Umsetzung der EU-Umgebungslärmrichtlinie beim Hessischen Landesamt für Umwelt und Geologie

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1 Umsetzung der EU-Umgebungslärmrichtlinie beim Hessischen Landesamt für Umwelt und Geologie Heino RUDOLF Zusammenfassung Das Hessische Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) setzt bei der Umsetzung der EU-Umgebungslärmrichtlinie (EU-ULR) auf envvision: eine Lärmdatenbank, die neben dem Datenmanagement auf die Prozessunterstützung zugeschnitten ist, insbesondere bei der Erstellung der Aktionspläne und der periodischen Wiederholung der Kartierungen und Planungen. Neue Technologien sind gefragt: das gilt nicht nur für die Umwelttechnik, sondern auch für die IT-Infrastruktur. envvision beinhaltet eine innovative, auf Geoinformationssysteme (GIS) basierende Lösung, die: alle anfallenden Daten der Umweltbeobachtung, -vorsorge und des Umweltvollzugs in einer Datenbank verwalten und beliebig miteinander verschneiden kann; die Prozessbearbeitung (z.b. Planungs-, Vollzugsprozesse) DV-technisch managt. envvision ist: eine neue Technologie, fachübergreifendes Daten- und Prozessmanagement, Verwaltung von konfigurierbaren Fachdaten-, Gelände- und 3D-Stadtmodellen, Nachvollziehbarkeit, Transparenz und Sicherheit, Nachhaltigkeit der IT-Infrastruktur. 1 Aufgabenstellung Lärm wird in Europa als Umweltproblem ersten Ranges eingestuft. Zu seiner Bekämpfung wurde die EU-Umgebungslärmrichtlinie (EU-ULR) verabschiedet, die folgende Aufgaben vorgibt: Strategische Lärmkartierungen zur Ausweisung der Lärmbelastungen Erstellung und Umsetzung von Aktionsplänen zur Lärmminderung Regelmäßige Wiederholung der Prozesse alle 5 Jahre Mit der EU-ULR wird eine neue Qualität eingefordert: anlassbezogene, flächendeckende und periodisch zu wiederholende Analysen und Planungen. Im Rahmen der EU-ULR und der nachfolgenden Umsetzung in nationales Recht ( 47a-f BImSchG, 34.BImSchV) ist für die Erhebung und Kartierung der Lärmbelastung in Hessen das Hessische Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) zuständig.

2 332 H. Rudolf In der ersten Stufe der EU-ULR waren bis Mitte 2007 die ersten strategischen Lärmkarten zu erarbeiten. Die Kartierung erstreckte sich in dieser ersten Stufe auf folgende Bereiche: Hauptverkehrsstraßen außerhalb der Ballungsräume mit einem Verkehrsaufkommen von über Kfz/Jahr Ballungsräume mit über Einwohnern (Frankfurt, Wiesbaden): Straßenverkehr Schienenverkehr (außer Eisenbahnen) Lärm verursachende Gewerbegebiete Großflughäfen mit über Flugbewegungen/Jahr (Flughafen Frankfurt). Abbildung 1 stellt den in Hessen in der ersten Stufe der EU-ULR zu untersuchenden Umfang zusammen. Neben der reinen Kartierung der Lärmbelastungen (Lärmimmissionen in einer Rasterpunktweite von 10m Beispiel siehe Abb. 3) verlangt die EU-ULR auch eine Ermittlung der Anzahl der in den einzelnen Lärmzonen lebenden Menschen, betroffenen Flächen, der Anzahl der Wohnungen und der Anzahl der Krankenhäuser und Schulen (Betroffenenanalysen Beispiel siehe Tabelle 1). Zur Beurteilung der Lärmbelastung wurden zwei Indikatoren (L DEN als gemittelter Tagespegel, L Night als nächtlicher Schalldruckpegel) als europaweit einheitliche Kenngrößen festgelegt. 2 Lärmdatenbank Bei der Lärmkartierung fallen riesige Datenmengen an (bis in den Terabyte-Bereich), die Ergebnisse sind in Bürgerportalen bereitzustellen, die Daten sind für die Lärmminderungsplanung den dafür zuständigen Behörden zu übergeben, und dann sind die Berechnungen in regelmäßigen Abständen zu wiederholen (und das weitaus detaillierter als in der ersten Stufe der EU-ULR). Deshalb ist es sinnvoll, die Ergebnisse der Kartierung in einer Datenbank vorzuhalten. Schwerpunkt des Modellansatzes in Hessen ist die Verwaltung der Kartierungs- und Planungsergebnisse in einer zentralen Geodatenbank und ihre Bereitstellung für die Expertenbearbeitung. Der flächendeckende Ansatz mit periodisch zu wiederholenden Analysen und Planungen stellt allerdings völlig neue Anforderungen an die Datenverwaltung und die rechnergestützte Planungs- und Prozessunterstützung.... Zur Umsetzung der spezifischen Anforderungen der Fachaufgabe wird das innovative Umweltmanagement- und Planungssystem envvision der Firma M.O.S.S. Computer Grafik Systeme GmbH eingesetzt.... Mit dem umfangreichen Funktionsspektrum von envvision kann die komplette Arbeitsorganisation abgewickelt werden (HÜBNER & JACOBI (2008): Lärmdaten zentral speichern. In: GIS-Business, 3/2008). envvision basiert auf den Produkten der Weltmarktführer ESRI und Oracle.

3 Umsetzung der EU-Umgebungslärmrichtlinie 333 Abb. 1: Umfang der Lärmkartierung in Hessen: ca km Hauptverkehrsstraßen außerhalb der Ballungsräume (229 Gemeinden) Ballungsraum Frankfurt (Straße, Schiene, Industrie): 248 km 2, Einwohner Ballungsraum Wiesbaden (Straße): 204 km 2, Einwohner Flughafen Frankfurt: 450 km 2, Einwohner 3 Datenmanagement Im ersten Schritt wurden die Daten der Lärmkartierung 2007 eingespielt, verknüpft mit umfangreichen Datenkontrollen und -qualifizierungen. Die Grundlage von envvision ist eine über alle Fachbereiche einheitlich strukturierte Datenbank, die konsequent modular

4 334 H. Rudolf und objektorientiert aufgebaut ist. envvision hält alle Daten vor, die für die Lärmkartierung erhoben wurden: Geobasisdaten, Sach- und Ergebnisdaten (z.b. Lärmraster, -beurteilungen). Von envvision aus können Fachapplikationen, z.b. für Lärmausbreitungsrechnungen, angestoßen werden. Es können beliebige fachübergreifende Auswertungen mit GIS-Funktionalität vorgenommen werden. envvision bedeutet u.a.: Verwaltung riesiger Datenmengen (z.b. im Terabyte-Bereich). Verwendbarkeit erfasster Daten für Folgebetrachtungen und weitere Fachaufgaben (z.b. Luftschadstoffausbreitungen). Vollständige Kompatibilität mit der Geodaten-Infrastruktur. Datenbereitstellung für die unterschiedlichsten Anforderungen, z.b.: externe Planungen, Reports (z.b. Berichterstattungen nach UStatG), Beauskunftungen im Web. 4 Prozessmanagement envvision basiert auf GIS-Know-how wird aber konkret auf das Management von Prozessen erweitert. envvision setzt konsequent auf die Versionierungsmöglichkeiten von ArcGIS Server und enthält so Tools für die Verwaltung und Bearbeitung der Daten beliebiger Projekte/Szenarien/Varianten (vergleiche mit Abb. 2). Durch das Versionierungskonzept wird in envvision standardmäßig das gleichzeitige Editieren der Daten durch mehrere Benutzer möglich. Gearbeitet wird in Versionen, die Abbilder der Originaldaten sind und eigenständig bearbeitet werden können. Versionen können zusammengeführt werden, Konfliktbearbeitungen werden angeboten. Damit ergeben sich unmittelbar auch die Möglichkeiten der Verwaltung und Aufhebung historischer Stände. envvision ergänzt die Versionierungsfunktionalität von ArcGIS Server durch das Einführen spezifischer Versionstypen und Verarbeitungsregeln und setzt damit den fachlichen Kontext. Neben dieser Erweiterung sorgt das Setzen rollenbasierter und versionskonkreter Zugriffsrechte für eine sichere Arbeits- und Ablauforganisation. So können mit envvision z.b. Jederzeit Planungsvarianten kreiert und parallel bearbeitet werden (auch extern). Variantenvergleiche ausgeführt und Vorzugsvarianten erstellt werden. Die Planungsergebnisse in den Originaldatenbestand zurückgeführt werden. envvision übernimmt das Datenmanagement und die Verwaltung von Varianten/Historien. Simulationen/Vorgangsanalysen in der Umwelt können von envvision aus angestoßen. werden. Die Ergebnisse dieser Betrachtungen können wieder in envvision einfließen. Projektkonkrete Verwaltung der Ausgangs- und Ergebnisdaten und deren Fixierungen schafft Übersichtlichkeit; Transparenz und Rechtssicherheit.

5 Umsetzung der EU-Umgebungslärmrichtlinie 335 Abb. 2: Versionierungs- und Zeitscheibenkonzept (Quelle: LCC Consulting AG Zürich) 5 Ausblick Die Ergebnisse der Lärmkartierung sind in der Lärmdatenbank eingespielt. Jetzt geht es darum, diese Daten für die Lärmminderungsplanung (für die in Hessen die Regierungspräsidien zuständig sind) bereitzustellen. Kleinräumige Planungsszenarien können dann als eigenständige Versionen angelegt, gesondert bearbeitet und verwaltet werden. Ein großes Innovationspotenzial steckt auch in der Verlagerung von Desktop-Funktionen von envvision auf den Server unter Nutzung der ArcGIS-Server-Technologie.... Neben der Pflege der Lärmdatenbank wäre dann auch die Durchführung der Lärmminderungsplanung über das Web prinzipiell denkbar. Von besonderer Bedeutung ist auch die zweite Stufe der Kartierung im Jahr Der quantitative und qualitative Umfang wird dann wesentlich zunehmen. Um für die dann gestiegenen Anforderungen gewappnet zu sein, müssen bereits jetzt entsprechende Maßnahmen ergriffen werden. Über das Datenmanagement für die Zwecke der Umgebungslärmrichtlinie hinaus ist durch das ganzheitliche Lösungskonzept und den modularen Aufbau von envvision eine Ausweitung auf andere Umweltthemen durch Integration weiterer Fachmodule prinzipiell möglich, um weiteren Mehrwert aus diesem generischen Ansatz zu schöpfen (HÜBNER & JACOBI (2008): Lärmdaten zentral speichern. In: GIS-Business, 3/2008).

6 336 H. Rudolf Abb. 3: Beispiel für Straßenlärm: Ballungsraum Frankfurt (L DEN ) Tabelle 1: Beispiel für Belastetenzahlen: Hauptverkehrsstraßen außerhalb der Ballungsräume db (A) Belastete Menschen (Straßenlärm) über bis L DEN L Night Summe