Schalltechnisches Gutachten. Lärmkartierung gemäß 47c Bundes-Immissionsschutzgesetz. Untersuchungsbericht ACB /10

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1 Schalltechnisches Gutachten Lärmkartierung gemäß 47c Bundes-Immissionsschutzgesetz Untersuchungsbericht ACB /10 Dipl.-Ing. Univ. Christian Fend im Auftrag der Stadt Pforzheim, Amt für Umweltschutz ACCON GmbH Ingenieurbüro für Schall- und Schwingungstechnik Gewerbering Greifenberg

2 Titel: Schalltechnisches Gutachten Lärmkartierung gemäß 47c Bundes-Immissionsschutzgesetz Auftraggeber: Stadt Pforzheim Amt für Umweltschutz Pforzheim Auftragnehmer: ACCON GmbH Ingenieurbüro für Schall- und Schwingungstechnik Gewerbering Greifenberg Telefon / Telefax / info@accon.de Auftrag vom: Berichtsnummer: ACB /10 Umfang: 14 Seiten und 4 Anlagen Datum: Bearbeitung: Dipl.-Geogr. Ulrike Leitenstorfer Dipl.-Ing. Univ. Christian Fend Diese Unterlage darf nur insgesamt kopiert und weiterverwendet werden B.doc 2

3 Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis 4 1 Aufgabenstellung 5 2 Eingangsdaten Geländemodell Lärmschutzwände und Lärmschutzwälle Gebäudedatensatz Straßendatensatz Gewerbedatensatz 7 3 Rechenmodell Aufbau und Berechnungskonfiguration Festlegung der Immissionspunkte Prüfung des Rechenmodells 8 4 Lärmkarten und Analysen Flächenhafte Berechnung Lärmkarten Konfliktkarten Fassadenpegel Betroffene Menschen je Pegelklasse Wohnungen in Pegelbereichen Schulen und Krankenhäuser Belastete Flächen 10 5 Zusammenfassung 11 Grundlagenverzeichnis 12 Anlagenverzeichnis B.doc 3

4 Abkürzungsverzeichnis BImSchG BImSchV DTV HBP IO IVU L m,e L Day L Evening L Night Bundesimmissionsschutzgesetz Bundesimmissionsschutzverordnung durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke Hausbeurteilungspunkt Immissionsort Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung (vgl.[5]) Emissionspegel (Mittelungspegel in 4 m Höhe und 25 m Abstand von der Schallquelle) (für Straßen- bzw. Schienenverkehrsgeräusche) A-bewerteter äquivalenter Dauerschallpegel in Dezibel im Beurteilungszeitraum Tag (06.00 bis Uhr) A-bewerteter äquivalenter Dauerschallpegel in Dezibel im Beurteilungszeitraum Abend (18.00 bis Uhr) A-bewerteter äquivalenter Dauerschallpegel in Dezibel im Beurteilungszeitraum Nacht (22.00 bis Uhr) L DEN Lärmindex Day-Evening-Night gemäß 34. BImSchV 2, Abs. 2 LUBW L WA TA Lärm ULR VBEB VBUI VBUS Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg A-bewerteter Schallleistungspegel in Dezibel Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm Umgebungslärmrichtlinie vorläufige Berechnungsmethode zur Ermittlung der Belastetenzahlen durch Umgebungslärm vorläufige Berechnungsmethode für die Ermittlung des Umgebungslärms durch Industrie und Gewerbe vorläufigen Berechnungsmethoden für die Ermittlung des Umgebungslärms an Straßen B.doc 4

5 1 Aufgabenstellung Mit der Änderung des 47 des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchG) am ist die Umsetzung der Richtlinie 2002/49/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 25. Juli 2002 über die Bewertung und Bekämpfung von Umgebungslärm in deutsches Recht erfolgt. Demnach sind Ballungsräume der Stufe 1 (über Einwohner) verpflichtet, bis zum Lärmkarten zu erstellen; Ballungsräume der Stufe 2 (über Einwohner, Bevölkerungsdichte von mehr als Einwohner pro km²) bis zum Die Stadt Pforzheim hat sich entschlossen die Lärmkartierung vorzuziehen und entsprechend den Anforderungen des 47c BImSchG und der 34. BImSchV Lärmkarten für den Straßenverkehr und für Industrie- und Gewerbegebiete zu erstellen. Zuständig für die Lärmkartierung der Stadt Pforzheim ist das Amt für Umweltschutz. Mit der Untersuchung wurde ACCON am vom Amt für Umweltschutz der Stadt Pforzheim beauftragt B.doc 5

6 2 Eingangsdaten Die Eingangsdaten wurden von der Stadt Pforzheim (Amt für Umweltschutz), vom Ingenieurbüro Brenner und von der Kommunalen Informationsverarbeitung Baden-Franken zur Verfügung gestellt und teilweise von ACCON noch weiter verarbeitet, zumindest jedoch auf Plausibilität geprüft. 2.1 Geländemodell Das digitale Geländemodell für das gesamte Stadtgebiet von ca. 100 km² wurde von der LUBW aus der landesweiten Befliegung im ASCII-Format zur Verfügung gestellt [16]. Die Geländehöhen liegen in einem Bereich von etwa 230 m ünn (im Nordosten) und 600 m ünn im Südwesten. 2.2 Lärmschutzwände und Lärmschutzwälle Grunddaten der Lärmschutzwände und -wälle (Lage, Höhe, Material) wurden von der Stadt Pforzheim zur Verfügung gestellt [17] bzw. aus der Lärmkartierung Baden-Württemberg entnommen. Lärmschutzwände finden sich v.a. im Bereich der Autobahn A8. Die Gesamtlänge der Lärmschutzwände und -wälle beträgt etwa 17 km. 2.3 Gebäudedatensatz Das digitale Gebäudemodell (ID, Grundriss, Höhe, Reflexionseigenschaften, Anzahl Einwohner und Nutzungsart) wurde von der ACCON aus Grundlagendaten des Zweckverbands Kommunale Informationsverarbeitung Baden-Franken in Karlsruhe zusammengestellt [18]. Als Wohngebäude im Sinne der weiteren Bearbeitung wurden aus diesem Datensatz alle Gebäude klassifiziert, deren Einwohnerzahl nicht 0 beträgt und die Gebäudehöhe von 4m nicht unterschreiten. Für diese Gebäude wurden die für die spätere Berechnungen erforderlichen Hausbeurteilungspunkte generiert. Es handelt sich hier um Gebäude mit insgesamt Einwohnern. Für die als Schule bzw. Krankenhaus bezeichneten Gebäude wurden ebenfalls die für die spätere Berechnungen erforderlichen Hausbeurteilungspunkte generiert. Es handelt sich um 80 Schulgebäude und 15 Krankenhausgebäude. 2.4 Straßendatensatz Das digitale Modell der Quellengruppe Straßenverkehr mit allen relevanten Straßen (ID, Lage, Emissionsparameter) wurde unter Beachtung der erforderlichen Überstandslängen von der Stadt Pforzheim als VISUM Verkehrsmodell im Shape-Format zur Verfügung gestellt [19]. Diese Grundlagendaten mit Verkehrsstärken aus Straßenverkehrserhebungen der Jahre 1998 bis 2005 wurde von der ACCON geo-referenziert und entsprechend der Anforderungen nach VBUS ergänzt. Das Straßennetz weist eine Länge von etwa 300 km auf B.doc 6

7 Besonders erwähnt seien an dieser Stelle die BAB A8 mit einer DTV je nach Streckenabschnitt von bis zu Kfz / 24 h. Hohe Verkehrsmengen von über Kfz / 24 h weisen darüber hinaus die B10, die Zerrenner Straße, die Jahnstraße, die Wildbader Straße sowie die Habermehlstraße auf. 2.5 Gewerbedatensatz Für 5 IVU-Anlagen wurden Lage und z.t. Immissionswerte in der Nachbarschaft vom Umweltamt mitgeteilt [20] [21]. Es handelt sich hier um Anlagen der Firmen Stark-Druck, Color-Druck, das Heizkraftwerk, sowie die im Gemeindegebiet Birkenfeld liegenden Anlagen der Firma Müller-Fleisch und INOVAN. Die Grundstücke der IVU-Anlagen wurden mit Flächenschallquellen belegt (Gesamtfläche ca. 0,07 km²), deren Emissionen durch Rückrechnung von den Immissionsorten ermittelt wurden. Meist mussten die Flächen dazu in kleinere Teilflächen mit verschieden hohen Schallleistungspegeln zerlegt werden, um an allen Immissionsorten eine möglichst gute Übereinstimmung der berechneten Pegel mit den zulässigen Immissionsanteilen zu erhalten B.doc 7

8 3 Rechenmodell 3.1 Aufbau und Berechnungskonfiguration Die o.g. Datensätze wurden für die jeweiligen Lärmarten in eigene Rechendateien zusammen geführt. Die Ausbreitungsrechnung erfolgt mit dem EDV-Programm Cadna/A [22]. Die Berechnung erfolgt nach 34. BImSchV [3] gemäß den vorläufigen Berechnungsvorschriften [9] an Straßen nach VBUS [10] und bei Industrie und Gewerbe nach VBUI [12]. 3.2 Festlegung der Immissionspunkte Für die nach 34. BImSchV geforderte Berechnung der Belastetenzahlen werden die Immissionspunkte (Fassadenpunkte) automatisch vom Berechnungsprogramm Cadna/A gemäß VBEB [13] festgelegt. Dies geschieht für die bereits erwähnten Hausbeurteilungspunkte, die für sämtliche Wohn-, Schul- und Krankenhausgebäude erzeugt wurden. Die Berechnungshöhe liegt gemäß 34. BImSchV bei 4 m. 3.3 Prüfung des Rechenmodells Das Rechenmodell wurde auf Plausibilität geprüft, insbesondere hinsichtlich - der Höhe von Gebäuden und Lärmschutzwänden, - der Höhenlage der Objekte im Bezug auf das Bodenniveau - der den Gebäuden zugeordneten Einwohnerzahlen und - sich ggf. schneidender Objekte B.doc 8

9 4 Lärmkarten und Analysen 4.1 Flächenhafte Berechnung Die flächenhafte Berechnung erfolgt für die Lärmindizes L DEN und L Night getrennt für die verschiedenen Lärmarten - Straßenverkehrslärm - Industrie- und Gewerbelärm Das Rechengebiet weist eine Fläche von etwa 100 km² auf. Bei der geforderten Auflösung von 10 m x 10 m, ergeben sich damit über 1 Mio. zu berechnende Rasterpunkte. Die Berechnungshöhe beträgt 4 m gemäß 34. BImSchV Lärmkarten Die Lärmkarten wurden getrennt für die verschiedenen Lärmarten für die zwei Lärmindizes L DEN und L Night erstellt. Großformatige Ausdrucke der Lärmkarten im Format DIN A0 mit einem Maßstab von M 1: sind in Anlage 1 beigelegt. Zoomfähige Lärmkarten im PDF- Format finden sich auf beigelegter CD-ROM Konfliktkarten Die 34. BImSchV fordert in 4 Abs. 4 Satz 2 die grafische Darstellung der Überschreitung eines Wertes, bei dessen Überschreitung Lärmschutzmaßnahmen in Erwägung gezogen oder eingeführt werden. Anmerkung: diese Karten werden im Folgenden vereinfacht kurz Konfliktkarten genannt. Die Überschreitungswerte sind bislang vom Gesetzgeber nicht bestimmt worden. Für die vorliegende Kartendarstellung wurden diese Werte gemäß Empfehlung des Landes Baden- Württemberg festgelegt. Sie betragen - 70 db(a) bezogen auf den Lärmindex L DEN bzw db(a) bezogen auf den Lärmindex L Night. Die Konfliktkarten wurden getrennt für die verschiedenen Lärmarten bezogen auf die zwei Lärmindizes L DEN und L Night erstellt. In den Karten werden diejenigen Gebäude farblich hervorgehoben, deren lauteste Fassaden Pegel größer oder gleich den o.g. Werten aufweisen. Unbewohnte Gebäude werden dabei nicht betrachtet. Großformatige Ausdrucke der Konfliktkarten im Format DIN A0 mit einem Maßstab von M 1: sind in Anlage 1 beigelegt. Zoomfähige Konfliktkarten im PDF-Format finden sich auf beigelegter CD-ROM B.doc 9

10 4.2 Fassadenpegel Die Berechnung der Fassadenpegel erfolgt für die Lärmindizes L DEN und L Night getrennt für die verschiedenen Lärmarten - Straßenverkehrslärm - Industrie- und Gewerbelärm Ihre Auswertung ist im folgenden beschrieben Betroffene Menschen je Pegelklasse Die Zahl der in ihren Wohnungen durch Umgebungslärm belasteten Menschen wird nach 34. BImSchV 4 Abs. 5 in Verbindung mit VBEB Ziff. 3 ermittelt. Die Ergebnistabellen sind in Anlage 2 getrennt für die verschiedenen Lärmarten dargestellt Wohnungen in Pegelbereichen Die Zahl der Wohnungen in lärmbelasteten Gebieten wird nach 34. BImSchV 4 Abs. 6 in Verbindung mit VBEB Ziff. 5 ermittelt. Nach Angaben der Stadt Pforzheim kann von 2,1 Einwohnern je Wohnung ausgegangen werden. Diese Zahl gilt für das gesamte Stadtgebiet. Eine örtliche Differenzierung ist dabei nicht möglich. Die Ergebnistabellen sind in Anlage 3 getrennt für die verschiedenen Lärmarten dargestellt Schulen und Krankenhäuser Die Zahl der Schulen und Krankenhäuser in lärmbelasteten Gebieten wird nach 34. BImSchV 4 Abs. 6 in Verbindung mit VBEB Ziff. 5 ermittelt. Eine Zusammenfassung aller Gebäude, die zu jeweils dem gleichen Krankenhaus oder der gleichen Schule gehören, ist auf Grundlage der vorliegenden Daten nicht möglich. Daher erfolgen die Analysen für die einzelnen Gebäude. Bei den angegebenen Zahlenwerten handelt es sich demnach um die Anzahl der Schulgebäude und Krankenhausgebäude in lärmbelasteten Gebieten. Die Ergebnistabellen sind in Anlage 3 getrennt für die verschiedenen Lärmarten dargestellt. 4.3 Belastete Flächen Die Gesamtfläche der lärmbelasteten Gebiete wird nach 34. BImSchV 4 Abs. 6 in Verbindung mit VBEB Ziff. 4 ermittelt. Die Ergebnistabellen sind in Anlage 4 getrennt für die verschiedenen Lärmarten dargestellt B.doc 10

11 5 Zusammenfassung Für die Stadt Pforzheim als Ballungsraum mit mehr als Einwohnern müssen entsprechend den Anforderungen des 47c BImSchG und der 34. BImSchV bis zum Lärmkarten erstellt werden. Die Stadt Pforzheim hat sich entschlossen die Lärmkartierung vorzuziehen und Lärmkarten für den Straßenverkehr und für Gewebe- und Industrieanlagen zu erstellen. Mit dem vorliegenden Bericht werden die geforderten Lärmkarten und tabellarischen Auswertungen zur Verfügung gestellt. Die Darstellung und Analyse erfolgt getrennt für den Straßenverkehr und für Industrie- und Gewerbegebiete (IVU-Anlagen) jeweils für die zwei Lärmindizes L DEN und L Night. Großformatige Ausdrucke der Lärmkarten im Format DIN A0 mit einem Maßstab von M 1: sind als Anlage beigelegt. Zoomfähige Lärmkarten im PDF-Format finden sich auf beigefügter CD-ROM. Greifenberg, den ACCON GmbH Ingenieurbüro für Schall- und Schwingungstechnik Dipl.-Ing. Univ. Christian Fend Dipl.-Geogr. Ulrike Leitenstorfer B.doc 11

12 Grundlagenverzeichnis [1] Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge (Bundes-Immissionsschutzgesetz, BImSchG) vom 15. März 1974 (BGBl. I S. 721, 1193) in der Fassung der Bekanntmachung vom 26. September 2002 (BGBl. I S. 3830), zuletzt geändert durch Artikel 3 des Gesetzes vom 18. Dezember 2006 (BGBl. I S. 3180) [2] Gesetz zur Umsetzung der EG-Richtlinie über die Bewertung und Bekämpfung von Umgebungslärm vom 24. Juni 2005 (BGBl I S. 1794) [3] Vierunddreißigste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes Verordnung über die Lärmkartierung (34. BImSchV) vom 6. März 2006 (BGBl. I S. 516) [4] Richtlinie 2002/49/EG des europäischen Parlaments und des Rates vom 25. Juni 2002 über die Bewertung und Bekämpfung von Umgebungslärm (Umgebungslärmrichtlinie, ULR), Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften L 189/12 vom [5] EG-Richtlinie über die integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung vom 30. Oktober 1996 (IVU-Richtlinie) [6] Empfehlung der Kommission vom 6. August 2003 über Leitlinien für die geänderten vorläufigen Berechnungsmethoden für Industrie-, Flug-, Straßenverkehrs- und Eisenbahnlärm und diesbezügliche Emissionsdaten (2003/613/EG), Amtsblatt der Europäischen Union L 212/49 vom [7] Leitfaden zu den Best Practices für die strategische Lärmkartierung und die Zusammenstellung entsprechender Daten zur Lärmexposition, Arbeitsgruppe der Europäischen Kommission für die Bewertung von Lärmbelastungen (WG-AEN), 13. Januar 2006 [8] Zur Bewertung von Umgebungslärm, W. Probst, in: Lärmbekämpfung Zeitschrift für Akustik, Schallschutz und Schwingungstechnik, Ausgabe 4 / 2006, Seite [9] Bekanntmachung der Vorläufigen Berechnungsverfahren für den Umgebungslärm nach 5 Abs. 1 der Verordnung über die Lärmkartierung (34. BImSchV) vom 22. Mai 2006 (BAnz. 154a vom ) [10] Vorläufige Berechnungsmethode für den Umgebungslärm an Straßen (VBUS) vom 22. Mai 2006 (BAnz. 154a vom ) [11] Vorläufige Berechnungsmethode für den Umgebungslärm an Schienenwegen (VBUSch) vom 22. Mai 2006 (BAnz. 154a vom ) [12] Vorläufige Berechnungsmethode für den Umgebungslärm durch Industrie und Gewerbe (VBUI) vom 22. Mai 2006 (BAnz. 154a vom ) [13] Vorläufige Berechnungsmethode zur Ermittlung der Belastetenzahlen durch Umgebungslärm (VBEB) vom 9. Februar 2007 (nicht amtliche Fassung der Bekanntmachung im Bundesanzeiger Nr. 75 vom 20. April 2007) [14] Hinweise zur Lärmkartierung, Bund- / Länderarbeitsgemeinschaft für Immissionsschutz (LAI), B.doc 12

13 [15] DIN Teil 2 "Schallschutz im Städtebau - Lärmkarten", September 1991 [16] Digitales Geländemodell erstellt aus den Daten der landesweiten Befliegung des LUBW [17] Informationen zu Lärmschutzeinrichtungen, Stadt Pforzheim, [18] Grundlagendaten für den Gebäudedatensatz, Zweckverband Kommunale Informationsverarbeitung Baden-Franken [19] VISUM Verkehrsmodell, Dr. Brenner Ingenieurgesellschaft mbh, Aalen, [20] Informationen zu IVU-Anlagen, Stadt Pforzheim, und [21] Informationen zu IVU-Anlagen, Gemeinde Birkenfeld, und [22] Cadna/A für Windows, EDV-Programm zur Berechnung und Beurteilung von Lärmimmissionen im Freien, Version , DataKustik GmbH, Greifenberg B.doc 13

14 Anlagenverzeichnis Anlage 1 Anlage 2 Anlage 3 Anlage 4 Lärmkarten (L DEN, L Night ) und Konfliktkarten - Straßenverkehr - IVU-Anlagen Betroffene Menschen je Pegelklasse - Straßenverkehr - IVU-Anlagen Wohnungen, Schulen und Krankenhäuser in Pegelbereichen - Straßenverkehr - IVU-Anlagen Belastete Flächen - Straßenverkehr - IVU-Anlagen B.doc 14

15 Anlage 1 Lärmkarten Lärmkarten Anlage 1.1 (Blatt 1-3) Anlage 1.2 (Blatt 1-3) Anlage 1.3 (Blatt 1-3) Anlage 1.4 (Blatt 1-3) Straßenverkehr L DEN Straßenverkehr L Night IVU-Anlagen L DEN IVU-Anlagen L Night Konfliktkarten Anlage 1.5 (Blatt 1-3) Anlage 1.6 (Blatt 1-3) Anlage 1.7 Anlage 1.8 Straßenverkehr bezogen auf L DEN Straßenverkehr bezogen auf L Night (entfällt*) (entfällt*) *Anmerkung: Für IVU-Anlagen sind keine Konflikte feststellbar. Die Anlagen 1.7 und 1.8 entfallen daher B.doc Anlage 1

16 Anlage 2 Betroffene Menschen je Pegelklasse Betroffenenstatistik nach VBEB Straßenverkehr Isophonenband Anzahl Isophonenband Anzahl von bis Betroffene von bis Betroffene [db(a)] [db(a)] "DEN" [db(a)] [db(a)] "Night" > > > > > > > > >75 0 >70 0 IVU-Anlagen Isophonenband Anzahl Isophonenband Anzahl von bis Betroffene von bis Betroffene [db(a)] [db(a)] "DEN" [db(a)] [db(a)] "Night" > > > > > > > > >75 0 > B.doc Anlage 2.1

17 Betroffenenstatistik anhand der lautesten Fassade Straßenverkehr Isophonenband Anzahl Isophonenband Anzahl von bis Betroffene von bis Betroffene [db(a)] [db(a)] "DEN" [db(a)] [db(a)] "Night" > > > > > > > > > > IVU- Anlagen Isophonenband Anzahl Isophonenband Anzahl von bis Betroffene von bis Betroffene [db(a)] [db(a)] "DEN" [db(a)] [db(a)] "Night" > > > > > > > > >75 0 > B.doc Anlage 2.2

18 Anlage 3 Wohnungen, Schulen und Krankenhäuser in Pegelbereichen Wohnungen in Pegelbereichen Straßenverkehr Isophonenband Anzahl von bis Wohnungen [db(a)] [db(a)] "DEN" > > >75 0 IVU-Anlagen Isophonenband Anzahl von bis Wohnungen [db(a)] [db(a)] "DEN" > > > B.doc Anlage 3.1

19 Schulen in Pegelbereichen Straßenverkehr Isophonenband Anzahl von bis Schulgebäude [db(a)] [db(a)] "DEN" > > >75 0 IVU-Anlagen Isophonenband Anzahl von bis Schulgebäude [db(a)] [db(a)] "DEN" > > >75 0 Krankenhäuser in Pegelbereichen Straßenverkehr Isophonenband Anzahl von bis Krankenhausgebäude [db(a)] [db(a)] "DEN" > > >75 0 IVU-Anlagen Isophonenband Anzahl von bis Krankenhausgebäude [db(a)] [db(a)] "DEN" > > > B.doc Anlage 3.2

20 Anlage 4 Belastete Flächen Straßenverkehr Isophonenband Flächen von bis "DEN" [db(a)] [db(a)] [km²] > > >75 2 IVU-Anlagen Isophonenband Flächen von bis "DEN" [db(a)] [db(a)] [km²] > > > B.doc Anlage 4