Die Pegelminderung durch den Schirm kann abschlägig nach der Beziehung

∆L_z = 10 lg(3 + 0,12 · f · z)

abgeschätzt werden, wobei die Frequenz f in Hz z. B. bei Gewerbe- und Industriegeräuschen mit 500 Hz angenommen werden kann.

Beispiel:	a = 15 m
	b = 35 m
	heff = 2 m
	z =
	z = 0,19
	∆Lz = 10 lg (3 + 0,12 · 500 · 0,19)
	∆Lz » 11 dB

Eine Abschätzung ist auch mit Hilfe des Diagramms Abbildung 6/12 möglich, wenn h_eff und der Basisabstand e zwischen Schallquelle und Aufpunkt (Wohnung) bekannt ist.

Genauere Berechnungsvorschriften sind in VDI 2720-1, RLS-90 und Schall 03 enthalten.

Hinweise und Anmerkungen zur Errichtung und Gestaltung von Abschirmungen:

• Entscheidend für die Pegelminderung ist die effektive Schirmhöhe, d.h. die Überhöhung, da diese Größe mit dem Quadrat in den z-Wert eingeht.

• Abschirmungen sollten so nahe wie möglich an der Schallquelle stehen; die Schirmabmessungen Höhe und breite können bei gleicher Wirksamkeit dann klein gehalten werden.

• Mit zunehmendem Abstand des Aufpunktes vom Schirm nimmt die Pegelminderung ab. Bei Abständen über 400 m ist die Wirksamkeit sehr gering.

• Bei Abschirmungen sollten mindestens Pegelminderungen von 5 dB im Mittel erreichbar sein.

• Schirme unmittelbar vor dem Aufpunkt sind auch wirksam, werden aber häufig als störend empfunden (Sichtbehinderungen, Sonnenlichtabschattungen).

• Schirme müssen neben der erforderlichen Höhe auch in der Breite ausreichend dimensioniert werden, da der Schall auch an den senkrechten Kanten gebeugt wird.

• Investitionsaufwand, Platzbedarf, Unterhaltungskosten sowie ästhetische Anforderungen sind zu optimieren.

• Schallschutzwälle müssen in der Regel höher sein als Schutzwände. Der Abstand der Wallkrone ist aufgrund der Fußbreite des Walles größer als bei einer Schutzwand.

• Schallschutzwälle erfordern einen höheren Platzbedarf. Die Fußbreite beträgt in der Regel das drei- bis vierfache der Wallhöhe (Grunderwerbskosten, Eingriff in die Natur und Landschaft).

• Zur Vermeidung von Schallreflexionen in zu schützende Wohnbebauung ist es erforderlich, die reflektierenden Flächen schallabsorbierend auszuführen.

• Bei Schallschutzwänden reichen zur Schalldämmung Flächenmassen von 5 bis 10 kg/m².

 
Schallschutzwälle

Schallschutzwälle (Beispiel in Abb. 6/13a und  Abb. 6/13b) werden als Lärmschutzeinrichtungen heute häufig im Städtebau, insbesondere beim Lärmschutz an Straßen, verwendet. Wälle lassen sich bei entsprechender Modellierung gut in die Landschaft einbinden, sie sind bepflanzbar, und man kann die für sie notwendige Erdmasse meist aus dem ohnehin anfallenden Erdaushub des Baugeländes der Straße oder eines Baugebietes verwenden. Die der Lärmquelle abgewandte Seite kann genutzt werden z.B. für Kinderspielplätze, Rodelbahnen für Kleinkinder, Geh- und Radwege aber auch für Garagenanlagen. Die Skizzen der Abbildung 6/13c u. Abbildung 6/13d zeigen einige Beispiele der Anwendung von Lärmschutzwällen.

Ein Nachteil von Wällen kann sein, dass sie relativ viel Grundfläche benötigen und diese speziell im Bestand oft nicht vorhanden ist. Bei Neuplanungen ist es möglich und notwendig, den Platz für Lärmschutzeinrichtungen im Bebauungsplan zu sichern (§ 9 (1) 24 BauGB), auch wenn z.B. eine Straße erst später gebaut werden soll.

Ein weiterer Nachteil von Wällen besteht darin, dass der Schallschutz bei gleicher Höhe nicht so effektiv wie bei einer Wand ist, da die Schirmkante (durch den Schüttwinkel) nicht so dicht an der Lärmquelle stehen kann und deshalb in der Regel größere Höhen erforderlich werden. Eine Kombination zwischen Wall und Wand bzw. bepflanzbaren steileren Stützmauern kann hier Abhilfe schaffen.

Vom Landschaftsbild her gesehen sind Schallschutzwälle entsprechenden Wänden meistens vorzuziehen. Wälle und Wände können im Einzelfall bezüglich des Abflusses von bodennaher Kaltluft störend wirken (STÄDTEBAULICHE KLIMAFIBEL, 1990; REUTER et al., 1991). In diesem Fall wäre zu überprüfen, ob nicht andere Lösungen gewählt werden müssen (z.B. Einschnitt oder Tunnel).

Innerhalb von Stadtgebieten stößt der Einsatz sowohl von Lärmschutzwänden als auch von Lärmschutzwällen an gestalterische Grenzen. Die städtebauliche Planung ist über die gerechte Abwägung zum Ausgleich der widerstreitenden Belange aufgerufen.

 
Schallschutzwände

Schallschutzwände (Beispiele in Abb. 6/14a und Abb. 6/14b) sind ein geeignetes Mittel, um vor Lärmeinwirkungen zu schützen. Die inzwischen jahrelange Erfahrung mit solchen Wänden hat dazu geführt, dass es eine große Anzahl von optisch ansprechenden Systemen gibt, die zudem auch den Witterungseinflüssen standhalten.

Wände haben den Vorteil, dass sie gegenüber den Wällen wesentlich weniger Platz verbrauchen und deshalb in Bestandsgebieten oft die einzig mögliche Abschirmmaßnahme darstellen. Bei Verwendung entsprechenden Materials sowie evtl. Bepflanzung mit Rankpflanzen lässt sich die Einfügung solcher Wände in das Ortsbild verbessern. Die stadtgestalterische Problematik ist ähnlich wie die von Lärmschutzwällen zu beurteilen (s.o.).

Die Abbildungen 6/14c, Abb. 6/14d, Abb. 6/14e und Abb. 6/14f zeigen einige Beispiele der Anwendung von Schallschutzwänden.

Durch die Möglichkeit, mit einer Wand relativ dicht an eine Lärmquelle zu gelangen, kann die Wandhöhe meist niedriger als eine entsprechende Wallhöhe gewählt werden.

Sehr gute Erfahrungen bei der Lärmminderung hat man mit sehr niedrigen Wandhöhen (0,7 m) unmittelbar an den Gleisen von Schienenverkehrsanlagen in Stuttgart gemacht (UMWELT- BUNDESAMT, 1983), da hier die primäre Schallquelle (Schiene) direkt abgeschirmt wird. Die Pegelminderung liegt bei einem Abstand von 10 m immerhin bei über 10 dB (Abbildung 6/15). Bei dieser Vorgehensweise muss freilich im Falle mehrgleisiger Strecken an jedem Gleis solch eine Wand errichtet werden.

Die Richtzeichnungen für Lärmschirme außerhalb von Kunstbauten (RiZaK-88) enthalten Prinzip- skizzen und Hinweise für die Planung und Ausführung von Lärmschirmen. Die technische Ausge- staltung von Lärmschutzwänden wird in "Zusätzliche technische Vorschriften und Richtlinien für die Ausführung von Lärmschutzwänden an Straßen" (ZTV-Lsw, 1988) geregelt. In dieser Richtlinie des Bundesministers für Verkehr werden die Anforderungen an das Material, die Standsicherheit, die Beständigkeit und die Schallabsorption der Lärmschutzwände festgelegt. Ferner werden behandelt: die Prüfverfahren, die Vergabe, die Abnahme und die Gewährleistung.

Bei der Errichtung von Schallschutzwänden ist besonders auf die Reflexion des Schalls zu achten. Ansonsten führt evtl. der Schallschutz für die Bewohner an gegenüber gelegenen Immissionsorten zu einer Erhöhung des Lärmpegels, die bis zu 3 dB(A) betragen kann, was der Verdopplung des Verkehrsaufkommens entspricht. Die Abbildungen 6/16 und Abb. 6/17 verdeutlichen beispielhaft diese Problematik.

Deshalb ist bei der Errichtung von Schallschutzwänden in jedem Einzelfall zu prüfen, ob nicht absorbierende Wände notwendig sind.

Wände sind absorbierend auszubilden, um

• Pegelerhöhungen an der der Lärmschutzwand gegenüberliegenden Seite,

• Pegelerhöhungen im Straßenraum durch Mehrfachreflexionen und

• Pegelerhöhungen auf der hinter der Wand gelegenen Seite durch Reflexionen an Fahrzeugen (speziell Lkw) zu minimieren.

Die Absorptionseigenschaften von Lärmschutzwänden und absorbierenden Wandverkleidungen werden nach der DIN EN ISO 354 bestimmt. Von hoch absorbierenden Lärmschutzwänden spricht man, wenn der reflektierte Schallstrahl um 8 dB unter dem auf die Wand auftreffenden Schall liegt.

 
Steilwälle

Eine Sonderform zwischen Lärmschutzwand und -wall stellen die sog. Steilwälle dar (Abb. 6/18a u. Abb. 6/18b). Man versteht darunter ein längeres mit niedrig wachsenden Pflanzen bepflanztes Erdprisma, das den von einer Straße ausgehenden Schall in seiner Ausbreitung hindert. Wegen des Einsatzes künstlicher Stützkonstruktionen ist die Neigung der Seiten des Erdprismas wesentlich steiler als die durch die Scherfestigkeit des eingebauten Bodens bestimmte Böschungsneigung (KRELL).

Steilwälle kommen immer dann in Frage, wenn

• der Mittelungspegel durch straßenseitige Maßnahmen um ca. 6 bis 12 dB verringert werden soll,

• der vorhandene Platz für einen normalen Erdwall nicht ausreicht oder

• der Schallschirm als gartengestalterisches Element eingesetzt werden soll.

 
Einschnitts- und Troglagen

Gute Schallabschirmungen sind durch Straßenführungen in Einschnitts- oder Troglage zu erreichen
(Abb. 6/19a, Abb. 6/19b, Abb. 6/19c und Abb. 6/19d). Die erforderliche Abschirmung ergibt sich hier durch die Böschung, die möglichst steil ausgeführt werden sollte, um einen optimalen Schutz zu erreichen. Bei der Verwendung von Stützmauern muss evtl. eine absorbierende Verkleidung angebracht werden, um nicht den Schallschutz durch Reflexionen (s. oben) zu verschlechtern. Die Wirkung von Einschnittslagen kann noch durch zusätzliche (meist niedrige) Schallschutzwände verstärkt werden.

 
Hochlagen

Die Führung von Verkehrswegen (Straßen, Schienen) in Hochlage z.B. auf Dämmen oder Brücken hat den Vorteil, dass die Schirmwirkung der Dammschulter bzw. der Brückenbrüstung neben der Fahrbahn für den Schallschutz genutzt wird (Abb. 6/20a und Abb. 6/20b). Durch zusätzliche Schallschutzwände kann die Abschirmung im Einzelfall noch deutlich verstärkt werden. So ist es z.B. möglich, eine 3-4geschossige Bebauung durch eine Hochlage der Straße in 6 m Höhe mit niedrigen Schallschutzwänden zu schützen.

 
Bebauung als Schallschutz

Für die Planung interessant ist die Abschirmung des Lärms durch lange lärmunempfindliche Gebäude. Man versteht darunter geschlossene schalldämmende Gebäude, deren straßenseitige Räume

• nicht zum dauernden Aufenthalt von Menschen bestimmt sind (Lagerräume, Parkhäuser, Treppenhäuser, Laubengänge, Bäder, WC)

• oder vor Lärm z.B. durch Schallschutzfenster geschützt sind (z.B. klimatisierte Arbeitsräume).

Hierzu gehört folglich auch die z.B. an einer Straße geplante Nutzung bzw. die Zuordnung einer Straße zu einer Bebauung. So ist eine Straße, die im Norden eines Wohngebietes vorbeiführt, weit weniger problematisch als eine im Süden, da auf der Nordseite von Wohngebäuden in der Regel weniger empfindliche Raumnutzungen (Küche, Toilette, Bad, Treppenhaus) vorhanden sind.

Geschlossene Gebäudezeilen entsprechender Länge und Höhe bzw. Blockbebauungen können Pegelminderungen in der Größenordnung von 25 bis 30 dB(A) bewirken. Wichtig ist jedoch hier, dass keine Schalllücken verbleiben. Diese Möglichkeiten sollten insbesondere bei Stadterneuerungs- und Umbaumaßnahmen in stark belasteten Innenstädten geprüft werden.

Offene Bauweisen wie Einzel- oder Doppelhäuser bzw. Hausgruppen verhindern die Schallausbreitung durch die Lücken nicht, so dass hinter den Gebäuden keine ruhigen Zonen entstehen. Teilweise können solche Lücken durch Garagenanlagen geschlossen werden. Die Abbildungen 6/21a, Abb. 6/21b, Abb. 6/21c und Abb. 6/21d zeigen Beispiele von Schallschutz durch Gebäude.

 
Teil- und Vollabdeckelung, Tunnel

Nach KRELL versteht man unter einer Abdeckung einen deckelartigen Baukörper über einem tiefliegenden (im Einschnitt liegenden) Verkehrsweg, der in Verbindung mit der Böschung oder Stützwand mindestens auf einer Seite des Einschnittes den vom Verkehrweg emittierten Schall mindert. Unter einer Einhausung versteht man ein langes hallenartiges Bauwerk über einem geländenah geführten Verkehrsweg, das eine direkte Schallausbreitung verhindert.

In der Abbildung 6/23 sind einige Beispiele ausgeführter und vorgeschlagener Abdeckungen, Einhausungen und Tunnel zusammengestellt.

Tunnel sind optimale Schallschutzeinrichtungen, da im geschützten Bereich der von der Straße oder Schiene ausgehende Schallpegel total gedämmt wird. Außerdem bietet ein Tunnel zusätzlich einen sehr guten Schutz vor Autoabgasen.

Probleme mit Abgasen und Lärm können jedoch an den Tunnelportalen auftreten, wenn dort sensible Nutzungen vorhanden sind. Tunnel müssen deshalb ausreichend lang sein, um ein Gebiet wirksam schützen zu können.

Tunnelstrecken sind sehr teuer in der Erstellung und erfordern in der Regel hohe Aufwendungen für den Betrieb (Beleuchtung, Belüftung, Reinigung). Andererseits können die Flächen neben und über einem Tunnel zusätzlich städtebaulich höherwertig genutzt werden, ein Gesichtspunkt, der bei sehr hohen Baulandpreisen in Großstädten oder schon vorhandener Bebauung nicht zu vernachlässigen ist.

Den Sonderfall eines Lärmschutztunnels zeigt das folgende Beispiel.

 
Leichtbaulärmschutztunnel (Züblin-Lärmschutzdecke)

Im Zusammenhang mit dem Ausbau des Kleinen Ostrings in Stuttgart (zweispurig), wurde im Bereich von Neugereut und Steinhaldenfeld auf einer Strecke von ca. 415 m ein Leichtbaulärmschutztunnel gebaut, der mit durchlaufenden Öffnungen über den Fahrbahnrändern versehen ist und somit eine natürliche Belüftung und Beleuchtung ermöglicht (Abb. 6/24a und Abb. 6/24b). Grundlage dieser Planungen waren Untersuchungen, die vom BMFT im Jahr 1979/80 gefördert wurden.

Schalltechnische Messungen des Fraunhofer Instituts für Bauphysik in Stuttgart ergaben am Boden Lärmminderungen von ca. 20 dB(A) (Abstand vom Tunnel: 10 m bis 20 m). Die Abbildung 6/25 zeigt die Isophonen der Lärmminderung bezogen auf eine Straße mit freier Schallausbreitung.

Messungen der Abgaskonzentration (CO) im Tunnelinneren ergaben, dass die natürliche Belüftung dieses Tunnelsystems ausreichend ist.

Durch die natürliche Beleuchtung über die Schallkulissen wird die Helligkeit auf der Fahrbahn in der Regel als sehr gut beurteilt. Die installierte Beleuchtung muss tags im Jahresmittel nur selten eingeschaltet werden.

Im ersten Betriebsjahr lag der Energieverbrauch um ca. 80% niedriger als der Verbrauch eines entsprechenden konventionell ausgestatteten geschlossenen Tunnels. Die reinen Nettobaukosten beliefen sich ohne Planung auf ca. 10 000 Euro pro lfm und lagen damit nur knapp niedriger als die für einen konventionellen geschlossenen Tunnel.

Die geringere betriebstechnische Ausstattung bewirkt jedoch eine jährliche Einsparung von ca. 800 Euro pro lfm (SCHURR und BÖKELER, 1990).

 
Bepflanzung

Die Schallschutzwirkung von Bepflanzungen wird von Laien meist erheblich überschätzt. Als städtebauliche Maßnahme für den Lärmschutz kommt eine Bepflanzung kaum in Betracht, da erst ein 100 m breiter dichter Waldstreifen mit dichtem Unterholz eine Pegelminderung von 5 bis 10 dB bewirkt. Einzelne nicht dicht gepflanzte Bäume oder Sträucher bringen so gut wie keinen Schallschutz.

Minderungen des Dauerschallpegels an einer Straße durch homogene Bepflanzungen von Schutzzonen zeigt die Tabelle 6/2.

Tab. 6/2: Lärmminderung durch Bepflanzung

Nicht zu unterschätzen ist jedoch die durch Bepflanzung bewirkte optische Abschirmung und die dadurch hervorgerufene positive psychologische Wirkung auf die Betroffenen (Abbildung 6/26). In dieser Hinsicht gilt: Was man nicht sieht, hört man auch nicht bewusst!

 
Gebäudeorientierung, Baulicher Schallschutz

Die Orientierung der Gebäude bzw. der Wohnungsgrundriss bieten weitere Möglichkeiten, die Lärmbelastung zu reduzieren (Abbildung 6/27). So können z.B. Räume, deren Nutzung weniger lärmempfindlich ist, wie Küchen, Bäder und Treppenhäuser zur Straße hin orientiert werden, während ruhebedürftige Räume wie Wohn- und Schlafzimmer auf der verkehrsabgewandten Gebäudeseite angeordnet werden. Die Lärmbelastung ist an der abgewandten Seite bei einer geschlossenen Bebauung ca. 15 dB, bei lockerer Bebauung ca. 5 dB geringer als an der Straßenseite. (Als Beispiel sei hier die Bebauung "Bohnenviertel" in Stuttgart erwähnt). Im Bebauungsplan können ent- sprechende Festsetzungen getroffen werden, um eine solche Raumnutzungszuordnung verbindlich festzulegen.

Sofern alle aktiven Schallschutzmaßnahmen ausgeschöpft sind bzw. solche nicht möglich sind (in Ortsinnenbereichen, Bestandsgebieten) bleiben zum Schallschutz nur noch über das Normalmaß hinausgehende bauliche Maßnahmen am Gebäude selbst übrig.

Die Anforderungen des baulichen Schallschutzes ergeben sich bezüglich des Schutzes gegen Außenlärm aus Abschnitt 5 von DIN 4109 (Schallschutz im Hochbau). Für die Festlegung der erforderlichen Luftschalldämmung von Außenteilen gegenüber Außenlärm werden verschiedene Schallpegelbereiche zugrunde gelegt, denen die jeweils vorhandenen oder zu erwartenden "maßgeblichen Außenlärmpegel" zuzuordnen sind. Tabelle 6/3 zeigt die Anforderungen an die Luftschalldämmung von Außenbauteilen, unterschieden nach Schallpegelbereichen und Raum- nutzungen.
 

Tab. 6/3: Anforderungen an die Luftschalldämmung von Außenbauteilen (Quelle: DIN 4109)

Zur Abschätzung des "maßgeblichen Außenlärmpegels" vor Hausfassaden kann das für typische Straßenverkehrssituationen aus der DIN 18005 Teil 1 abgeleitete Nomogramm (vereinfachtes Verfahren (s. a. Abschnitt 3.1.2.1) herangezogen werden (Abbildung 6/28).

Zu den aus der Abbildung 6/28 erhaltenen Mittelungspegeln sind gegebenenfalls folgende Zuschläge zu addieren:

Die in dem Nomogramm angegebenen Pegel berücksichtigen dabei einen Zuschlag von 3 dB gegenüber der Freilandausbreitung.

Da die Häuserwände (von einigen Altbauten abgesehen) in der Regel einen hohen Schalldämmwert aufweisen, ist ein zusätzlicher Schallschutz meist nur an den Fenstern und Rollladenkästen notwendig.

Die Qualität der Schallschutzfenster ist dabei auf den jeweiligen Außenpegel und den im Inneren gewünschten Pegel abzustimmen.

Die genauen Zusammenhänge über die Schalldämmung von Fenstern sind der VDI-Richtlinie 2719 zu entnehmen. Dort sind auch Anhaltswerte für Innengeräuschpegel (für von außen eindringenden Schall) angegeben, die in der nachfolgenden Tabelle 6/4 vereinfacht zusammengestellt wurden.

Tab. 6/4: Anhaltswerte für Innengeräuschpegel nach DIN 2719

Nach der VDI 2719 sind die Fenster in sog. Schallschutzklassen 0 bis 6 eingeteilt. So liegt das bewertete Schalldämm-Maß für die Klasse 0 (undichte Fenster mit Einfachverglasung) bei < 24 dB, während Fenster der Schallschutzklasse 6 (Kastenfenster mit getrenntem Blendrahmen, besonderer Dichtung, sehr großem Scheibenabstand und Verglasung aus Dickglas) ein Schalldämmmaß von >50 dB aufweisen.

 
Schallschutzfensterprogramm der Landeshauptstadt Stuttgart

Von 1978 bis Mitte der 90er Jahre gewährte die Landeshauptstadt Zuschüsse für den Einbau von Schallschutzfenstern (Abb. 6/29 und Abb. 6/30) im Stadtgebiet. Seit der Einführung des Programmes wurden über 15 000 Wohnungen in Stuttgart mit einem Betrag von rd. 38 Mio. DM bezuschusst. Pro Jahr standen 4,5 Mio. DM für die Förderung zur Verfügung. Das Programm wurde infolge von Einsparungen inzwischen eingestellt.

Tab. 6/5: Schallschutzfenster Klassen nach DIN 2719

Gefördert wurden von Seiten der Stadt Maßnahmen in Häusern, die an Straßen lagen mit einem Tageslärmpegel größer 70 dB(A) oder einem Nachtlärmpegel größer 65 dB(A). Die entsprechenden Straßen bzw. Straßenabschnitte waren in einem Förderkatalog der Stadt zusammengestellt. Die Förderung betrug durchschnittlich 40% der Kosten.

Für Häuser an besonders belasteten Ortsdurchfahrten im Zuge von Bundes-, Landes-, Kreis- und Hauptverkehrsstraßen mit überörtlichem Verkehr galt die erweiterte Förderung nach dem Finanzausgleichsgesetz (FAG) nun bereits bei einer Lärmbelastung von 70 dB(A) (bisher 75 dB(A)) in Wohngebieten bzw. 72 dB(A) in Kern-, Dorf- und Mischgebieten. Die Förderung beim Einbau von Schallschutzfenstern betrug in diesen Fällen bis zu 75%. Auch diese Förderung ist inzwischen eingestellt.

Fördervoraussetzungen waren neben der entsprechenden Lärmbelastung, dass die Fenster mindestens der Schallschutzklasse III entsprechen und nach fachmännischem Einbau im Raum- innern mindestens eine Pegelabnahme auf 40 dB(A) zu erreichen ist (wurde stichprobenhaft nachgeprüft). Bezuschusst wurden Wohnungen die vor dem 1.1.1973 bezugsfertig waren. Die Förderung beschränkte sich auf Fenster in Wohn-, Schlaf- und Kinderzimmern sowie Wohnküchen über 12 qm.

Informationen zum neuen Schallschutzfensterprogramm der Region Filder erhalten sie unter:
http://www.accon.de/Pss-Kaf/Info.html

Flyer Schallschutzfensterprogramm Region Filder: Flyer-Filder.pdf