BERICHT. Dieser Bericht umfasst 11 Seiten Text und 9 Seiten Anhang. Bekanntgegebene Messstelle nach 29b BImSchG für Geräusche und Erschütterungen

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1 BERICHT Stadt Würzburg Bebauungsplan Gewerbegebiet Quellenbachquartier - Altstadt 43 - Prognose von Erschütterungen und sekundärem Luftschall Auftraggeber: Bader 15 GmbH + Co. KG Berliner Platz Würzburg Berichtsnummer: Dieser Bericht umfasst 11 Seiten Text und 9 Seiten Anhang. Bekanntgegebene Messstelle nach 29b BImSchG für Geräusche und Erschütterungen Schallschutzprüfstelle für Güteprüfungen nach DIN 4109, Reg.-Nr. VMPA-SPG BY Höchberg, Akkreditierung nach DIN EN ISO/IEC für die Prüfarten Geräusche, Erschütterungen und Bauakustik Dr.-Ing. Max Gündel Bearbeitung Dr.-Ing. Markus Richter Freigabe / fachliche Verantwortung Wölfel Engineering GmbH + Co. KG * Max-Planck-Straße 15 * Höchberg Telefon: * Telefax: * info@woelfel.de * Internet: Beirat: Prof. Dr.-Ing. Horst P. Wölfel * Geschäftsführer: Dr.-Ing. Steffen Pankoke Kommanditgesellschaft AG WÜ HRA 4087 * Komplementärin: Wölfel Engineering Verwaltungs-GmbH, Höchberg, AG WÜ HRB 3886 Commerzbank AG Würzburg, IBAN: DE , BIC: DRESDEFF790 Sparkasse Mainfranken Würzburg, IBAN: DE , BIC: BYLADEM1SWU Steuer-Nr.: 257/182/51101 * Umsatzsteuer-ID Nr.: DE

2 Berichtsnummer Datum Seite 2 Änderungsindex Version Datum Geänderte Seiten Hinzugefügte Seiten Erläuterungen Erstellung A2, A3, B1-B5 11 Bildrechte und Gestattungserklärung ergänzt Inhaltsverzeichnis 1 Aufgabenstellung Unterlagen, Abkürzungen Unterlagenverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Situation vor Ort Durchführung der Messung, Vorgehen Eingangsdaten der Berechnung, allgemeine Vorgehensweise bei der Erschütterungsprognose Erschütterungsprognose mit dem spektralen Prognoseverfahren nach VDI Ermittlung des sekundären Luftschalls Anhaltswerte für Erschütterungen nach DIN Anhaltswerte für sekundären Luftschall nach VDI Ergebnisse und Bewertung Erschütterungen Sekundärer Luftschall Vergleich mit Messergebnissen für Studentenwohnheim Zusammenfassung Gestattungserklärung Anlagen A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3-B4 Informationen zur Messung Lageplan Fotodokumentation Zugvorbeifahrten Exemplarisches Zeitsignal einer Zugvorbeifahrt aus neuer Messung Terzspektren nach Zugtyp und Messort aus neuer Messung Terzspektren nach Zugtyp aus vorhandenen Messungen Studentenwohnheim

3 Berichtsnummer Datum Seite 3 1 Aufgabenstellung Die Stadt Würzburg plant die Aufstellung des Bebauungsplanes Quellenbachquartier zur Ausweisung einer Gewerbefläche östlich des Hauptbahnhofs. Die Bader 15 GmbH & Co. KG plant im Plangebiet die Errichtung eines Hotels mit angegliederten gewerblichen Nutzungen sowie den Neubau eines Parkhauses in Würzburg. Die schutzbedürftigen Nutzungen im Plangebiet sind den Immissionen aus den nördlich und südlich verlaufenden Straßenverkehrswegen (Stadtring Nord bzw. Haugerring) sowie den Immissionen aus dem Schienenverkehr auf der nördlich gelegenen Gleisanlage im Nahbereich des Hauptbahnhofs ausgesetzt. Im Zuge der Bauleitplanung wird durch das Umweltamt der Stadt Würzburg die Untersuchung der Immissionen (Erschütterungen, Lärm, Luftschadstoffe) im Plangebiet gefordert. Des Weiteren soll die Verträglichkeit des Vorhabens mit den umliegenden schutzbedürftigen Nutzungen hinsichtlich der immissionsschutzrechtlichen Anforderungen geprüft werden. Im folgenden Bericht werden die zu erwartenden Erschütterungsimmissionen im Plangebiet infolge Schienenverkehrs abgeschätzt und auf Basis der maßgebenden Richtlinien im Sinne einer Machbarkeitsstudie bewertet. Bei Überschreitung der Anhaltswerte werden mögliche Schwingungsminderungsmaßnahmen zur Reduzierung der Erschütterungen vorgeschlagen. 2 Unterlagen, Abkürzungen 2.1 Unterlagenverzeichnis Nr. Dokument Bezeichnung / Beschreibung [1] DIN 4150 [1a] Teil 1: [1b] Teil 2: [1c] Teil 3: [2] DIN [2a] Teil 1: [2b] Teil 2: [3] DIN 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 ,

4 Berichtsnummer Datum Seite 4 [8] Deutsche Bahn AG Zugzahlen für das Jahr 2015 und Prognose der Zugzahlen für das Jahr 2025 für Strecken 5209, 5321 und 5910 Bereich Grombühlbrücke Vorstandsressort Wirtschaft, Recht und Regulierung, Umwelt, Lärm-Management (TUL) Deutsche Bahn AG [9] VDI Gebrauchstauglichkeit von Bauwerken bei dynamischen Einwirkungen; Untersuchungsmethoden und Beurteilungsverfahren der Baudynamik; Sekundärer Luftschall Grundlagen, Prognose, Messung, Beurteilung und Minderung; [10] VDI 2719 Schalldämmung von Fenstern und deren Zusatzeinrichtungen, Verein [11] Bader 15 GmbH + Co. KG Lageplan Quellenbach-Quartier [12] Wölfel Engineering GmbH + Co. KG [13] Wölfel Engineering GmbH + Co. KG Wölfel Bericht L0193/ vom Wölfel Bericht L0193/ vom Abkürzungsverzeichnis Abkürzung Bedeutung RB / FZ / SB / GZ Regionalbahn / Fernbahn / S-Bahn / Güterzug MP Messposition / Messpunkt v 0-P KB F (t) KB Fmax Schwinggeschwindigkeit in mm/s, Amplitudenwert bewertete Schwingstärke gemäß DIN ([1b]) Taktmaximalwert der bewerteten Schwingstärke nach [1b] 3 Situation vor Ort Nördlich des Grundstücks verlaufen in unmittelbarer Nähe die Gleise des Würzburger Hauptbahnhofes (siehe Abbildung 1 in Anlage A). Auf dem Grundstück befindet sich derzeit ein Dauerparkplatz sowie Brachland. Direkt südlich des geplanten Gebäudes verläuft die Pleichach. Über diesem Gewässer befindet sich derzeit ein Parkhaus, welches jedoch im Zuge der Baumaßnahme abgerissen werden soll. Tabelle 1 zeigt aktuelle (Stand 2015) und prognostizierte Zugzahlen für das Jahr 2025 [8]. Die maßgebenden (höheren) Zugzahlen werden für 2025 prognostiziert. Für das Plangebiet liegen derzeit noch keine detaillierten geotechnischen Untersuchungen vor. Die geotechnischen Untersuchungen für das derzeit im Bau befindliche Studentenwohnheim Grombühlbrücke zeigen, dass östlich des Plangebietes eine Schicht aus Auffüllung und Auesedimenten über einer steiferen Muschelkalkschicht vorzufinden ist, die von Ost nach West ansteigt [13]. Im östlichen Teil des Plangebietes ist die Muschelkalkschicht daher vermutlich bei etwa 8 m anzutreffen. Im westlichen Teil des Plangebietes wird erwartet, dass die Schicht aus Auffüllung und Auesedimenten geringer wird und die Muschelkalkschicht näher an der Geländeoberkante liegt. Eine stärkere Anregung der Muschelkalkschicht infolge Schienenverkehrs ist daher denkbar. Im östlichen Teil des Plangebietes ist vermutlich - ähnlich dem Studentenwohnheim eine Gründung im Verwitterungshorizont der Muschelkalkschicht z.b. mit Betonstopfsäulen notwendig. Im westlichen Teil des Plangebietes kann vermutlich eine Flachgründung auf der Mu-

5 Berichtsnummer Datum Seite 5 schelkalkschicht ausgeführt werden. Eine ähnliche Gründung ist bei den Bestandsgebäuden des Würzburger Hauptbahnhofs westlich des Plangebietes vorzufinden. Östlich des Plangebiets wurden in der Vergangenheit durch Wölfel bereits mehrfach Erschütterungsmessungen durchgeführt ( , , vgl. Wölfel Bericht L [12]). Diese dienten der Prognose von Erschütterungen und sekundärem Luftschall für das Studentenwohnheim sowie zur Auslegung einer für den Erschütterungsschutz erforderlichen elastischen Lagerung. Diese Messungen werden zur Beurteilung der Situation im östlichen Teil des Plangebiets herangezogen. Zusätzlich wurde am eine ergänzende Messung im Freifeld auf dem westlichen Teil des Plangebietes sowie im Bestandsgebäude des Würzburger Hauptbahnhofs unmittelbar westlich des Plangebietes durchgeführt. Die Messorte befinden sich im Bereich der Bahnsteige des Würzburger Hauptbahnhofs an dem die überwiegende Mehrheit der Personenzüge zum Halten kommt. Im Bereich des Studentenwohnheims hingegen haben die Züge bereits aus dem Bahnhof heraus Fahrt aufgenommen bzw. fahren mit einer höheren Geschwindigkeit in den Bahnhof ein. Tabelle 1: Aktuelle und prognostizierte Zugzahlen aus Angaben der Deutschen Bahn AG [8] Zugtyp Jahr 2015 Jahr 2025 Tags (6-22Uhr) Nachts (22-6Uhr) Tags (6-22Uhr) Nachts (22-6Uhr) Geschätzte Passierdauer Güterzug GZ s Regionalbahn RB s Fernzug FZ s 4 Durchführung der Messung, Vorgehen Zur Erfassung der Erschütterungen wurden insgesamt vier Messpunkte (MP) in unmittelbarer Nähe zu den Gleisen auf dem Plangebiet des zu errichtenden Hotels und in einem Bestandsgebäude installiert. Messpunkt 1 (MP 1) wurde auf der untersten Schwelle der Kellertreppe, MP 2 in der Mitte eines Deckenfeldes im ersten Obergeschoss positioniert. Der Messpunkt MP 3 befindet sich auf dem oben genannten Parkplatz auf der Asphaltoberfläche am nördlichen Rand und MP4 ist auf dem Betonsockel eines Oberleitungsmastes positioniert worden. Die Messpunkte sind in Anlage A auf Seite A1 beschrieben und auf der Seite A2 in den Übersichtsdarstellungen markiert; eine Fotodokumentation befindet sich auf der Seite A3. Die Messungen am MP 2 enthalten objektspezifische Deckenschwingungen, sind daher nur informativ und werden für die Beurteilung nicht herangezogen. Die Messungen am MP 4 dienen als Referenzmesspunkte für zukünftige Messungen und werden ebenfalls nicht für die Beurteilung herangezogen. MP 1 und MP 3 befinden sich im gleisnahen Bereich des Plangebiets, die dort erfassten Erschütterungen sind damit repräsentativ zur Beurteilung der Immissionen. Die Messung wurde am durchgeführt. Ein exemplarischer Zeitverlauf einer Zugvorbeifahrt ist in Anlage B auf der Seite B1 dargestellt. Die mittleren Terz-Spektren aller Vorbeifahrten sind getrennt nach Zug-Typen auf Seiten B2 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, werden jedoch nicht maßgebend. Die im Freifeld gemessenen Erschütterungen (MP 3) erfahren in den Gebäuden Überhöhungen aus den dynamischen Struktureigenschaften infolge des Gebäudes im Baugrund (Boden-Bauwerks-Wechselwirkung) der Deckeneigenfrequenzen.

6 Berichtsnummer Datum Seite 6 Messpunkte auf einem Gebäudefundament (MP 1) werden entsprechend nur mit der letzten Überhöhungen beaufschlagt. Da es sich im vorliegenden Bericht um eine Voruntersuchung handelt, wird ein möglicher Einfluss des Estrichs nicht berücksichtigt. Das Vorgehen zur Ermittlung der Zielgrößen ist in den folgenden Unterkapiteln beschrieben. Ein möglicher Amplitudenunterschied der Erschütterungen von der Oberfläche bis zur Gründungssohle ist in den Prognosen nicht berücksichtigt. 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 Ril [7] durchgeführt. 4.1 Eingangsdaten der Berechnung, allgemeine Vorgehensweise bei der Erschütterungsprognose Für die Auswertung werden 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 wird als Schwinger mit einem Freiheitsgrad modelliert. 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. Aus dem Lageplan des Quellenbach-Quartiers [11] geht hervor, dass dort ein fünfgeschossiges Gebäude entstehen soll; es wird eine Boden-Bauwerks- Eigenfrequenz von 11 Hz 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 8 und 32 Hz angesetzt. Zum Zeitpunkt der Messung haben alle Güterzüge am Bahnhof gehalten. Dieser Umstand kann, vor allem für den Nachtzeitraum nicht für alle Züge angenommen werden. Aus diesem Grund wurden eine Erhöhung der Vorbeifahrtsgeschwindigkeiten der Güterzüge von 30 auf 60 km/h im Nachhinein durch Skalierung der Zeitsignale mit dem Faktor 2 berücksichtigt. Es wird davon ausgegangen, dass weiterhin alle Regional- und Fernverkehrszüge des Personenverkehrs am Hbf Würzburg halten. Aus diesem Grund wurden die Signale dieser Zugtypen nicht skaliert. In einem weiteren Schritt wurde eine elastische Gebäudelagerung als Schwingungsminderungsmaßnahme untersucht. Die elastische Lagerung wurde vereinfacht als weitere Übertragungsfunktion eines Einfreiheitsgrad-Modells berücksichtigt. In Anlehnung an die elastische Gebäudelagerung des Studentenwohnheims [13] wurde eine Abstimmfrequenz von 7 Hz mit einem resultierenden Dämpfungsgrad von 12% angesetzt. Die Prognoseergebnisse werden in Tabellenform in Abhängigkeit der 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 möglich. 4.2 Erschütterungsprognose mit dem spektralen Prognoseverfahren nach VDI 3837 Die wesentlichen Schritte bei der Auswertung lauten wie folgt:

7 Berichtsnummer Datum Seite 7 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, die Ergebnisse sind für unterschiedliche Decken-Eigenfrequenzen 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, Ermittlung des sekundären Luftschalls Die Prognose des sekundären Luftschalls basiert auf den prognostizierten Erschütterungen der Gebäudedecken. Aus einer Vielzahl durchgeführter Messungen wurden Regressionsbeziehungen ermittelt, die einen linearen Zusammenhang zwischen Deckenschwingungen und sekundärem Luftschall herstellen [7], [9]. Bei der Ermittlung des sekundären Luftschalls 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. 4.4 Anhaltswerte für Erschütterungen nach DIN Zur Beurteilung der Erschütterungen werden die Anhaltswerte nach DIN für Wohnungen und vergleichbar genutzte Räume herangezogen. Das Plangebiet soll als Gewerbegebiet ausgewiesen werden. Geplant ist unter anderem eine Hotelnutzung. Aufgrund der Hotelnutzung wird die Anwendung der Anhaltswerte für Mischgebiete gemäß BauNVO (Zeile 3) empfohlen. Bei einer anderen gewerblichen Nutzungen des Plangebietes sind weniger scharfe Anhaltswerte möglich (Zeile 1 oder 2). 4.5 Anhaltswerte für sekundären Luftschall nach VDI 2719 Der sekundäre Luftschall wird nach VDI 2719 beurteilt. Unter Berücksichtigung einer gleichzeitigen Einwirkung des primären Luftschalls werden für den sekundären Luftschall Anhaltswerte von 30 db(a) für den Nachtzeitraum und 40 db(a) tagsüber empfohlen. Dies entspricht dem Vorgehen beim Bauvorhaben Studentenwohnheim Grombühlbrücke, siehe Wölfel Berichte [12] und [13]. 5 Ergebnisse und Bewertung Nachfolgend werden die Prognoseergebnisse auf Basis der Messung vom dargestellt. Berücksichtigt wurden der MP 3 im Freifeld und der MP 1 auf dem Fundament des Bahnhofsgebäudes. Die Ergebnisse aus MP1 repräsentieren das baudynamische Verhalten einer Flachgründung auf der Muschelkalkschicht, welche für das Bestandsgebäude des Bahnhofs angenommen wird. MP3 repräsentiert eine Gründungssituation auf der Schicht aus Auffüllung und Auesedimenten. Die an den Messpunkten aufgenommenen 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 VDI 2719 beurteilt wird.

8 Berichtsnummer Datum Seite 8 In Tabelle 2 und 3 sind die Ergebnisse der Prognose für Erschütterungen und sekundären Luftschall tabellarisch aufgeführt. Je dargestellter Tabelle variieren die Deckeneigenfrequenzen (Zeilen). Da die prognostizierten KB Fmax Werte unterhalb der A o -Werte liegen, erfolgt die Bewertung der Erschütterungen auf Basis von KB FTr Werten und Anhaltswerten A r. Die Ergebnisse sind 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 Die Beurteilung des sekundären Luftschalls erfolgt, unabhängig von der späteren Nutzung, nach der VDI 2719, wobei zwischen Tag und Nachtzeitraum wie folgt unterschieden wird: Anhaltswert tags Anhaltswert nachts Lam <= Anhaltswert Lam > Anhaltswert 5.1 Erschütterungen Für MP 1 (Bestandsgebäude) werden tagsüber die Anhaltswerte für Mischgebiete eingehalten; nachts kommt es für ungünstige Deckeneigenfrequenzen (um 20 Hz) zu Überschreitungen. Für MP3 (Freifeld) sind sowohl tagsüber als auch nachts Überschreitungen der Anhaltswerte für Mischgebiete bei Deckeneigenfrequenzen über 8 Hz zu erwarten. Unter Berücksichtigung einer elastischen Lagerung mit einer Abstimmfrequenz von 7 Hz kann hier eine Verbesserung erreicht werden, sodass für Deckeneigenfrequenzen unter 16 Hz die Anhaltswerte für Mischgebiete eingehalten werden. Tabelle 2: Prognostizierte Werte für verschiedene Deckeneigenfrequenzen für die Messpunkte MP 1und 3 Eigenfrequenz Decke KBFTr MP 1 MP 3 MP 3 mit EL tags nachts tags nachts tags nachts 8 Hz 0,024 0,030 0,039 0,049 0,055 0, Hz 0,024 0,030 0,065 0,079 0,035 0, Hz 0,039 0,049 0,101 0,124 0,035 0, Hz 0,039 0,049 0,115 0,140 0,062 0, Hz 0,066 0,085 0,129 0,166 0,115 0, Hz 0,048 0,063 0,130 0,169 0,129 0, Hz 0,047 0,061 0,077 0,098 0,076 0, Sekundärer Luftschall Der sekundäre Luftschall ist für die betrachteten Messpunkte nach aktuellem Stand als unkritisch zu betrachten, da die Grenzen nach VDI 2719 eingehalten werden.

9 Berichtsnummer Datum Seite 9 Tabelle 3: Prognostizierte Werte für verschiedene Deckeneigenfrequenzen für die Messpunkte MP 1 und 3 Eigenfrequenz Decke KBFTr MP 1 MP 3 MP 3 mit EL tags nachts tags nachts tags nachts 8 Hz 25,5 26,9 23,1 24,6 23,1 24,6 10 Hz 25,5 26,9 23,1 24,6 23,1 24,6 13 Hz 25,5 26,9 23,2 24,7 23,1 24,6 16 Hz 25,5 26,9 23,8 25,2 23,3 24,8 20 Hz 25,8 27,2 25,2 26,9 25,0 26,6 25 Hz 26,0 27,5 27,5 29,3 27,4 29,3 32 Hz 27,0 28,6 27,7 29,3 27,7 29,3 5.3 Vergleich mit Messergebnissen für Studentenwohnheim In diesem Abschnitt werden die Ergebnisse der aktuellen Messung vom mit den vorangegangenen Untersuchungen für das Studentenwohnheim verglichen. Die Untersuchungen zum Studentenwohnheim haben gezeigt, dass die Anhaltswerte für Mischgebiete eingehalten werden können; hierfür sind allerdings Schwingungsminderungsmaßnahmen erforderlich gewesen. Diese wurden beim Studentenwohnheim in Form Gründung mit Betonstopfsäulen im Verwitterungshorizont der Muschelkalkschicht und einer elastischen Gebäudelagerung umgesetzt. Durch zwei Faktoren unterscheidet sich die Situation an den neuen Messorten von denen am Studentenwohnheim: Zum einen ist eine Abminderung der Erschütterungen durch die geringeren Vorbeifahrt- Geschwindigkeiten im Bereich der Bahnsteige zu erwarten; zum anderen kann es zu einer Erhöhung der Erschütterungen in der Gründungsebenen kommen, da die Muschelkalkschicht näher an der Geländeoberkante ansteht und somit stärker durch den Schienenverkehr angeregt wird. Ein Vergleich der Messergebnisse führt zu folgenden Schlussfolgerungen (siehe Anlage B): Die Erschütterungsamplituden der mittleren Terzspektren der neuen Messung (Seite B2) weisen im Vergleich mit den vorangegangenen Messungen weiter östlich (Seite B3 bis B5) ein geringeres Niveau auf. Dies begründet sich primär durch die geringeren Vorbeifahrt-Geschwindigkeiten von Regional- und Fernzügen des Personenverkehrs und ist als positiv zu bewerten. Die Amplituden der auf 60 km/h erhöhten Güterzugvorbeifahrten weisen mit ca. 0,06 mm/s im Maximum ein ähnliches Niveau im Vergleich zu den weiter östlich gemessenen Spektren auf. Der Frequenzgehalt der Messung vom ist im Vergleich zu den Messungen weiter östlich leicht hin zu höheren Frequenzen verschoben. Es ist also zu erwarten, dass die Erschütterungsimmissionen auf das Plangebiet nicht höher sein werden als im Gebiet des Studentenwohnheims. 6 Zusammenfassung Für das Plangebiet Quellenbachquartier wurden Untersuchungen zu Erschütterungen und sekundärem Luftschall infolge Schienenverkehr durchgeführt. Hierzu wurden Messungen im Freifeld auf dem Plangebiet und in einem Bestandsgebäude westlich des Plangebiets vorgenommen und darauf aufbauend Prognosen erstellt. Ferner wurden die Messergebnisse und Prognosen für das Bauvorhaben Studentenwohnheim Grombühlbrücke östlich des Plangebietes zur Beurteilung herangezogen. Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:

10 Berichtsnummer Datum Seite 10 Die Erschütterungsprognosen für das Studentenwohnheim, für das Bestandsgebäude des Hauptbahnhofs und auf Basis der Freifeldmessung lassen eine Überschreitung der Anhaltswerte für Mischgebiete nach DIN erwarten, wenn keine Schwingungsminderungsmaßnahmen vorgesehen werden. Die Prognosen des sekundären Luftschalls lassen erwarten, dass im westlichen Teil des Planungsgebietes die Anhaltswerte nach VDI 2719 eingehalten werden; die Prognosen für das Studentenwohnheim zeigen, dass eine Überschreitung der Anhaltswerte im östlichen Teil des Planungsgebietes möglich ist, wenn keine Schwingungsminderungsmaßnahmen vorgesehen werden. Als Schwingungsminderungsmaßnahmen können eine Gründung mit Betonstopfsäulen im Verwitterungshorizont der Muschelkalkschicht und/oder eine elastische Gebäudelagerung analog dem Studentenwohnheim erforderlich sein. Niedrige Deckeneigenfrequenzen (z.b. durch geringe Deckendicken, große Spannweiten und keine allseitige Einspannung) sind hinsichtlich der prognostizierten Erschütterungen als positiv zu bewerten. Nach Auffassung der Verfasser können die Anhaltswerte für Mischgebiete nach DIN und die Anhaltswerte nach VDI 2719 für die zu erwartenden Erschütterungsimmissionen aus Schienenverkehr eingehalten werden. Gegebenenfalls sind hierfür erschütterungsmindernde Maßnahmen vorzusehen. Die tatsächlich vorhandenen Untergrundverhältnisse im Plangebiet sind derzeit nicht umfänglich bekannt. Daher wurden Ergebnisse aus verschiedenen Messungen verglichen und bewertet (Studentenwohnheim, Bestandsgebäude Hbf, Freifeldmessung). Durch dieses Vorgehen ist davon auszugehen, dass verschiedene mögliche Gründungssituationen für das Bauvorhaben im Plangebiet hinreichend genau erfasst wurden. Eine abschließende Beurteilung erfordert allerdings genauere Erkenntnisse zur tatsächlichen Gründungssituation. Im Zuge einer möglichen Realisierung des Bauvorhabens im Plangebiet werden folgende Schritte bzgl. des Erschütterungsschutzes empfohlen: Untersuchung der Untergrundverhältnisse und ggf. ergänzende Erschütterungsmessung auf der Gründungsebene mittels Schürfen oder Bohrlochgeophonen Zuschärfung der Prognosen für Erschütterungen und sekundären Luftschall Überprüfung, ob und wenn ja, welche Schwingungsminderungsmaßnahmen vorzusehen sind. 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. Höchberg ; Gue / Hae / Ri

11 Berichtsnummer Datum Seite 11 7 Gestattungserklärung Erklärung des Verfassers: Hiermit übertrage ich die Nutzungsrechte der Verfahrensunterlagen für den Bebauungsplan Gewerbegebiet Quellenbachquartier - Altstadt 43 - dem Auftraggeber sowie der Stadt Würzburg uneingeschränkt für die öffentliche Verwendung, auch für eine Internetnutzung. i. V. i. V. Dr.-Ing. M. Gündel Dr.-Ing. M. Richter

12 Bebauungsplan Quellenbachquartier Erschütterungsmessung Datum Seite Projekt / Bericht A1 Wn / Bi Bearbeiter Messdurchführung der Schwingungsmessungen am Aufenthaltsdauer: Messorte: Verursacher: Am von ca. 10:00 bis 14:30 Uhr vor Ort, Datenerfassung von 10:26 bis 13:47 Uhr. 2 Messpunkte im Freifeld; nahe den Gleisen auf dem künftigen Baufeld und 2 Messpunkte in einem Nebengebäude an der Stütze der Bahntrasse Erschütterungen durch Schienenverkehr Messpunkte (MP): Messort 1: MP 1: Im Keller des Nebengebäudes; ca. 19 m Entfernung zu Gleis 1 Messgerät: SM MP 2: Im 1. OG des Nebengebäudes; ca. 23 m Entfernung zu Gleis 1 Messgerät: VS-3D MP 3: Auf dem Parkplatz; in ca. 10 m Entfernung zu Gleis 1 Messgerät: VS-3D MP 4: Auf einem Mastfundament; in ca. 4 m Entfernung zu Gleis 1 Messgerät: VS-3D x-richtung: y-richtung: z-richtung: senkrecht zum Gleisverlauf (Nord-Süd) parallel zum Gleisverlauf (Ost-West) vertikal An allen Messpunkten wurde jeweils tri-axial gemessen Messkette: Schwingungsmesser SM 6 gemäß DIN ; Wölfel Meßsysteme Software GmbH & Co. KG; Aufstellung Sensoren gemäß DIN Speisung und AD-Wandlung: System Red Sens mit Funkmodulen Notebook Dell Precision 5510 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: Trocken, ca. 5, leichter Wind; Fremdeinwirkung durch Straßenverkehr vorhanden Für die Messdurchführung verantwortlich war B. Eng. Tim Wandrach, assistierend tätig war Frau Katharina Mohnlein, beide Wölfel Engineering GmbH + Co. KG.

13 Bebauungsplan Quellenbachquartier Erschütterungsmessung Datum Seite Projekt / Bericht A2 Wn / Bi Bearbeiter Lageplan Darstellung des Planungsgebietes MP1 (Keller) MP2 OG (Raummitte) MP4 (Mastfundament) MP3 (Parkpl.) N Abbildung 1: Luftaufnahme des Planungsgebietes OpenStreetMap MP1 (Keller) MP2 OG (Raummitte) MP4 (Mastfundament) MP3 (Parkpl.) Abbildung 2: Messort mit den Messpunkten 1-4 im Lageplan des Planungsgebietes Gerber Architekten, Hamburg

14 Bebauungsplan Quellenbachquartier Erschütterungsmessung Datum Seite Projekt / Bericht A3 Wn / Bi Bearbeiter Fotodokumentation Darstellung der Messpunkte Abbildung 3: Übersicht Messpunkt 1, Wölfel Engineering, Höchberg. Abbildung 4: Übersicht Messpunkt 2, Wölfel Engineering, Höchberg. Abbildung 5: Übersicht Messpunkt 3, Wölfel Engineering, Höchberg. Abbildung 6: Übersicht Messpunkt 4, Wölfel Engineering, Höchberg.

15 Bebauungsplan Quellenbachquartier Erschütterungsmessung Aufgezeichnete Zugvorbeifahrten Datum Seite Projekt / Bericht A4 Wn / Bi Bearbeiter Regionalbahnen RB RB Nr Name Date Time _ #10_Clip_RB.UFF :15: _ #12_Clip_RB.UFF :19: _ #07_Clip_RB.UFF :01: _ #08_Clip_RB.UFF :03: _ #12_Clip_RB.UFF :15: _ #15_Clip_RB.UFF :20: _ #21_Clip_RB.UFF :38: _ #23_Clip_RB.UFF :41: _ #24_Clip_RB.UFF :42: _ #27_Clip_RB.UFF :50:06 Fernzüge FZ (IC, ICE) FZ Nr Name Date Time _ #01_Clip_FZ.UFF :52: _ #06_Clip_FZ.UFF :09: _ #15_Clip_FZ.UFF :23: _ #16_Clip_FZ.UFF :25: _ #17_Clip_FZ.UFF :27: _ #09_Clip_FZ.UFF :04: _ #14_Clip_FZ.UFF :18: _ #17_Clip_FZ.UFF :26: _ #18_Clip_FZ.UFF :27: _ #20_Clip_FZ.UFF :31: _ #29_Clip_FZ.UFF :57:21 Güterzüge GZ GZ Nr Name Date Time _ #03_Clip_GZ.UFF :57: _ #08_Clip_GZ.UFF :11: _ #09_Clip_GZ.UFF :14: _ #11_Clip_GZ.UFF :17: _ #14_Clip_GZ.UFF :22: _ #06_Clip_GZ.UFF :56: _ #13_Clip_GZ.UFF :17: _ #16_Clip_GZ.UFF :23: _ #22_Clip_GZ.UFF :40: _ #25_Clip_GZ.UFF :47: _ #28_Clip_GZ.UFF :51: _ #02_Clip_GZ.UFF :54:01

16 Bebauungsplan Quellenbachquartier Auswertung Erschütterungsmessung Datum Seite Projekt / Bericht B1 Bi/Hae Bearbeiter Exemplarisches Zeitsignal einer Zugvorbeifahrt Regionalbahnvorbeifahrt an MP 1 und 3 Wölfel Engineering, Höchberg.

17 Bebauungsplan Quellenbachquartier Auswertung Erschütterungsmessung Datum Seite Projekt / Bericht B2 Bi/Hae Bearbeiter Terzspektren nach Zugtyp und Messort - Messung v [mm/s] v [mm/s] Abbildung 1: Mittlere Terzspektren der unterschiedlichen Zugtypen für MP1 auf dem Fundament des Bahnhofsgebäudes (oben) und MP3 auf dem Parkplatz (unten), Wölfel Engineering, Höchberg.

18 Bebauungsplan Quellenbachquartier Auswertung Erschütterungsmessung Datum Seite Projekt / Bericht B3 Bi/Hae Bearbeiter Terzspektren nach Zugtyp und Messort aus Vorgängerbericht [14] Abbildung 2: Vergleich der unterschiedlichen Messpositionen MP1 bis MP4 in 2.Messung für Regionalzugvorbeifahrten [14], Wölfel Engineering, Höchberg.

19 Bebauungsplan Quellenbachquartier Auswertung Erschütterungsmessung Datum Seite Projekt / Bericht B4 Bi/Hae Bearbeiter Abbildung 3: Vergleich der unterschiedlichen Messpositionen MP1 bis MP4 in 2.Messung für Güterzugvorbeifahrten [14], Wölfel Engineering, Höchberg.

20 Bebauungsplan Quellenbachquartier Auswertung Erschütterungsmessung Datum Seite Projekt / Bericht B5 Bi/Hae Bearbeiter Abbildung 4: Vergleich der unterschiedlichen Messpositionen MP1 bis MP4 in 2.Messung für Fernzugvorbeifahrten, Wölfel Engineering, Höchberg.