mini|Lärmschutzmaßnahmen an Straßen sind zum festen Bestandteil des Landschaftsbildes geworden. Maßnahmen wie etwa die Bündelung von Straßen- und Bahntrassen sowie die Errichtung von Lärmschutzwänden reduzieren die Schalleinwirkungen auf die Umwelt wesentlich. mini|Verkehrslärmmessung in Dresden (1972)
Mit Straßenverkehrslärm (auch kurz Straßenlärm) wird der gesamte vom Straßenverkehr erzeugte Lärm bezeichnet. Dazu sind vor allem die von Personen- und Lastkraftwagen sowie motorisierten Zweirädern und Straßenbahnen erzeugten Geräusche zu rechnen. Schall entsteht u. a. durch Rollgeräusche von Reifen bzw. Schienenlaufrädern, die Fahrzeugumströmung, Antriebe sowie Warneinrichtungen. Eine geringere Rolle spielt der Baustellenlärm durch Baustellenfahrzeuge und Baumaschinen. Der Straßenverkehrslärm ist in den Industrieländern die bei weitem stärkste Quelle der Lärmbelastung. mini|Verkehrslärm am Wiener Gürtel (2023)
Grundlagen Lärm entsteht entweder direkt durch Luftverwirbelungen oder das Auftreffen von verwirbelter Luft auf Oberflächen (Aeroakustik) oder indirekt über Körperschall in schwingungserregten Körpern, deren Oberflächen den Schall in die Umgebung abstrahlen. Druckschwankungen in der Luft, welche etwa durch Straßenverkehrslärm entstehen, werden vom menschlichen Ohr wahrgenommen. Um dabei die Stärke des Schalls angeben zu können, wird der so genannte Schalldruckpegel in der Einheit dB am Immissionsort ermittelt.
Der Schalldruckpegel ist jedoch kein Maß, das die Wahrnehmung von Schallereignissen beschreibt. Daher sind auch psychoakustische Zusammenhänge bei der Beurteilung von Straßenverkehrslärm zu berücksichtigen. In Deutschland wird der Straßenverkehrslärm nur berechnet und nicht gemessen.Frank M. Rauch: Lärmschutz im Spannungsdreieck: Betroffenheit zwischen Gesetz und Politik. In: Zeitschrift für Immissionsschutz, Heft 2/2015, Seite 72 ff.
Für das Verständnis und die Beurteilung von Straßenverkehrslärm ist die Kenntnis von Regeln zur Berechnung von Schalldruckpegeln unverzichtbar. Der Schalldruckpegel ist eine logarithmische Größe, es sind daher besondere Berechnungsregeln zu beachten. Der menschliche Sinneseindruck verläuft in etwa logarithmisch zur Intensität des physikalischen Reizes (Weber-Fechner-Gesetz). Damit entspricht der Pegel der einwirkenden physikalischen Größe linear dem menschlichen Empfinden. Die Wahrnehmung durch den Menschen ist auch von der Frequenz (Tonhöhe bei Geräuschen) abhängig. Daher wird im deutschen Sprachraum und teilweise in ganz Europa der sogenannte A-bewertete Pegel verwendet, der an der Schreibweise dB(A) zu erkennen ist und das menschliche Hörempfinden ansatzweise berücksichtigt, siehe dazu Frequenzbewertung. Aus den mit einem Schallpegelmesser gemessenen Schalldruckpegeln wird in vielen Fällen ein zeitlicher Mittelwert, ein äquivalenter Dauerschallpegel LAeq,T, berechnet. Besondere Geräuscheigenschaften wie Impuls-, Ton- oder Informationshaltigkeit werden dadurch der Beurteilung entzogen.Verursacher von Lärm, Österreichisches Umweltbundesamt. Ein einzelnes lautes Motorrad in der ruhigen Nacht kann Schläfer aus dem Schlaf hochfahren lassen, der gemittelte Dauerschallpegel über eine Stunde wird dadurch aber nur gering beeinflusst, störende Einzellärmquellen können so „verharmlost“ werden.
Folgende Kennwerte der Schallwahrnehmung lassen sich feststellen:Wolfgang Pietzsch: Straßenplanung, Werner Verlag, ISBN 3-8041-2949-8, S. 226 ff. Eine Verdoppelung der Schallleistung (z. B. zwei identische, inkohärent schwingende Schallquellen statt einer) bewirkt eine Erhöhung des Schalldruckpegels um 3 dB(A). Das bedeutet, sollte sich das Verkehrsaufkommen verdoppeln, führt das zu einer Schalldruckpegelerhöhung von 3 dB(A). Um eine gefühlte Lautstärkeverdoppelung oder Lautstärkehalbierung hervorzurufen, muss der Schalldruckpegel um etwa 10 dB(A) erhöht oder gesenkt werden. Wird der Abstand zur Schallquelle verdoppelt, hat dies im Freien eine Schalldruckpegelverringerung von 6 dB(A) zur Folge. Umgekehrt gilt, dass bei einer Halbierung des Abstandes zur Schallquelle mit einer Erhöhung um 6 dB(A) zu rechnen ist. Dies gilt für Punktschallquellen wie einzelne Fahrzeuge. Viel befahrene Straßen können dagegen als Linienschallquellen angesehen werden; hier ergibt sich bei Halbierung oder Verdoppelung des Abstands eine Pegeldifferenz von 3 dB(A) oder −3 dB(A). Bei zunehmenden Abständen zur Schallquelle haben Witterungseinflüsse wie Wind, Luftfeuchtigkeit oder Temperaturverteilung große Auswirkungen auf den Schalldruckpegel. So kann dieser bei einem Abstand von 200 m um bis zu 20 dB(A) schwanken. Reiner LKW-Verkehr bewirkt bei 100 km/h zulässiger Höchstgeschwindigkeit eine Schalldruckpegelerhöhung um ca. 10 dB(A) gegenüber reinem PKW-Verkehr. Dieser Wert ist jedoch abhängig von der zulässigen Höchstgeschwindigkeit.Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) vom 15. März 1974; in der Fassung vom 14. Mai 1990.
Entstehungsmechanismen Reifen-Fahrbahn-Geräusche Wichtigster Entstehungsmechanismus für Geräusche durch Straßenverkehr ist das Reifen-Fahrbahn-Geräusch. Durch die Rauheit der Fahrbahn und das Reifenprofil werden die Profilstollen und die Karkasse in Schwingungen versetzt und strahlen Luftschall ab. Außerdem wird Luft im Reifenlatsch im Einlauf verdrängt und im Auslauf wieder angesaugt. Hierdurch entstehen aerodynamische Geräusche (sog. Airpumping). Reifen-Fahrbahn-Geräusche sind über einen weiten Geschwindigkeitsbereich (ab etwa 30–50 km/h, je nach Gangwahl) dominant. Besonders stark treten sie auf Natursteinpflaster mit rauer Oberfläche und breiten Fugen sowie bei LKW in Erscheinung. Bei PKW hat die Einführung von Radialreifen (Stahlgürtelreifen), die haltbarer und sicherer, aber auch deutlich lauter sind als Diagonalreifen, seit den fünfziger Jahren das Geräuschniveau drastisch erhöht. In geringem Maße trägt der Trend zu immer breiteren Reifen zur Erhöhung der ReifengeräuscheUlf Sandberg und Jerzy A. Ejsmont: Tyre/Road Noise Reference Book. Informex, Kisa (Schweden), 2002, ISBN 91-631-2610-9. und Erhöhung des Feinstaubgehalts der Luft und Mikroplastikbelastung der Meere bei (siehe dazu dort).
Antriebsgeräusche Antriebsgeräusche entstehen durch den Betrieb von Motor, Getriebe und Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges sowie deren Nebenaggregate und Anbauteile (beispielsweise Druckluftbremsen, Standheizungen oder Kühlanlagen). Im Verbrennungsmotor werden Geräusche durch Verbrennungsdrücke, Druckschwankungen im Ansaug- und Abgassystem und mechanische Kräfte im Ventil- und Kurbeltrieb erzeugt. Bei Elektroantrieben entstehen sie durch elektromagnetische Kräfte, in den Lagern und durch Schaltvorgänge.
Antriebsgeräusche werden als Luft- und Körperschall ins Fahrzeuginnere und bspw. über die großflächige Karosserie nach außen weitergeleitet und dominieren – abhängig von Fahrzeugklasse und Antriebsart – bei niedrigen Geschwindigkeiten und hoher Motorleistung, wie zum Beispiel beim Anfahren.Heinz Steven: Minderungspotenziale beim Straßenverkehrslärm. Lärmkongress 2000, Mannheim, 25.–26. September 2000,
Aerodynamische Geräusche Bei hohen Geschwindigkeiten entstehen an der Karosserie und an Anbauteilen lärmerzeugende Luftwirbel. Ihre Untersuchung erfolgt in aeroakustischen Windkanälen. Bei Autobahngeschwindigkeiten und „leisen“ Reifen-Fahrbahn-Kombinationen können die aerodynamischen Schallquellen deutlich dominieren.Helfer, M.: Aeroakustik. In: W. H. Hucho: Aerodynamik des Automobils – Strömungsmechanik, Wärmetechnik, Fahrdynamik, Komfort. Vieweg, Wiesbaden 2005, ISBN 3-528-33114-3
Sonstige Geräusche Akustische Signale wie Hupen, Klingeln, Sirenen und ähnliche sind notwendig, um die Verkehrssicherheit zu gewährleisten. Sie lassen sich deshalb nicht vollständig vermeiden. Des Weiteren werden Geräusche durch Audiowiedergabesysteme, Kfz-Alarmanlagen, akustisch unterstützte Warnblinkanlagen, Signaltöne beim Betätigen der Zentralverriegelung per Fernbedienung, Zuschlagen von Türen und Motorhauben oder klappernde oder schlagende Ladung verursacht, aber auch durch Zugmaschinen/Lkw (mit Anhänger) z. B. beim Überfahren von Bahngleisen.
Einflussfaktoren Anzahl der Fahrzeuge (Verkehrsstärke) Art der Fahrzeuge (LKW, PKW, Quad, Motorrad) Aufbau des Antriebsstranges (Motorisierung mit Otto-, Diesel- oder Elektromotor, Turbolader, Sonderausrüstungen) Bodenaufbau (Bodenschwingungen, Körperschallleitung in die Gebäude) Fahrbahnoberfläche (Kopfsteinpflaster, Flüsterasphalt) Fahrgeschwindigkeit (die Schallintensität des Reifen-Fahrbahn-Geräusches steigt mit der dritten bis vierten Potenz der Geschwindigkeit, die des aerodynamischen Geräusches mit ungefähr der sechsten Potenz).Helfer, M.: Reifen-Fahrbahn-Geräusch und Umströmungsgeräusch von Kraftfahrzeugen. DAGA 2007, 19.–22. März 2007, Stuttgart. Berlin: Deutsche Gesellschaft für Akustik e. V., 2007, ISBN 978-3-9808659-3-7. Fahrleistung und Alter der Fahrzeuge (Verschleiß, Korrosion) Fahrweise Karosserieform (Aeroakustik) Radlast Reifenprofil, Reifenaufbau, Reifendruck, Reifenbreite Schallreflektierende Straßenrandbebauung (akustischer Trog, stehende Wellen, Vegetation)
Für schalltechnische Prognosen (Planung neuer Straßen sowie Lärmschutzmaßnahmen) lässt sich der von einer Straße abgestrahlte Lärm (Emissionspegel) auf der Basis einiger der oben genannten Parameter (insbesondere Verkehrsdichte, LKW-Anteil, zulässige Höchstgeschwindigkeit, Fahrbahnoberfläche) berechnen. Mittels einer Berechnung der Schallausbreitung, in die auch der Abstand des Immissionsortes von der Schallquelle eingeht, lässt sich so der Immissionspegel an den nächstgelegenen Gebäuden bestimmen. Mit Hilfe spezieller Computerprogramme können auch umfangreiche Lärmkarten erstellt und die Wirksamkeit verschiedener Lärmschutzvarianten überprüft werden.DIN 45687:2006-05 – Akustik – Software-Erzeugnisse zur Berechnung der Geräuschimmissionen im Freien – Qualitätsanforderungen und Prüfbestimmungen. Mai 2006.
Gesetzliche Vorschriften In der deutschen Verkehrslärmschutzverordnung (16. BImSchV) sind Immissionsgrenzwerte (kurz IGW) festgelegt, die zum Schutz der Bevölkerung beim Neubau oder bei einer wesentlichen Änderung von Straßen nicht überschritten werden dürfen. Diese liegen in Wohngebieten bei 49 dB(A) in den Nachtstunden und bei 59 dB(A) tagsüber.
+ Immissionsgrenzwerte in dB(A) für LärmvorsorgeNutzungsartbei Tagbei Nacht Krankenhäuser, Schulen, Altenheime5747 reine und allgemeine Wohngebiete5949 Kern-, Dorf- und Mischgebiete6454 Gewerbegebiete6959
+ Auslösewerte in dB(A) für LärmsanierungNutzungsartbei Tagbei Nacht Krankenhäuser, Schulen, Altenheime6757 reine und allgemeine Wohngebiete6757 Kern-, Dorf- und Mischgebiete6959 Gewerbegebiete7262
In Deutschland gibt es zur Berechnung die „Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen RLS-19“ (bis 2021 durch die „Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen RLS-90“) und die Vorläufige Berechnungsmethode für den Umgebungslärm an Straßen.VBUS vom 22. Mai 2006 auf der Internetseite des Umweltbundesamtes.
Lärmvorsorge Bei der Erzeugung von Verkehrslärm lassen sich drei direkt oder indirekt beteiligte Verursachergruppen nennen: die Kraftfahrzeughersteller, die Kraftfahrzeugbetreiber und die Verkehrsplaner.
Der Gesetzgeber wendet sich in getrennten gesetzlichen Vorschriften an jede dieser drei Gruppen.
Vorschriften für den Verkehrsplaner Für die Verkehrsplanung bedeutet dies, dass bereits im Vorfeld bei der Vorbereitung oder dem Ausbau von Straßen berücksichtigen wird, wie sich nach erfolgter Baumaßnahme die Geräuschbelastung für die Anwohner darstellt. Bei Überschreitung vorgegebener Immissionsgrenzwerte sind bereits in der Planungsphase entsprechende bauliche Lärmschutzmaßnahmen vorzusehen.
Die Geräuschbelastung am Immissionsort wird durch den Beurteilungspegel beschrieben. Das Berechnungsverfahren zur Ermittlung des Beurteilungspegels wird immer dann angewendet, wenn ein Neubau oder eine wesentliche Änderung von Straßen geplant ist.