Zürcher Fluglärm-Index ZFI der Variante 4-LVP (SIL2) im Vergleich zur Variante des SIL1

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1 Empa Überlandstrasse 129 CH-8600 Dübendorf T F Amt für Verkehr Abteilung Flughafen / Luftverkehr Neumühlequai 10 Postfach 8090 Zürich Flughafen Zürich Zürcher Fluglärm-Index ZFI der Variante 4-LVP (SIL2) im Vergleich zur Variante des SIL1 Auftrags-Nr.: Bericht-Nr.: Auftraggeber: Amt für Verkehr, Mark Dennler, Matthias Hess Anzahl Seiten: 45 Beilagen: Die Verfasser: Technischer Anhang mit 8 Seiten O. Schwab B. Schäffer Status: genehmigter Bericht Dübendorf, 21. Dezember 2016 Der Projektleiter: Abteilung Akustik / Lärmminderung Der Abteilungsleiter: Dr. B. Schäffer K. Eggenschwiler Anmerkung: Bericht und Unterlagen werden 10 Jahre archiviert.

2 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 2 von 45 Zusammenfassung Im November 2016 beauftragte das Amt für Verkehr des Kantons Zürich die Empa, Abteilung Akustik / Lärmminderung, den Zürcher Fluglärm-Index (ZFI) für die Variante 4-LVP des Sachplans Infrastruktur Luftfahrt (SIL2) sowie im Vergleich hierzu für einen Ausgangszustand, welcher im Wesentlichen der Variante aus SIL1 entspricht, zu berechnen. Der betrachtete Zustand des SIL2 (im Folgenden als Zp bezeichnet) bezieht sich auf das Prognosejahr 2030 und enthält im Vergleich zum heutigen Betrieb die Pistenverlängerungen 28 und 32, neue Routen und geänderte Routenbelegungen, sowie die prognostizierten Flugbewegungszahlen und den Flottenmix des Jahres Der Ausgangszustand (im Folgenden als Zt bezeichnet) entspricht weitgehend der Variante E DVO des SIL-Objektblatts vom Da SIL1 jedoch verschiedene Betriebsvarianten mit unterschiedlichen Prognosen und Flottenmix, teils mit und teils ohne Pistenverlängerungen, umfasst, lassen die Berechnungen keinen exakten Vergleich zwischen SIL2 und SIL1 zu. Im vorliegenden Bericht werden somit der ZFI sowie seine beiden Bestandteile, die Anzahl der durch Fluglärm während des Wachzustands am Tag stark belästigten Personen (HA) und die Anzahl der durch Fluglärm im Schlaf während der Nacht stark gestörten Personen (HSD) für folgende Zustände ausgewiesen und einander gegenübergestellt: Zp (Betriebszustand Variante 4-LVP des SIL2) und Zt (Ausgangszustand SIL1). Die Berechnungen ergaben, dass sowohl die HA als auch die HSD für den Zustand Zp gegenüber dem Ausgangszustand Zt erhöht sind. Für die HA beträgt die Erhöhung 14% (rund Personen), für die HSD 16% (rund Personen). Gesamthaft ist der ZFI um 14% (rund Personen) grösser für Zp im Vergleich zu Zt. Die Differenzen sind jedoch nicht signifikant gemäss Unsicherheitsschätzung. Beide Zustände überschreiten den ZFI-Richtwert deutlich und signifikant.

3 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 3 von 45 Inhalt 1. Orientierung Ausgangslage Auftrag Umfang und Inhalt der Untersuchungen Überblick Inhaltliche Systemabgrenzung Zeitliche Systemabgrenzung Räumliche Systemabgrenzung Grundlagen und Methodik Genauigkeit der Berechnungen Gesamtunsicherheiten Unsicherheiten für Vergleiche Eingabedaten für die Belastungsrechnungen Überblick Datengrundlagen und Superposition Einschränkungen Bewegungszahlen und Pistenbelegung Resultate und Diskussion Fluglärmbelastungen Quantifizierungen zum ZFI Datengrundlagen, Literatur, Begriffe und Abkürzungen Datengrundlagen Literatur Begriffe und Abkürzungen Verzeichnisse Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Anhang Untersuchungsperimeter Jährliche Flugbewegungszahlen der Grossflugzeuge ZFI aufgeschlüsselt nach Gemeinden, Kantonen und Staatsgebiet HA aufgeschlüsselt nach Gemeinden, Kantonen und Staatsgebiet HSD aufgeschlüsselt nach Gemeinden, Kantonen und Staatsgebiet HA, HSD und ZFI nach Stadtzürcher Quartieren HA, HSD und ZFI nach Himmelsrichtung (Quadranten) Beilage 1: Bewegungsstatistiken... 45

4 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 4 von Orientierung 1.1. Ausgangslage Der Sachplan Infrastruktur der Luftfahrt (SIL) bzw. die jeweiligen SIL-Objektblätter der Flughäfen sind das Planungs- und Koordinationsinstrument des Bundes für die zivile Luftfahrt und bilden die Grundlage für die Infrastruktur und den Betrieb eines Flughafens. Bereits im Sommer 2013 hatte der Bundesrat ein SIL- Objektblatt für den Flughafen Zürich verabschiedet (SIL1). Da der Ratifizierungsprozess zum Staatsvertrag in Deutschland weiterhin sistiert ist, soll das Objektblatt im Rahmen der zweiten Etappe zunächst nur dahingehend angepasst werden, um allfällige Massnahmen aus der 2012 durchgeführten Sicherheitsüberprüfung am Flughafen Zürich im SIL verankern zu können (SIL2). Eine wesentliche Massnahme aus der umfassenden Sicherheitsüberprüfung bilden dabei die ab Piste 16 geradeaus geführten Südabflüge 16straight, weshalb im SIL-Prozess verschiedene Betriebsvarianten mit unterschiedlicher Ausprägung der 16straight erarbeitet, auf ihre Lärmauswirkungen überprüft sowie miteinander verglichen wurden [17, 19]. Gestützt auf diese Abklärungen kommt das Bundesamt für Zivilluftfahrt zum Schluss, dass zur Verminderung der Komplexität und zur Steigerung der Sicherheitsreserven im SIL-Objektblatt nebst dem Betrieb auf den verlängerten Pisten 28 im Westen und 32 im Norden sowie der Erweiterung des Perimeters für die Umrollung der Piste 28 im Osten auch die Einführung von Südabflügen geradeaus im Rahmen der Sachplanung raumplanerisch zu sichern sind. Dabei soll die Raumsicherung für diejenige Betriebsvariante vorgesehen werden, bei der bei Bise oder Nebel die Starts auf der Piste eingestellt und alle Starts auf der Piste 16 nach Süden geradeaus geführt werden. Die Fluglärmbelastung dieser so genannten Variante 4-LVP (LVP steht dabei für Low Visibility Procedures) wurde im Rahmen der Berechnungen 2015 (im nachfolgenden als SIL2 bezeichnet) ermittelt [19]. Ergänzend zur Berechnung gemäss LSV soll für diese Betriebsvariante auch der Zürcher Fluglärm-Index (ZFI) berechnet werden Auftrag Das Amt für Verkehr des Kantons Zürich, vertreten durch Mark Dennler und Matthias Hess, erteilte der Empa, Abteilung Akustik / Lärmminderung, am 08. November 2016 den Auftrag den Zürcher Fluglärm-Index (ZFI) für den Betriebszustand Zp des SIL2 sowie für einen geeigneten Referenzzustand, namentlich den Ausgangszustand Zt des SIL1, zu berechnen. Die Bewegungsstatistiken der für die ZFI-Berechnungen benötigten Tageszeiten werden durch die FZAG aufbereitet und der Empa zur Verfügung gestellt [A]. Die Footprints für Zp liegen bereits aus dem Projekt SIL2 [20] vor und diejenigen für Zt aus den Projekten SIL2 [20], SIL11 [12], SIL13 [18] und BR2014 [14] vor und können für die vorliegenden Berechnungen übernommen werden. Als Bevölkerungsdaten werden die Daten des Jahres 2014 verwendet. Die Ergebnisse der ZFI-Berechnungen gemäss ZFI-Verordnung (ZFI-VO) [28] sowie der Vergleich des Betriebs- mit dem Ausgangszustand werden im vorliegenden Bericht zuhanden des Auftraggebers dokumentiert.

5 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 5 von Umfang und Inhalt der Untersuchungen 2.1. Überblick Der ZFI ist eine Einzahlgrösse, die sich aus der Anzahl HA und der Anzahl HSD zusammensetzt. Die HA werden mittels einer Belastungs-Wirkungsbeziehung von Miedema und Oudshoorn [24], die HSD mittels einer Belastungs-Wirkungsbeziehung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt über die Anzahl durch Fluglärm induzierter zusätzlicher Aufwachreaktionen (AWR) ermittelt [4]. Der Berechnungsablauf für den ZFI ist in der ZFI-Berechnungsvorschrift [7] dokumentiert. Seit der Berechnung des ZFI des Jahres 2011 werden jedoch abweichend von [7] gemäss aktueller ZFI-VO vom Dezember 2011 [28] bei der Ermittlung der AWR Bauten mit Komfort- oder Schalldämmlüftungen berücksichtigt (Details vgl. Kap. 3) Inhaltliche Systemabgrenzung Mit den Berechnungen betreffend SIL2 und SIL1 werden die lärmrelevanten Auswirkungen bezüglich HA, HSD und ZFI folgender Betriebszustände untersucht und miteinander verglichen. 1 Ausgangszustand Zt: Der Ausgangszustand Zt bezieht sich auf das Prognosejahr 2030 und enthält im Vergleich zum heutigen Betrieb die Pistenverlängerungen 28 und 32, neue Routen und geänderte Routenbelegungen, sowie die prognostizierten Flugbewegungszahlen und den Flottenmix des Jahres Zt entspricht grundsätzlich der Variante 1 Verspätungsabbau der Berechnungen SIL13 [17], welche wiederum weitgehend der Variante E DVO des SIL-Objektblatts vom entspricht [5]. Um einen sinnvollen Ausgangszustand zu erhalten, müssen die Fluglärmberechnungen für den ZFI jedoch angepasst werden. Für die Belastung am Tag (06 22 h) wird der Flottenmix des Betriebszustands Zp verwendet, wobei die Bewegungsstatistiken von Zp so verändert werden, dass der Tagesgang und die Routenbelegung der Variante 1 des SIL13 [17] entspricht. Für die Straight-, die übrigen 16er- und die 28er- Startrouten werden die Routen des SIL11 [13] verwendet, und für alle übrigen Startrouten die Routen aus SIL13 [17]. Für die Belastung in der Nacht (22 06 h) wird der Betriebszustand Zt+ aus BR2014 [14] übernommen, welcher den SIL1-Zustand nachts näherungsweise abbildet, wobei SIL1 streng genommen keinen einzelnen Zustand, sondern eine Umhüllende der Zustände E DVO [13], VBR12 [15] und BR2014 [14] darstellt. Der ZFI des BR2014 wurde bereits berechnet [16], die Berechnung muss jedoch so modifiziert werden, dass Aufwachreaktionen für Einfügungsdämpfungen von 27 bis 43 db berechnet werden (in [16] wurden nur Einfügungsdämpfungen von 15 und 25 db berücksichtigt) und dass die Bevölkerungsdaten 2014 verwendet werden. Es ist zu bemerken, dass während der Zustand Zt am Tag eine Prognose für das Jahr 2030 mit entsprechendem Flottenmix darstellt (siehe oben), als Nachtbelastung für Zt die Prognose 2020 mit altem Flottenmix verwendet wird. 2 Betriebszustand Zp: Der SIL2 Betriebszustand Zp bezieht sich wie Zt auf das Prognosejahr 2030 und enthält im Vergleich zum heutigen Betrieb die Pistenverlängerungen 28 und 32, neue Routen und geänderte Routenbelegungen, sowie die prognostizierten Flugbewegungszahlen und den Flottenmix des Jahres Zp ist die Variante V4-LVP, welche gegenüber Zt geänderte und zusätzliche

6 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 6 von 45 Routen ab den Pisten 16 und 28, sowie weitere flugbetriebliche Komponenten des SIL-Objektblatts vom [5] beinhaltet. Die Berechnung nach LSV ist in [19, 20] dokumentiert und enthält eine genaue Beschreibung der Variante. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung werden die HA, die HSD und der ZFI der Zustände Zt und Zp berechnet. Für die Berechnung der für den ZFI relevanten Belastungen wird auf sog. akustische Footprints zurückgegriffen, welche aus den Projekten SIL2 [20] (für Zp) bzw. SIL2 [20], SIL11 [12], SIL13 [18] und BR2014 [14] (für Zt) vorliegen, sowie auf von der FZAG erarbeitete Bewegungsstatistiken (Details siehe Kap. 5.1). Als Bevölkerungsdaten dienen diejenigen des Jahres Für Definitionen, Hintergründe und Details zur Ermittlung der HA, der HSD (resp. der AWR) und des ZFI sei auf die ZFI-Berechnungsvorschrift [7] und auf die ZFI-VO [28] sowie auf die Übersicht in Kapitel 3 verwiesen. Für die Berechnung des ZFI werden nur die Bewegungen der Grossflugzeuge berücksichtigt [7], d.h. der Luftfahrzeuge mit einem höchstzulässigen Abfluggewicht von mehr als 8'618 kg gemäss LSV Anhang 5 [23]. Die Kleinluftfahrzeuge werden nicht berücksichtigt, da sie beim Flughafen Zürich einen geringen Einfluss auf die Gesamtbelastung und damit auf den ZFI haben Zeitliche Systemabgrenzung Die im vorliegenden Bericht ermittelten HA-, HSD- und ZFI-Werte der Zustände Zt und Zp basieren auf Bewegungszahlen des Prognosezustands Für die Ermittlung der HA, der HSD und des ZFI gemäss [7] sind folgende Zeitperioden massgebend: Die erste Tagesstunde (T1) von Uhr, die letzte Tagesstunde (T16) von Uhr und die übrigen Tagesstunden (T2-T15) von Uhr für die Ermittlung des tagesrandstundengewichteten 16h-Mittelungspegels für den Tag von Uhr (Leq* 16 ), sowie die Nacht (N) von Uhr für die Ermittlung des 8h-Mittelungspegels (Leq N ) und die AWR Räumliche Systemabgrenzung Die der vorliegenden Untersuchung zugrundeliegenden Fluglärmberechnungen wurden in einem rechteckigen Gebiet mit einer West-Ost Ausdehnung von 88 Kilometern und einer Nord-Süd Ausdehnung von 84 Kilometern durchgeführt (Planviereck mit folgenden Schweizer Landeskoordinaten: südwestliche Ecke: 644'000 / 216'000; nordöstliche Ecke: 732'000 / 300'000). Für die Simulation mit FLULA2 [11] wurde das Gebiet in ein Gitter mit einer Maschenweite von 250 Meter 250 Meter unterteilt. Um die Fluglärmbelastungen mit den Bevölkerungsdaten, welche im Hektarraster vorliegen, verknüpfen zu können, werden die Fluglärmbelastungswerte zwischen den Gitterpunkten linear auf das Hektarraster (Hektarpunkte) interpoliert. Die HA, HSD und der ZFI werden jedoch nicht im gesamten Berechnungsausschnitt ausgewiesen, sondern nur innerhalb des jeweiligen Untersuchungsperimeters (UP). Am Tag ist der UP durch die Niveaulinie Leq* 16 = 47 db definiert und in der Nacht durch die Niveaulinie Leq N = 37 db (Details siehe [7]).

7 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 7 von Grundlagen und Methodik Die Berechnung des ZFI und seiner Komponenten HA und HSD folgt der ZFI-Berechnungsvorschrift nach ZFI-VO [28] und kann dem entsprechenden Bericht entnommen werden [7]. Einzig bezüglich der Ermittlung der HSD-Komponente ergab sich zur Beschreibung in [7] eine Änderung in der Berechnungsvorschrift. Die HSD werden aus den AWR berechnet, welche basierend auf Maximalpegelverteilungen am Ohr des Schläfers (Innenpegel) ermittelt werden. Fluglärmberechnungen (Kap. 5.1) liefern jedoch Aussenpegel. Daher müssen für die Ermittlung der HSD Aussen- in Innenpegel umgerechnet werden. Der Übergang von aussen nach innen wurde bis und mit ZFI für das Jahr 2010 gemäss alter ZFI-Verordnung [27] standardmässig mit einer Einfügungsdämpfung (D) von 15 db berücksichtigt (Wert für gekipptes Fenster [3]). Mit der aktuellen ZFI-VO vom Dezember 2011 [28] werden jedoch Komfort- und Schalldämmlüftungen, d.h. der Effekt von Bauten mit passiven Schallschutzmassnahmen 1 auf die HSD, berücksichtigt. So wird für solche Bauten ein D-Wert von 25 db festgelegt (Wert für geschlossenes Fenster). Bei Bauten, die mit erhöhten bzw. aufgrund von Art. 32 Abs. 2 LSV [23] verschärften Anforderungen der SIA-Norm 181 [25] erstellt wurden, gelten die entsprechenden Werte, je nach Belastung D = db. Den Berechnungen gemäss ZFI-VO [28] liegt somit die Annahme zu Grunde, dass Personen in Gebäuden mit passiven Schallschutzmassnahmen bei geschlossenem Fenster schlafen, die übrigen Personen jedoch bei gekipptem Fenster. Die Berücksichtigung passiver Schallschutzmassnahmen in Form eines höheren D- Werts führt zu einer Verminderung der rechnerisch ermittelten HSD. Um die gemäss aktueller [28] und alter [27] Gesetzesgrundlage ermittelten HSD- und ZFI-Werte miteinander vergleichen zu können, werden die HSD gemäss aktueller Berechnungsvorschrift sowie HSD (Differenz zwischen Berechnung nach alter und aktueller Vorschrift) aufgeführt. Die offiziellen Werte sind jedoch diejenigen nach aktueller Berechnungsvorschrift. Sämtliche Daten (Belastungen, Bevölkerung, AWR, HA, HSD und ZFI) werden in einer Access-Datenbank verwaltet. Die Daten liegen im Hektarraster mit Hektarpunkten vor. Zu jedem Hektarpunkt können die Höhe der Belastungen (Leq* 16, Leq N ), die AWR, sowie sofern dort entsprechende Daten verfügbar sind die Wohnbevölkerung, die Gemeinde- und Kantonszugehörigkeit, und schliesslich innerhalb der UP die HA, die HSD und der ZFI abgefragt werden. Die HA, HSD und der ZFI werden in Access gemäss [7] und [28] berechnet: Umrechnung des Leq* 16 in den Prozentsatz der HA, Umrechnung der AWR in den Prozentsatz der HSD, Berechnung der ZFI-Teilkomponenten HA und HSD durch Verknüpfung mit den Bevölkerungszahlen, Berechnung des ZFI als Summe seiner Teilkomponenten. Die Auswertung und Darstellung der Resultate erfolgt in Excel mit Hilfe von Pivot-Tabellen-Abfragen. Die HA, die HSD und der ZFI lassen sich dort in tabellarischer Form zusammenfassen oder in Diagrammen grafisch darstellen. Die Datenstruktur ermöglicht zudem eine Auswertung nach Staatsgebiet, Kantonen und Gemeinden. In ArcGIS können schliesslich die Belastungen (Leq* 16, Leq N ) sowie die HA, HSD und der ZFI eingelesen und kartographisch dargestellt werden. 1 Passive Schallschutzmassnahmen sind Ersatzmassnahmen beim Empfänger, wie Schallschutzfenster, Komfort- und Schalldämmlüftungen. Als aktive Schallschutzmassnahmen hingegen gelten Massnahmen an der Quelle und auf dem Ausbreitungspfad (z.b. leisere Triebwerke, lärmarme An-und Abflugverfahren). Letztere werden rechnerisch in den Lärmberechnungen berücksichtigt, erstere durch (rechnerische) Erhöhung der Einfügungsdämpfung bei der Ermittlung der HSD.

8 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 8 von Genauigkeit der Berechnungen Da der wahre Wert der HA, der HSD und somit des ZFI aus verschiedenen Gründen unbestimmbar bleibt, sind die (rechnerisch) ermittelten Werte bloss Schätzungen für diese. Die Wahrscheinlichkeit, dass diese Schätzungen mit dem wahren Sachverhalt übereinstimmen, wird vorliegend mittels der (einfachen) Standardunsicherheit beschrieben, was bei einer Normalverteilung einem 68%-Vertrauensintervall entspricht Gesamtunsicherheiten Die Standardunsicherheiten von Fluglärmprognosen können zu rund ±1.0 db am Tag und ±1.5 db in der Nacht abgeschätzt werden [9, 26]. Die Standardunsicherheiten der Anzahl Personen innerhalb der UP für die HA am Tag dürften rund ±30% und innerhalb der UP für die HSD ±50% betragen, wenn man davon ausgeht, dass die Veränderung in der Anzahl Personen pro db rund 20 30% beträgt [6]. Bezüglich der Standardunsicherheit der Flächen der UP kann man von ±20% am Tag und ±30% in der Nacht ausgehen, wenn man berücksichtigt, dass sich die Flächen von Isolinien unabhängig vom Belastungsniveau pro db um 19 22% verändern [22]. Die Standardunsicherheiten der HA am Tag betragen gemäss [8] rund ±10 35% und diejenigen der HSD in der Nacht ±40%. Berücksichtigt man, dass für die hier untersuchten Zustände die HA einen Anteil von 70% und die HSD einen Anteil von 30% am ZFI ausmachen, resultiert für den ZFI eine Standardunsicherheit von rund ±14 28% Unsicherheiten für Vergleiche Für Vergleiche dürfte sich ein Teil der verschiedenen Teil-Unsicherheiten gegenseitig aufheben. In [9] wurde eine Halbierung der Unsicherheiten angenommen. Somit reduzieren sich die für den Vergleich von Zuständen massgebenden Standardunsicherheiten für Belastungen zu ±0.5 db am Tag und zu ±1.0 db in der Nacht. Dementsprechend werden in dieser Untersuchung für Vergleiche der Zustände die Standardunsicherheiten der Anzahl Personen innerhalb der UP für die HA zu ±15% und innerhalb der UP für die HSD zu ±25% geschätzt, und diejenigen der Flächen zu ±10% am Tag und zu ±15% in der Nacht, basierend auf den (grösseren) Standardunsicherheiten der Prognoserechnungen. Unter derselben Annahme, d.h. Halbierung der Standardunsicherheiten, werden die Standardunsicherheiten der HA am Tag zu ±5 18%, der HSD in der Nacht zu ±20% und des ZFI zu rund ±7 14% geschätzt. Beim Vergleich zweier Varianten kann man somit davon ausgehen, dass Abweichungen bei den HA über ~15% (Tag), in den HSD über ~20% (Nacht) resp. im ZFI über ~15% signifikant sein dürften. Unterschiede, die geringer sind, haben nur eine geringe Aussagekraft und sollten für eine Beurteilung nicht herangezogen werden. Die Fett markierten Werte werden in den folgenden Graphiken (Kap. 6.2) als Fehlerbalken dargestellt.

9 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 9 von Eingabedaten für die Belastungsrechnungen 5.1. Überblick Für die im Rahmen dieses Projektes ermittelten HA, HSD und ZFI der Zustände Zt und Zp wird auf bestehende Footprints zurückgegriffen. Footprints und Superposition: Es werden für die vorliegenden Untersuchung die entsprechenden Belastungen durch Superposition der Footprints, welche in den Projekten SIL2 [20] (für Zp) bzw. SIL2 [20], SIL11 [12], SIL13 [18] und BR2014 [14] (für Zt) mittels sog. Basissimulation mit dem Fluglärmsimulationsprogramm FLULA2 Version 004 [11] ermittelt wurden, neu berechnet. Unter Superposition versteht man die energetische Addition verschiedener Belastungen zu einer Teil- oder Gesamtbelastung. Ein Footprint entspricht dem typen- und routenspezifischen energetischen Mittelwert der Ereignispegel der entsprechenden simulierten Einzelflüge, d.h. dem typen- und routenspezifischen Ereignispegel, normiert auf eine Bewegung. Die Footprints, welche sowohl auf idealisierten als auch realen Flugbahnen beruhen, liegen teilweise tageszeitspezifisch vor (in der vorliegenden Untersuchung je ein Footprint für den Tag von Uhr und für die Nacht von Uhr) oder repräsentieren einen mittleren Ereignispegel für die 24 Stunden eines Tages. Details finden sich in den Berichten zu den entsprechenden Projekten, welche die Datengrundlage bilden. Die Gewichtung der Footprints erfolgt mittels Bewegungsstatistiken, d.h. Kreuztabellen, welche in den Spaltenköpfen die An- oder Abflugrouten, in den Zeilenköpfen die verschiedenen Flugzeugtypen und in den Feldern die jährliche Anzahl Flugbewegungen je Flugzeugtyp und Flugroute enthalten. Tagesrandstundengewichteter 16h-Mittelungspegel (Leq* 16, Uhr): Zuerst werden aus den Footprints durch Superposition die Mittelungspegel für die erste (T1) und letzte Tagesstunde (T16) sowie für die übrigen Tagesstunden (T2-T15) ermittelt. Diese werden danach energetisch zum Leq* 16 addiert, wobei zu den Belastungen von T1 und T16 je ein Malus von 5 db addiert wird. Die für die Superpositionen benötigten Bewegungsstatistiken der Zeitperioden T1, T2-T15 und T16 wurden der Empa von der FZAG zur Verfügung gestellt [A]. Sie werden in Beilage 1 aufgeführt, welche sich am Ende des Berichtes befindet. 8h-Mittelungspegel der Nacht (Leq N, Uhr): Der Leq N wird durch Superposition der Footprints für die Nacht ermittelt. Die Bewegungsstatistiken der Zeitperiode N wurden ebenfalls der Empa von der FZAG zur Verfügung gestellt [A]. Aufwachreaktionen (AWR) der Nacht (22 06 Uhr): Die AWR werden ausgehend von Maximalpegel-Footprints, aus welchen unter Verwendung derselben Bewegungsstatistiken wie für den Leq N (s.o.) Maximalpegelverteilungen für die Nacht berechnet werden, ermittelt (Details siehe [7]). Ein Maximalpegel-Footprint entspricht dem typen- und routenspezifischen energetischen Mittelwert der Maximalpegel der entsprechenden simulierten Einzelflüge Datengrundlagen und Superposition In dem Projekt SIL2 wurden idealisierte und reale Geometrien zur Footprint-Erzeugung verwendet. Sofern für eine Route und ein Szenario idealisierte Fluggeometrien verwendet wurden, sind die Footprints für jeden Typen, auf jeder Route und für alle Zeiten verfügbar. Bei realen Flugspuren und -profilen kann es jedoch vorkommen, dass einzelne Typen in der Datengrundlage nicht oder nicht in genügender Anzahl vorhanden

10 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 10 von 45 sind und durch Ersatzzuordnungen behandelt werden müssen. Die Datengrundlage gilt als genügend verlässlich, wenn die Anzahl simulierter Flüge, auf die ein Footprint basiert, mindestens 18 (absolut) oder mindestens 10% der typen-routenspezifischen Flugbewegungszahl beträgt (vgl. [14]). Der Betriebszustand Zp beruht auf idealisierten Fluggeometrien (Starts und Landungen), sowie einem kompletten Satz realer Geometrien (Landungen). Hier sind keine Ersatzzuordnungen nötig. Für den Ausgangszustand Zt werden im Tag Footprints aus der SIL2 Berechnung übernommen, in welcher die Footprints aus SIL08 [10], SIL11 [12] und SIL13 [18] mit angepasstem Beschleunigungsmodell gemäss Anforderungen des Leitfaden Fluglärm [2] neu berechnet wurden. In der Nacht wird die bereits bestehende Belastung Leq N aus BR2014 Zustand Zt+ übernommen (Details zur Erstellung und zu den Ersatzzuordnungen bei der Erstellung der ursprünglichen Footprints finden sich in [14]), resp. für die Neu-Ermittlung der AWR die unveränderten Maximalpegel-Footprints aus [16]. Somit wird in der Nacht von einer Belastung ausgegangen, welche auf noch mit früherem Beschleunigungsmodell gerechneten Footprints basiert. Deshalb muss beim Vergleich der HSD von Zt und Zp beachtet werden, dass die Differenzen im Nahbereich des Flughafens zumindest teilweise durch die unterschiedliche Berechnungsmethodik hervorgerufen werden. Aufteilung der Bewegungsstatistiken: Die Superposition von Zp und Zt (Zt nur Tag, da die Nachtbelastung bereits gerechnet wurde [16]) erfolgt mittels nach Tageszeit getrennten Bewegungsstatistiken. Dabei werden die von der FZAG gelieferten Bewegungsstatistiken [A] modifiziert, indem die flugzeugspezifischen Bewegungszahlen auf idealisierte und reale Routen gelegt werden. Der Verteilschlüssel ist identisch zu dem Projekt SIL2 (Details siehe [19, 21]). Die Bewegungsstatistiken des Zustands Zt am Tag wurden eigens für dieses Projekt von der FZAG durch Umlegung der Bewegungsstatistik von Zp erstellt. Die Bewegungen der Landungen sowie der Starts auf Piste 32 und Piste 34 sind identisch mit Zp. Es wird ausschliesslich die veränderte Nutzung der Starts 16 und 28 inkl. neuer Routen betrachtet. Für die Nacht wird der Zustand Zt dem Zustand Zt+ aus BR2014 [16] gleichgesetzt. Der Vergleich von Zt und Zp in der Nacht ist somit ein gesamthafter Vergleich über alle Änderungen im Betrieb und in der Berechnungsmethodik zwischen den Projekten BR2014 [14] und SIL2 [19] (vgl. Kapitel 5.3). Die verwendeten Bewegungsstatistiken sind in Beilage 1 dargestellt. Teil- und Gesamt-Superpositionen: Die mithilfe dieser Bewegungsstatistiken erstellten tageszeitspezifischen Belastungen werden schliesslich zu Leq* 16, Leq N und AWR (s.o.) superponiert. Datengrundlagen zur Ermittlung der Footprints: Die Datengrundlagen für die Footprints (reale und idealisierte Fluggeometrien, akustische Quellendaten, Leistungssetzung und Leistungsreduktion) sind detailliert in [19, 20] (für Zp) bzw. in [12-14, 17-20] (für Zt) beschrieben Einschränkungen Obwohl der Zustand Zt näherungsweise SIL1 beschreibt, kann das Ergebnis nicht direkt als Belastung eines einzelnen Szenarios verstanden werden. Es handelt sich vielmehr um zwei unterschiedliche Szenarien für den Tag und für die Nacht. Während am Tag eine neue Prognose 2030 verwendet wird, beschreibt die Nacht eine frühere Prognose Die Vergleiche umfassen somit Einflüsse der Bewegungsstatistiken, Flottenmix, Beschleunigungsmodell sowie geänderter Startrouten ab Pisten 16 und 28 und 32: Tag mit Pistenverlängerung, Nacht (BR2014) ohne Pistenverlängerung.

11 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 11 von 45 Dementsprechend ist auch der Vergleich von Zp und Zt in der Nacht eingeschränkt, denn es werden somit nicht nur echte betriebliche Änderungen, sondern auch methodische Anpassungen zwischen der BR2014 und SIL2 verglichen Bewegungszahlen und Pistenbelegung Abbildung 5-1 zeigt die jährlichen Flugbewegungszahlen der untersuchten Zustände, getrennt für den Tag und die Nacht. Die zugehörigen Daten sind im Anhang (Kap. 9.2) zusammengestellt. Am Tag weisen die Zustände Zt und Zp annähernd gleich viele Flugbewegungen auf (rund ), während der Zustand Zp in der Nacht mit rund Bewegungen 18% mehr Bewegungen als Zt mit rund Bewegungen aufweist. Insgesamt (Bewegungszahlen Tag und Nacht) beinhaltet der Zustand Zp 1% mehr Bewegungen (rund zusätzliche Bewegungen) als Zt. Bemerkung: Für die Ermittlung der LSV-Berechnungen für Zp in [19, 21] wie auch für Zt [14] und für die ZFI-Berechnungen des vorliegenden Berichts wurden unterschiedliche Bewegungszahlen verwendet. Für die Berechnung der Fluglärmbelastung nach LSV wurden die Bewegungszahlen unter Berücksichtigung meteorologischer Schwankungen der letzten Jahre korrigiert, um die maximal zu erwartenden Belastungs- und Grenzwertkurven ermitteln zu können. Für den ZFI hingegen werden die ursprünglichen Prognosewerte verwendet, um die aufgrund des mittleren Jahresbetriebes tatsächlich zu erwartenden Auswirkungen auf die Bevölkerung abzubilden. Hier würde die Berücksichtigung der meteorologischen Schwankungen zu einer systematischen Überschätzung der Auswirkungen führen. Die für die LSV- und ZFI-Berechnungen verwendeten Bewegungsstatistiken unterscheiden sich somit bezüglich der Gesamtzahlen. Die Bewegungsstatistiken unterscheiden sich zudem bezüglich Routenbelegung und sind daher nicht direkt miteinander vergleichbar. Tag (06 22 Uhr) Nacht (22 06 Uhr) 350' ' ' ' ' '000 50'000 T16 T2-T15 T1 14'000 12'000 10'000 8'000 6'000 4'000 2' Zt Zp Zt Zp Abbildung 5-1 Jährliche Flugbewegungszahlen der vier untersuchten Zustände. [ZFI_SIL2_vs_SIL1.xlsx / Bewegungszahlen]

12 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 12 von Resultate und Diskussion Die Werte der HA, HSD und des ZFI werden in einer Access-Datenbank hektarpunktspezifisch berechnet und verwaltet [ZFI_SIL2_vs_SIL1.mdb]. Die pro Gemeinde zusammengefassten Daten befinden sich in einer Excel-Datei [ZFI_SIL2_vs_SIL1.xlsx]. Bei der Interpretation der untenstehenden Resultate und Vergleiche sei noch einmal auf die eingeschränkte Vergleichbarkeit der Varianten SIL2 und SIL1 hingewiesen (Kap. 5.3) Fluglärmbelastungen Für die Berechnung der HA am Tag (06 22 Uhr) wurde der tagesrandstundengewichtete 16h-Mittelungspegel Leq* 16 gemäss Kapitel 5.1 und 5.2 ermittelt. Die 47dB-Kurven der Leq* 16 definieren zudem die UP (Kap. 2.4). Abbildung 6-1 zeigt die UP der Zustände Zp und Zt für die HA. Daraus ist ersichtlich, dass der Wegfall der Starts 10 (rund Bewegungen) für Zp zu einer Verringerung des UP im Osten unmittelbar in Flughafennähe führt, während die Zunahme der Starts auf Piste 16 insgesamt (rund für Zp und für Zt), die Mehrnutzung auch in den beiden Randstunden (rund 930 für Zp und 130 für Zt), die dazugekommenen Südstarts Straight sowie allgemein die veränderte Routenführung den Bereich im Nordosten (grösserer Bogen der Routen S16_7061E und S16_7067 im Vergleich zu S16_3061 und S16_3067), Südwesten im Bereich Schlieren (mehr Bewegungen), und im Süden (Südstarts) vergrössert. Im Westen zeigt sich hauptsächlich der Einfluss der angepassten Routen für die Starts auf Piste 28, welche für Zp einen etwas weiteren und nördlich versetzten Bogen Richtung Westen auf Routen S28_5001 und S28_5012 im Vergleich zu S28_1001 und S28_3012 (Zt) ausführen. So ist der UP im Nordwesten etwas breiter für Zp, während der Südwesten eine geringere Belastung aufweist. Die Gesamtbewegungszahlen der Starts auf Piste 28 sind in Zt mit etwas höher als in Zp mit Die Landungen, sowie die Starts auf Piste 32 und 34 sind identisch bezüglich Anzahl Bewegungen und Routenführung. Der UP von Zp überstreicht insgesamt etwas grössere Gebiete als der UP von Zt (vgl. Kap ).

13 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 13 von 45 [UntersuchungsperimeterHA_ZFI_SIL2_vs_SIL1_nurZtZp.mxd / png] Abbildung 6-1 Untersuchungsperimeter der Zustände Zt und Zp für die Berechnung der HA. Übersichtskarte PK500: Reproduziert mit Bewilligung von swisstopo (JA042221). Für die Berechnung der HSD in der Nacht (22 06 Uhr) werden Maximalpegelhäufigkeitsverteilungen benötigt, aus denen die AWR ermittelt werden. Die Maximalpegelhäufigkeitsverteilungen lassen sich nicht auf Karten darstellen. Was sich in Form von Isolinien auf Karten darstellen lässt, sind die AWR resp. die %HSD, welche sich nur durch einen Umrechnungsfaktor voneinander unterscheiden (vgl. [7]). In diesem Bericht wird jedoch auf eine kartografische Darstellung verzichtet. Der 8h-Mittelungspegel Leq N der Nacht wird lediglich für die Festlegung des UP bei der Berechnung der HSD benötigt (Kap. 2.4). Abbildung 6-2 zeigt die UP der Zustände Zp und Zt für die HSD. Wie am Tag (siehe oben) unterscheidet sich der UP des Betriebszustands Zp auch in der Nacht deutlich vom Ausgangszustand Zt. Bei den Landungen zeigt sich die starke Abnahme der Landungen auf Piste 34 (rund 170 für Zp im Vergleich zu rund für Zt), welche durch eine Zunahme der Landungen auf Piste 28 kompensiert wird (rund Bewegungen für Zp und rund Bewegungen für Zt). Entsprechend ragt der UP weiter in den Osten. Ausserdem sieht man deutlich die Verlagerung der Starts nach Norden (Starts 32 und 34) von der West- auf die Ostschleife (Zp: Bewegungen auf Ost- und auf Westschleife; Zt: Bewegungen auf Ost- und auf Westschleife). Im Osten schliesst sich daher der UP, und das Gebiet östlich von Winterthur weist einen vergrösserten UP auf. Im Westen in unmittelbarer Nähe zum Flughafen sieht man den Einfluss der erhöhten Anzahl Starts mit Westschlaufe auf Pisten 32 und 34 (siehe oben) sowie zusätzliche Starts ab Piste 28 (0 Bewegungen für Zt und 75 Bewegungen für Zp). Es ist ersichtlich, dass die

14 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 14 von 45 Starts 32/34 nach Westen (S32_7023N/S32_8023N und S34_7006N) für Zt stärker belegt sind als für Zp (rund 960 Bewegungen für Zt und 270 Bewegungen für Zp), was zu einer Abnahme des UP für Zp nördlich von Baden führt. Schliesslich ist die Zunahme der Südstarts ab Piste 16 (Zt: 30 Bewegungen, Zp: 256 Bewegungen) mit der Vergrösserung des UP von Zp im Südwesten unmittelbar beim Flughafen erkennbar. Insgesamt sind die Bewegungen von für Zt auf rund für Zp erhöht. Somit überstreicht der UP von Zp auch etwas grössere Gebiete als der UP von Zt (vgl. Kap ). [UntersuchungsperimeterHSD_ZFI_SIL2_vs_SIL1_nurZtZp.mxd / png] Abbildung 6-2 Untersuchungsperimeter der Zustände Zt und Zp für die Berechnung der HSD. Übersichtskarte PK500: Reproduziert mit Bewilligung von swisstopo (JA042221).

15 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 15 von Quantifizierungen zum ZFI Flächen und Personen der Untersuchungsperimeter Tag: Fläche [km 2 ] Leq* db Nacht: Fläche [km 2 ] Leq N 37 db Zt Zp Zt Zp Tag: N pop innerhalb Leq* db Nacht: N pop innerhalb Leq N 37 db 800' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' Zt Zp Zt Zp Abbildung 6-3 [ZFI_SIL2_vs_SIL1.xlsx / Übersicht] Flächen (oben) und Anzahl Personen (N pop, unten) innerhalb der Untersuchungsperimeter und Standardunsicherheiten (Fehlerbalken) der Untersuchungsperimeter der Zustände Zt und Zp für den Tag (links) und die Nacht (rechts). Zahlenwerte: Kap Abbildung 6-3 zeigt die Flächen der UP und die Anzahl der sich in den UP befindenden Personen. Sowohl am Tag wie in der Nacht sind die Flächen der UP sowie die Anzahl betroffener Personen für Zp höher als bei Zt. Die Flächen sind am Tag um etwa 27 km 2 und in der Nacht um etwa 105 km 2 geringer bei Zt. Die Unterschiede sind jedoch nicht signifikant.

16 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 16 von 45 Bei der Anzahl betroffener Personen sind die Unterschiede deutlicher auszumachen, vor allem für den Tag, da bei Zt dichter besiedelte Flächen im Süden des Flughafens mehr belastet werden (s.o.). So sind am Tag rund Personen für Zt und rund Personen bei Zp betroffen. In der Nacht gibt es bei Zt rund Betroffene und bei Zp rund Betroffene. Auch bei der Anzahl betroffener Personen sind die Unterschiede zwischen den Zuständen nicht signifikant Highly Annoyed (HA), Highly Sleep Disturbed (HSD) und Zürcher Fluglärm-Index (ZFI) Abbildung 6-4 zeigt die Summen inklusive Fehlerbalken der HA und der HSD sowie den ZFI der Zustände Zp und Zt innerhalb der jeweiligen UP. Die HA, die HSD und der ZFI, aufgeschlüsselt nach den einzelnen Gemeinden und Kantonen, können dem Anhang (Kap. 9.3 bis 9.5) entnommen werden. Tabelle 6-1 weist die dazugehörigen Zahlenwerte aus, Tabelle 6-2 die entsprechenden (inoffiziellen) Werte gemäss alter ZFI-Verordnung [27]. Die räumlichen Verteilungen des ZFI der Zustände werden in Abbildung 6-5 und Abbildung 6-6 dargestellt und deren räumlichen Differenzen in Abbildung 6-9. Die Differenzen in den HA werden in Abbildung 6-7 und die Differenzen in den HSD sind in Abbildung 6-8 dargestellt. Tag: HA Nacht: HSD ZFI = HA + HSD 70'000 HA 30'000 HSD* HSD HA HSD 90'000 HSD* Richtwert 60'000 50'000 40'000 30'000 20'000 10'000 25'000 20'000 15'000 10'000 5'000 80'000 70'000 60'000 50'000 40'000 30'000 20'000 10'000 0 Zt Zp 0 Zt Zp 0 Zt Zp [ZFI_SIL2_vs_SIL1.xlsx / Übersicht] Abbildung 6-4 Anzahl HA am Tag (links), Anzahl HSD in der Nacht (Mitte), Kombination der HA und HSD zum ZFI (rechts) und Standardunsicherheiten (Fehlerbalken) der Zustände Zt und Zp. Rote Linie (rechts): Richtwert von 47'000 Personen. Zahlenwerte: Tabelle 6-1. Wie Abbildung 6-4 und Tabelle 6-1 zeigen, sind die HA des Betriebszustands Zp um 14% höher als für den Ausgangszustand Zt (rund Personen), allerdings ist die Differenz nicht signifikant. Bei den HSD ergibt sich das gleiche Bild, mit einer nicht signifikanten Erhöhung von 16% für Zp im Vergleich zu Zt (rund Personen). So ist auch insgesamt, im ZFI, der Zustand Zp gegenüber Zt um 14% (rund Personen) erhöht. Die Differenz ist ebenfalls nicht signifikant. Allerdings ist der Richtwert von für den ZFI für die Zustände Zt und Zp deutlich und signifikant überschritten.

17 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 17 von 45 Die Differenzen in den HA und HSD der beiden Szenarien sind in Abbildung 6-7 und Abbildung 6-8 aufgezeigt. Der kombinierte Einfluss der Änderungen ist in den Differenzen im ZFI in Abbildung 6-9 dargestellt. Die Interpretation erfolgt äquivalent zu der Bewertung der UP der Zustände am Tag und in der Nacht in Kapitel 6.1. Am Tag (Abbildung 6-7) zeigt sich für Zp im Vergleich zu Zt, dass die Verlegung von Starts 10 auf Piste 16, die Einführung der Südstarts von Piste 16 aus sowie die allgemeine Zunahme der Starts ab Piste 16 den Bereich im Nordosten, Südwesten im Bereich Schlieren und Süden des Flughafens stärker belasten, während im Einflussbereich der Starts ab Piste 10 unmittelbar im Osten des Flugplatzes eine Verringerung der Belastung zu vermerken ist. Der Westen erfährt eine leichte Entlastung durch eine verringerte Anzahl Starts Richtung Westen ab Piste 28. Die geänderte Routenführung der Starts ab Piste 28 führt zudem zu einer Mehrbelastung im Westen (Bereich Wettingen und südlich davon), während der Südwesten (Bereich Dietikon) entlastet wird. In der Nacht (Abbildung 6-8) führt die Abnahme der Südlandungen zu einer Verringerung der Belastung im Süden, während die kompensierende Zunahme an Landungen auf Piste 28 den Osten stärker belastet. Bei den Starts nach Norden wird beim Zustand Zp die Ostschleife stärker belegt als bei Zt, die Westschleife hingegen weniger Somit wird der Nordosten stärker belastet, der Nordwesten hingegen entlastet. Zp enthält zudem mehr Starts auf Piste 16, was man in der Mehrbelastung des Gebiets im Südosten nahe des Flughafens erkennen kann. Schliesslich sind im Westen in unmittelbarer Nähe zum Flughafens die zusätzlichen Starts ab Piste 28 (Zp) sichtbar, sowie im Bereich von Würenlos die Südkurve der Starts 32/34 mit Destination im Osten. Es bleibt anzumerken dass in den Gebieten unmittelbar am Flughafen zudem die unterschiedlichen Beschleunigungsmodelle für die Berechnung der Zustände Zt und Zp die Ergebnisse beeinflussen (vgl. Kapitel 5.2 und 5.3). Das neue Beschleunigungsmodell (Zp) führt im Vergleich zum früheren Modell (Zt) zu einer rechnerischen Pegelerhöhung an den Pistenschwellen (Start-, Endpunkte). Die Mehrbelastung im Osten von Piste 28 (Abbildung 6-8) dürfte somit teilweise auch auf das Beschleunigungsmodell zurückzuführen zu sein. Bei der obigen Interpretation der Vergleiche ist zu berücksichtigen, alle Differenzen in den HA, HSD und ZFI zwischen den beiden Zuständen nicht signifikant sind. Tabelle 6-1 HA, HSD und ZFI der Zustände Zt und Zp gemäss offizieller Berechnung, d.h. unter Berücksichtigung passiver Schallschutzmassnahmen gemäss ZFI-VO [28]. Zustand Jahr HA HSD ZFI Zt '939 18'828 63'768 Zp '045 21'932 72'977 Veränderung absolut 6'105 3'104 9'209 Zp Zt prozentual 14% 16% 14% [ZFI_SIL2_vs_SIL1.xlsx / Übersicht]

18 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 18 von 45 Tabelle 6-2 HA, HSD und ZFI der Zustände Zt und Zp gemäss früherer Berechnung ohne Berücksichtigung passiver Schallschutzmassnahmen nach alter ZFI-Verordnung [27]. Zustand Jahr HSD HSD ZFI Zt '788 64'727 Zp '091 23'023 74'068 [ZFI_SIL2_vs_SIL1.xlsx / Übersicht] Abbildung 6-5 [HA_HSD_ZFI_SIL2_vs_SIL1_Zt.png] ZFI pro Hektare für Zt. Übersichtskarte PK500: Reproduziert mit Bewilligung von swisstopo (JA100116).

19 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Auftraggeber: Abbildung 6-6 Seite 19 von 45 Amt für Verkehr Bericht-Nr [HA_HSD_ZFI_SIL2_vs_SIL1_ZP.png] ZFI pro Hektare für Zp. Übersichtskarte PK500: Reproduziert mit Bewilligung von swisstopo (JA100116). Abbildung 6-7 [HA_HSD_ZFI_SIL2_vs_SIL1_DiffPlots_ha_zp-zt.png] Differenzen in den HA pro Hektare, Zustand Zp minus Zt. Übersichtskarte PK500: Reproduziert mit Bewilligung von swisstopo (JA100116).

20 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 20 von 45 Abbildung 6-8 [HA_HSD_ZFI_SIL2_vs_SIL1_DiffPlots_hsd_zp-zt.png] Differenzen in den HSD pro Hektare, Zustand Zp minus Zt. Übersichtskarte PK500: Reproduziert mit Bewilligung von swisstopo (JA100116). Abbildung 6-9 [HA_HSD_ZFI_SIL2_vs_SIL1_DiffPlots_zfi_zp-zt.png] Differenzen im ZFI pro Hektare, Zustand Zp minus Zt. Übersichtskarte PK500: Reproduziert mit Bewilligung von swisstopo (JA100116).

21 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 21 von HA, HSD und ZFI nach Stadtzürcher Quartieren und nach Himmelsrichtung (Quadranten) Im Februar 2013 veröffentlichte das Amt für Verkehr einen Kurzbericht mit Zusatzauswertungen zum ZFI der Jahre 2000 und 2005 bis 2011 [1], welche u.a. die HA, die HSD und den ZFI nach Zürcher Stadtquartiere sowie nach Himmelsrichtung um den Flughafen Zürich darstellte. Diese Auswertung wird seit dem Berichtsjahr 2012 weiter geführt. Zürcher Stadtquartiere: Die Unterteilung der Stadt Zürich in Quartiere (nicht zu verwechseln mit den Stadtkreisen 1 bis 12) richtet sich nach den Vorgaben des Statistischen Amts des Kantons Zürich. Diese Unterteilung erlaubt im Nahbereich rund um den Flughafen eine kleinräumige Darstellung der Resultate. Die Tabellen sind im Anhang (Kap. 9.6) dargestellt. Sie ergänzen die Tabellen der Kapitel 9.3 bis 9.5. Himmelsrichtung (Quadranten): Die Aufschlüsselung in die Himmelsrichtungen erlaubt es, die HA, HSD und den ZFI nicht nur innerhalb der jeweiligen Untersuchungsperimeter zu analysieren, sondern auch nach Himmelsrichtung. Dazu wurde das Untersuchungsgebiet in Quadraten mit Mittelpunkt Pistenkreuz (Flughafenbezugspunkt) unterteilt. Da es aufgrund der Ausrichtung des Pistensystems nicht angezeigt war, die Trennlinien der Quadranten genau in Nord-Süd- resp. Ost-West-Ausrichtung verlaufen zu lassen, wurde das "Fadenkreuz" so gedreht, dass die Trennlinien mittig zu den sich aus den Pistenkreuzen ergebenden Winkeln liegen. Mit dieser Darstellungsart wird erreicht, dass die in den jeweiligen Quadranten ausgewiesenen ZFI-Werte den darin vorherrschenden An- und Abflugrichtungen entsprechen. Abbildung 6-10 zeigt für den ZFI des Zustands Zp die Unterteilung des Gebietes um den Flughafen Zürich in die vier Quadranten. [Abbildung_ZFI_ZP_4Quadranten.mxd/png] Abbildung 6-10 ZFI pro Hektare des Betriebszustands Zp, unterteilt in die vier Quadranten. PK200: Reproduziert mit Bewilligung von swisstopo (JA100116). Abbildung 6-11 zeigt die prozentualen Anteile der vier Quadranten an den HA-, HSD- und ZFI-Werten. Die Summe von 100% entspricht den Absolutwerten in Abbildung 6-4 resp. Tabelle 6-1. Die meisten HA am Tag

22 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 22 von 45 befinden sich in den zweiten und dritten Quadranten. Für Zp ist der zweite Quadrant mehr belastet, bei Zt sind der zweite und dritte Quadrant ähnlich belastet. Hier spiegeln sich die Haupt-Startrichtungen nach Westen und Süden wider. Die Hauptlanderichtung von Norden (4. Quadrant) wirkt sich auf die HA hingegen eher wenig aus. Bei den HSD in der Nacht befinden sich hingegen die meisten Personen im ersten und vierten Quadranten für Zp (Starts Richtung Norden und Landungen von Osten), respektive im dritten und vierten Quadranten für Zt (Mehrnutzung der Westschleife für Nordstarts und weniger Landungen 28). Zum ZFI, welcher sich aus den HA des Tages und den HSD der Nacht zusammensetzt, tragen die vier Quadranten zu ähnlichen Teilen bei, wobei der zweite und dritte Quadrant (gegeben durch die Tagesbelastung) die grössten Beiträge zum ZFI liefern. HA HSD 100% 100% 90% 90% 80% 80% 70% 70% 60% 60% 50% 40% 30% 20% Q4 Q3 Q2 Q1 50% 40% 30% 20% Q4 Q3 Q2 Q1 10% 10% 0% 0% Zt Zp Zt Zp ZFI 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% Q4 Q3 Q2 Q1 10% 0% Zt Zp [ZFI_SIL2_VS_SIL1_4Quadranten_InOutAGL.xlsx / HA_HSD_ZFI_Quadr] Abbildung 6-11 Prozentuale Anteile der HA, HSD und des ZFI in den vier Quadranten (Q1 bis Q4) an den Gesamtzahlen gemäss Tabelle 6-1. Zahlenwerte: Kap. 9.7.

23 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 23 von Datengrundlagen, Literatur, Begriffe und Abkürzungen 7.1. Datengrundlagen [A] Flughafen Zürich AG, Bewegungsstatistiken in Excel für den ZFI: SIL14_Stammblatt_Var4-LVP_100_ xls SIL14_Var4-LVP_100_Bwst_EMPA_ xls SIL14_VarSIL1_100_Bwst_EMPA_ xls Datenlieferung per von S. Tschudin am und Literatur [1] AFV, Zürcher Fluglärm-Index (ZFI), Zusatzauswertungen zum Berichtsjahr 2011, Februar Volkswirtschaftsdirektion des Kantons Zürich, Amt für Verkehr (AFV), Zürich, [2] BAFU, Leitfaden zur Fluglärmermittlung. Vorgaben für die Lärmermittlung. Bundesamt für Umwelt (BAFU), Bundesamt für Zivilluftfahrt (BAZL), Bern, Switzerland, [3] Basner, M., U. Isermann, und A. Samel, Die Umsetzung der DLR-Studie in einer lärmmedizinischen Beurteilung für ein Nachtschutzkonzept. Zeitschrift für Lärmbekämpfung 52, [4] Basner, M., H. Buess, D. Elmenhorst, A. Gerlich, N. Luks, H. Maaß, L. Mawet, E.-W. Müller, U. Müller, G. Plath, J. Quehl, A. Samel, M. Schulze, M. Vejvoda, und J. Wenzel, Nachtfluglärmwirkungen, Band 1, Zusammenfassung. Forschungsbericht /D. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin, Köln, Deutschland. [5] BAZL und ARE, Zürich: Objektblatt vom (Gesamtbericht). [6] Empa, Flughafen Zürich, UVB Vorläufiges Betriebsreglement (Eingabe ), Fachbericht Fluglärm, Hauptuntersuchung Auswirkungen des Vorhabens auf den Menschen und die Umwelt. Bericht Nr. 427' Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), Abteilung Akustik / Lärmminderung, Dübendorf. [7] Empa, Zürcher Fluglärmindex ZFI, Berechnungsvorschrift. Version 2. Bericht Nr Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), Abteilung Akustik / Lärmminderung, Dübendorf, Switzerland, [8] Empa, Zürcher Fluglärmindex ZFI, Technische Umsetzung der Machbarkeitsstudie. Version 2. Bericht Nr. 441' Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), Abteilung Akustik / Lärmminderung, Dübendorf. [9] Empa, Flughafen Zürich, Sachplan Infrastruktur Luftfahrt (SIL), Berechnungen 2008 / Teilbericht 2: Fluglärmberechnungen der Varianten. Bericht Nr. 450' Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), Abteilung Akustik / Lärmminderung, Dübendorf, [10] Empa, Flughafen Zürich, Sachplan Infrastruktur Luftfahrt (SIL), Berechnungen 2008 / Teilbericht 1: Basissimulation Flugspuren. Bericht Nr. 450' Eidgenössische Materialprüfungsund Forschungsanstalt (Empa), Abteilung Akustik / Lärmminderung, Dübendorf, [11] Empa, FLULA2, Ein Verfahren zur Berechnung und Darstellung der Fluglärmbelastung. Technische Programm-Dokumentation. Version 4. Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), Abteilung Akustik / Lärmminderung, Dübendorf, 9eba-fda3adf17962.

24 Empa, Abteilung: Akustik / Lärmminderung Seite 24 von 45 [12] Empa, Flughafen Zürich, Sachplan Infrastruktur Luftfahrt (SIL), Berechnungen 2011 (Varianten Dübendorf). Teilbericht 1: Basissimulation Flugspuren. Bericht Nr. 459' Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), Abteilung Akustik/Lärmminderung, Dübendorf. [13] Empa, Flughafen Zürich, Sachplan Infrastruktur Luftfahrt (SIL), Berechnungen 2011 (Varianten Dübendorf). Teilbericht 2: Fluglärmberechnungen der Varianten. Bericht Nr. 459' Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), Abteilung Akustik/Lärmminderung, Dübendorf. [14] Empa, Flughafen Zürich, Betriebsreglementsänderung 2014, Fluglärmberechnungen nach Lärmschutz-Verordnung. Bericht Nr Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), Abteilung Akustik / Lärmminderung, Dübendorf. [15] Empa, Flughafen Zürich, Vorläufiges Betriebsreglement, Berechnung des genehmigten Lärms gemäss Bundesgerichtsentscheid. Bericht Nr. 461'852. Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), Abteilung Akustik / Lärmminderung, Dübendorf. [16] Empa, Flughafen Zürich, Betriebsreglementsänderung 2014, Zürcher Fluglärmindex ZFI gemäss ZFI-VO. Bericht Nr Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), Abteilung Akustik / Lärmminderung, Dübendorf. [17] Empa, Flughafen Zürich, Sachplan Infrastruktur Luftfahrt (SIL), Berechnungen Teilbericht 2: Fluglärmberechnungen der Varianten. Bericht Nr Eidgenössische Materialprüfungsund Forschungsanstalt (Empa), Abteilung Akustik/Lärmminderung, Dübendorf. [18] Empa, Flughafen Zürich, Sachplan Infrastruktur Luftfahrt (SIL), Berechnungen Teilbericht 1: Basissimulation Flugspuren. Bericht Nr Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), Abteilung Akustik/Lärmminderung, Dübendorf. [19] Empa, Flughafen Zürich, Fluglärmberechnungen zum SIL-Koordinationsprozess (SIL2), Berechnungen 2015, Variante 4-LVP. Teilbericht 2: Fluglärmberechnungen der Variante. Bericht Nr Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), Abteilung Akustik / Lärmminderung, Dübendorf. [20] Empa, Flughafen Zürich, Fluglärmberechnungen zum SIL-Koordinationsprozess (SIL2), Berechnungen 2015, Variante 4-LVP. Teilbericht 1: Basissimulation Flugspuren. Bericht Nr Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), Abteilung Akustik / Lärmminderung, Dübendorf. [21] Empa, Flughafen Zürich, Betriebsreglementsänderung 2016, Fluglärmberechnungen nach Lärmschutz-Verordnung. Bericht Nr Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), Abteilung Akustik / Lärmminderung, Dübendorf. [22] Isermann, U., K. Matschat, E.-A. Müller, und V. Nitsche, The effect of air traffic increase and phasing-out of stage 2 aircraft on the noise exposure around airports. in Proceedings of the 1989 International Conference on Noise Control Engineering (Inter-Noise 1989). Newport Beach, California: ISBN , available from Noise Control Foundation, Arlington Branch Poughkeepsie, NY [23] LSV, Lärmschutz-Verordnung (LSV) vom 15. Dezember 1986 (Stand am 1. Januar 2016). SR [24] Miedema, H.M.E. und C.G.M. Oudshoorn, Annoyance from transportation noise: relationships with exposure metrics DNL and DENL and their confidence intervals. Environmental Health Perspectives 109, [25] SIA, Norm SIA 181:2006 Bauwesen, SN , Schallschutz im Hochbau. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein (SIA), Zürich. [26] Thomann, G., Mess- und Berechnungsunsicherheit von Fluglärmbelastungen und ihre Konsequenzen. Dissertation, Diss. ETH Nr ETH Zürich, Zürich, Schweiz.