Vorhabenbezogener Bebauungsplan 7-81 VE Tempelhofer Weg/Gotenstraße in Berlin

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1 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX : Müller-BBM GmbH Niederlassung BFB Stuttgart Schwieberdinger Str Stuttgart Telefon +49(711) Telefax +49(711) Dipl.-Geophys. Jochen Kollofrath Telefon +49(711) Jochen.Kollofrath@mbbm.com 29. Mai 2017 KOLL/EZR Vorhabenbezogener Bebauungsplan 7-81 VE Tempelhofer Weg/Gotenstraße in Berlin Pauschale Erschütterungs- und Sekundärluftschallprognose infolge Anregung aus Schienenverkehr Bericht Nr. Version 2 Auftraggeber: Bearbeitet von: Berichtsumfang: RONDUS ERSTE Immobilienbesitz GmbH & Co. KG c/o Hines Immobilien GmbH Hardenbergstraße 28A Berlin Dipl.-Geophys. Jochen Kollofrath Insgesamt 82 Seiten, davon 30 Seiten Textteil, 17 Seiten Anhang A 9 Seiten Anhang B 17 Seiten Anhang C und 9 Seiten Anhang D Müller-BBM GmbH Niederlassung BFB Stuttgart HRB München USt-ldNr. DE Akkreditiertes Prüflaboratorium nach ISO/IEC Geschäftsführer: Joachim Bittner, Walter Grotz, Dr. Carl-Christian Hantschk, Dr. Alexander Ropertz, Stefan Schierer, Elmar Schröder

2 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung 3 1 Situationsbeschreibung und Aufgabenstellung Allgemein Örtliche Situation Streckenbelastung 5 2 Verwendete Unterlagen 7 3 Beurteilungsgrundlage Deckenschwingungen Sekundärer Luftschall 12 4 Schwingungsmessungen Ablauf e Messtechnik Ergebnisse 18 5 Einfluss von messtechnisch nicht erfassten Zügen (ICE) 23 6 Pauschale Prognoseergebnisse Pauschale Prognoseverfahren Prognoseergebnisse 26 7 Beurteilung der prognostizierten Immissionssituation Vorbemerkung Erschütterungen nach DIN Sekundäre Luftschallimmissionen 28 8 Schlussfolgerungen und Empfehlungen Allgemeines Maßnahmen zum Schutz gegen Erschütterungen und sekundären Luftschall Weiteres Vorgehen, detailliertes Prognosemodell 30 KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 2

3 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Zusammenfassung Im Geltungsbereich des vorhabenbezogenen Bebauungsplans 7-81 VE Tempelhofer Weg/Gotenstr. (Bezirk Tempelhof-Schöneberg) sollen u. a. neue Wohngebäude entstehen. Das Gelände grenzt im Norden an eine in West-Ost-Richtung verlaufende, viergleisige Bahnstrecke. Die beiden nördlichen Gleise werden heute bereits regelmäßig von S-Bahnzügen befahren. Zum Zeitpunkt dieses Gutachtens fand bisher nur sehr unregelmäßiger Güterzugverkehr statt. In naher Zukunft sollen auf den südlichen Gleisen regelmäßig Güterzüge sowie einzelne Fernverkehrszüge verkehren. Der minimale Abstand der Gleise zur geplanten Bebauung beträgt dabei ca. 25 m. In einer vorhergehenden Untersuchung konnten nur die Erschütterungseinwirkungen aus dem S-Bahnverkehr messtechnisch erfasst werden, da zum damaligen Zeitpunkt noch kein Güterzugverkehr stattfand. Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, einen der bisher äußerst selten verkehrenden Güterzüge messtechnisch zu erfassen um damit die bisherige Prognose für den Güterzugverkehr aus Annahmen vergleichbarer Projekte zu aktualisieren. Der im Prognosehorizont enthaltene ICE verkehrt derzeit nicht und konnte nur durch Messungen an anderer Stelle berücksichtigt werden. Die Unschärfe der Prognose für diesen Zugtypen ist daher sehr hoch. Die Bewertung der prognostizierten Erschütterungen erfolgt nach den Anhaltswerten der DIN 4150, Teil 2 für ein allgemeines Wohngebiet. Die Sekundärluftschallimmissionen wurden gemäß der Richtwerte der TA Lärm bewertet. Das führt zu folgenden Ergebnissen: - Es ist an allen untersuchten en mit - je nach Bahntyp - gerade bis gut spürbaren Erschütterungen auf den Geschossdecken zu rechnen. - Die Richtwerte der TA Lärm hinsichtlich der sekundären Luftschallabstrahlung im Gebäude werden insbesondere für die Nacht an allen en überschritten. - Rein konstruktive Maßnahmen sind nur für den Erschütterungsschutz unter Berücksichtigung der besonderen Regelung für oberirdischen Schienenverkehr zielführend, jedoch nicht für die Einhaltung der Richtwerte nach TA-Lärm für Sekundärluftschall. - Pauschal wird empfohlen, das Gebäude bis ca. 60 m mit einer Abstimmfrequenz von 8 Hz zu lagern. Dabei sollen die Deckeneigenfrequenzen voraussichtlich nicht unterhalb 20 Hz liegen. Genauere Werte liefert eine Finite-Elemente-Berechnung. - Für den hinteren Bereich ab ca. 60 m ist es möglich, nicht zu lagern, wenn die Deckeneigenfrequenzen unterhalb 20 Hz und die Estricheigenfrequenzen nicht zwischen 50 und 75 Hz liegen. Da die Wirkung der hier beschriebenen Maßnahmen sowohl zum Erschütterungs- als auch zum sekundären Schallschutz massiv von der tatsächlichen Bauwerksstruktur abhängen, wird bei Vorliegen der Entwurfsplanung, in der die oben genannten Hinweise berücksichtigt wurden, ein weiterer, detaillierter Prognoseschritt empfohlen, bei dem das tatsächlich zu verwirklichende Gebäude mittels der Finite-Elemente-Methode abgebildet, und die Immissionen berechnet werden. Dadurch kann die Prognoseunschärfe deutlich reduziert werden. Weiterhin können bauliche Schwachstellen KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 3

4 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: aus dynamischer Sicht erkannt und (in Zusammenarbeit mit Architekten und Tragwerksplanern) vermieden werden. Die finale Auslegung einer elastischen Lagerung und der Gebäudestruktur hängt stark von den Ansprüchen des Bauherrn an den Erschütterungs- und Sekundärluftschallschutz ab. Obwohl nach DIN für oberirdischen Schienenverkehr ein oberer Anhaltswert für den maximalen KB-Wert von 0,6 ansetzbar ist, wird empfohlen, maximale KB-Werte von 0,2-0,3 in der Planung anzustreben um dem aktuellen Stand der Technik zu genügen. Dipl.-Geophys. Jochen Kollofrath Telefon +49 (0) Projektverantwortlicher Dieser Bericht darf nur in seiner Gesamtheit, einschließlich aller Anlagen, vervielfältigt, gezeigt oder veröffentlicht werden. Die Veröffentlichung von Auszügen bedarf der schriftlichen Genehmigung durch Müller-BBM. Die Ergebnisse beziehen sich nur auf die untersuchten Gegenstände. KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 4

5 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Situationsbeschreibung und Aufgabenstellung 1.1 Allgemein Im Geltungsbereich des vorhabenbezogenen Bebauungsplans 7-81 VE Tempelhofer Weg/Gotenstr. (Bezirk Tempelhof-Schöneberg) sollen u. a. neue Wohngebäude entstehen. Das Gelände grenzt im Norden an eine in West-Ost-Richtung verlaufende, viergleisige Bahnstrecke. Die beiden nördlichen Gleise werden heute schon von S- Bahnzüge befahren. Vereinzelt findet Güterzugverkehr statt. In naher Zukunft sollen auf den südlichen Gleisen regelmäßig Güterzüge sowie einzelne Fernverkehrszüge verkehren. Der minimale Abstand der Gleise zur geplanten Bebauung beträgt dabei ca. 25 m. In einer vorhergehenden Untersuchung [1] konnten nur die Erschütterungseinwirkungen aus dem S-Bahnverkehr messtechnisch erfasst werden, da zu diesem Zeitpunkt noch kein Güterverkehr stattfand. Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, einen der bisher äußerst selten verkehrenden Güterzüge messtechnisch zu erfassen um damit die bisherige Prognose [1] für den Güterzugverkehr aus Annahmen vergleichbarer Projekte zu aktualisieren. 1.2 Örtliche Situation Das Grundstück grenzt im Norden direkt an die Bahnstrecken 6020 (S-Bahn) und 6170 (Güterzüge etc.), jeweils zweigleisig, sowie einem Rangiergleis für die S-Bahn im Nord-Osten an. Die Gleisanlagen liegen auf einem Bahndamm ca. 4 m oberhalb des Straßen- bzw. allg. Geländeniveaus. Für die im Bebauungsplan vorgesehenen Gebäude sind auch Tiefgaragen vorgesehen. Die auf dem Gelände vorhandene Senke liegt ca. 4 m unter dem Straßenniveau und entspricht damit in etwa dem vorgesehenen Gründungsniveau. 1.3 Streckenbelastung Zum jetzigen Zeitpunkt werden nur die nördlichen zwei Gleise regelmäßig durch S- Bahnen befahren. Bisheriger Güterzugverkehr ist sehr unregelmäßig. Genaue Zahlen hierzu liegen nicht vor. Am Tag der Messung zwischen 7 Uhr und 15:30 Uhr verkehrte ein Güterzug (7:30 Uhr) und eine Einzellokomotive (10:45 Uhr). Fernreiseverkehr ist derzeit nicht vorhanden. Tabelle 1. Aktuelle Streckenbelastung aus S-Bahnen. Fahrtrichtung Anzahl der Züge Tag (6-22 Uhr) Nacht (22-6 Uhr) Südkreuz Schöneberg KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 5

6 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Für die Berechnung wird der Prognosehorizont 2025 [9] angesetzt. Er sieht nachfolgende Befahrung der Gleise vor, wobei nicht nach Richtung unterschieden wird. Tabelle 2. Streckenbelastung für Prognosehorizont Zugart Tag (6-22 Uhr) Anzahl der Züge Nacht (22-6 Uhr) S-Bahn Lokleerfahrt 2 2 Leerreisezug/ICE 1 1 Güterzug KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 6

7 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Verwendete Unterlagen [1] Müller-BBM Bericht M122582/05 Version 2 Bebauungsplan 7-81 VE Gotenstraße in Berlin Pauschale Erschütterungs- und Sekundärluftschallprognose infolge Anregung aus Bahnverkehr, 23. Mai 2016 [2] VDI 2719 "Schalldämmung von Fenstern und deren Zusatzeinrichtungen vom August 1987 [3] VDI 2057 Blatt 4.1 Einwirkungen mechanischer Schwingungen auf den Menschen vom Mai 1987 [4] DIN Erschütterungen im Bauwesen, Einwirkungen auf Menschen in Gebäuden vom Juni 1999 [5] Vierundzwanzigste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes vom [6] Sechste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anweisung zum Schutz gegen Lärm TA Lärm) vom [7] Rüdiger Borgmann: Schutz vor Erschütterungen und sekundärem Luftschall an Schienenverkehrswegen, Bayerisches Landesamt für Umweltschutz, Schriftenreihe Umwelt und Verkehr, Heft 147 (2001) [8] DIN Messung von Schwingungsimmissionen - Teil 1: Schwingungsmesser - Anforderungen und Prüfungen vom September 2009 [9] Zugzahlen auf den Strecken 6020 und 6170; Auskunft der Deutschen Bahn zum Zugverkehr Prognosehorizont 2025, [10] Müller-BBM Bericht M70148/2 Wohnbebauung im Bebauungsplanareal Nr. 4-21, Berlin Grunewald Bebauungsplanentwurf Stand , Erläuterungsbericht zur erschütterungstechnischen Untersuchung, 25. April 2007 [11] Plan Vorhabenbezogener Bebauungsplan 7-81 VE für das Grundstück Gotenstraße 52-53, Tempelhofer Weg im Bezirk Tempelhof-Schöneberg, Ortsteil Schöneberg, Bezirksamt Tempelhof-Schöneberg von Berlin, Entwurf vom KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 7

8 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Beurteilungsgrundlage 3.1 Deckenschwingungen Nach geltenden Gesetzen, insbesondere nach 3 BImschG, zählen Erschütterungen und Geräusche je nach ihrer Stärke zu für den Menschen schädlichen Umwelteinwirkungen, wenn sie Gefahren, erhebliche Nachteile oder Belästigungen für die Allgemeinheit oder die Nachbarschaft, hier also für die Bewohner bzw. Nutzer des Neubaus, mit sich bringen. Zur Beurteilung der Schädlichkeit der Immissionen aus Schienenverkehr sind in Regelwerken und Verordnungen, insbesondere der DIN 4150, Teil 2 [4] und der 24. BImschV [5], einzuhaltende Grenzwerte angegeben. Zur Beurteilung erschütterungsbedingter Belästigungen von Personen finden darüber hinaus die VDI 2057, Blatt 4.1 [3] oder die TA Lärm [6] Anwendung. Hinweis: Eine bundesweit rechtsverbindliche Klärung der Frage, wann Erschütterungsimmissionen für bauliche Anlagen und Menschen in Gebäuden als schädliche oder störende Einwirkungen anzusehen sind, existiert nicht. Im Beschluss des Länderausschusses für Immissionsschutz (LAI) wird jedoch ebenfalls auf die Normen DIN 4150 Erschütterungen im Bauwesen und auf die VDI 2057 Einwirkungen mechanischer Schwingungen auf Menschen verwiesen. Im Streitfall ziehen Gerichte i. d. R. diese Normen zur Entscheidungsfindung heran. Die Beurteilung nach DIN erfordert einen Vergleich von messtechnisch bestimmten oder anhand von Prognoseberechnungen für Fußböden ermittelten KB -Werten mit Schwingstärke-Anhaltswerten A aus der Norm. Die Bestimmung der F max KB F max -Werte erfolgt aus den Schwinggeschwindigkeiten v(t) durch: 1. Frequenzbewertung H KB ( f ) 1 1 fo / f 2 (1) mit: HKB (f ) Amplitudenfrequenzgang f 5, 6Hz Grenzfrequenz des Hochpasses f 0 Frequenz 2. Berechnung gleitender Effektivwerte mit einer Zeitkonstante 0,125s : v eff ( t) KB FTi 1 t 0 e t 2 v( ) d (2) 3. Ermittlung der Maxima aus den gleitenden Effektivwerten KB FTi für Zeittakte mit jeweils 30 s Dauer und Bestimmung der maximalen bewerteten Schwingstärke KB F max als Maximum aus allen KBFTi -Werten. Sofern der Wert KBF max die unteren Anhaltswerte A u nicht überschreitet, gilt die Norm als eingehalten und erhebliche Störungen gelten als ausgeschlossen. Werden KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 8

9 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: die oberen Anhaltswerte eingehalten. Ao überschritten, so gelten die Normanforderungen als nicht Liegt KBF max zwischen A u und A o, so ist aus dem quadratischen Mittelwert der Taktmaximalwerte KBFTi der Taktmaximal-Effektivwert KBFTm zu bilden und aus diesem unter Berücksichtigung des Verhältnisses der Schwingungs-Einwirkungszeit T e zu einer Beurteilungszeit ( T r : tags von 6 bis 22 Uhr, nachts von 22 bis 6 Uhr) nach der Beziehung KB KB FTr FTm T e T r (3) eine Beurteilungs-Schwingstärke KBFTr zu errechnen und einem zulässigen Wert A r gegenüberzustellen. Die Anhaltswerte A u, Ao und Ar für die Tagzeit (6 bis 22 Uhr) und die Nachtzeit (22 bis 6 Uhr) sind in der Tabelle 1 der Norm wie folgt aufgelistet: Tabelle 3. Anhaltswerte A für die Beurteilung von Erschütterungsimmissionen in Wohnungen und vergleichbar genutzten Räumen (DIN , Tabelle 1) [4]. Zeile Einwirkungsort tags nachts 1 Einwirkungsorte, in deren Umgebung nur gewerbliche Anlagen und ggf. ausnahmsweise Wohnungen für Inhaber u. Leiter der Betriebe sowie für Aufsichts- u. Bereitschaftspersonen untergebracht sind (vgl. Industriegebiete BauNVO, 9). 2 Einwirkungsorte, in deren Umgebung vorwiegend gewerbliche Anlagen untergebracht sind (vgl. Gewerbegebiete BauNVO, 8). 3 Einwirkungsorte, in deren Umgebung weder vorwiegend gewerbliche Anlagen noch vorwiegend Wohnungen untergebracht sind (vgl. Kerngebiete Bau-NVO, 7, Mischgebiete BauNVO, 6, Dorfgebiete BauNVO, 5). 4 Einwirkungsorte, in deren Umgebung vorwiegend oder ausschließlich Wohnungen untergebracht sind (vgl. reines Wohngebiet Bau- NVO, 3, allgemeine Wohngebiete BauNVO, 4, Kleinsiedlungsgebiete BauNVO, 2). 5 Besonders schutzbedürftige Einwirkungsorte, z.b. in Krankenhäusern, Kurkliniken, soweit sie in dafür ausgewiesenen Sondergebieten liegen. A u A o A r A u A o A r 0,4 6 0,2 0,3 0,6 0,15 0,3 6 0,15 0,2 0,4 0,1 0,2 5 0,1 0,15 0,3 0,07 0,15 3 0,07 0,1 0,2 0,05 0,1 3 0,05 0,1 0,15 0,05 KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 9

10 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Abbildung 1. Auschnitt aus dem Vorentwurf zum vorhabenbezogenen Bebauungsplan, Stand: [11]. Weiterhin gilt nach DIN , Abschnitt , dass für oberirdische Strecken gebietsunabhängig also für alle Zeilen der obigen Tabelle - nachts ein A o = 0,6 angesetzt werden darf, wobei A u und A r gleich bleiben. Im vorliegenden Fall sind im nördlichen Gebiet reines Wohnen und eine Kindertagesstätte geplant (siehe Abbildung 1), so dass für diesen Bereich für die Prognose die Bewertung für ein allgemeines Wohngebiet nach DIN (Tabelle 3, Zeile 4) angesetzt wird. Am Tempelhofer Weg sind in dem Bestandsbau und einem Neubau (Abstand >120 m zu den Bahngleisen) wohnverträgliche Gewerbeeinheiten vorgesehen. Da sich das reine Wohngebäude in unmittelbarer Nähe zu den Bahngleisen befindet, erfolgt die erste Prognose für ein allgemeines Wohngebiet. KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 10

11 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Tabelle 4. Anhaltswerte der DIN , Zeile 4 sowie Abschnitt * [4]. Der Wert A o =0,6 (*)nachts kann bei oberirdischem Schienenverkehr angesetzt werden. A u A o A r tags 0,15 3,0 0,07 nachts 0,10 0,6 * 0,2 0,05 Es wird darauf hingewiesen, dass der obere Anhaltswert von A o = 0,6 bei Anregung aus oberirdischem Schienenverkehr angesetzt werden darf, wir jedoch bei Neubauten KB Fmax Werte von 0,2 bis maximal 0,3 als Planungsziel empfehlen. Für hohe Komfortansprüche sollte KB Fmax nicht größer als 0,2 sein. Die Entscheidung für die schlussendliche Zielplanung muss jedoch vom Bauherrn in Abhängigkeit der geplanten Nutzungskategorien (Miet-/Eigentumswohnungen, genereller Komfortanspruch, etc.) getroffen werden. KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 11

12 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Sekundärer Luftschall BImSchV Zur Beurteilung von sekundären Luftschallpegeln in Innenräumen infolge der Anregung aus umliegendem Schienenverkehr wird die 24. BImSchV [5] herangezogen. Danach können für den Beurteilungspegel (Mittelungspegel über die Beurteilungszeit, tags 16 h, nachts 8 h) folgende Anhaltswerte abgeleitet werden: Schlafräume: L m = 30 db(a) Wohnräume (tags): L m = 40 db(a) Büros: L m = 45 db(a) VDI 2719 Darüber hinaus wird zur Beurteilung von Sekundärluftschallpegeln häufig auch die Richtlinie VDI 2719 Schalldämmung von Fenstern und deren Zusatzeinrichtungen [1] herangezogen. In der Richtlinie werden, abhängig von der Raumnutzung, Anhaltswerte für Innenschallpegel genannt, auf deren Grundlage das notwendige Schalldämm-Maß für die Fenster errechnet werden kann. Geht man davon aus, dass der von den Raumbegrenzungsflächen abgestrahlte Sekundärluftschall nicht lauter sein soll als der von außen, durch die Fenster eindringende direkte Luftschall, so kann man die Richtwerte aus der Tabelle 6 der VDI 2719 ansetzen. Tabelle 5. Richtwerte für Innenschallpegel nach VDI 2719 [1]. Raumart 1. Schlafräume nachts (in der lautesten Nachtstunde zwischen Uhr) 1.1 in reinen und allgemeinen Wohngebieten, Krankenhaus- und Kurgebieten 1.2 in allen übrigen Gebieten 2. Wohnräume tags 2.1 in reinen und allgemeinen Wohngebieten, Krankenhaus- und Kurgebieten 2.2 in allen übrigen Gebieten 3. Kommunikations- u. Arbeitsräume: 3.1 Unterrichtsräume, ruhebedürftige Einzelbüros, wissenschaftliche Arbeitsräume, Bibliotheken, Konferenz- und Vortragsräume, Arztpraxen, Operationsräume, Aulen, Kirchen 3.2 Büros für mehrere Personen 3.3 Großraumbüros, Gaststätten, Schalterräume, Läden Mittelungspegel L m 25 bis bis bis bis bis bis bis 50 A-bewertet mittl. Maximalpegel L pa, 35 bis bis bis bis bis bis 60 Es ist zu beachten, dass die als Mindestanforderung zu bewertenden Obergrenzen der angegebenen Werte häufig als zu laut empfunden werden. Daher sollte für einen Neubau die Einhaltung der unteren Grenzen angestrebt werden. Zu berücksichtigen ist darüber hinaus, dass die VDI 2719 [1] primären Luftschall behandelt, der wie bereits beschrieben, direkt von außen über die Fenster eindringt, während der von KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 12

13 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: schwingenden Raumbegrenzungsflächen ausgehende sekundäre Luftschall i. d. R. ein anderes, tieferfrequentes Spektrum beinhaltet TA Lärm In der TA Lärm [6] werden unabhängig von der Lage und Nutzung folgende Immissionsrichtwerte für Innenräume genannt: Tabelle 6. Immissionsrichtwerte innen nach TA Lärm. Bezugszeitraum Mittelungspegel L m Maximalpegel L max Tag Nacht Die angegebenen Werte sind als Mittelungspegel L m zu verstehen. Einzelne kurzzeitige Geräuschspitzen (L max ) dürfen die vorgenannten Immissionsrichtwerte um nicht mehr als 10 db(a) überschreiten Zur Beurteilung herangezogene Richtwerte Insgesamt sind die Forderungen der TA Lärm deutlich strenger einzuschätzen als die Anforderungen der VDI 2719 und der 24. BImSchV. Streng genommen gelten diese Richtwerte jedoch nicht für die Anregung aus Schienenverkehr sondern hauptsächlich für Sekundärluftschallimmissionen infolge der Anregung aus gewerblichen Anlagen. Nach Auffassung verschiedener Landesämter für Umweltschutz (z. B. [7]) kann die TA Lärm jedoch ohne Interpretationsschwierigkeiten für die Beurteilung des sekundären Luftschalls an Schienenverkehrswegen angewendet werden. Aufgrund der geplanten Nutzung wird empfohlen, für das Bauvorhaben folgende Obergrenzen nach TA Lärm für den Schalldruckpegel aus sekundärem Luftschall anzusetzen. Tabelle 7. Beurteilungsrichtwerte für den sekundären Luftschall (Mittelungspegel, Maximalwertpegel). Mittelungspegel L m Maximalpegel L max tagsüber nachts / Standard Schwingungsmessungen 4.1 Ablauf Die Schwingungsmessungen wurden am Freitag, dem , in der Zeit zwischen 06:50 Uhr und 14:00 Uhr durchgeführt. Den Vorgaben der DIN [4] und der DIN [8] folgend wurden vertikale und horizontale Schwinggeschwindigkeiten erfasst. Insgesamt wurden 13 Einzelmessungen über eine Dauer von max. KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 13

14 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: min aufgezeichnet. Relativ am Anfang der Messungen wurde eine Güterzugvorbeifahrt um 07:30 Uhr erfasst. Weitere Güterzüge fuhren im Verlauf der Messungen nicht. Um 10:45 Uhr wurde noch eine Einzellok erfasst. S-Bahnen fuhren regelmäßig gemäß dem aktuellen Fahrplan zeitweise im Minutentakt. Gleich zu Beginn der Messungen wurde festgestellt, dass auf dem Gelände in Nähe des es MP4 Bauarbeiten mit einem Bagger sattfanden. Dadurch wurde ein kleiner Teil des Güterzugsignals von den Baggerarbeiten überlagert, welcher für die Auswertung nicht betrachtet wurde. 4.2 e Zur Abschätzung der Schwingungsemissionen wurden die Schwinggeschwindigkeiten im Baugrund mittels vier auf Messpfählen installierten Seismometern erfasst. Die Sensoren entsprechen dabei den Vorgaben der DIN [8]. Tabelle 8. Lage der e. Messrichtung Lage auf dem Grundstück Mittlere Entfernung zu den Bahngleisen 1 z x y Senke/Gründungsniveau 25 m 2 z x y Senke/Gründungsniveau 45 m 3 z x y Senke/Gründungsniveau 65 m 4 z x y Senke/Gründungsniveau 80 m Tabelle 8 und die Abbildung 2 beinhalten Informationen über die Lage der e auf dem Baugrundstück. Die Abbildung 3 zeigt einen Schwinggeschwindigkeitssensor auf einem Messspieß (MP2) in der Senke, die Abbildung 4 den Sensor MP6 ebenfalls auf einem Messspieß am weitentferntesten Punkt der Senke zu den Bahngleisen. Die vollständige Dokumentation der e erfolgt im Anhang A. KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 14

15 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Abbildung 2. Messstellenplan. KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 15

16 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Abbildung 3. MP4zxy auf einem Messspieß. KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 16

17 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Abbildung 4. Blick von MP4 aus in Richtung Bahngleise mit vorbeifahrender S-Bahn. 4.3 Messtechnik Tabelle 9. Verwendetes Messequipment und Auswertesoftware. Beschreibung Hersteller Typ Seriennummer Triaxialer Schwinggeschwindigkeitsaufnehmer Mehrkanalmesssystem für Vibrationsmessungen bestehend aus: Controller (MKII ) Messdateneingangskarte Messkarteneingangsmodule Lennartz electronic Le3D DIN O-018 A-057 B-063 A-042 MECALC / Müller-BBM VAS PAK Mobile MKII PQ12 SC427 ICP429 ICP429 ICP429 ICP429 ICP429 ICP M M M M M M M M9747 MP1zxy MP2zxy MP3zxy MP4zxy Messsoftware Müller-BBM VAS PAK 5.8 SR 4b --- Auswertesoftware National Instruments DIAdem Die für die Schwingungsmessungen eingesetzten Geräte entsprechen den Vorgaben für Schwingungsmesser nach DIN [8]. Durch die Erfüllung der in [8] festgelegten Einzelanforderungen an Schwingungsmesser können gerätetechnisch bedingte Messabweichungen klein gehalten werden. Aufgrund der in DIN erlaubten Einzelabweichungen ist zu erwarten, dass die Messabweichung einer einzelnen Anzeigegröße unabhängig von der Signalart die Vertrauensgrenze von 15 % für effektiv- KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 17

18 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s wertbasierte Messwerte und 20 % für Spitzenwerte mit hohem statistischen Vertrauensniveau einhält. Die Messapparatur wurde mit folgenden Einstellungen betrieben: - Abtastrate: s -1 - Messkanalanzahl: 12 Kanäle - Auflösung: 24 Bit Durch die gewählte Abtastrate und die eingesetzten Schwingungssensoren wird eine Registrierung der Schwingungssignale im Frequenzbereich von ca. 1 Hz bis 315 Hz gewährleistet. 4.4 Ergebnisse Entsprechend der Vorbeifahrtsdauer einzelner Zugfahrten wurden für jeden die aufgezeichneten Messsignale in Zeitfenster unterteilt. Die folgenden Abbildungen (Abbildung 5 bis Abbildung 8) zeigen die Erschütterungssignale des Güterzuges an den en MP1 bis MP4. Im Zeitsignal sieht man bei 460 Sekunden an den en MP2 bis MP4 einen deutlichen Peak. Dieser Peak ist mit hoher Wahrscheinlichkeit aufgrund der Einwirkungen der Baggerarbeiten seitlich der e MP3 und MP4 entstanden. Für die Auswertung wurde dieser Zeitabschnitt ausgenommen, damit die Störeinwirkung des Baggers nicht die Prognoseergebnisse beeinträchtigt. 0.3 MP1 +Z 0.3 MP1 +X 0.3 MP1 +Y Zeit, s Zeit, s Zeit, s MP1 +Z MP1 +X MP1 +Y Frequenz, Hz Frequenz, Hz Frequenz, Hz Abbildung 5. Güterzug in Rtg. Südkreuz MP 1 zxy (von links nach rechts) oben: Zeitverläufe der Schwingschnelle, unten: zugehörige Schmalbandspektren. KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 18

19 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s 0.3 MP2 +Z 0.3 MP2 +X 0.3 MP2 +Y Zeit, s Zeit, s Zeit, s MP2 +Z MP2 +X MP2 +Y Frequenz, Hz Frequenz, Hz Frequenz, Hz Abbildung 6. Güterzug in Rtg. Südkreuz MP 2 zxy (von links nach rechts) oben: Zeitverläufe der Schwingschnelle, unten: zugehörige Schmalbandspektren MP3 +Z Zeit, s MP3 +Z Zeit, s MP3 +Y Zeit, s MP3 +Z MP3 +X MP3 +Y Frequenz, Hz Frequenz, Hz Frequenz, Hz Abbildung 7. Güterzug in Rtg. Südkreuz MP 3 zxy (von links nach rechts) oben: Zeitverläufe der Schwingschnelle, unten: zugehörige Schmalbandspektren. KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 19

20 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s Schnelle, mm/s MP4 +Z MP4 +X MP4 +Y Zeit, s Zeit, s Zeit, s MP4 +Z MP4 +X MP4 +Y Frequenz, Hz Frequenz, Hz Frequenz, Hz Abbildung 8. Güterzug in Rtg. Südkreuz MP 1 zxy (von links nach rechts) oben: Zeitverläufe der Schwingschnelle, unten: zugehörige Schmalbandspektren. Aus den Zeitsignalen der Vorbeifahrt wurden innerhalb dieser Zeitfenster Terzspektren berechnet und in Form von Max-Hold-Terzspektren zusammengefasst. Damit wurde jeweils die Obergrenze der maximalen Schnellepegel der Zugfahrten festgehalten. Für die weiteren Prognoseberechnungen wurden die Schnellepegel in [db] (ref m/s) umgerechnet. Aus den Messergebnissen ist Folgendes abzuleiten: - Bei der Anregung aus dem Güterzug gibt es dominante Frequenzkomponenten bei 10 Hz und 26 Hz, die für Güterzüge relativ üblich sind und zu spürbaren Deckenschwingungen führen können. - Ein weiterer, höherfrequenter Anteil liegt bei ca. 60 Hz, der eine sekundäre Luftschallabstrahlung hervorrufen kann und sich störend im hörbaren Bereich auswirkt. - Die horizontale Schwingungsanregung (x,y) liegt mindestens in der gleichen Größenordnung wie die vertikale Anregung. Besonders im Nahbereich (MP1) ist der 60 Hz Anteil in x-richtung weit höher als in z-richtung. - Die abstandsbezogene Amplitudenreduktion niederfrequenter Schwingungen (<30 Hz) fällt sehr gering aus. Sie beträgt ca. 3-4 db von MP1 (25 m) auf den MP 4 (80 m). - Die Amplituden der höherfrequenten Anteile der Schwingungen (>30 Hz) fallen weit schneller ab. Dies ist im Allgemeinen auf eine höhere Dämpfung hochfrequenter Wellen zurückzuführen. Die Reduktion beträgt bei 60 Hz mindestens 10 db von MP1 (25 m) auf den MP 4 (80 m). KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 20

21 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Schnelle, db Schnelle, db Für das Prognosemodell wurden die folgenden Terzschnellepegel (Abbildung 9 bis Abbildung 12) als Eingabeparameter verwendet. Im Vergleich zu der Annahme für den Güterzug im Bericht M122582/05 [1] zeigt die Messung des Güterzuges einen um ca. 5 db niedrigeren Maximalpegel im Terzbandbereich. 70 MP1 MP2 MP3 MP Oktavfrequenz, Hz Abbildung 9. Terzspektren für die e MP1z bis MP4z für die Güterzug-Vorbeifahrt in db-schnelle. 70 MP1 MP2 MP3 MP Oktavfrequenz, Hz Abbildung 10. Terzspektren für die e MP1z bis MP4z für die Einzellok-Vorbeifahrt in db-schnelle. KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 21

22 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Abbildung 11. Gemittelte Terzspektren für die e MP1z bis MP4z für eine S-Bahn- Vorbeifahrt in db-schnelle. KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 22

23 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Einfluss von messtechnisch nicht erfassten Zügen (ICE) Zum Zeitpunkt der Schwingungsmessungen konnte der Einfluss von Leerreisezügen/ICE nicht erfasst werden. Für diesen Zugtyp werden auf Messdaten anderer Projekte mit ähnlichen Bodenbedingungen zurückgegriffen und die entfernungsabhängige Abminderung auf den aktuellen Standort angepasst. Analog zu [1] wird ein Terzschnellespektrum für einen 80 km/h schnellen Leerreisezug/ICE angenommen. Das für die Prognose verwendete Spektrum ist in Abbildung 12 dargestellt. Abbildung 12. Anregungsspektren für den Prognosefall Leerreisezug/ICE v max = 80 km/h. Aufgrund der Tatsache, dass dieser Zug nicht messtechnisch ermittelt wurde und im Prognosehorizont 2025 mit nur jeweils einer Fahrt pro Tag und Nacht angegebenen ist, wird dieser Zugart keine maßgebliche Priorität für die Beurteilung zugesprochen. KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 23

24 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Pauschale Prognoseergebnisse 6.1 Pauschale Prognoseverfahren Erschütterungsimmissionen/Deckenschwingungen Aus den Schwinggeschwindigkeiten, gemessen in der Senke nahe dem Gründungsniveau, können die Schwingstärken auf den Geschossdecken des geplanten Bauwerks rechnerisch abgeschätzt werden. Beim Übergang vom Baugrund auf die Gründung und tragende Bauwerksteile sowie auf die Decken erfahren die Pegel frequenzabhängige Veränderungen. Während der Übergang vom Baugrund auf die Gründung i. d. R. mit einer Reduzierung der Amplituden verbunden ist, sind auf den Deckenfeldern resonanzbedingte Verstärkungen zu erwarten. Zusätzlich kann der Estrich auf den Rohdecken je nach Abstimmfrequenz die zu erwartenden Amplituden noch einmal erhöhen. Im hier dokumentierten Untersuchungsschritt wurden die detaillierte Beschaffenheit der Baukonstruktion und ihre dynamischen Eigenschaften lediglich anhand pauschaler Ansätze berücksichtigt. Berücksichtigt wurden dabei: - der Übergang Baugrund Fundament, - die Übertragung Fundament Geschossdecke sowie - mögliche Resonanzeffekte durch verschiedene Estrichfrequenzen. Um dabei alle bautechnisch möglichen Decken- und Estrichresonanzen eines Gebäudes einzubeziehen, wurden mehrere Übertragungsfunktionen angewendet, deren Maxima in den Terzbändern zwischen 8 Hz und 63 Hz liegen. Dadurch konnten alle relevanten Deckeneigenfrequenzen (Grundharmonische und die ersten Harmonischen) und somit auftretende Resonanzeffekte in einem Gebäude innerhalb der Prognoseberechnung berücksichtigt werden. Zusätzlich werden mögliche Estricheigenfrequenzen zwischen 40 Hz und 125 Hz berücksichtigt.zur Berechnung des KB- Wertes wird, wie in Kapitel 3.1 erläutert, der KB-bewertete Maximalwert des Zeitverlaufes benötigt. Im Ergebnis des Prognoseverfahrens liegen jedoch nur die Terzspektren der Schwingschnelle ohne Phaseninformationen vor. Eine Rücktransformation in den Zeitbereich ist somit nicht eindeutig möglich. Die Berechnung der KB-Werte erfolgt durch eine Frequenzbewertung der Körperschall- Schnelle auf den Deckenfeldern. Der gesamte KB-Wert ergibt sich aus der energetischen Addition der spektralen KB-Werte: KB KB 2 ( f ) (4) Die Maximalwerte der aus den Einzelmessungen berechneten KB-Werte stellen den KB Fmax -Wert dar. Die quadratische Mittelung der KB Fmax -Werte über die Einzelmessungen und unter Berücksichtigung des Prognosehorizontes der Bahnvorbeifahrten [9] für jeden und jede mögliche anzunehmende Deckeneigenfrequenz ergibt die KB FTm -Werte. Die ermittelten Prognosewerte (KB Fmax und KB FTm ) werden dann hinsichtlich erschütterungsbedingter Beeinträchtigungen von Personen nach DIN bewertet. KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 24

25 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Tabelle 10. Streckenbelastung Prognosehorizont Zugtyp Anzahl der Züge Gemessene/Angenommene Tag Nacht Zugvorbeifahrtdauer (6-22 Uhr) (22-6 Uhr) [s] S-Bahn Güterzug Lokleerfahrt Leerreisezug/ICE Sekundärer Luftschall Bauwerksschwingungen werden von Raumbegrenzungsflächen (Wänden und vor allem Geschossdecken) abgestrahlt und können als tieffrequenter Luftschall (sogenannter Sekundärer Luftschall ) wahrgenommen werden. Zwischen der Schwingschnelle an den Raumbegrenzungsflächen, insbesondere auf dem Fußboden, und dem sekundären Luftschall besteht ein direkter Zusammenhang, den man nach der folgenden Beziehung erhält: mit: L pa ( f ) LvA( f ) 10 lg(4 S / A) 10 lg ( f ) (5) L pa (f ) = A-bewerteter Schalldruckpegel im Raum L va (f ) = A-bewerteter Schnellepegel der Raumbegrenzungsflächen bezogen auf 5*10-8 m/s S = Größe der schwingungserregten Fläche in m² A = Absorptionsvermögen des Raumes in m² (f ) = Abstrahlgrad Aufgrund von Erfahrungswerten für raumakustische Verhältnisse können folgende Werte für S, A und σ angesetzt werden: S 2 x Grundrissfläche G des Raumes A 0,8 x Grundrissfläche G des Raumes σ = 1 für Frequenzen > 63 Hz, für tiefere Frequenzen erfolgt frequenzabhängig eine Absenkung (bei 8 Hz um 13,5 db) Die ermittelten sekundären Luftschallpegel stellen mittlere Maximalpegel L max während der Zugfahrten dar. Die Berechnung erfolgt im Frequenzbereich von 16 Hz bis 315 Hz. Unter Berücksichtigung der Einwirkungszeiten, d. h. der Länge des Erschütterungssignals und der Anzahl der Zugüberfahrten, können folgend die Mittelungspegel berechnet und anhand der gestellten Vorgaben der TA Lärm bewertet werden. KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 25

26 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Prognoseergebnisse Erschütterungsimmissionen/Deckenschwingungen Die Ergebnisse der KB-Wert-Berechnungen für die zu erwartenden Deckeneigenfrequenzen und die möglichen Estrich-Abstimmfrequenzen sind in den Anhängen A, B, C und D zusammengestellt. Die Eigenfrequenzen der Deckenbauteile im modernen Hochbau liegen typischerweise im Frequenzbereich zwischen 12 Hz und 40 Hz, die der schwimmenden Estriche zwischen 63 Hz und 80 Hz. Im Anhang sind auch Berechnungsergebnisse für Decken- bzw. Estricheigenfrequenzen enthalten, die unterbzw. oberhalb der genannten Eigenfrequenzen liegen. Die prognostizierte Beurteilungsschwingstärke KB FTr wird aus den energetischen Mittelwerten der Schwingschnelle unter Berücksichtigung der ermittelten erschütterungsrelevanten Zugfahrten an den einzelnen en berechnet, falls das Beurteilungskriterium A u überschritten wird. Die in die Beurteilung eingehenden betragsmäßig maximalen KB Fmax - und KB FTr -Werte sind in nachfolgender Tabelle getrennt nach Zugtyp und aufgelistet. Die Werte stellen die worst-case -Prognosewerte dar, d. h. die größten berechneten Werte unter Variation der möglichen Decken- und Estricheigenfrequenzen. Fett markiert wurden die KB-Werte, welche den Anhaltswert A o bzw. A r der Nacht überschreiten. Tabelle 11. Maximale (KB Fmax ) sowie gemittelte (KB FTr ) KB-Werte. Berücksichtigte Deckeneigenfrequenzen: 12 Hz bis 40 Hz, Estricheigenfrequenzen: 40 Hz bis 125 Hz. Fett gedruckt: Überschreitung der Anhaltswerte (A o ) für die Nacht sowie unten A r (Tag und Nacht). Typ MP1 MP2 MP3 MP4 Anhaltswerte (Tag/Nacht) KB Fmax Güterzug 0,51 0,40 0,43 0,33 Lokleerfahrt 0,30 0,25 0,24 0,24 S-Bahn 0,11 0,09 0,09 0,09 ICE 0,71 0,62 0,48 0,50 A o / A u 3,0 / 0,15 0,6 1 / 0,1 KB FTr A r Tag 0,09 0,06 0,06 0,05 0,07 Nacht 0,10 0,09 0,08 0,06 0,05 1 Der angegebene Wert von 0,6 gilt nach DIN , Abschnitt Wir empfehlen jedoch einen Wert von 0,2 bis 0,3 einzuhalten, der im Allgemeinen für Wohnraum (DIN Tabelle 3, allgemeines Wohnen / Mischgebiete) empfohlen wird. KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 26

27 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Sekundärer Luftschall Aus den Prognosespektren nach Abschnitt 5 lassen sich für die geplanten Bauvorhaben mittlere Maximalpegel L ableiten. Hieraus werden analog der Vorge- pa, max hensweise bei den Berechnungen der KB-Werte im Sinne einer Worst-case -Abschätzung die Mittelungspegel L m ermittelt. Tabelle 12. Sekundäre Luftschallpegel: Maximalpegel und gemittelte Pegel Lm (auf ganze db gerundet). Berücksichtigte Deckeneigenfrequenzen: 12 Hz bis 40 Hz, Estricheigenfrequenzen: 40 Hz bis 125 Hz. Fett gedruckt: Überschreitung der Richtwerte für die Nacht. Typ MP1 MP2 MP3 MP4 Anhaltswerte (Tag/Nacht) L pa,max L pa, max Güterzug Lokleerfahrt S-Bahn ICE L m 45/35 L m Tag Nacht Beurteilung der prognostizierten Immissionssituation 7.1 Vorbemerkung Die folgende Beurteilung geht von den Bedingungen aus, die bei den Messungen vorgelegen haben. Sie setzt voraus, dass sich der entsprechende Streckenzustand und das erfasste Wagenmaterial nicht wesentlich ändern. Zur Berechnung und zur Beurteilung der Erschütterungs- (KB-Werte) und sekundären Luftschallimmissionen wurden die aus den gemessenen Schnellepegel-Terzspektren berechneten Prognosepegel herangezogen. Durch einzelne Zugfahrten (z. B. bei schadhaftem Zugmaterial mit Flachstellen etc.) können jedoch gelegentlich auch höhere Immissionswerte erreicht werden. Zu berücksichtigen ist auch, dass die tatsächliche, subjektive Störwirkung durch die Einwirkung von sekundären Luftschallimmissionen wesentlich vom jeweiligen Umfeld abhängt. Insbesondere bei einer hochwertigen Nutzung, bei der ein erheblicher Aufwand zur Minderung primärer Luftschalleinwirkungen von außen (Fassadenschalldämmung, baulicher Schallschutz im Gebäude etc.) betrieben wird, können in ruhigen Zeitphasen oder in abgeschirmten Räumen sehr niedrige Grundgeräuschpegel erreicht werden. Damit können selbst sekundäre Schallereignisse, die deutlich unter den Richtwerten liegen, hörbar wahrgenommen werden. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Einhaltung der einschlägigen Anhaltswerte nicht ausschließt, dass die Zugfahrten als Erschütterungen spürbar wahrgenommen werden können KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 27

28 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: bzw. als einzelne Schallereignisse zu hören sind. Dies gilt vor allem für die Abendund Nachtstunden und bei niedrigen Umgebungsgeräuschen. 7.2 Erschütterungen nach DIN Die Prognoseberechnungen nach dem hier verwendeten, pauschalen Verfahren zeigen, dass durch den Bahnverkehr gerade bis gut spürbare Schwingungen auf den Geschossdecken auftreten können. Dabei werden sowohl tags als auch nachts die oberen Anhaltswerte der DIN Tabelle 1 von 0,2/0,3 für allgemeinen Wohnraum bzw. Mischgebiete (ohne Berücksichtigung von Abschnitt ) für die Emissionen infolge des für den Prognosefall 2025 geplanten Bahnverkehrs teilweise deutlich überschritten. Für Neubauten in Wohnnutzung wird nach aktuellem Stand der Technik empfohlen, diese Werte einzuhalten. Für Gewerberäume sind in der Regel nur die Werte für den Tag maßgebend. Die oberen Anhaltswerte dort von 6 werden nicht erreicht. Generell können die Gewerberäume im Abstand von über 60 m zum Gleis als unkritisch betrachtet werden. Ohne besondere Rücksichtnahme der Decken- und Estricheigenfrequenzen übersteigt die Beurteilungsschwingstärke KB FTr nachts an allen en den Anhaltswert A r von 0,05. Die Prognoseergebnisse berücksichtigen hierbei die Maxima über mögliche Deckeneigenfrequenzen zwischen 12 Hz und 40 Hz sowie Estricheigenfrequenzen zwischen 40 Hz und 125 Hz. 7.3 Sekundäre Luftschallimmissionen Ausgehend von den prognostizierten Deckenschwingungen im geplanten Bauvorhaben wurden die abgestrahlten sekundären Luftschallpegel abgeschätzt. Auch hier werden, unter Berücksichtigung desselben möglichen Eigenfrequenzbereichs von Decken und Estriche wie für die Gebäudeschwingungen, die Richtwerte der TA Lärm am Tage teilweise und nachts durchgehend überschritten. Ohne weitere Maßnahmen, wie Beschränkung der Decken- und Estricheigenfrequenz und elastischer Lagerung der Gebäude, ist mit störenden Einwirkungen zu rechnen. KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 28

29 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Schlussfolgerungen und Empfehlungen 8.1 Allgemeines - Nach dem verwendeten, pauschalen Prognosemodell ist davon auszugehen, dass sowohl die Anforderungen der DIN hinsichtlich erschütterungsbedingter Einwirkungen aus dem Bahnverkehr sowie die Anforderungen an die TA-Lärm für sekundären Luftschall nicht eingehalten werden. - Es ist teils mit gut spürbaren und somit als störend zu bewertenden Erschütterungen zu rechnen. Gleiches gilt für die prognostizierten, sekundären Luftschallpegel, dessen Richtwerte unter Ansatz eines gehobenen Wohnstandards weit überschritten werden. - Infolge der hohen horizontalen Anteile der Schwingungsemissionen ist besonders an den streckennahen Gebäudeteilen die Abstrahlung des sekundären Luftschalls über die Wände begünstigt. Sie sollte durch vertikal eingebaute Dämmmatten begrenzt werden. - Minderungsmaßnahmen am Gebäude werden empfohlen. Diese betreffen sowohl den Bereich der spürbaren Bauteil- bzw. Deckenschwingungen, mit wesentlichen Frequenzanteilen zwischen 12 Hz und 40 Hz, als auch den sekundären Luftschall, wobei hier die Frequenzanteile oberhalb von ca. 50 Hz maßgebend sind. Beide Effekte haben den gleichen Anregungsmechanismus, äußern sich jedoch unterschiedlich. Sie können nur durch unterschiedliche, sich gegenseitig beeinflussende Maßnahmen reduziert bzw. verhindert werden. - Der Baugrund überträgt im tieffrequenten Bereich unterhalb von 30 Hz Erschütterungen ohne wesentliche Abnahme auch an entfernt liegende Punkte, weswegen alle Maßnahmen für den Erschütterungsschutz (Lagerungen / Beschränkung der Deckeneigenfrequenzen) großflächig vorzusehen sind. Maßnahmen zum Schutz gegenüber sekundären Luftschalls können evtl. auf streckennahe Gebäudeteile beschränkt werden. 8.2 Maßnahmen zum Schutz gegen Erschütterungen und sekundären Luftschall Die spürbaren Erschütterungen auf den Geschossdecken können prinzipiell nur durch Maßnahmen in der Gründungs- und Tragwerksstruktur reduziert werden. - Obwohl allein durch rein konstruktive Maßnahmen (keine Deckeneigenfrequenzen 20 Hz) die formalen Anhaltswerte für oberirdischen Schienenverkehr A o (0,6) und A r (0,05) für Erschütterungen eingehalten werden können, empfiehlt sich eine elastische Lagerung, um einen maximalen Sekundärluftschallpegel unterhalb 35 db(a) nachts einzuhalten. Des Weiteren wird empfohlen, die Anforderungen für die Erschütterungen für Wohnraum (allgemeines Wohngebiet bzw. Mischgebiet) auf KB Fmax Werte von 0,2 bzw.0,3 zu begrenzen, unabhängig der besonderen Regelung für oberirdischen Schienenverkehr. - Die Angabe zur Deckeneigenfrequenz oben ist bei Einbau einer elastischen Gebäudelagerung evtl. nicht mehr gültig. Näheres zeigt eine detaillierte Prognose. - Um im Bereich bis ca. 60 m Abstand zur nächsten Gleisachse keine maximalen Sekundärluftschallpegel oberhalb 35 db(a) zu erreichen, muss bis dahin das KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 29

30 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Gebäude elastisch bei maximal 8 Hz gelagert werden. Die Deckeneigenfrequenzen sollten bei dieser Lagerung voraussichtlich > 20 Hz, die Estricheigenfrequenzen nicht zwischen 55 und 75 Hz sein. Genaueres klärt ein Finite-Elemente-Modell. - Für den hinteren Teil ab 60 m können ohne Lagerung mit einer Deckeneigenfrequenz zwischen Hz und Vermeidung von Estricheigenfrequenzen zwischen 50 bis 75 Hz sowohl die Anhaltswerte für Erschütterungen als auch die Anhaltswerte für sekundären Luftschall eingehalten werden. Estricheigenfrequenzen bei 63 Hz sollten unbedingt vermieden werden, da alle erfassten Zugtypen in diesem Bereich ein lokales Maximum der Schwingschnellen aufweisen. - Aufgrund der Baugrundsituation in Berlin (hohe Sandmächtigkeiten) ist oft eine zusätzliche ca. 30 cm dicke Betonplatte noch unterhalb der Elastomermatten zu empfehlen, um eine genügend hohe mechanische Eingangsimpedanz zu erhalten. Die Notwendigkeit kann durch ein Finite-Elemente-Modell geklärt werden. - Aufgrund der hohen horizontalen Schwingungsamplituden wird eine Trennung des Gebäudes vom Baugrund mit einer vertikal eingebauten Elastomermatte bahnseitig und bis im Abstand von 30 m empfohlen. - Als Richtwert für die Kosten für eine elastische Lagerung von Gebäuden können im Allgemeinen ca % der Rohbaukosten angesetzt werden. - Die Bereiche, die für Gewerbenutzung vorgesehen sind, sind auch ohne Maßnahmen an den Gebäuden hinsichtlich der Erschütterungs- und Sekundärluftschallimmissionen geeignet. 8.3 Weiteres Vorgehen, detailliertes Prognosemodell Da die Wirkungen der hier beschriebenen Maßnahmen sowohl zum Erschütterungsals auch zum sekundären Schallschutz massiv von der tatsächlichen Bauwerksstruktur abhängen, wird bei Vorliegen der Entwurfsplanung, in der die oben genannten Hinweise berücksichtigt wurden, ein weiterer, detaillierter Prognoseschritt empfohlen, bei dem das tatsächlich zu verwirklichende Gebäude mittels der Finite-Elemente-Methode abgebildet, und die Immissionen berechnet werden. Dadurch kann die Prognoseunschärfe deutlich reduziert werden. Weiterhin können bauliche Schwachstellen aus dynamischer Sicht erkannt und (in Zusammenarbeit mit Architekten und Tragwerksplanern) vermieden werden. KOLL/EZR 29. Mai 2017 Seite 30

31 S:\M\PROJ\132\\_01_BER_2D.DOCX: Anhang A Prognoseergebnisse der Erschütterungen und dem sekundären Luftschall KB Fmax und L max ohne Lagerung KOLL/EZR 29. Mai 2017 Anhang A, Seite 1

32 Ohne Maßnahmen MP1 Abstand [m] 25 Zugart Güterzug Fahrtrichtung beide Richtungen Beschreibung 25 KB-Werte Decke mit Eigenfrequenzen von 8-10 Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Maximalwert Minimalwert Sekundärluftschall-Pegel Decke mit Eigenfrequenzen von 8-10 Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Maximalpegel db(a) Minimalpegel db(a) Prognose vom Anhang A, Seite 2

33 Ohne Maßnahmen MP2 Abstand [m] 45 Zugart Güterzug Fahrtrichtung beide Richtungen Beschreibung 45 KB-Werte Decke mit Eigenfrequenzen von 8-10 Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Maximalwert Minimalwert Sekundärluftschall-Pegel Decke mit Eigenfrequenzen von 8-10 Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Decke mit Eigenfrequenzen von Hz Maximalpegel db(a) Minimalpegel db(a) Prognose vom Anhang A, Seite 3