beurteilungsgrößen Erschütterungen; Beurteilungspegel von Innenräumen für den sekundären Luftschall) erfolgt getrennt für den Tag- und den Nachtzeitraum. Grün hinterlegte Felder bedeuten, dass die jeweils gültigen Anforderungen an den Immissionsschutz erfüllt werden. Bei rot hinterlegten Feldern sind die Anforderungen nicht erfüllt. Sind Felder gelb gekennzeichnet, so sind weitere Beurteilungsschritte zur Prüfung der Einhaltung immissionstechnischer Anforderungen erforderlich. Für Objekte, in denen nachts keine schutzwürdigen Nutzungen gegeben sind, werden die Beurteilungsgrößen zwar ausgewiesen, jedoch nicht beurteilt. Dieser Sachverhalt ist

27 dadurch gekennzeichnet, dass diese Felder nicht entsprechend dem Ergebnis einer Beurteilung farbig hinterlegt sind. 7.1 Erschütterungsimmissionen Die Prognoseergebnisse sind in Anhang 4.1 tabellarisch aufgeführt. In der oberen Tabelle des Anhangs ist die maximale bewertete Schwingstärke KB Fmax für die beiden untersuchten Gebäude ausgewiesen. Im Bereich des Wohngebäudes Bahnhofstraße 22 in Riegel Waldsiedlung (IP 01) befindet sich die Trasse in Dammlage. Dies wurde durch eine Korrekturfunktion beim Emissionsansatz berücksichtigt. Für den IP 1 ergeben sich maximale bewertete Schwingstärken von bis zu KB Fmax = 0,088. Das Gebäude liegt in einem Mischgebiet (MI). Somit gilt ein unterer Anhaltswert gemäß DIN für den Tag von A u = 0,20 und für den Nachtzeitraum von A u = 0,15. Demgemäß unterschreiten in allen 3 untersuchten Räumen die prognostizierten Schwingungsimmissionen den unteren Anhaltswert gemäß DIN für ein Mischgebiet. Das Gebäude Robert-Bosch-Straße 9 in Teningen befindet sich im Gewerbegebiet Rohrlache. Im Erdgeschoss erfolgt eine gewerbliche Nutzung, im 1. Obergeschoss findet Wohnnutzung statt. Demzufolge gilt für den Tagzeitraum ein unterer Anhaltswert von A u = 0,3 und für den Nachtzeitraum ein unterer Anhaltswert von A u = 0,2.

28 Für das Gebäude Robert-Bosch-Straße 9 (IP 2) bewegen sich die maximalen bewerteten Schwingstärken im Bereich von KB Fmax = 0,093 0,161. Es werden für die beiden untersuchten Räume sowohl im Tag- als auch im Nachtzeitraum die Anforderungswerte gemäß DIN unterschritten. Somit sind für die beiden untersuchten Gebäude die Anforderungen der DIN an den Immissionsschutz bereits im ersten Schritt der Beurteilung nach DIN erfüllt. Die Schwingungsimmissionen sind nur in dem Gebäude Robert-Bosch-Straße 9 in Teningen (IP 2) spürbar. Erhebliche Belästigungen infolge der zukünftigen Erschütterungseinwirkungen beim Betrieb der NBS sind somit nicht zu erwarten. Ein Erfordernis auf erschütterungstechnische Vorsorgemaßnahmen besteht nicht. Der zweite Schritt der Beurteilung, die Bildung der Beurteilungsschwingstärke (KB FTr ) gemäß DIN wird somit nicht erforderlich. Der Vollständigkeit halber werden die Werte für die untersuchten Gebäude in Anhang 4.1 in der unteren Tabelle ausgewiesen. Diese haben hier einen rein informativen Charakter. Es ergeben sich maximale Beurteilungsschwingstärken von bis zu KB FTr = 0,044 / 0,062 für den Tag- bzw. den Nachtzeitraum. Diese werden für das Gebäude Robert-Bosch-Straße 9 (IP 2) prognostiziert. Dies bedeutet eine maximale Ausschöpfung der Beurteilungsanhaltswertes KB FTr von 30% bzw. 62% im Tag- bzw. Nachtzeitraum. (Anhang 4.2) 7.2 Sekundäre Luftschallimmissionen Die Beurteilungspegel für Innenräume (L ri ) sind in Anhang 4.3 tabellarisch aufgeführt. Im Tagzeitraum bewegen sich die Pegel im Bereich von L ri,t = 24,1 32,1 db(a). Der in Anlehnung an die 24. BImSchV herangezogene Immissionsrichtwert für den Tagzeitraum liegt für Wohnräume gemäß Tabelle 3, Zeile 2 bei

29 IRW = 40 db(a) und für Räume mit Büronutzung gemäß Zeile 4 bei IRW = 45 db(a). Die prognostizierten Pegel unterschreiten mit großem Abstand diese Anforderungswerte. Für den Nachtzeitraum werden Pegel im Bereich von prognostiziert. L ri,n = 26,9 34,9 db(a) Der Immissionsrichtwert für den Nachtzeitraum, der ausschließlich für Schlafräume gilt, liegt gemäß Tabelle 3, Zeile 1 bei IRW = 30 db(a). Somit sind die aus der 24. BImSchV abgeleiteten Anforderungswerte in jeweils einem Raum der beiden messtechnisch untersuchten Gebäude in den Ortslagen Riegel Waldsiedlung bzw. Teningen Gewerbegebiet Rohrlache überschritten. Es besteht daher dem Grunde nach ein Anspruch auf erschütterungstechnische Vorsorgemaßnahmen. 7.3 Umfang möglicher Betroffenheiten In Anhang 5 sind die nächstgelegenen Gebäude der entlang der Trasse befindlichen Siedlungsflächen, mit deren kürzesten Abstand zur NBS tabellarisch aufgeführt. Es zeigt sich, dass durch die gegebenen Abstandsverhältnisse (minimaler Abstand 200 m) selbst bei ungünstigen Übertragungsverhältnissen und empfindlichen Nutzungen Immissionskonflikte infolge Erschütterungen und sekundärem Luftschall ausgeschlossen werden können. Somit besteht nur für die beiden messtechnisch untersuchten Gebäude in den Bereichen Riegel Waldsiedlung und Teningen Gewerbegebiet Rohrlache dem Grunde nach ein Anspruch auf erschütterungstechnische Vorsorgemaßnahmen infolge der zukünftig zu erwartenden sekundären Luftschallimmissionen. Es ist nunmehr zu prüfen, ob mögliche Schutzvorkehrungen mit angemessenem Aufwand zum Schutzzweck realisierbar sind.

30 Abwägung von Vorsorgemaßnahmen Grundsätzlich mögliche Maßnahmen Grundsätzlich können Maßnahmen zum Erschütterungsschutz an Bahnstrecken in drei Gruppen untergliedert werden: Maßnahmen an der Quelle Maßnahmen im Ausbreitungsweg Maßnahmen am Immissionsort. Maßnahmen an der Quelle beziehen sich auf den Oberbau und zielen darauf ab, die erschütterungstechnische Quellstärke (Emission) im Zusammenwirken Fahrzeug-Fahrweg zu reduzieren. Maßnahmen im Ausbreitungsweg sollen zu einer Abschirmung einer Erschütterungsquelle führen. Bei Maßnahmen am Immissionsort handelt es sich ebenfalls um abschirmende Maßnahmen. Allerdings wird hierbei nicht die Quelle sondern der Immissionsort selbst, das heißt entweder das gesamte Gebäude oder ein Teil des Gebäudes durch elastische Lagerungen abgeschirmt. Im Folgenden wird auf die einzelnen, grundsätzlich möglichen, Maßnahmen näher eingegangen Maßnahmen an der Quelle Masse-Feder-Systeme Zur Emissionsminderung im Gleisbereich können elastisch gelagerte Gleistragplatten, so genannte Masse-Feder-Systeme eingesetzt werden. Bei entsprechender Auslegung der Federelemente und bei einem hinreichend steifen Untergrund können solche Systeme auf vertikale Oberbaueigenfrequenzen von deutlich unter 10 Hz abgestimmt werden. Mit dem Einsatz solcher schweren Masse-Feder-Systeme lassen sich die Immissionen aus dem Bahnverkehr in weiten Bereichen erheblich vermindern. In Teilbereichen, in denen sich Gebäudestrukturen mit sehr tiefen Eigenfrequenzen (zum Beispiel weit gespannte Decken mit Eigenfrequenzen von 8 bis 10 Hz) befinden, lassen sich keine signifikanten Minderungen der Erschütterungen erzielen, da die Einfügungsdämmung solcher Masse- Feder-Systeme in dem Frequenzbereich unter Umständen positive Werte erreicht.

31 Der Einbau von Masse-Feder-Systemen wurde bereits häufig bei unterirdischen Schienenverkehrsanlagen mit großem Erfolg praktiziert. Der Einbau von Systemen mit Einzellagern in einer oberirdischen Strecke ist insoweit nur theoretisch möglich, da die Federelemente auf einem massiven Unterbau zur Erhöhung der Anschlussimpedanzen für die Federelemente des Systems aufgelagert werden müssen. Ferner kann nicht für die Dauer des Lebenszyklus eines solchen Systems gewährleistet werden, dass die elastisch abgefederte Gleistragplatte stets frei schwingen kann. Durch den Schmutzeintrag durch Oberflächenwasser kann der Hohlraum zwischen Untergrund und schwingender Gleistragplatte zugesetzt werden, so dass die Abfederung der Gleistragplatte und somit auch die Einfügungsdämmung nicht mehr gewährleistet ist. Unter anderem hat dieser Sachverhalt dazu geführt, dass so genannte schwere Masse-Feder-Systeme im Außenbereich keine Anwendung finden. So genannte leichte Masse-Feder- Systeme, als Masse-Feder-Systeme, deren vertikale Oberbaueigenfrequenz oberhalb von 10 Hz liegt, können auch im Außenbereich praktiziert werden, da hier als Federelement flächige Mattenlager zum Einsatz kommen können, die beim Betonieren der Gleistragplatte als verlorene Schalung eingebracht werden. Hier besteht nicht die Gefahr des Verschmutzens und somit auch des Blockierens des Luftspaltes Unterschottermatten Bei oberirdischen Vollbahnstrecken wurden Unterschottermatten bisher nur vereinzelt und meist mit geringem Erfolg eingesetzt. Um die Funktionsfähigkeit einer Unterschottermatte zu erhöhen, muss ein möglichst steifer Unterbau vorliegen. Dies kann in Form einer mindestens 40 bis 50 cm starken zementverfestigten Tragschicht oder in Form einer Betontragplatte realisiert werden. Bei entsprechend dimensionierten Unterschottermatten können Minderungen im Frequenzbereich ab 50 Hz erreicht werden. Die erreichbare Abstimmfrequenz eines solchen Systems liegt bei ca. 20 bis 30 Hz. Hieraus ergibt sich, dass Unterschottermatten im Bereich tiefer Frequenzen, die im Wesentlichen für die Erschütterungswirkung verantwortlich sind, ein lediglich geringes Minderungspotential bieten. Darüber hinaus können aus dem Einsatz von Unterschottermatten oberbautechnische Probleme, wie eine Minderung der Gleislagestabilität oder Schotterfließen, resultieren.