Durchführung der Lärmberechnung der Eisenbahnstrecken des Bundes im Rahmen der dritten Stufe der EG Umgebungslärmrichtlinie Projektübersicht Projektname: Fachgebiet: Auftraggeber: Eingesetzte Technologien: Durchführung der Lärmberechnung der Eisenbahnstrecken des Bundes im Rahmen der dritten Stufe der EG Umgebungslärmrichtlinie Lärm Eisenbahn-Bundesamt Disy Spatial-Workbench, Cadenza Desktop, Oracle, SoundPLAN, Java,... Zusammenfassung Bis Mitte 2017 wird Disy zusammen mit den Projektpartner Pyöry und Soundplan die Lärmberechnung der Eisenbahnstrecken des Bundes im Rahmen der dritten Stufe der EG Umgebungslärmrichtlinie durchführen. Dadurch kommt das Eisenbahn Bundesamt (EBA) den Verpflichtungen der Europäischen Union über die regelmäßige Berichterstattung zur Belastung der Bevölkerung nach. Hintergrund Die Europäische Union (EU) fordert seit 2002 in der EG-Richtlinie 2002/49/EG über die Bewertung und Bekämpfung von Umgebungslärm, der sog. EG-Umgebungslärmrichtlinie, eine regelmäßige Berichterstattung zur Belastung der Bevölkerung durch Umgebungslärm aus Straßen-, Schienen- und Luftverkehr. Für die Ausarbeitung von Lärmkarten an Schienenwegen von Eisenbahnen des Bundes ist das Eisenbahn-Bundesamt (EBA) gesetzlich zuständig. Das EBA hat die Aufsicht über 38.000 Kilometer Schienenwege in ganz Deutschland, auf denen jährlich über 2 Milliarden Fahrgäste befördert und über 300 Millionen Tonnen Güter transportiert werden. Auftragsgegenstand ist die Kartierung des Lärms, der dabei entsteht. Ziel Mit der Erstellung der Lärmkartierung für das EBA soll einerseits den Verpflichtungen der EG- Umgebungslärmrichtlinie nachgekommen werden und andererseits eine Basis für alle weiteren Schritte zur Lärmaktionsplanung geschaffen werden.
Umsetzung und Technik Die großen Datenmengen zur Eisenbahninfrastruktur, wie Gleisanlagen, Gebäuden, Schallschutzmauern und Fahrplandaten sowie die Gelände- und Landschaftsmodelle, Gemeindegrenzen und Einwohnerdaten des Bundesamt für Kartographie und Geodäsie lagen in unterschiedlichen Formaten und Qualitäten vor. Daher mussten die Daten aus den verschiedenen Quellen in einem ersten Schritt geprüft werden. Dies geschah größtenteils durch den Projektpartner Pöyry, ein Consulting- und Engineering-Unternehmen im Bereich Verkehrsinfrastrukturplanung. Bei dieser Prüfung wurden einige Fehler entdeckt, die bis 2017 behoben werden müssen. Parallel dazu wird in einem weiteren Schritt eine Datenaufbereitung vorgenommen, die dazu führen soll, dass die Daten in eine homogene, für die Lärmkartierung weiterverarbeitbare Form überführt werden. Im Ergebnis führt dies zu einem Schalltechnischen Modell (StM), das die Basis für die weiteren Berechnungen bildet. Bei der Erstellung des StM sollen alle Gleise, die von Außenstehenden als zusammengehörig wahrgenommen werden über automatisierte Rechenprozesse zu einem Verkehrsweg zusammengefasst werden. Für diese Prozesse entwickelte Disy die Spatial Workbench. Die Spatial Workbench wurde zur Ablaufsteuerung der vielen und parallel laufenden Prozesse genutzt. Bei dieser Vorgehensweise werden die Daten nicht mehr manuell durch die einzelnen Verarbeitungsschritte geführt, sondern es wird auf Basis von Software ein System aufgebaut, das die Datenverarbeitung zu über 95% automatisiert durchführt. Die eigentliche Lärmberechnung erfolgt auf Grundlage des StM. Dazu stellt Disy die Datenbank mit den homogenisierten Daten zur Verfügung und der zweite Projektpartner das Ingenieurbüro Soundplan mit einem Schwerpunkt im Bereich Lärmschutz und Hersteller der gleichnamigen Software übernimmt die Lärmberechnung. Die Ergebnisse in Form von Rasterlärmkarten, Gebäudelärmkarten und diversen Tabellen werden von Disy nochmals aufbereitet und dann an das EBA weitergegeben. Abbildungen Abb. 1: Gleisgeometrie, Schallschutzwände, Gebäude- und Geländemodell werden benötigt, damit der Umgebungslärm berechnet und am Ende in Lärmkarten visualisiert werden kann.
Abb. 2: Das Prinzip der Disy Spatial Workbench ist mit einer Kugelbahn vergleichbar: Dort wo die Kugelbahn schon fertig gebaut ist, können Datensätze verarbeitet werden; müssen fehlende Verarbeitungsprozesse noch programmiert werden, werden die Datensätze so lange geparkt. Abb. 3: Die Disy Spatial Workbench arbeitet nach dem Grundprinzip, dass die Daten so lange wie möglich in der Datenbank gehalten werden. In der Disy Spatial Workbench sind über 300 PL- und SQL-Algorithmen, Java-Code, GeoTools und viel Experten-Know-how zusammengefasst.
Abb. 4: Das Ergebnis der Lärmkartierung: Die Lärmkarten mit der flächenhaften Isophonendarstellung der Lärmindizes für die Schienenwegen von Eisenbahnen des Bundes. Sie sind die solide Basis für alle weiteren nötigen Schritte der Lärmaktionsplanung.
Abb. 4.: Abfolge der Arbeitsschritte im Projekt mit der Aufgabenverteilung zwischen den Projektpartnern