Änderungsindex. Inhaltsverzeichnis. Anlagen. Geänderte Hinzugefügte Erstellung

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2 Berichtsnummer Datum Seite 2 Änderungsindex Geänderte Hinzugefügte Version Datum Seiten Seiten Erläuterungen Erstellung Inhaltsverzeichnis 1 Unterlagen, Abkürzungen Unterlagenverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Aufgabenstellung Situation vor Ort, Anforderungen an den Immissionsschutz Durchführung der Messung, Vorgehen Eingangsdaten der Berechnung, allgemeine Vorgehensweise bei der Erschütterungsprognose Erschütterungsprognose mit dem spektralen Prognoseverfahren nach VDI Ermittlung des sekundären Luftschalls Ergebnisse Erschütterungen Beurteilung... 9 Anlagen A1 Informationen zur Messung A2-A3 Lageplan A4-A8 Fotodokumentation B1 Verwendete Messungen und frequenzbewertete Erschütterungssignale nach DIN B2 Exemplarisches Zeitsignal einer Zugvorbeifahrt B2-B5 Terzspektren nach Zug-Typ und Messort C1-C2 Beurteilung der prognostizierten Erschütterungen nach DIN C3-C4 Beurteilung des prognostizierten sekundären Luftschalls nach VDI 2038

3 Berichtsnummer Datum Seite 3 1 Unterlagen, Abkürzungen 1.1 Unterlagenverzeichnis Nr. Dokument Bezeichnung / Beschreibung [1] DIN 4150 [2] DIN [3] DIN Teil 1: Teil 2: Teil 3: Teil 1: Teil 2: Teil 1: Teil 2: [4] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit Erschütterungen im Bauwesen Vorermittlung von Schwingungsgrößen; Einwirkungen auf Menschen in Gebäuden; Einwirkungen auf bauliche Anlagen; Messung von Schwingungsimmissionen Schwingungsmesser, Anforderungen, Prüfung; Messverfahren; Schwingungsmessung in der Umgebung von Schienenverkehrswegen Schwingungsmesser, Anforderungen, Prüfung; Auswerteverfahren; Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundesimmissionsschutzgesetz Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm TA-Lärm; [5] VDI 3837 Erschütterungen in der Umgebung von oberirdischen Schienenverkehrswegen, Spektrales Prognoseverfahren; [6] 24. BImSchV 24. Verordnung zur Durchführung des Bundesimmissionsschutzgesetzes (Verkehrswege-Schallschutzmaßnahmenverordnung); [7] Deutsche Bahn AG Bautechnik, Leit-, Signal- u. Telekommunikationstechnik Erschütterungen und sekundärer Luftschall, Grundlagen des Oberbaus, Richtlinie Ril , [8] Hamburger Hochbahn AG Schreiben der Hochbahn AG an das Dezernat für Wirtschaft, Bauen und Umwelt der Freien und Hansestadt Hamburg vom [9] VDI Gebrauchstauglichkeit von Bauwerken bei dynamischen Einwirkungen; Untersuchungsmethoden und Beurteilungsverfahren der Baudynamik; Sekundärer Luftschall Grundlagen, Prognose, Messung, Beurteilung und Minderung; [10] Oberaltenallee GmbH Lageplan Leo-Leistikow-Quartier 1.2 Abkürzungsverzeichnis Abkürzung Bedeutung WA gem. BauNVO Wohngebiet allgemein gemäß Baunutzungsverordnung MP Messposition / Messpunkt KB F (t) bewertete Schwingstärke gemäß DIN ([1b]) KB Fmax Taktmaximalwert der bewerteten Schwingstärke nach [1b]

4 Berichtsnummer Datum Seite 4 2 Aufgabenstellung Auf dem aktuell unbebauten Eckgrundstück Oberaltenallee / Leo-Leistikow-Allee (Flurstück 6772) soll das Leo-Leistikow-Quartier entstehen. Im geplanten Gebäude ist ausschließlich Wohnnutzung vorgesehen. Nach dem vorliegenden Lageplan ist entlang der nördlichen Grundstücksgrenze an der Oberaltenallee eine an den westlichen Neubau der Polizei anbindende 7-geschossige Riegelbebauung vorgesehen, die im Bereich der Straßenkreuzung zur Leo-Leistikow-Allee mit einem 12-geschossigen Baukörper ergänzt wird. Die Bebauung entlang der Leo-Leistikow-Allee wird aus einem straßenparallelen 12-geschossigen Neubau sowie einem 6-geschossigen Haus an der Ecke zum Martha-Muchow-Weg gebildet. Entlang des Martha-Muchow-Weges befindet sich ein weiteres 4-geschossiges Gebäude. Das Grundstück soll mit einem 2-geschössigen Unterbau versehen werden. Entlang des Martha-Muchow-Wegs verlaufen die aufgeständerten Gleise der U-Bahn Linie 3 in unmittelbarer Nachbarschaft zum geplanten Bauvorhaben. Es ist zu überprüfen, inwiefern die Erschütterungsimmissionen aus Schienenverkehr eine Beeinträchtigung für die geplante Nutzung als Wohnraum darstellen. Als Basis für die Prognose von Erschütterungs- und Sekundärschallimmissionen innerhalb der geplanten Gebäude wurde eine Tagesmessung an ausgewählten Messpunkten auf der Geländeoberkannte innerhalb des Grundstücks durchgeführt. Als Ergebnis dieses Berichts sollen Bereiche definiert werden in denen a) voraussichtlich keine Maßnahmen zum Erschütterungsschutz erforderlich werden, b) moderate Maßnahmen zum Erschütterungsschutz erforderlich werden (Frequenzabstimmung Decke, und Estrich), c) erhöhte Maßnahmen zum Erschütterungsschutz erforderlich werden (elastische Gebäudelagerung). 3 Situation vor Ort, Anforderungen an den Immissionsschutz In unmittelbarer Nähe des Grundstücks verlaufen entlang des Martha-Muchow-Wegs die aufgeständerten Gleise der U-Bahn Linie 3 (siehe Abbildungen 18 und 19 in Anlage A). Das Grundstück selbst wird derzeit als wilder Parkplatz genutzt. Für die Erschütterungsmessung wurde der Parkplatz von dem Auftraggeber gesperrt, um unerwünschte Einflüsse auf die Messergebnisse durch das Befahren des Grundstücks zu vermeiden. Gegenüber dem Grundstück, auf der anderen Seite des Viadukts, befindet sich eine Baustelle, auf der zum Zeitpunkt der Messung keine Arbeiten mit schwerem Gerät stattfanden. Über den Martha-Muchow-Weg wurde während der Messzeit die Baustelle beliefert. Diese Fahrzeugbewegungen geschahen ebenso wie die Fahrzeugbewegungen zur Parkplatzsuche mit niedriger Geschwindigkeit. Beide hatten keinen Einfluss auf die Messergebnisse. Tabelle 1 zeigt aktuelle und prognostizierte Zugzahlen der U3. Die aktuellen Zugzahlen ergeben sich aus den Haltestellenaushängen der benachbarten U-Bahn-Stationen Mundsburg und Hamburger Straße [8]. Die prognostizierten Zugzahlen für 2025 wurden anhand folgender allgemein gehaltener Aussage der Hamburger Hochbahn aus einem Schreiben der Hamburger Hochbahn AG [8] abgeleitet: [ ]Dabei ist von einer zukünftigen U-Bahn-Taktung von 90 Sekunden je Richtung am Tage und in der Nacht auszugehen jedoch mit Ausnahme des Zeitraums von 0.30 bis In diesem Zeitraum ist eine Taktung von 2,5 Minuten je Richtung den Begutachtungen zu Grunde zu legen [ ]. Die hieraus abgeleiteten Werte unter Vorgabe Hochbahn in Tabelle 1 werden für die Prognose zu Grunde gelegt. Die Angabe Aktuell (Feb. 2017) dient lediglich als vergleichende Information. Damit wird von etwa einer Verdreifachung tagsüber und einer Verfünffachung in der Nacht des derzeitigen U-Bahn- Verkehrs ausgegangen. Tabelle 1: Aktuelle und prognostizierte Zugzahlen aus Angaben der Hamburger Hochbahn AG [8]

5 Berichtsnummer Datum Seite 5 Zugtyp Aktuell (Feb. 2017) Vorgabe Hochbahn Tags (6-22Uhr) Nachts (22-6Uhr) Tags (6-22Uhr) Nachts (22-6Uhr) Geschätzte Passierdauer U-Bahn s Im Bundesimmissionsschutzgesetz sind Erschütterungen als potentiell belästigende Einwirkungen aufgeführt. In weiteren Verordnungen bzw. technischen Anleitungen fehlen jedoch Angaben zu einzuhaltenden Grenzwerten, so dass für die Beurteilung von Erschütterungen regelmäßig die DIN [1] herangezogen wird. In dieser sind Anhaltswerte genannt, bei deren Einhaltung erwartet werden kann, dass in der Regel erhebliche Belästigungen von Menschen in Wohnungen und vergleichbar genutzten Räumen vermieden werden. Die einzuhaltenden Anhaltswerte richten sich nach den Einwirkungsorten, die nach Ihrer Schutzbedürftigkeit in Anlehnung an die Gebietseinstufung nach BauNVO definiert und in Tabelle 1 der DIN aufgeführt sind (siehe Tabelle 2). Die Beurteilung des sekundären Luftschalls soll entsprechend der Vorgaben im Bebauungsplan nach TA- Lärm [4] vorgenommen werden. Im Zuge städtebaulicher Planungen ist diese Forderung nicht unüblich. In der TA-Lärm werden Richtwerte von 35 db(a) tags und 25 db(a) nachts (Beurteilungspegel L A,m ) genannt. Weiterhin sollen diese Pegel bei einzelnen, ungünstigen Vorbeifahrten um nicht mehr als 10 db(a) überschritten werden ( Spitzenpegel-Kriterium ). Tabelle 2: Anforderungen an den Immissionsschutz bzgl. Erschütterungen und sekundärem Luftschall Regelwerk Einwirkungsort tags nachts DIN Tab. 1 Zeile 1 DIN Tab. 1 Zeile 2 DIN Tab. 1 Zeile 3 DIN Tab. 1 Zeile 4 DIN Tab. 1 Zeile 5 A u A o A r A u A o A r Einwirkungsorte, in deren Umgebung nur gewerbliche 0,4 6 0,2 0,3 0,6 0,15 Anlagen und gegebenenfalls ausnahmsweise Wohnungen für Inhaber und Leiter der Betriebe sowie für Aufsichts- und Bereitschaftspersonen untergebracht sind (vergleiche Industriegebiete BauNVO, 9) Einwirkungsorte, in deren Umgebung vorwiegend gewerbliche Anlagen untergebracht sind (vergleiche 0,3 6 0,15 0,2 0,4 0,1 Gewerbegebiete BauNVO, 8) Einwirkungsorte, in deren Umgebung weder vorwiegend gewerbliche Anlagen noch vorwiegend Wohnungen untergebracht sind (vergleiche Kerngebiete 0,2 5 0,1 0,1 0,3 0,07 BauNVO, 7, Mischgebiete BauNVO, 6, Dorfgebiete BauNVO, 5) Einwirkungsorte, in deren Umgebung vorwiegend 0,15 3 0,07 0,1 0,2 0,05 oder ausschließlich Wohnungen untergebracht sind (vergleiche reines Wohngebiet BauNVO, 3, allgemeine Wohngebiete BauNVO, 4, Kleinsiedlungsgebiete BauNVO, 2). Besonders schutzbedürftige Einwirkungsorte, z. B. 0,1 3 0,05 0,1 0,15 0,05 in Krankenhäusern, Kurkliniken, soweit sie in dafür ausgewiesenen Sondergebieten liegen.

6 Berichtsnummer Datum Seite 6 Anmerkung: In Klammern sind jeweils die Gebiete der Baunutzungsverordnung BauNVO angegeben, die in der Regel den Kennzeichnungen unter Zeile 1 bis 4 entsprechen. Eine schematische Gleichsetzung ist jedoch nicht möglich, da die Kennzeichnung unter Zeile 1 bis 4 ausschließlich nach dem Gesichtspunkt der Schutzbedürftigkeit gegen Erschütterungseinwirkungen vorgenommen ist, die Gebietseinteilung in der BauNVO aber auch anderen planerischen Erfordernissen Rechnungen trägt. TA-Lärm gebietsunabhängig Beurteilungspegel L a,m 35 db(a) 25 db(a) Spitzenpegel L a,sek max 45 db(a) 35 db(a) 4 Durchführung der Messung, Vorgehen Zur Erfassung der Erschütterungen wurden insgesamt 7 Messpunkte (MP), verteilt auf 2 Messaufbauten, in unterschiedlichen Abständen zu dem Viadukt installiert. Dabei ist MP1 in beiden Aufbauten identisch und dient jeweils als Referenzmesspunkt. Die Messpunkte MP2 MP4 wurden im 2. Messaufbau umgesetzt und mit MP5 MP7 bezeichnet. Diese sind in Anlage A auf Seite A1 beschrieben und auf der Seiten A2 in den Übersichtsdarstellungen markiert. Die Zugrichtungen sind auf der Seite A3 dargestellt. Eine Fotodokumentation der Messpunkte befindet sich auf den Seiten A4 bis A8. 1 Die Messung wurde am durchgeführt. Auf der Seite B1 der Anlage B sind die verwendeten Messungen in die 4 Gruppen aufgeteilt und inkl. der frequenzbewerteten KB-Werte aufgeführt: Gruppe 1: U-Bahn alter U-Bahn-Typ Richtung Ost Gruppe 2: U-Bahn alter U-Bahn-Typ Richtung West Gruppe 3: U-Bahn neuer U-Bahn-Typ Richtung Ost Gruppe 4: U-Bahn neuer U-Bahn-Typ Richtung West Anmerkung: Zum Zeitpunkt der Erstellung von Anlage B war die genaue Bezeichnung der vermessenen U-Bahn-Typen unbekannt und deshalb in Anlage B lediglich eine Unterscheidung in alt und neu erfolgt. Die genaue Typbezeichnung für den alten U-Bahn-Typ ist DT3 und für neuen U-Bahn-Typ DT5. Ein exemplarischer Zeitverlauf einer Zugvorbeifahrt ist auf der Seite B2 dargestellt. Die gemittelten Terz- Spektren aller Vorbeifahrten sind getrennt nach den 4 Gruppen auf den Seiten B2 bis B5 dargestellt. Der Prognose liegen die Erschütterungen in vertikaler Messrichtung (z-richtung) zugrunde. Die Erschütterungen in horizontaler Richtung (x- und y-richtung) sind ebenfalls erfasst worden, jedoch nicht maßgebend. Die im Freifeld gemessenen Erschütterungen erfahren in den Gebäuden Überhöhungen aus den dynamischen Struktureigenschaften des Gebäudes im Baugrund (Boden-Bauwerks-Wechselwirkung) der Deckeneigenfrequenzen Das Vorgehen zur Ermittlung der Zielgrößen ist in den folgenden Unterkapiteln beschrieben. 1 Für die Messpunkte MP2, MP5, MP6 und MP7 wurde jeweils ein Kantstein als Aufstellungsort gewählt. Um einen festen Stand zu gewährleisten, stehen die Geophone im Gegensatz zur üblichen Praxis nicht im rechten Winkel zur Bahnstrecke (vgl. Fotos in Anlage A).Falls im Nachgang die Erschütterungen in X- und Y-Richtung ebenfalls ausgewertet werden, ist eine trigonometrische Umrechnung unter Verwendung des Aufstellwinkels erforderlich

7 Berichtsnummer Datum Seite 7 Die Amplitudenabnahme der Erschütterungen von der Oberfläche bis zur Gründungssohle ist in den Prognosen nicht berücksichtigt (konservative Annahme). Die Übertragung der im Freifeld gemessenen Erschütterungen auf die Fundamente und Decken der späteren Bebauung wird mittels spektralem Prognoseverfahren nach VDI 3837 [5] bzw. DB-Richtlinie [7] durchgeführt. 4.1 Eingangsdaten der Berechnung, allgemeine Vorgehensweise bei der Erschütterungsprognose Für die Auswertung werden nur die Signale herangezogen, die eindeutig auf Zugvorbeifahrten zurückzuführen sind. Die Übertragung der Erschütterungen in das geplante Gebäude und die zu erwartenden Schwingungen auf den Geschossdecken werden im nächsten Schritt frequenzabhängig unter Berücksichtigung der folgenden Aspekte abgeschätzt: Im Zuge der frequenzabhängigen Prognose wird beim Übergang der Erschütterungen vom Erdreich auf die Fundamente ( Boden-Bauwerks-Wechselwirkung ) die Lagerung auf dem Baugrund berücksichtigt, d.h. die vertikale Eigenfrequenz des Gebäudes als Schwinger mit einem Freiheitsgrad. Gemäß DIN kann für Gebäude mit 1-2 Geschossen eine Eigenfrequenz von 15 Hz, für Gebäude mit 3 6 Geschossen zwischen 9 und 12 Hz und mehr als 6 Geschossen < 8 Hz abgeschätzt werden. Anmerkung: Im vorliegenden Fall wurden die Eigenfrequenzen mit 2 verschiedenen Varianten berechnet (vgl. Kapitel 5). Der modale Dämpfungsgrad der Boden-Bauwerks- Wechselwirkung wurde mit 25% angesetzt. Die Erhöhung der Erschütterungen im Gebäude bzgl. der vertikalen Deckenschwingungen wird unter Berücksichtigung typischer Deckeneigenfrequenzen ermittelt. Dazu werden Annahmen zur Ausbildung der Decken getroffen; es ist von einer massiven Bauweise der Gebäude mit Stahlbetondecken auszugehen. Die Eigenfrequenzen der Gebäudedecken werden mit Werten zwischen 10 und 40 Hz angesetzt. Für den Ausbau der Gebäude wird auf den Decken ein schwimmender Estrich angenommen. Dieser kann zwar als schwingendes System berücksichtigt werden. Erfahrungsgemäß hat dies aber keinen wesentlichen Einfluss auf die Erschütterungsprognose. Es gilt hier die konstruktiven Hinweise in Kapitel 6 zu berücksichtigen. Die Prognoseergebnisse werden in Anlage C auf den Seiten C1 C4 werden in Tabellenform in Abhängigkeit von den Deckeneigenfrequenzen dargestellt. Anmerkung: Nach DIN können bei der Ermittlung der KB-bewerteten Schwingstärke auf den Gebäudedecken erfahrungsgemäß messtechnisch bedingte Unsicherheiten bis etwa 15% auftreten. Im Rahmen der Prognose sind weitere Unsicherheiten durch die Boden-Bauwerks-Wechselwirkung, die Verstärkung der Erschütterungen im Gebäude und deren angenommenen Dämpfungsgrade anzunehmen. 4.2 Erschütterungsprognose mit dem spektralen Prognoseverfahren nach VDI 3837 Die wesentlichen Schritte bei der Auswertung und den daraus zu ermittelnden Erkenntnisse lauten wie folgt: Aus den Messdaten werden die Terzschnelle-Spektren je Zugvorbeifahrt gebildet; die Spektren aller Vorbeifahrten einer Zuggattung werden in Schnellepegel umgerechnet und je Messkanal energetisch gemittelt. Diese Mittelwerte stellen die Basis für die weitere Prognose dar. Auf die gemittelten Terzspektren werden die in Abschnitt 4.1 beschriebenen Übertragungsfunktionen angewandt. Daraus ergibt sich für jeden Messkanal ein Mittelwert für jede Zuggattung (Taktmaximal-Effektivwert - KB FTm ). Unter Ansatz der o.g. Zugzahlen ergibt sich der Beurteilungswert KB FTr, tagsüber und nachts für alle Zuggattungen (Anmerkung: hier nur U-Bahn), die Ergebnisse sind in Anlage B für unterschiedliche Deckeneigenfrequenzen dargestellt. Aus KB FTm werden nach VDI 3837 mittels des Faktors c m die KB Fmax -Werte berechnet. Für die Beurteilung gilt in diesem Fall (Betondecken) ein Faktor von c m = 1,5.

8 Berichtsnummer Datum Seite Ermittlung des sekundären Luftschalls Die Prognose des sekundären Luftschalls basiert auf den prognostizierten Erschütterungen der Gebäudedecken. Aus einer Vielzahl durchgeführter Messungen konnten Regressionsbeziehungen ermittelt werden, die einen linearen Zusammenhang zwischen Deckenschwingungen und sekundärem Luftschall abbilden ([7], [9]). Bei der Ermittlung des Sekundärschalls wird wie folgt vorgegangen: Für die Ermittlung des sekundären Luftschalls werden die prognostizierten Terzschnelle-Spektren auf den Gebäudedecken ausgewertet; dabei werden Terzen bis 80 Hz berücksichtigt ([7]). Zur Bildung der Beurteilungspegel werden die energetisch gemittelten Pegelwerte herangezogen. Dabei gehen Anzahl und mittlere Dauer der Vorbeifahrten tagsüber/nachts ein. Die Prognose beruht auf gemittelten Regressionsgeraden zwischen Erschütterungen uns sekundärem Luftschall, es können diesbezüglich die Pegel bei einzelnen, ungünstigen Vorbeifahrten um bis zu 10 db höher liegen. 5 Ergebnisse Die an 7 unterschiedlichen Messpunkten aufgenommen Signale wurden mit dem im vorangegangenen Kapitel beschriebenen Verfahren genutzt, um die zu erwartenden Erschütterungen auf Geschossdecken zu prognostizieren. Diese Erschütterungen wiederum dienen als Grundlage für eine Beurteilung nach DIN und als Basis für die Prognose von sekundärem Luftschall, welcher nach TA-Lärm beurteilt wird. In Anlage B sind die Ergebnisse der Prognose tabellarisch aufgeführt. Im ersten Teil der Anlage C werden die prognostizierten Erschütterungen je Messposition (MP) aufgeführt. Im zweiten Teil der Anlage C folgt analog die Darstellung der prognostizierten Luftschallpegel. Folgende grundlegende Annahmen werden für die Prognosen getroffen: Für die Prognosen wird als Einwirkungsort ein allgemeineswohngebiet angenommen. Aus dem Lageplan des Leo-Leistikow-Quartiers [10] geht hervor, dass ausschließlich mehrgeschossige Gebäude entstehen werden. Das klassische Einfamilienhaus ist nicht geplant. Deshalb werden für die Erschütterungsprognosen 2 Varianten betrachtet, die sich nach Gebäudekubatur in unterschiedlichen Annahmen für die Boden-Bauwerks-Interaktionen und der dazugehörigen Eigenfrequenz unterscheiden: Variante 1: > 6 geschossige Gebäude: 8 Hz Variante 2: 3-6 geschossige Gebäude: 11 Hz Je dargestellter Tabelle variieren die Deckeneigenfrequenzen (Zeilen) sowie die Messpunkte (Spalten). Die Bewertung der Erschütterungen in Form von KB FTr Werten ist nach Anhaltswerten A r für eine Gebietseinstufung nach Wohn- und Mischgebieten farblich wie folgt gestaffelt: Ar tags Ar nachts Wohngebiet Mischgebiet 0,07 0,1 0,05 0,07 KBFTr <= Ar Wohngebiet Ar Wohngebiet < KBFTr <= Ar Mischgebiet KBFTr > Ar Mischgebiet Anmerkung: In diesem Zusammenhang ist die Gebietseinstufung Mischgebiet ausschließlich so zu betrachten, dass der Anhaltswert für die Gebietseinstufung Wohngebiet überschritten wurde.

9 Berichtsnummer Datum Seite 9 Die Beurteilung des sekundären Luftschalls erfolgt, unabhängig von der späteren Nutzung, nach der TA-Lärm, wobei zwischen Tag und Nachtzeitraum wie folgt unterschieden wird: Insgesamt wurde ein mittleres bis hohes Schwingungsniveau gemessen. Erwartungsgemäß ergibt sich eine Reduktion der Erschütterungsamplituden mit größerer Entfernung zur Erschütterungsquelle. 5.1 Erschütterungen Die KB Fmax -Werte der betrachteten Messpunkte liegen zwischen den Grenzen A o und A u, weshalb der Nachweis über die KB FTr -Werte zu führen ist. An Messpunkt MP1 (Referenzmesspunkt an Aufständerung des Viadukts) werden erwartungsgemäß für Variante 1 und 2 die zulässigen Anhaltswerte für Tag und Nacht überschritten. Für Variante 1 liegen für die Messpunkte MP3 bis MP5 die KB FTr -Werte ab einer Deckeneigenfrequenz von 16 Hz im grünen Bereich und für MP 2 und MP6 ab 12,5 Hz, MP7 ist unkritisch. Für Variante 2 liegen für die Messpunkte MP2 bis MP5 die KB FTr -Werte ab einer Deckeneigenfrequenz von 20 Hz im grünen Bereich. MP6 und MP7 sind trotz ihrer größeren Entfernung von den Gleisen nicht unkritischer. Dies begründet sich durch die angesetzte Bodenbauwerkseigenfrequenz von 11 Hz, da diese wirkungsvoll durch die von der U-Bahn emittierten Erschütterungen angeregt wird (siehe spektrale Charakteristik in Anlage B, Seite B5). Der schwimmende Estrich kann als schwingungsfähiges System betrachtet werden. In diesem Fall sollte dessen Eigenfrequenz für beide Varianten höher als 80 Hz liegen. Generell ist erkennbar, dass der neue U-Bahn-Typ DT5 (Abbildung 19, Anlage A) tendenziell weniger Erschütterungen verursacht als der alte U-Bahn-Typ DT3 (Abbildung 18, Anlage A). Dies ist sowohl sofort an den Erschütterungswerten KBF (t) (B1, Anlage B) als auch in den Terzspektren (B2-B5, Anlage B) erkennbar. 5.2 Sekundärer Luftschall Der sekundäre Luftschall ist für die betrachteten Messpunkte nicht maßgebend, da die Grenzwerte nach der TA-Lärm [4] weitestgehend eingehalten werden. Lediglich an den Messpositionen 1 und 2, die entweder direkt unter (unrealistisches Szenario für eine Bebauung) oder auf dem Kantstein des Gehweges gegenüber den Gleisen positioniert sind, kommt es zu Überschreitungen der Grenzwerte für die Nacht. Die unterschiedlichen betrachteten Varianten 1 und 2 unterscheiden sich im Ergebnis nicht signifikant voneinander. 6 Beurteilung Die im vorangegangenen Kapitel beschriebenen Ergebnisse lassen sich wie folgt beurteilen: Anhaltswert tags Anhaltswert nachts Lam <= Anhaltswert Lam > Anhaltswert Größere Abmessungen der Gebäude sind hinsichtlich der prognostizierten Erschütterungen als positiv zu bewerten (s. 5.1). Höhere Deckeneigenfrequenzen, herzustellen durch eine steife Ausbildung (z.b. größere Deckendicken, kurze Spannweiten und allseitige Einspannung) sind hinsichtlich der prognostizierten Erschütterungen als positiv zu bewerten. Unter der Voraussetzung von größeren Gebäudedimensionen (Variante 1) und der Vermeidung von niedrigen Deckeneigenfrequenzen, werden die Anhaltswerte für die Gebietseinteilung Wohngebiet voraussichtlich eingehalten.

10 Berichtsnummer Datum Seite 10 Der Einsatz neuer U-Bahn-Typen (DT5 und neuer) ist für die Zukunft zu erwarten, was sowohl für die Erschütterungen als auch den sekundären Luftschall positiv zu bewerten ist. Eine separate Prognose kann hierzu erstellt werden. Es werden die folgenden Schritte empfohlen: Wegen der Ausweisung als Wohngebiet empfehlen wir die Einhaltung von Deckeneigenfrequenzen oberhalb 12,5 Hz in Kombination mit einer hohen Geschosszahl (Variante 1). Für Gebäude mit geringeren Geschosszahl (Variante 2) wird die Einhaltung von Deckeneigenfrequenzen oberhalb 16 Hz empfohlen. Falls der schwimmende Estrich als schwingungsfähiges System betrachtet wird, sollte dessen Eigenfrequenz höher als 80 Hz liegen. Sind die oben genannten Deckeneigenfrequenzen nicht zu vermeiden, so sollten Erschütterungsmindernde Maßnahmen untersucht werden. Diese können im Einzelfall abgestimmt werden. Eine vertikal angeordnete Isolierung vor den Kellergeschosswänden auf der den Gleisen zugewandten Seite kann die Erschütterungen abmindern und sollte in Erwägung gezogen werden. Zur genaueren Analyse können Erschütterungsmessungen auf Sohlniveau der geplanten Bebauung im weiteren Verlauf der Erschließung die Prognosegenauigkeit erhöhen. Bezüglich der nicht berücksichtigten Einbindetiefe der späteren Bebauung bestehen weitere Reserven, welche die Einschätzung stützen, dass unter der Auflage von Erschütterungsmindernden Maßnahmen eine Nutzung als Wohngebiet realisierbar scheint. Abschließend möchten wir darauf hinweisen, dass auch bei Einhaltung der maßgebenden Anhaltswerte nicht auszuschließen ist, dass Zugvorbeifahrten im zukünftigen Gebäude spür- und/oder hörbar sein können; dies hängt auch von der Wahrnehmung und Empfindlichkeit der jeweils betroffenen Personen ab. Hamburg

11 Erschütterungen & sek. Luftschall A1 Messdurchführung der Schwingungsmessungen am Aufenthaltsdauer: Verursacher: Messorte: Am von ca. 07:00 bis 13:00 Uhr vor Ort, Datenerfassung von 09:00 bis 11:00 Uhr. 6 Messorte im Freifeld; nahe den Gleisen auf dem künftigen Baufeld und 1 Messort im Freifeld an der Stütze der Bahntrasse Erschütterungen durch Schienenverkehr des Personennahverkehrs Messpunkte (MP): Messort 1: MP 1: Beton-Fuß der Stütze (Bahntrasse); ca. 0 m Entfernung zu Gleis 1 MP 2: auf Kantstein; in ca. 7 m Entfernung zu Gleis 1 MP 3: auf Betonkante des Parkhausentlüftungsschachtes; in ca. 45 m Entfernung zu Gleis 1 MP 4: auf einem Erdspieß; in ca. 45 m Entfernung zu Gleis 1 MP 5: auf Kantstein; in ca. 11 m Entfernung zu Gleis 1 MP 6: auf Kantstein; in ca. 28m Entfernung zu Gleis 1 MP 7: auf Kantstein; in ca. 43 m Entfernung zu Gleis 1 x-richtung: y-richtung: z-richtung: senkrecht zum Gleisverlauf (Nord-Süd) (leicht verdreht an MP 2,5,6 und 7) parallel zum Gleisverlauf (Ost-West) (leicht verdreht an MP 2,5,6 und 7) vertikal An allen Messpunkten wurde jeweils triaxial gemessen Messkette: Schwingungsmesser SM 6 gemäß DIN [2]; Wölfel Meßsysteme Software GmbH & Co. KG; Aufstellung Sensoren gemäß DIN [2] Speisung und AD-Wandlung: System Red Sens mit Funkmodulen Notebook Fujitsu mit USB-Funk-Empfang Mess- und Auswertesoftware MEDA_AD Version WÖLFEL Meßsysteme Software GmbH + Co. KG Die Messkette wurde vor und nach der Messung überprüft Umgebungsbedingungen: Regnerisch-trüb, ca. 5, leichter Wind; Fremdeinwirkung durch Straßenverkehr vorhanden (vorrangig an MP 2,5,6 und 7) Für die Messdurchführung verantwortlich war beide Wölfel Engineering GmbH + Co. KG., assistierend tätig war

12 Erschütterungen & sek. Luftschall A2 Lageplan Darstellung des Planungs- und Messgebietes Planungsgebiet Messgebiet Gleis 1 Gleis 2 Gleisanlage Abbildung 1: Darstellung des Planungs- und Messgebietes Abbildung 2: Messort 1 mit den Messpunkten 1-7 im Lageplan des Messgebietes

13 Erschütterungen & sek. Luftschall A3 Abbildung 3: Gleisbezeichnungen im Lageplan

14 Erschütterungen & sek. Luftschall A4 Fotodokumentation Darstellung der Messpunkte, Gleise und Zuggattungen Abbildung 4: Messpunkt 1 Abbildung 5: Übersicht Messpunkt 1 Abbildung 6: Messpunkt 2 Abbildung 7: Übersicht Messpunkt 2

15 Erschütterungen & sek. Luftschall A5 Abbildung 8: Messpunkt 3 Abbildung 9: Übersicht Messpunkt 3 Abbildung 10: Messpunkt 4 Abbildung 11: Übersicht Messpunkt 4

16 Erschütterungen & sek. Luftschall A6 Abbildung 12: Messpunkt 5 Abbildung 13: Übersicht Messpunkt 5 Abbildung 14: Messpunkt 6 Abbildung 15: Übersicht Messpunkt 6

17 Erschütterungen & sek. Luftschall A7 Abbildung 16: Messpunkt 5 Abbildung 17: Übersicht Messpunkt 5

18 Erschütterungen & sek. Luftschall A8 Abbildung 18: Zugvorbeifahrt U3 - Alt (Nahverkehr) Abbildung 19: Zugvorbeifahrt U3 - Neu (Nahverkehr)

19 Erschütterungen & Sek. Luftschall B1 Verwendete Messungen mit frequenzbewerteten Erschütterungswerten nach DIN U-Bahn alter U-Bahn-Typ Richtung Ost ALT-O Nr Name Date Time MP1 Z MP2 Z MP3 Z MP4 Z MP5 Z MP6 Z MP7 Z _ #0004_Clip_ALT-O.UFF :27:03 0,126 0,091 0,082 0, _ #0009_Clip_ALT-O.UFF :43:37 0,266 0,131 0,078 0, _ #0011_Clip_ALT-O.UFF :48:46 0,213 0,089 0,095 0, _ #0009_Clip_ALT-O.UFF :47:42 0, ,062 0,043 0, _ #0011_Clip_ALT-O.UFF :52:22 0, ,079 0,056 0, _ #0015_Clip_ALT-O.UFF :09:53 0,245 0,136 0,091 0, _ #0005_Clip_ALT-O.UFF :09:53 0,245 0,136 0,091 0, U-Bahn alter U-Bahn-Typ Richtung West U-Bahn neuer U-Bahn-Typ Richtung Ost U-Bahn neuer U-Bahn-Typ Richtung West KBFmax 0,266 0, KBFTm 0,218 0, ALT-W Nr Name Date Time MP1 Z MP2 Z MP3 Z MP4 Z MP5 Z MP6 Z MP7 Z _ #0004_Clip_ALT-W.UFF :07:28 0,198 0,103 0,097 0, _ #0001_Clip_ALT-W.UFF :21:10 0,201 0,115 0,053 0, _ #0005_Clip_ALT-W.UFF :30:28 0,251 0,134 0,051 0, _ #0007_Clip_ALT-W.UFF :35:30 0,301 0,145 0,1 0, _ #0010_Clip_ALT-W.UFF :45:57 0,224 0,11 0,082 0, _ #0014_Clip_ALT-W.UFF :55:46 0,211 0,136 0,086 0, _ #0005_Clip_ALT-W.UFF :37:57 0, ,041 0,043 0, _ #0014_Clip_ALT-W.UFF :00:50 0, ,122 0,099 0,091 KBFmax 0,385 0, , KBFTm 0,244 0, , NEU-O Nr Name Date Time MP1 Z MP2 Z MP3 Z MP4 Z MP5 Z MP6 Z MP7 Z _ #0002_Clip_NEU-O.UFF :23:25 0,206 0,104 0,322 0, _ #0006_Clip_NEU-O.UFF :32:25 0,149 0,064 0,057 0, _ #0013_Clip_NEU-O.UFF :53:50 0,138 0,06 0,076 0, _ #0004_Clip_NEU-O.UFF :37:06 0, ,048 0,048 0, _ #0007_Clip_NEU-O.UFF :42:20 0, ,05 0,042 0, _ #0013_Clip_NEU-O.UFF :57:12 0, ,057 0,068 0,056 KBFmax 0,206 0,104 0,322 0, KBFTm 0,172 0,06 0,186 0, NEU-W Nr Name Date Time MP1 Z MP2 Z MP3 Z MP4 Z MP5 Z MP6 Z MP7 Z _ #0003_Clip_NEU-W.UFF :26:15 0,19 0,113 0,157 0, _ #0012_Clip_NEU-W.UFF :50:29 0,315 0,16 0,255 0, _ #0003_Clip_NEU-W.UFF :36:08 0, ,12 0,105 0, _ #0008_Clip_NEU-W.UFF :45:20 0, ,076 0,042 0, _ #0010_Clip_NEU-W.UFF :50:20 0, ,073 0,042 0, _ #0012_Clip_NEU-W.UFF :56:33 0, ,11 0,052 0, _ #0016_Clip_NEU-W.UFF :05:11 0, ,074 0,064 0,049 KBFmax 0,315 0,16 0,255 0,12 0,12 0,105 0 KBFTm 0,231 0,138 0,212 0,085 0,073 0,047 0

20 Erschütterungen & Sek. Luftschall Exemplarisches Zeitsignal einer Zugvorbeifahrt U-Bahn-Vorbeifahrt, gemessen an Messposition MP 1 in z-richtung B2 Terzspektren aufgeteilt nach U-Bahn-Typ und Fahrtrichtung Messposition MP 1

21 Messposition MP 2 Hamburg Leo-Leistikow-Quartier Erschütterungen & Sek. Luftschall B3 Messposition MP 3

22 Messposition MP 4 Hamburg Leo-Leistikow-Quartier Erschütterungen & Sek. Luftschall B4 Messposition MP 5

23 Messposition MP 6 Hamburg Leo-Leistikow-Quartier Erschütterungen & Sek. Luftschall B5 Messposition MP 7

24 Erschütterungen & Sek. Luftschall C1 Beurteilung der prognostizierten Erschütterungen nach DIN Prognostizierte -Werte der Messpunkte MP 1 bis MP 7 mit verschiedenen Deckeneigenfrequenzen und einer Bodenbauwerkseigenfrequenz von 8 Hz (Variante 1) KBFTr tags Deckeneigenfrequenz Deckeneigenfrequenz MP1 Z MP2 Z MP3 Z MP4 Z MP5 Z MP6 Z MP7 Z 10 Hz 0,212 0,111 0,107 0,127 0,111 0,091 0,082 12,5 Hz 0,141 0,065 0,078 0,078 0,077 0,066 0, Hz 0,119 0,053 0,054 0,047 0,054 0,046 0, Hz 0,114 0,048 0,031 0,036 0,042 0,034 0, Hz 0,114 0,047 0,025 0,033 0,039 0,028 0,033 31,5 Hz 0,114 0,046 0,024 0,033 0,039 0,027 0, Hz 0,111 0,050 0,023 0,033 0,039 0,026 0,030 KBFTr nachts MP1 Z MP2 Z MP3 Z MP4 Z MP5 Z MP6 Z MP7 Z 10 Hz 0,189 0,099 0,096 0,114 0,099 0,082 0,073 12,5 Hz 0,126 0,058 0,070 0,070 0,069 0,059 0, Hz 0,107 0,048 0,048 0,042 0,049 0,041 0, Hz 0,102 0,043 0,028 0,032 0,038 0,030 0, Hz 0,102 0,042 0,022 0,030 0,035 0,025 0,030 31,5 Hz 0,102 0,041 0,021 0,030 0,035 0,024 0, Hz 0,100 0,044 0,021 0,029 0,034 0,023 0,027 Mischgebiet Gewerbegebiet KBFTr <= Ar Wohngebiet Ar tags 0,07 0,1 Ar nachts 0,05 0,07 Ar Wohngebiet < KBFTr <= Ar Mischgebiet KBFTr > Ar Mischgebiet

25 Erschütterungen & Sek. Luftschall C2 Prognostizierte -Werte der Messpunkte MP 1 bis MP 7 mit verschiedenen Deckeneigenfrequenzen und einer Bodenbauwerkseigenfrequenz von 11 Hz (Variante 2) KBFTr tags Deckeneigenfrequenz Deckeneigenfrequenz MP1 Z MP2 Z MP3 Z MP4 Z MP5 Z MP6 Z MP7 Z 10 Hz 0,254 0,157 0,107 0,187 0,163 0,136 0,112 12,5 Hz 0,202 0,108 0,078 0,147 0,148 0,130 0, Hz 0,152 0,083 0,054 0,079 0,093 0,082 0, Hz 0,113 0,057 0,031 0,049 0,055 0,046 0, Hz 0,106 0,051 0,025 0,042 0,046 0,037 0,036 31,5 Hz 0,105 0,048 0,024 0,041 0,045 0,034 0, Hz 0,102 0,052 0,023 0,041 0,045 0,034 0,033 KBFTr nachts MP1 Z MP2 Z MP3 Z MP4 Z MP5 Z MP6 Z MP7 Z 10 Hz 0,227 0,140 0,096 0,167 0,146 0,122 0,100 12,5 Hz 0,181 0,097 0,070 0,132 0,132 0,117 0, Hz 0,136 0,074 0,048 0,071 0,083 0,074 0, Hz 0,101 0,051 0,028 0,044 0,049 0,041 0, Hz 0,095 0,045 0,022 0,038 0,041 0,033 0,032 31,5 Hz 0,094 0,043 0,021 0,037 0,040 0,031 0, Hz 0,091 0,047 0,021 0,037 0,040 0,030 0,029 Mischgebiet Gewerbegebiet KBFTr <= Ar Wohngebiet Ar tags 0,07 0,1 Ar nachts 0,05 0,07 Ar Wohngebiet < KBFTr <= Ar Mischgebiet KBFTr > Ar Mischgebiet

26 Erschütterungen & Sek. Luftschall C3 Beurteilung des prognostizierten sekundären Luftschalls nach VDI 2038 Prognostizierte, -Werte Werte der Messpunkte MP 1 bis MP 7 mit verschiedenen Deckeneigenfrequenzen und einer Bodenbauwerkseigenfrequenz von 8 Hz (Variante 1) Lam tags Deckeneigenfrequenz Deckeneigenfrequenz MP1 Z MP2 Z MP3 Z MP4 Z MP5 Z MP6 Z MP7 Z 10 Hz 28,00 26,40 14,10 17,40 20,30 17,20 16,00 12,5 Hz 28,20 26,80 15,50 17,70 20,70 17,80 16,70 16 Hz 28,50 27,20 16,60 17,80 21,30 18,50 17,40 20 Hz 29,20 27,80 15,20 18,30 22,00 18,90 18,20 25 Hz 30,10 28,60 14,20 19,00 22,80 19,40 19,60 31,5 Hz 30,90 29,10 13,70 19,50 24,00 19,80 20,20 40 Hz 31,90 30,40 14,20 20,10 25,40 20,20 20,30 Lam nachts MP1 Z MP2 Z MP3 Z MP4 Z MP5 Z MP6 Z MP7 Z 10 Hz 27,00 25,40 13,10 16,50 19,30 16,30 15,00 12,5 Hz 27,20 25,80 14,50 16,70 19,70 16,80 15,80 16 Hz 27,50 26,20 15,70 16,80 20,30 17,50 16,50 20 Hz 28,30 26,80 14,20 17,30 21,00 18,00 17,30 25 Hz 29,20 27,60 13,20 18,00 21,80 18,50 18,60 31,5 Hz 29,90 28,20 12,70 18,50 23,00 18,90 19,20 40 Hz 30,90 29,40 13,20 19,10 24,50 19,30 19,30 Anhaltswert tags Anhaltswert nachts Lam <= Anhaltswert Lam > Anhaltswert

27 Erschütterungen & Sek. Luftschall C4 Prognostizierte, -Werte der Messpunkte MP 1 bis MP 7 mit verschiedenen Deckeneigenfrequenzen und einer Bodenbauwerkseigenfrequenz von 11 Hz (Variante 2) Lam tags Deckeneigenfrequenz Deckeneigenfrequenz MP1 Z MP2 Z MP3 Z MP4 Z MP5 Z MP6 Z MP7 Z 10 Hz 28,00 26,40 14,10 18,50 20,60 18,10 16,80 12,5 Hz 28,30 26,80 15,50 19,60 21,60 19,60 18,60 16 Hz 28,60 27,20 16,60 19,10 22,00 20,00 19,10 20 Hz 29,30 27,80 15,20 18,60 22,10 19,40 18,60 25 Hz 30,10 28,60 14,20 19,10 22,90 19,60 19,60 31,5 Hz 30,90 29,10 13,70 19,50 24,00 19,90 20,30 40 Hz 31,90 30,40 14,20 20,10 25,40 20,30 20,30 Lam nachts MP1 Z MP2 Z MP3 Z MP4 Z MP5 Z MP6 Z MP7 Z 10 Hz 27,00 25,50 13,10 17,50 19,70 17,10 15,90 12,5 Hz 27,30 25,80 14,50 18,60 20,60 18,70 17,70 16 Hz 27,70 26,30 15,70 18,10 21,10 19,10 18,10 20 Hz 28,30 26,90 14,20 17,60 21,20 18,40 17,70 25 Hz 29,20 27,60 13,20 18,10 21,90 18,60 18,70 31,5 Hz 29,90 28,20 12,70 18,60 23,00 18,90 19,30 40 Hz 30,90 29,50 13,20 19,20 24,50 19,30 19,40 Anhaltswert tags Anhaltswert nachts Lam <= Anhaltswert Lam > Anhaltswert