ACUMET - Analyse und Berücksichtigung des Einflusses der Meteorologie auf die Schallausbreitung von Bahn- und Straßenverkehrslärm

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Neben der Schallemission durch vorbeifahrende Fahrzeuge auf Straßen- und Schienenstrecken hängt die Schallimmission von der Schallausbreitung in der Atmosphäre ab. Schallwellen breiten sich dabei im Medium Luft aus und werden maßgeblich durch physikalisch beschreibbare meteorologische Bedingungen beeinflusst.

Die wichtigsten identifizierten Parameter sind dabei

• Windgeschwindigkeit,
• Windrichtung und
• Lufttemperatur.

Wesentlich sind dabei aber nicht primär deren absolute Größe, sondern vielmehr deren Veränderung (Gradient) mit steigender Höhe. Diese bewirken nämlich auch einen Gradienten der effektiven Schallgeschwindigkeit, welcher wiederum Schallwellen nach unten oder oben „brechen" kann. Dies führt zu ausbreitungsgünstigen („lauten") versus ausbreitungsungünstigen („leiseren") Bedingungen.

Eine klassische ausbreitungsgünstige Situation ist die bodennahe Inversion in einer windstillen Nacht, die zu einem ausgeprägten Temperaturgradienten und damit Schallgeschwindigkeitsgradienten führt. Die Mitwindsituation ist zwar grundsätzlich Ursache für entsprechende Windgeschwindigkeitsgradienten, muss aber immer im Zusammenhang mit dem Temperaturgradienten betrachtet werden. Relevant ist auch die Windrichtung in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung von jedem relevanten Streckenabschnitt zum Immissionspunkt.

Während Schallpegelmessungen in weiterem Abstand zum Verkehrsträger nur unter detaillierter Betrachtung der meteorologischen Bedingungen annähernd reproduzierbare Ergebnisse liefern, ermöglichen Berechnungen die Angabe von Immissionswerten unter standardisierten Bedingungen.

Problem

Meteorologische Bedingungen beeinflussen die Schallausbreitung und damit die Schallimmissionspegel im größeren Abstand von der Schallquelle (Autobahn oder Eisenbahn). Die dadurch bedingten Variationen sind zu quantifizieren und jene physikalischen Parameter zu identifizieren, welche die meteorologische Situation hinsichtlich der Schallausbreitung am besten beschreiben.

Gewählte Methodik

Mittels eines experimentellen Ansatzes an vier Messorten entlang von Straßen- und Schienenstrecken wurden meteorologische Parameter gemessen, entsprechend interpretiert und mit der Schallpegeldifferenz zwischen emissionsnahen und in der Entfernung liegenden Messpunkten korreliert.

Ergebnisse

Der aus gemessenen Wind- und Temperaturdaten in definierten Höhen berechnete Gradient der effektiven Schallgeschwindigkeit ergibt einen geeigneten Parameter zur Einteilung einer Situation in ausbreitungsgünstig oder ausbreitungsungünstig.

Schlussfolgerungen

Berechnungen ergeben Immissionswerte für definierte Ausbreitungsbedingungen, während Messergebnisse nur durch meteorologische Klassifizierung und eingeschränkt verwendet werden können.

• ZT Büro Dr. Kirisits, Dr. Christian Kirisits
• Universität für Bodenkultur Wien - Meteorologie, Univ. Prof. Dr. Erich Mursch-Radlgruber

ZT Büro Dr. Kirisits
Dr. Christian Kirisits
Tel.: +43 (676) 353 5249
E-Mail: christian.kirisits@akustik-kiri.at

Dieses Projekt wurde finanziert von bmvit, ÖBB und ASFiNAG im Rahmen von VIF2013.

Weiterführende Informationen finden Sie im Infonetz der FFG.