SCHALLTECHNISCHES PROGNOSEGUTACHTEN Windpark Hellenthal-Wiesenhardt

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1 sc A sgut-1 Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Ganz, Durchwahl: SCHALLTECHNISCHES PROGNOSEGUTACHTEN Windpark Hellenthal-Wiesenhardt Projekt: Auftraggeber: Untersuchung der zu erwartenden Geräuschimmissionen im Zusammenhang mit dem Betrieb der geplanten Windenergieanlagen im Windpark Hellenthal-Wiesenhardt juwi Energieprojekte GmbH Katernberger Str Essen Projekt-Nr. A3499

2 Inhaltsverzeichnis Seite 1. Situation und Aufgabenstellung 3 2. Grundlagen 3 3. Anforderungen an den Schallschutz Immissionsrichtwerte der TA Lärm Vor-Zusatz-Gesamtbelastung 6 4. Planungskonzept 6 5. Immissionspunkte 7 6. Beschreibung der Windenergieanlagen Anlagenbeschreibung Ansatz der Schallquellen 8 7. Berechnung der Schallimmissionen 9 8. Prognoseverfahren Qualität der Prognose Beurteilungspegel nach TA Lärm Vorbelastung Zusatzbelastung durch die geplanten Windenergieanlagen Gesamtbelastung Maximalpegel gemäß TA Lärm Zusammenfassung 16 Anlagen A Akustische Kenndaten für den Typ Enercon E-115 [3,0 MW] 1 digitalisierter Lageplan 1a digitalisierter Lageplan mit Ausschnittsvergrößerung 2 Beurteilungspegel und Spitzenpegel nach TA Lärm 3-8 Teilbeurteilungspegel nach TA Lärm 9-18 Liste der eingestellten Berechnungsparameter -2-

3 1. Situation und Aufgabenstellung Die Firma juwi Energieprojekte GmbH plant am Standort Hellenthal im Kreis Euskirchen an der in Anlage 1 dargestellten Position den Windpark "Hellenthal- Wiesenhardt" mit insgesamt 10 Windenergieanlagen vom Typ Enercon E115. Die Standorte der Windenergieanlagen befinden sich in großem Abstand, mehr als 3 km entfernt von den nächstliegenden schutzbedürftigen Bereichen. Im Rahmen des anstehenden Genehmigungsverfahrens sind schallimmissionsschutztechnische Belange zu berücksichtigen und die Frage zu prüfen, ob der Betrieb an der vorgesehenen Position möglich ist. Hierzu sind an den nächstliegenden schutzbedürftigen Wohnnutzungen die zu erwartenden Geräuscheinwirkungen durch Prognoseberechnungen zu ermitteln und mit den Anforderungswerten der TA Lärm zu vergleichen. Die Berechnungen erfolgen auf Basis der einschlägigen DIN-Normen und Verwaltungsvorschriften unter Berücksichtigung der zur Verfügung gestellten akustischen Kenndaten des Anlagenherstellers und werden im vorliegenden schalltechnischen Prognosegutachten dokumentiert. 2. Grundlagen Diese Bearbeitung basiert auf folgenden technischen Grundlagen, Richtlinien und Regelwerken: Technische Grundlagen: - Übersichtslageplan, Stand Übersichtskarte zur Windpark-Planung in Hellenthal-Wiesenhardt und die Koordinaten der Anlagenstandorte per vom Telefonat mit dem Kreis Euskirchen vom und Angabe der zu berücksichtigenden Vorbelastung für den betreffenden Bereich - prognostizierter Schallleistungspegel der Enercon E-115 per vom (siehe Anlage A) - Ortstermin vom

4 Vorschriften und Richtlinien: BImSchG TA Lärm (1998) Bundes-Immissionsschutzgesetz vom , in der derzeit gültigen Fassung 6. Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes- Immissionsschutzgesetz - Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm - Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, 28. August 1998 DIN Teil 1 Schallschutz im Städtebau, Juli 2002 DIN ISO Dämpfung des Schalls bei der Ausbreitung im Freien, Oktober 1999 DIN 4109 Schallschutz im Hochbau, November 1989 Windenergieerlass NRW Hinweise des LAI Windenergie Handbuch Grundsätze für Planung und Genehmigung von Windenergieanlagen vom Hinweise zum Schallimmissionsschutz bei Windenergieanlagen, Schriftsatz der 109. Sitzung des LAI vom in Magdeburg 9. Ausgabe, Dezember 2012, Autorin: Monika Agatz 3. Anforderungen an den Schallschutz 3.1 Immissionsrichtwerte der TA Lärm Gemäß Windenergieerlass ist im Rahmen der Prüfung, ob erhebliche Belästigungen durch Geräuschimmissionen von Windenergieanlagen zu befürchten sind, die technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm TA Lärm zu berücksichtigen. Die 6. AVwV vom 26. August 1998 zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (TA Lärm) ist als maßgebliche Vorschrift für die Bewertung von Geräuschemissionen verursachenden Anlagen genannt. Dort sind die Immissionsrichtwerte vorgegeben, die im gesamten Einwirkungsbereich einer Anlage außerhalb der Grundstücksgrenze, ohne Berücksichtigung einwirkender Fremdgeräusche, nicht überschritten werden dürfen. -4-

5 Die nächsten schutzbedürftigen Wohnnutzungen befinden sich im vorliegenden Fall in großem Abstand nordöstlich des Plangebietes im Bereich der Ortschaft Schöneseiffen. Nach Abstimmung mit dem Kreis Euskirchen ist für diese Bereiche analog zu den Untersuchungen zum bestehenden Windpark Schöneseiffen/Schleiden die Gebietseinstufung Kern-/Dorf-/Mischgebiet bzw. teilweise Gewerbegebiet und für den Campingplatz allgemeines Wohngebiet zu berücksichtigen. Gemäß Ziffer 6.1 der TA Lärm sind somit die nachfolgend aufgeführten Immissionsrichtwerte einzuhalten: Gebietseinstufung Immissionsrichtwert in db(a) Tag ( Uhr) Nacht ( Uhr) in allgemeinen Wohngebieten (WA) in Mischgebieten (MI) in Gewerbegebieten (GE) Diese Immissionsrichtwerte sind im Abstand von 0,5 m vor dem geöffneten Fenster eines schutzbedürftigen Aufenthaltsraumes (gemäß DIN 4109) gemessen, einzuhalten. Einzelne kurze Geräuschspitzen dürfen diese Immissionsrichtwerte um nicht mehr als tags nachts 30 db(a) 20 db(a) überschreiten. Darüber hinaus werden für allgemeine Wohngebiete Zuschläge von 6 db(a) für die Ruhezeit angerechnet. Folgende Zeiträume sind hierbei zu berücksichtigen: werktags: Uhr sonn- / feiertags: Uhr Uhr Uhr Uhr Maßgebend für den Tageszeitraum ist der Zeitraum von 16 Stunden. Bei der Nachtzeit ist die volle Stunde anzusetzen, mit dem höchsten Beurteilungspegel, zu dem die Anlage maßgebend beiträgt. -5-

6 3.2 Vor-Zusatz-Gesamtbelastung Gemäß Ziffer der TA Lärm ist der Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Geräusche vorbehaltlich der Regelungen in den Absätzen 2-5 sichergestellt, wenn die Gesamtbelastung am maßgeblichen Immissionsort die Immissionsrichtwerte nach Nr. 6.1 nicht überschreitet. Dabei bleiben Fremdgeräuscheinwirkungen wie z. B. Straßenverkehrslärm zunächst unberücksichtigt. Maßgebend ist die Gesamtbelastung, die sich aus möglicherweise mehreren gewerblichen Nutzungen ergibt. Dementsprechend bestimmt Ziffer im 6. Absatz, dass die Prüfung der Genehmigungsvoraussetzungen in der Regel eine Prognose der Geräuschimmissionen der zu beurteilenden Anlage und - sofern im Einwirkungsbereich der Anlage andere Anlagengeräusche auftreten- die Bestimmung der Vorbelastung sowie der Gesamtbelastung voraussetzt. Die Bestimmung der Vorbelastung kann entfallen, wenn die Geräuschimmissionen der zu beurteilenden Anlage die Immissionsrichtwerte nach Nr. 6.1 um mindestens 6 db(a) unterschreiten. Als Vorbelastung ist für die nächstliegenden schutzbedürftigen Bereiche im Wesentlichen die Geräuschsituation durch den vorhandenen Windpark Schöneseiffen/ Schleiden zu berücksichtigen. Die diesbezüglich in Ansatz zu bringende Vorbelastung wurde vom Kreis Euskirchen unter Berücksichtigung der derzeit genehmigten Situation zur Verfügung gestellt. Die im vorliegenden schalltechnischen Prognosegutachten ermittelte Zusatzbelastung durch die hier neu geplanten Windenergieanlagen bilden in energetischer Addition mit der Vorbelastung die Gesamtbelastung zum Nachweis gemäß TA Lärm. 4. Planungskonzept Die Firma juwi Energieprojekte GmbH plant an den in Anlage 1 dargestellten Positionen den Neubau von 10 Windenergieanlagen des Herstellers Enercon innerhalb des Windparks "Hellenthal-Wiesenhardt". Die Standorte der Windenergieanlagen befinden sich im Wesentlichen innerhalb einer bewaldeten Fläche, teilweise im Bereich von Wiesenflächen. Nordöstlich an das Plangebiet anschließend befinden sich derzeit insgesamt 19 Windenergieanlagen innerhalb des Windparks Schöneseiffen/Schleiden. Die nächste schutzbedürftige Wohnbebauung befindet sich in einem Abstand von > 3,0 km nordöstlich innerhalb der Ortschaft Schöneseiffen. Die topografische Situation kann als bewegt bezeichnet werden. Auf dem Weg der Schallausbreitung befinden sich nahezu ausschließlich bewaldete/begrünte Flächen. Der Betrieb der Windenergieanlagen soll grundsätzlich während des Tages- und des Nachtzeitraumes erfolgen. -6-

7 5. Immissionspunkte Die nächsten schutzbedürftigen Wohnnutzungen wurden analog zum Schallgutachten für den Windpark Schöneseiffen/Schleiden im Bereich der Ortschaft Schöneseiffen in Abstimmung mit dem Kreis Euskirchen in Ansatz gebracht. Gemäß Darstellung in Anlage 1/1a handelt es sich dabei um die nachfolgend aufgeführten Immissionspunkte: Adresse Koordinaten Höhe Gebiets- UTM ETRS 89 Zone 32 über einstufung Immissionspunkt Rechtswert Hochwert NN in m IP1 Schöneseiffen, Höfener Str GE IP2 Schöneseiffen, Höfener Str MI IP3 Schöneseiffen, Höfener Str MI IP4 Schöneseiffen, Höfener Str MI IP5 Schöneseiffen, Hellenthaler Str. 8a MI IP6 Schöneseiffen, Hellenthaler Str MI IP7 Schöneseiffen, Weierfeld MI IP8 Schöneseiffen, Höfener Str MI IP9 Schöneseiffen, Schöneseiffen MI IP10 Schöneseiffen, Schöneseiffen MI IP11 Schöneseiffen, Weierfeld MI IP12 Schöneseiffen, Schöneseiffen MI IP13 Schöneseiffen, Schöneseiffen MI IP14 Schöneseiffen, Schöneseiffen 29c MI IP15 Campingplatz SW WA IP16 Katzenbroich MI -7-

8 6. Beschreibung der Windenergieanlagen 6.1 Anlagenbeschreibung Für die 10 Windenergieanlagen soll der Anlagentyp E-115 der Firma Enercon ausgeführt werden: Anlagentyp: ENERCON E-115 Nabenhöhe: 149,0 m Rotordurchmesser: 115,0 m Nennleistung: 3,0 MW Regelung: Pitch Für den Anlagentyp ENERCON E-115 liegen derzeit noch keine schalltechnischen Messberichte vor. Nach den Angaben des Anlagenherstellers (siehe Anlage A) wird für den Betriebsmodus I mit 3,0 MW Nennleistung ein Schallleistungspegel von prognostiziert. L wa = 106,0 db(a) 6.2 Ansatz der Schallquellen Die insgesamt 10 geplanten Windenergieanlagen wurden in das schalltechnische Simulationsmodell auf Basis der durch den Auftraggeber zur Verfügung gestellten Koordinaten lagerichtig übernommen (siehe Anlage 1). Dabei sind folgende Parameter eingestellt worden: Bezeichnung der Schallquelle Nabenhöhe [m] Koordinaten UTM ETRS 89 Zone 32 Schallleistungspegel in db(a) Rechtswert Hochwert WEA01 149, ,0 WEA02 149, ,0 WEA03 149, ,0 WEA04 149, ,0 WEA05 149, ,0 WEA06 149, ,0 WEA07 149, ,0 WEA08 149, ,0 WEA09 149, ,0 WEA10 149, ,0-8-

9 Nach den Angaben des Geräteherstellers kann eine Tonhaltigkeit im gesamten Leistungsbereich für den Nahbereich der Windenergieanlagen von K TN = 0 2 db vorausgesetzt werden, so dass gemäß den LAI-Hinweisen für das Fernfeld bei Entfernungen über 300 m kein Tonzuschlag K T zu berücksichtigen ist. Ebenfalls ist kein Zuschlag für Impulshaltigkeit K I in Ansatz zu bringen. Nach den allgemeinen Erkenntnissen ist davon auszugehen, dass durch den Betrieb von Windenergieanlagen keine tieffrequenten Geräusche verursacht werden, die zu Störungen bzw. erheblichen Belästigungen in der Nachbarschaft führen. 7. Berechnung der Schallimmissionen Zur Berechnung der Schallimmissionen (Beurteilungspegel Lr) am Immissionsort müssen die Schallausbreitungsbedingungen und die gegebenenfalls zu berücksichtigenden Abschirmwirkungen durch Gebäude, Schallschutzwände, o. ä. einfließen. Dies wird nach dem Verfahren der DIN ISO Dämpfung des Schalls bei Ausbreitung im Freien - ermittelt. Dabei wird der Schalldruckpegel am Immissionsort im Abstand Sm vom Mittelpunkt der Schallquelle nach folgender Gleichung ermittelt: L ft (DW) = L w + D c - A div - A gr - A atm - A bar - A misc Hierin bedeuten: L ft (DW): L w : äquivalenter A-bewerteter Dauerschalldruckpegel eines Teilstückes am Immissionsort bei Mitwind in db(a) Schallleistungspegel in db(a) D c = D o + D i + D omega : Richtwirkungskorrektur in db = Raumwinkelmaß + Richtwirkungsmaß + Bodenreflexion (frq.-unabh. Berechnung) A div : A atm : Dämpfung aufgrund geometrischer Ausbreitung in db Dämpfung aufgrund von Luftabsorption in db (bei 70 % Luftfeuchtigkeit und + 10 C Temperatur) -9-

10 A gr : A bar : A misc : L AT (DW): Dämpfung aufgrund des Bodeneffektes in db (Berechnung nach dem alternativen Verfahren gemäß der DIN ISO ) Dämpfung aufgrund von Abschirmung in db (die vorhandenen Gebäude wurden als abschirmende Elemente im Computerprogramm lagerichtig berücksichtigt) Dämpfung aufgrund verschiedener anderer Effekte in db (z. B. Dämpfung durch Bewuchs, Bebauung etc. im vorliegenden Fall nicht relevant) äquivalenter A-bewerteter Dauerschalldruckpegel am Immissionsort bei Mitwind summiert über alle Schallquellen in db(a) Zur Beurteilung der Geräuschimmissionen der Zusatzbelastung wird gemäß TA Lärm A.1.2b) der Langzeitmittelungspegel L AT (LT) herangezogen. Der A-bewertete Langzeitmittelungspegel L AT (LT) unter Berücksichtigung der meteorologischen Korrektur C met wird folgendermaßen ermittelt: L AT (LT) = L AT (DW) - C met C met = C 0 (1-10 hs dp hr ) mit C 0 : hs: hr: dp: Faktor in Dezibel, der von den örtlichen Wetterstatistiken für Windgeschwindigkeit und -richtung sowie Temperaturgradienten abhängt. Im vorliegenden Fall wurde C 0 pauschal mit 2 db angesetzt. Höhe der Schallquelle in Metern Höhe des Immissionspunktes in Metern Abstand zwischen Schallquelle und Immissionspunkt, projiziert auf die horizontale Bodenebene in Metern -10-

11 8. Prognoseverfahren Die Ermittlung der Schallausbreitung erfolgt rechnergestützt durch das Immissionsprognoseprogramm "IMMI 2010" der Fa. Wölfel. Der Beurteilungspegel an den Immissionspunkten wird unter Berücksichtigung aller genannter Schallquellen (10 WEAs) als Summenpegel berechnet. Die Position der Emittenten entsprechen den Vorgaben der Richtlinien, bzw. den durch die Anlagenabmessungen. 9. Qualität der Prognose Gemäß A.2.6 der TA Lärm sind für Geräuschimmissionsprognosen Aussagen über die Qualität der Prognose zu machen. In unterschiedlichen Quellen der Fachliteratur wird ein statistisches Verfahren zur Ermittlung der oberen Vertrauensbereichsgrenze genannt. In NRW hat sich dabei das statistische Verfahren weitgehend durchgesetzt, wobei gemäß Windenergie Handbuch empfohlen wird, im Regelfall die Prognosequalität auf Basis eines Standardverfahrens zu berechnen. Dieses Verfahren wird nachfolgend berücksichtigt, wobei die Gesamtunsicherheit ( Ges ) der Schallimmissionsprognose wie folgt berechnet wird: Ges = R P Pr og Schirm R = Unsicherheit der Emissionsvermessung Im vorliegenden Fall werden Windenergieanlagen geplant, für die noch keine Typvermessung vorliegt. Es wird im Folgenden mit R = 3 db gerechnet. P = Unsicherheit durch die Serienstreuung Im vorliegenden Fall wird P = 1,2 db als Standardwert angesetzt. Prog = Unsicherheit des Prognosemodells Dieser Wert ergibt sich aus der Angabe in Tabelle 5 der DIN ISO sowie der ergänzenden Information des LANUV, dass es sich bei der dortigen Angabe von 3 db um den Bereich von 2 handelt. Somit wird Prog = 1,5 db in Ansatz gebracht. -11-

12 Schirm = Unsicherheit des Abschirmmaßes Bei der hier durchgeführten Schallimmissionsprognose wurde die abschirmende Wirkung von Gebäuden nicht berücksichtigt, so dass dieser Unsicherheitsfaktor im vorliegenden Fall entfällt. Die Gesamtunsicherheit der Schallimmissionsprognose berechnet sich demnach zu: Ges = 3 1,2 1,5 = 3,6 Die obere Vertrauensbereichsgrenze L O wird weitergehend wie folgt ermittelt: L O = L m + 1,28 Ges = L m + 4,6 mit L m = prognostizierter Immissionspegel am jeweiligen Immissionsort. Der Immissionsrichtwert gemäß TA Lärm gilt als sicher eingehalten, wenn gilt: L 0 IRW gemäß TA Lärm. Im Nachfolgenden wird emissionsseitig ein Zuschlag von +4,6 db auf die Schallleistung jeder einzelnen WEA angesetzt, so dass die obere Vertrauensbereichsgrenze bereits emissionsseitig berücksichtigt wird. Der in Ansatz gebrachte Emissionszuschlag kann im vorliegenden Fall als deutlich auf der sicheren Seite bezeichnet werden, da die Ermittlung auf einem vereinfachten Modell beruht. Bei mehreren gleichzeitig einwirkenden Schallquellen auf einen Immissionspunkt ist ausgehend von einem allgemeinen Ansatz der Gaußschen Fehlerfortpflanzung insgesamt eine geringere Prognoseunsicherheit zu erwarten. -12-

13 10. Beurteilungspegel nach TA Lärm 10.1 Vorbelastung Die für die in Ansatz gebrachten Immissionspunkte zu berücksichtigende Vorbelastung wurde durch den Kreis Euskirchen angegeben. Danach sind folgende Beurteilungspegel als Vorbelastung zu berücksichtigen: Immissionspunkt tags ( Uhr) Beurteilungspegel L r in db(a) nachts ( Uhr) IP1 45,0 45,0 IP2 44,7 44,7 IP3 44,1 44,1 IP4 42,8 42,8 IP5 41,8 41,8 IP6 41,1 41,1 IP7 43,8 43,8 IP8 43,0 43,0 IP9 42,5 42,5 IP10 41,8 41,8 IP11 41,7 41,7 IP12 41,1 41,1 IP13 41,0 41,0 IP14 41,2 41,2 IP15 34,3 34,3 IP16 41,1 41,1-13-

14 10.2 Zusatzbelastung durch die geplanten Windenergieanlagen Die durch die insgesamt 10 geplanten Windenergieanlagen innerhalb des Windparks Hellenthal-Wiesenhardt zu erwartenden Beurteilungspegel an den in Ansatz gebrachten Immissionspunkten ergeben sich auf Basis der durchgeführten Schallausbreitungsberechnungen wie folgt: Beurteilungspegel zul. Immissionsrichtwert gemäß Differenz L r - IRW in db Immissionspunkt L r in db(a) tags nachts ( Uhr) ( Uhr) TA Lärm in db(a) tags nachts ( Uhr) ( Uhr) tags ( Uhr) nachts ( Uhr) IP1 27,6 27, ,4-22,4 IP2 27,7 27, ,3-17,3 IP3 27,7 27, ,3-17,3 IP4 27,3 27, ,7-17,7 IP5 27,1 27, ,9-17,9 IP6 27,0 27, ,0-18,0 IP7 27,1 27, ,9-17,9 IP8 27,1 27, ,9-17,9 IP9 27,0 27, ,0-18,0 IP10 26,3 26, ,7-18,7 IP11 26,1 26, ,9-18,9 IP12 25,6 25, ,4-19,4 IP13 25,2 25, ,8-19,8 IP14 24,9 24, ,1-20,1 IP15 16,6 16, ,4-23,4 IP16 20,0 20, ,0-25,0 Die prognostizierten Beuteilungspegel zeigen, dass die Immissionsrichtwerte gemäß TA Lärm sowohl während des Tages- als auch während des Nachtzeitraumes deutlich unterschritten, also eingehalten werden. Die Unterschreitung beträgt 17,3 db, so dass die nächsten Wohnhäuser außerhalb des Einwirkungsbereiches der geplanten Windenergieanlagen liegen. -14-

15 10.3 Gesamtbelastung Nach energetischer Addition der Vorbelastung mit der Zusatzbelastung ist an den in Ansatz gebrachten Immissionspunkten IP1 IP16 (siehe Anlage 1) folgende Gesamtbelastung zu erwarten: Immissionspunkt Beurteilungspegel L r in db(a) tags nachts ( Uhr) ( Uhr) zul. Immissionsrichtwert gemäß TA Lärm in db(a) tags nachts ( Uhr) ( Uhr) IP1 45,1 (45) 45,1 (45) IP2 44,8 (45) 44,8 (45) IP3 44,2 (44) 44,2 (44) IP4 42,9 (43) 42,9 (43) IP5 41,9 (42) 41,9 (42) IP6 41,3 (41) 41,3 (41) IP7 43,9 (44) 43,9 (44) IP8 43,1 (43) 43,1 (43) IP9 42,6 (43) 42,6 (43) IP10 41,9 (42) 41,9 (42) IP11 41,8 (42) 41,8 (42) IP12 41,2 (41) 41,2 (41) IP13 41,1 (41) 41,1 (41) IP14 41,3 (41) 41,3 (41) IP15 34,4 (34) 34,4 (34) IP16 41,1 (41) 41,1 (41) Die Berechnungsergebnisse zeigen, dass die Gesamtbelastung an allen Immissionspunkten die zulässigen Immissionsrichtwerte gemäß TA Lärm sowohl tagsüber als auch nachts unterschreitet bzw. einhält. -15-

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