Belästigungsreaktionen der Bevölkerung - Erfahrungen vom Ausbau des Frankfurter Flughafens -

Belästigungsreaktionen der Bevölkerung - Erfahrungen vom Ausbau des Frankfurter Flughafens - Herbstworkshop des DEGA Fachaussschusses Lärm Wirkungen und Schutz, Berlin, 9. 10. Nov. 2012 Dirk Schreckenberg ZEUS GmbH Zentrum für angewandte Psychologie, Umwelt und Sozialforschung 58093 Hagen

Agenda 1. Chronik des Ausbaus des Frankfurter Flughafens 2. Expositions Wirkungskurve(n) zur Fluglärmbelästigung 3. Einflussfaktoren der Fluglärmbelästigung Akustische und nicht akustische Faktoren Flugbetriebliche Faktoren 4. Passiver und aktiver Schallschutz, wirkungsbezogene Fluglärmindices 5. Ausblick 2

Ausbau des Frankfurter Flughafens A380 Werft neue Landebahn Terminalerweiterung runways 07/25 A380 dockyard runway 18 west New Terminal 3 rot = Flughafenerweiterung Kapazitätsanstieg: 83 120 Flugbewegungen pro Stunde 3

Chronik des Ausbaus des Frankfurter Flughafens Planungsrechtlicher Ablauf & Mediationsprozess 24 Personen: Mediatioren (Hänsch, Niethammer, Oeser), Gemeinden (Darmstadt, Flörsheim, Frankfurt, Kelsterbach, Mörfelden Walldorf, Neu Isenburg, Offenbach, Raunheim, Wiesbaden), BI (Offenbacher VereinIgung g. d. Fluglärm), Luftfahrt (BARIG, FAG, DFS, Lufthansa ), reg. Wirtschaft (IHK, VhU), Gewerkschaften (DAG, ÖTV), Ministerien (BMVBW, HM WVL/ULF) 4

Chronik des Ausbaus des Frankfurter Flughafens Entscheidungsabläufe zur "Mediationsnacht" 1. Optimierung des bestehenden Systems 2. Kapazitätssteigerung durch Flughafenausbau 3. Nachtflugverbot 23 5h 4. Antilärm Pakt 5. Regionales Dialogforum PFB vom 18.12.2007 22 6h: bis 150 geplante Flüge 23 5h: bis 17 geplante Flüge VGH Kassel Beschluss vorläufiges Nachtflugverbot 23 5h ab 31.10.2011 BVerwG Urteil, 13.03.2012 23 5h Nachtflugverbot 22/23 5/6h bis 133 Flüge 5

Chronik des Ausbaus des Frankfurter Flughafens Reg. Dialogforum Flughafen Frankfurt, Anti Lärm Pakt [ ] 4. Antilärm Pakt 5. Regionales Dialogforum RDF setzt Dialog zum Ausbau fort, beauftragt eine Vielzahl von Gutachten und Studien zur Klärung der Ausbaufolgen "RDF Belästigungsstudie" (2004 06) Feldstudie zur Fluglärmwirkung auf Belästigung und Lebensqualität RDF schlägt Antilärm Pakt vor (September 2007). Obergrenze Lärmwirkung Aktive Schallschutzmaßnahmen Wenn Ausnahme Nachtflugverbot, dann in Kombination mit 10% Reduktion in Lärmwirkung Wirkungsbezogene Fluglärmindices 6

Chronik des Ausbaus des Frankfurter Flughafens Lärmwirkungsgutachten/ studien 7

Lärmbelästigung in Deutschland Hessen RB Darmstadt ISO/TS 15666: Wie stark haben Sie sich in den letzten 12 Monaten durch den Lärm von [ Quelle ] insgesamt gestört oder belästigt gefühlt? (1) überhaupt nicht (2) etwas (3) mittelmäßig (4) stark (5) äußerst 5 Anteil Lärmbelästigter mittelmäßig (3) bis äußerst (5) belästigt Lärm durch Deutschland 2006 Hessen 2006 RB Darmst. 2006 33% 26% 26% 17% 21% 30% Lärmbelästigung Bundes und landesweit (Hessen) ist der Straßenverkehr die Lärmquelle Nr. 1 Im RB Darmstadt ist es der Flugverkehr Quellen: UBA 2006, HMULV, 2006 9

Internationaler Vergleich des Prozentanteils hoch Fluglärmbelästigter (%HA) r Frankfurt =.41 highly annoyed by aircraft noise EU-Kurve (EC/WG2, 2002, Miedema/Oudshoorn, 2001: basiert auf einer Metaanalyse von 19 Feldstudien mit insgesamt 27.081 Probanden Originaldaten von 1965-1992 Quelle: Schreckenberg et al. 2010 10

Zunahme der Fluglärmbelästigung im Zeitverlauf 11

Zunahme der Fluglärmbelästigung im Zeitverlauf Prozentanteil durch Fluglärm belästigter Personen gering belästigt belästigt hoch belästigt "LA little annoyed" "A annoyed" "HA highly annoyed Neuere Studien 1996 2005 (n=7) Neuere Studien 1996 2005 (n=7) Neuere Studien 1996 2005 (n=7) 55 db 65 db Anstieg der Belästigung mit Charakteristiken der Methodik der Wirkungserfassung allein nicht begründbar 25% HA Ältere Studien 1967 1992 (n=20) Ältere Studien 1967 1992 (n=20) Ältere Studien 1967 1992 (n=20) L den [db] L den [db] L den [db] Quelle: Janssen, S., Vos, H. (2009). A comparison of recent surveys to aircraft noise exposure-response relationships. Delft/NL: TNO report No. 034-DTM-2009-01799. 12

Faktoren der Fluglärmbelästigung Akustisch: Sowohl (mittlere) Maximalpegel als auch die Zahl der Überflüge spielen für die Fluglärmbelästigung eine wesentliche Rolle. Die engsten Zusammenhänge zeigen sich mit dem Dauerschallpegel Zeitlich (tagsüber): Belästigung ist in den Tages /Nachtrandstunden höher als in den übrigen Tagesstunden Nicht akustisch: Quellenbezogene Einstellungen Diurnal variation of annoyance 14 db 12 db 10 db 8 db 6 db 4 db 2 db 0 db -2 db -4 db -6 db -8 db -10 db Zurich Frankfurt less annoyed more annoyed Erwartungen zum Ausbau -12 db 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 individuelle Lärmempfindlichkeit Hour of day t Soziodemographie hat keinen bzw. marginalen Einfluss Quelle: Brink M, Thomann G, Basner M, Schreckenberg D. (under review). Aircraft noise indexes for effect oriented noise assessment an introduction. Acta Acustica united with Acustica 15

Einflussfaktoren der Lärmbelästigung Personen-bezogene Faktoren Akustik: Mittelungspegel Beurteilungspegel ~ bis 33% Lärmbelästigung Situative Faktoren Umweltmerkmale 16

Einflussfaktoren der Lärmbelästigung Personen-bezogene Faktoren Akustik: Mittelungspegel Beurteilungspegel ~ bis 33% Lärmbelästigung Situative Faktoren Umweltmerkmale 17

Allgemeine Zeitung Mainz 07.09.12 11.09.12 "60 bis 70 Prozent des Fluglärms sind psychische Wahrnehmung, 30 bis 40 Prozent das objektiv Messbare. Das ist das, was Mediziner heute dazu sagen." 18

Einflussfaktoren der Lärmbelästigung Personen-bezogene Faktoren Akustik: Mittelungspegel Beurteilungspegel Weitere (psycho-) akustische Belastungsgrößen: Anzahl, Pausen, Spitzenpegel, Pegelanstieg, Psychoakustik, (Schärfe, Tonhaltigkeit, Rauhigkeit, ), etc. ~ bis 33%? Situative Faktoren Umweltmerkmale? Lärmbelästigung Messfehler ~ 33% 19

Akustische und nicht akustische Faktoren der Lärmbelästigung Nicht akustische Faktoren tragen zur Lärmbelästigung bei. Als Faustregel wird oft zitiert: "Ein Drittel der Lärmbelästigung wird durch akustische Faktoren erklärt" Diese Faustregel ist missverständlich. Richtig: Mittelungspegel (L Aeq, L dn, L den ) erklären jeweils als Einzelmaß ca. 20 33% der Varianz der Lärmbelästigung. Unter den übrigen Faktoren befinden sich neben nicht akustischen Faktoren auch weitere akustische Einflüsse, die vom Dauerschallpegel nur unzureichend erfasst werden. 20

Trotzdem: Lärmbelästigung ist mehr als nur das Resultat einer physikalischen Einwirkung Natürliche physikalische Einwirkung Von Menschen verursachte physikalische Einwirkung Selbst verursachte physikalische Einwirkung Bildquelle (Bild links/rechts): Beatrijs van den Bos, www.beatrijsvandenbos.nl in Maris, E. (2008). The Social Side of Noise Annoyance. Dissertation Universität Leiden. 21

Ausbauwirkungen: Effekte von Erwartungen zu Ausbaufolgen Personen mit höherer negativer Erwartung bzgl. der Folgen des Flughafenausbaus für die Wohnsituation sind stärker durch Fluglärm belästigt berichten eine geringere psychische Gesundheit haben eine geringere Schlafqualität Fluglärmbelästigung Psychische Lebensqualität Schlafqualität 5 4 Verschlechterung nach Ausbau 60 55 Gleich/Verbesserung nach Ausbau 5,5 5,0 Verschlechterung nach Ausbau 4,5 3 2 1 Gleich/Verbesserung nach Ausbau < 45 db 45-50 50-55 55-60 >= 60 L Aeq,6 22h [db] 50 45 40 Verschlechterung nach Ausbau < 45 45-50 50-55 55-60 >= 60 L Aeq,6 22h [db] 4,0 3,5 3,0 2,5 Gleich/Verbesserung nach Ausbau < 40 40-45 45-50 50-55 >= 55 L Aeq,22 6h [db] 22

Fluglärmbelästigung und flugverkehrsbezogene Befürchtungen 5 Tages-Dauerschallpegel L Aeq,16h [db] < 45 45-55 > 55 Immobilienwertverlust Belästigung durch Fluglärm 1:überhaupt nicht - 5: äußerst 4 3 2 1 geringe Überflughöhen Gefahr eines Flugzeugabsturzes Gesundheitsbeeinträchtigung wg. des Kerosins Ausmaß der Befürchtung von... Quelle: Schreckenberg & Meis 2006 23

Fluglärmbelästigung und Vertrauen, dass sich Verantwortliche um Lärmschutz bemühen 5 LAeq,16h [db] < 45 45-55 > 55 Vertrauen in... Industrie am Flughafen Belästigung durch Fluglärm 1:überhaupt nicht - 5: äußerst 4 3 2 1 Flugzeughersteller Fluglinien Flughafenbetreiber Kommunalverwaltung Landesregierung Fluglärmbeauftragter Vertrauen in das Bemühen von Luftfahrt, Politik/Verwaltung Quelle: Schreckenberg & Meis 2006 24

Erfassung akuter stündlicher Fluglärmbelästigung mittels Palm Handheld (PDA) Piep, piep! Belästigung Aufenthaltsort Aktivität Fensterstellung Wie stark haben Sie sich in der letzten Stunde durch Lärm vom Flugverkehr gestört oder belästigt gefühlt? weiter Wo haben Sie sich in der letzten Stunde überwiegend aufgehalten? weiter Was haben Sie in der letzten Stunde überwiegend gemacht? weiter Wie war die überwiegende Fensterstellung in der letzten Stunde? weiter n = 200 4 Tage äußerst stark mittelmäßig etwas überhaupt nicht Im Haus / Wohnung ums Haus außer Haus Haus-/Gartenarbeit/kochen Fernsehen/Musik gehört Entspannen/dösen/schlafen Mich unterhalten/tel. Konzentrieren/lesen Mahlzeit zu sich nehmen geöffnet gekippt geschlossen stündlich zw. 8h - 23h Quelle: Schreckenberg & Schuemer 2010 26

Belästigungswirkung der Art des Flugbetriebs am Immissionspunkt (Starts, Landungen, beides) Fluglärmbelästigung Stündl. Fluglärmbelästigung in Abh. vom L Aeq,1h und Art des Flugbetriebs (Stunden mit Starts UND Landungen vs. Stunden mit entweder nur Starts ODER nur Landungen) Beides (Starts+Landungen, 3108 Std., 30,5%) Nur Starts bzw. Landungen, 7087 Std., 69,5%) Stdl. Fluglärmbelästigung ist höher in Stunden mit sowohl Starts als auch Landungen arrivals and departures im Vergleich zu Stunden mit entweder nur Starts oder nur Landungen Signifikanztests LAeq,1h: F[4;4966] = 138.4; p <.000 Art des Flugbetriebs: F[1;5343] = 68.3; p <.000 LAeq,1h * Art d. Flugbetriebs: F[4;4959] = 5.8; p <.000 27

Fensterstellung in warmen Jahreszeiten Selbst in verlärmten Wohngebieten haben die meisten Anwohner die Fenster üblicherweise geöffnet bzw. gekippt. Anwohner mit überwiegend geschlossenen Fenstern berichten stärkere Lärmbelästigungen und Schlafstörungen 100% 90% 80% windows Fenster open/half open geöffnet - Tag day windows Fenster open/half open geöffnet - Nacht night 5 Fluglärmbelästigung Fenster zu 5 Berichtete Schlafstörungen 70% 4 4 60% 50% 40% 3 gekippt Fenster offen 3 Fenster zu 30% 2 2 offen 20% Fenster gekippt 10% 0% < 40 40 45 45 50 50 55 55 60 1 L Aeq,06 22h, außen < 45 db 45-50 50-55 55-60 >= 60 1 L Aeq,22 06h, außen < 40 db 40-45 45-50 50-55 >= 55 LAeq,06 22h / LAeq,22 06h [db] Quelle: Schreckenberg & Meis 2006 29

Erlebtes Raumklima vs. Fensterstellung im Schlafraum (SZ) Befragung im Auftrag der Stadt Raunheim, 2010 5 Wahrgenommenes Raumklima im SZ (1) nicht... (5) sehr angenehm n=765 4 3 3,0 3,4 3,6 (c) Google Maps ~15.000 Ew., ca. 8 km westl. vom Flughafen FRA Fluglärm (2005): L Aeq,Tag : 50 60 db West 60 70 db Ost L Aeq,Nacht :40 50 db West 55 65 db Ost 765 Befragungen zur Fluglärmbelästigung und Akzeptanz des passiven Schallschutzes Inanspruchnahme Schallschutzfinanzierung: 65% der Eigentümer, 33% der Mieter Quelle: Schreckenberg (2010). Akzeptanz und Nutzung passiver Schallschutzmaßnahmen (Schallschutzfenster, Belüftungsvorrichtungen). Fortschritte der Akustik, DAGA 2010, Düsseldorf. 2 1 5 4 3 2 1 Übliche Fensterstellung nachts im SZ geschlossen gekippt geöffnet n=486 37% 32% 30% 3,5 3,1 Nutzung der Belüftungsvorrichtung 48% 52% nein ja 30

Belästigung und Schlafstörungen durch Fluglärm, Schlaferholung Befragung im Auftrag der Stadt Raunheim, 2010 n = 765 Fensterstellung im SZ Nutzung Lüfter Raumklima angenehm Fluglärmbelästigung gesamt 3,5 3,3 3,8 *** 3,7 3,5 *** 3,1 3,3 3,6 4,2 4,2 *** Fluglärmassoziierte Schlafstörung 2,6 2,4 2,9 *** 2,8 2,5 *** 2,1 2,3 2,7 3,3 3,7 *** Erholsamkeit des Schlafs 3,1 3,2 3,3 n.s. 3,1 3,2 *** 3,7 3,2 3,3 2,6 2,5 *** 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 (überhaupt) nicht äußerst sehr (überhaupt) nicht äußerst sehr (überhaupt) nicht äußerst sehr Quelle: Schreckenberg (2010). Akzeptanz und Nutzung passiver Schallschutzmaßnahmen (Schallschutzfenster, Belüftungsvorrichtungen). Fortschritte der Akustik, DAGA 2010, Düsseldorf. 31

Thermischer Komfort: Unbehaglichkeit in Abhängigkeit von Baustandard und Lüftungsverhalten PPD Index (Predicted Percentage of Dissatisfied) 70 60 50 40 30 20 10 0 38,6 Thermische Unbehaglichkeit in Abhängigkeit von Baustandard und Lüftungsverhalten Nacht, Fensterlüftung, ohne Sonnenschutz Nacht, Fensterlüftung, mit Sonnenschutz Nacht, Ventilatorlüftung, ohne Sonnenschutz Nacht, Ventilatorlüftung, mit Sonnenschutz 48,5 40,8 41,3 33,4 34,3 52,6 42,4 60,0 61,3 43,5 44,8 42,2 43,7 36,0 35,5 1930 1960 1984 EnEV 2009 Passivhaus Baujahr / Baustandard 38,3 31,3 52,9 33,9 Kenngrößen thermischer Simulation Außenlufttemperatur, Sonneneinstrahlung Sonnenhöhe und Azimut Wärmeleitfähigkeit und spezifische Wärmespeicherkapazität von Baustoffen langwelliger Strahlungsaustausch innen / außen Transmissions und Absorptionsgrade von Bauteiloberflächen Wärmeabgabe von Geräten und Personen konvektiver Wärmeu bergang innen / außen intensive Raumlüftung bei hohen Raumlufttemperaturen Einsatz von Sonnenschutzelementen Quelle: Otto, F. Mueller, L. (2011). Untersuchung des sommerlichen Wärmeverhaltens von Wohnräumen in Raunheim. Gutachten im Auftrag der Stadt Raunheim. Kassel: Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.v.. 32

Thermischer Komfort: Unbehaglichkeit in Abhängigkeit von Baustandard und Lüftungsverhalten PPD Index (Predicted Percentage of Dissatisfied) 70 60 50 40 30 20 10 0 Thermische Unbehaglichkeit in Abhängigkeit von Auch Baustandard das in Simulationsmodellen und Lüftungsverhaltenermittelte objektivierte Raumklima ist in Wohnsituationen, in denen eine Ventilator Sonnenhöhe und Azimut Nacht, Fensterlüftung, ohne Sonnenschutz Nacht, anstelle Fensterlüftung, einer mit Sonnenschutz Fensterlüftung erfolgt, ungünstiger. Wärmeleitfähigkeit und spezifische Wärmespeicherkapazität von Nacht, Ventilatorlüftung, ohne Sonnenschutz Nacht, Das Ventilatorlüftung, erlebte mit Raumklima Sonnenschutz fließt in die Beurteilung der Baustoffen 60,0 61,3 fluglärmbedingten Belästigung und Störungen des Schlafs mit langwelliger ein. Strahlungsaustausch innen / außen 52,6 52,9 48,5 43,5 44,8 40,8 41,3 42,4 42,2 43,7 Auch wenn passive Schallschutzmaßnahmen (Schallschutzfenster, Transmissions und 38,6 38,3 36,0 Absorptionsgrade von 33,4 34,3 35,5 Lüfter) Außengeräusche gut dämmen, können sie 33,9 31,3 Bauteiloberflächen aktive Schallschutzmaßnahmen nicht ersetzen. 1930 1960 1984 EnEV 2009 Passivhaus Baujahr / Baustandard Kenngrößen thermischer Simulation Außenlufttemperatur, Sonneneinstrahlung Wärmeabgabe von Geräten und Personen konvektiver Wärmeu bergang innen / außen intensive Raumlüftung bei hohen Raumlufttemperaturen Einsatz von Sonnenschutzelementen Quelle: Otto, F. Mueller, L. (2011). Untersuchung des sommerlichen Wärmeverhaltens von Wohnräumen in Raunheim. Gutachten im Auftrag der Stadt Raunheim. Kassel: Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.v.. 33

Umsetzung des Antilärm Pakts: FFR Gremium ExpASS Aktiver Schallschutz FFR: ExpASS Identifiziert und prüft Maßnahmen des Aktiven Schallschutzes Bewertung mittels wirkungsbezogener Fluglärmindices 34

Sieben auf einen Streich Erste Paket von 7 Maßnahmen des akt. Schallschutzes Maßnahme Umrüstung der Boeing 737 Flotte der Lufthansa Vertikale Optimierung von Abflugverfahren Optimierung beim Betriebsrichtungswechsel je nach Rückenwind Segmented RNAV (GPS) Approach Dedicated Runways Operations (DROps) Optimierung kontinuierlicher Sinkflug (CDA/CDO) Anhebung Anflugwinkels auf 3,2 auf der NW Bahn Erläuterung Entlastung durch niedrigere Lärmemissionen; Wirkung Tag und Nacht / An und Abflug Begrenzung der Abfluggeschwindigkeit auf den ersten 6 NM; steileres Steigen bei gleicher Schubkraft; mehr Abstand zu den Betroffenen Bessere Ausnutzung der Rückenwindkomponente von 5 kts, Erhöhung auf 7 kts; Reduzierung von BR07; Schaffung von Lärmpausen; Umverteilung zu Gunsten der Kommunen im Westen; Wirkung Tag/ Nacht / An und Abflug Entlastung von Besiedlungszentren durch Verlagerung, Kopplung mit CDA Anflug, insgesamt weniger Betroffene. Wirkung in verkehrsarmen Zeiten in der Nacht / Anflug Gezielte Nutzung von Start /Landebahnen und Abflugrouten in verkehrsarmen Zeiten; Entlastung durch Verlagerung / Konzentration und Lärmpausen. Wirkung in verkehrsarmen Zeiten in der Nacht/Abflug Entlastung durch kontinuierliches Sinkflugprofil mit höherem Abstand und/ oder geringerer Schubleistung. Wirkung in verkehrsarmen Zeiten in der Nacht / Anflug Mittelfristig zeitliche Ausweitung angestrebt Entlastung durch steileren Anflug und größeren Abstand erwartet Wirkung Tag und Nacht/Anflug zu mehr als 90% aller Wetterbedingungen erwartet, keine Rückenwindlandungen Quelle: ExpASS (2012). Bericht über die Ergebnisse zum Monitoring des 1. Maßnahmenpakets Aktiver Schallschutz am Flughafen Frankfurt/Main. Berichtszeitraum: Juni 2010 Mai 2012. Kelsterbach: FFR/UNH. http://www.forum flughafen region.de/forum/expertengremium aktiver schallschutz/monitoringberichtmassnahmenpaketaktiverschallschutz/ 35

FTI/FNI: Zwei wirkungsbezogene Fluglärmindices als Bewertungsinstrumente für den aktiven Schallschutz Untersuchungsgebiete Tag (06 22h): Innerhalb 53 db L paeq Kontur Nacht (22 06h): Gebiet mit mind. 0,75 AWR p. P./Nacht Einwohnerzahl Fluglärmexposition Expositions Wirkungsbeziehung Einwohnerzahl Fluglärmexposition Expositions Wirkungsbeziehung N pop L paeq,06 22h RDF Belästigungsstudie 2005 N pop Einzelereignisse mit L AS,max DLR Schlafstudie 2004 FTI = N pop, i HA ( L paeq, 06 22 h, i 100 ) N = N AWR, i = PAWR ( LAS,max, ij + D) FNI N pop, i N AWR, i i j= 1 Frankfurter Tag Index FTI Anzahl hoch fluglärmbelästigter Personen (HA) Frankfurter Nacht Index FNI Anzahl von Aufwachreaktionen (AWR) 36

Ausblick: Wirkungsmonitoring zum Verkehrslärm am Frankfurter Flughafen 2011 2014 Kombi von Längs /Querschnittsstudien Verkehrslärmberechnungen, messungen Befragungen KK Datenanalyse physiologische Messungen psychologische Testverfahren Noise Related Annoyance, cognition, and Health Belästigung & Lebensqualität Gesundheit Entwicklung 38

Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Dirk Schreckenberg schreckenberg@zeusgmbh.de Tel.: 02331-47 87 194 39