tieffrequenter Schall

Die Untersuchung und Bewertung tieffrequenter Geräuschimmissionen im Terzfrequenzbereich zwischen 8 Hz und 100 Hz stellt ein aktuelles Problem des auf Anlagen im Sinne des BImSchG bezogenen Geräuschimmissionsschutzes dar, dem als Beurteilungsvorschrift die TA LÄRM - Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm - aus dem Jahre 1998 zugrunde liegt.

Für die zunehmende Bedeutung dieser tieffrequenten Geräuschimmissionen im Wohn- und Erholungsbereich des Menschen sind im Wesentlichen folgende Gründe zu nennen:

(1) In den letzten Jahren ist die Anzahl von maßgeblich tieffrequent schallabstrahlenden gewerblichen und industriellen Anlagengeräuschquellen stark gestiegen, in deren Einwirkungsbereich Wohnnutzungen oder andere schutzbedürftige Nutzungen existieren, die von tieffrequenten Geräuscheinwirkungen betroffen sind. Dieser Trend setzt sich weiter fort.

Ein Beispiel hierfür sind die staatlich geförderten Biogasanlagen in der Landwirtschaft mit neu errichteten Blockheizkraftwerken, aber auch BHKW in Pflegeheimen und Krankenhäusern sowie in Wohn- und Geschäftshäusern und in Heizkraftwerken.

(2) Die Auswertung von Bevölkerungsbeschwerden über „Lärmbelästigung durch Anlagen“ zeigt, dass derzeit von einer ganzen Reihe neu errichteter und erst seit kurzer Zeit in Betrieb gegangener Anlagen (insbesondere BHKW von Biogasanlagen) Lärmbelästigungsprobleme im Einwirkungsbereich dieser Anlagen auftreten, obwohl diese Vorhaben in der Genehmigungsphase aus der Sicht des Geräuschimmissionsschutzes geprüft und Nebenbestimmungen zum Lärmschutz der Nachbarschaft in den Baugenehmigungen bzw. immissionsschutzrechtlichen Genehmigungsbescheiden formuliert wurden. Die Überprüfung dieser Lärmbeschwerdefälle durch die zuständigen Immissionsschutz-Überwachungsbehörden führt dabei zu dem Ergebnis, dass diese Lärmbeschwerden der betroffenen Anwohner objektiv berechtigt sind und ursächlich auf die Einwirkung von tieffrequentem Schall im Frequenzbereich von 8 Hz bis 100 Hz zurückzuführen sind.

(3) Die lärmverursachenden tieffrequenten Geräuschimmissionen überschreiten nachweislich oft nicht die nach Nummer 6.1 der TA LÄRM gültigen Lärm-Immissionsrichtwerte an den maßgeblichen Immissionsnachweisorten, führen aber aufgrund der spezifischen Störwirkung des tieffrequenten Schalls dennoch zu erheblichen Lärmbelästigungen der betroffenen Wohnnachbarschaft. Der Grund liegt darin, dass die tieffrequenten Geräusche bei Einwirkung auf Betroffene besondere vom „Normalschall“ abweichende Störwirkungen erzeugen, die durch die international übliche Frequenzbewertungskurve „A“ und somit durch die Lärmbewertung mittels des dB(A)-Pegels nicht hinreichend lästigkeitsadäquat beurteilt werden. Deshalb wird nach Nummer 7.3 der TA LÄRM für diese nachweislich auftretenden Fälle tieffrequenter Geräuschimmissionen über die Lärmbewertung mittels des dB(A)-Pegels hinausgehend die zusätzliche Anwendung des in DIN 45680 festgelegten Mess- und Bewertungsverfahrens gefordert.

HINWEIS:

Da die Schalldruckpegel tieffrequenter Schallenergien durch die international anzuwendende Frequenzbewertungskurve „A“ sehr stark bedämpft werden, erzeugen sie nur sehr niedrige dB(A)-Pegel, die in der Regel die gesetzlich festgelegten Immissionsrichtwerte der TA LÄRM einhalten oder sogar unterschreiten. Dadurch entsteht die Situation einer scheinbar „zulässigen“ Geräusch-Immissionssituation, obwohl erhebliche Belästigungen für die Wohnnachbarschaft insbesondere nachts vorhanden sind. Ursache hierfür ist neben der besonderen Lästigkeit tieffrequenter Schallenergien deren Fähigkeit, geschlossene Wohnungsfenster nahezu ungedämpft zu durchdringen.

Die Neufassung der TA LÄRM (1998) trägt diesem Sachverhalt dadurch Rechnung, indem sie unter Nummer 7.3 in Verbindung mit Anlage A.1.5. im Lärmbewertungsverfahren die Berücksichtigung tieffrequenter Geräusche
zusätzlich zur Lärmbeurteilung mittels der A-bewerteten Immissionsrichtwerte immer dann vorschreibt, wenn die Differenz zwischen dem (innerhalb von schutzbedürftigen Räumen) gemessenen C-bewerteten und dem A-bewerteten Schalldruckpegel größer als 20 dB ausfällt. Das ist genau dann der Fall, wenn in den auf die vor Lärm zu schützenden Wohngebäude einwirkenden Geräuschimmissionen die tieffrequenten Schallenergieanteile dominieren.

(4) In den von den zuständigen Behörden für Neugenehmigungen geforderten Schallimmissionsprognosen von Akustik-Ingenieurbüros wird zwar der Nachweis der Einhaltung der gültigen Lärm-Immissionsrichtwerte IRW in dB(A) nach Nummer 6.1 TA LÄRM geführt, dieser reicht jedoch nicht aus, um zukünftig Lärmprobleme zu vermeiden, weil damit der erforderliche Schallschutz (und somit die hierfür festzusetzenden Nebenbestimmungen) nur auf die mittel- bis hochfrequente Geräuschemission abgestellt werden und die Dämpfung des tieffrequenten Schalls unterbleibt, siehe (3).

Auch ist oftmals den Schallschutzgutachtern die spezifische tieffrequente Geräuschemission der zu beurteilenden Geräuschquellen (z.B. der BHKW) gar nicht bekannt und der erforderliche Schallschutz bleibt von vorn herein unberücksichtigt. Zudem gestaltet sich die tieffrequente Geräuschimmissionsprognose ohnehin als schwierig, da die besonderen Eigenschaften der Schallausbreitung langer Schallwellen mit den üblichen PC-Berechnungsprogrammen nicht vollständig erfasst werden (siehe Vortrag von KUBICEK auf dem 11. Chemnitzer Fachseminar „Schallimmissionsschutz“ im November 2008: “Beurteilung von tieffrequenten Geräuschimmissionen in der Nachbarschaft - Hinweise zur Erstellung von Schallimmissionsprognosen“).

Auch werden Prognoseberechnungen zur gebäudeinneren Schallübertragung tiefer Frequenzen (z.B. BHKW in Wohngebäuden oder Krankenhäusern) dadurch erschwert, dass alle bauakustischen Forderungswerte der DIN 4109 - Schallschutz im Hochbau - lediglich auf den Frequenzbereich von 100 Hz bis 3150 Hz abstellen. Im Frequenzbereich unter 100 Hz liegen wenige und im Frequenzbereich unter 50 Hz keine Erfahrungen vor, wie sich die Bauwerksteile in ihrer Dämmwirkung bei diesen sehr tiefen Schallfrequenzen verhalten.

(5) Von den meisten tieffrequent geräuschemittierenden Anlagen werden insbesondere Töne mit hoher Energie emittiert, die zum Beispiel bei BHKW je nach Motor-Zylinderanzahl und Drehzahl bei in den Terzen mit den Mittefrequenzen f = 50, 63, 80 oder 100 Hz und damit im Terzfrequenz-Gültigkeitsbereich von 8 Hz bis 100 Hz der zur Lärmbewertung heranzuziehende DIN 45680 „Messung und Bewertung tieffrequenter Geräuschimmissionen in der Nachbarschaft“ liegen.

Diese mit hoher Intensität emittierten tieffrequenten Schallwellen breiten sich aufgrund ihres langwelligen Charakters auch in größere Entfernungen von der Geräuschquelle aus, wo maßgebliche mittel- und hochfrequente Geräuschimmissionen - ausgehend von derselben Geräuschequelle (und damit Lärmprobleme durch „Normalschall“) - nicht mehr zu erwarten sind, siehe Diplomarbeit Ines Plitz 2007 HTWM. Hieraus folgt, dass an weiter entfernten Immissionsnachweisorten, die nicht mehr im „Einwirkungsbereich der Anlage“ (d.h., 10 dB(A) unterhalb des gültigen Immissionsrichtwertes) liegen, sich trotzdem eine tieffrequente Geräuschbelastung einstellen kann, die nach DIN 45680 Beiblatt 1 als unzulässig zu beurteilen ist.

(6) Die Messung und Bewertung tieffrequenter Geräuschimmissionen setzt einen erheblich größeren Untersuchungsaufwand im Vergleich zum „normalen mittel- und hochfrequenten“ Schall und die Kenntnis der besonderen Eigenschaften des tieffrequenten Schallfeldes voraus:

Darüber hinaus treten im tieffrequenten Bereich akustische Effekte prägnant in Erscheinung, die sich bei mittel- und höherfrequentem Schall im Zusammenspiel der verschiedenen Frequenzen gegenseitig aufheben und somit im mittel- und hochfrequenten Bereich nicht erkennbar hervortreten .

Dies führt in Konsequenz dazu, dass in der messtechnischen Praxis - und dies haben Einzeluntersuchungen an Fallbeispielen bereits gezeigt - erhebliche Anomalien gegenüber den bekannten Schallausbreitungsgesetzen auftreten. Dies hat nicht nur Auswirkungen auf die für Normalschall normativ festgelegten Messverfahren, es erschwert in besonderem Maße die Schallimmissions-Prognoseberechnungen, welche für die Nachweisführung des Schallschutzes in Genehmigungsverfahren für Anlagen mit möglicher tieffrequenter Schallabstrahlung dringend erforderlich ist (oder macht sie sogar unmöglich).



Der rasanten Entwicklung bei der Errichtung und dem Betrieb von neuen Anlagengeräuschquellen mit funktionsbedingt tieffrequenter Geräuschemission steht derzeit immer noch ein bundesweites Informations- und Kenntnisdefizit zur Beurteilung der Maßgeblichkeit dieser Geräuschquellen und des daraus resultierenden Forderungsumfangs an tieffrequentem Schallschutz gegenüber.



Das Ingenieurbüro Förster & Wolgast Chemnitz hat sich seit ca. 10 Jahren auf die Ermittlung und Beurteilung tieffrequenter Geräuschimmissionen in der Nachbarschaft spezialisiert und mit einer Vielzahl detaillierter normenkonformer schalltechnischer Untersuchungen gemäß DIN 45680 im gesamten Bundesgebiet umfangreiche Erfahrungen gesammelt.

Neben den messtechnischen Ermittlungen und Bewertungen der tieffrequenten Schalleinwirkung (insbesondere bei von Anwohnern vorgetragenen Lärmbeschwerden und Störwirkungen) einschl. der Lärmsanierung der dafür verantwortlichen Schallquellen des Anlagenbetriebes werden auch in den erstellten Schallimmissionsprognosen für die diesbezüglich bekannten konfliktträchtigen Anlagen entsprechende Forderungen zur Begrenzung der tieffrequenten Schallemissionen gestellt, d.h., es wird somit Lärmvorsorge gegen spätere Probleme mit tieffrequentem Schall getroffen.


Chemnitz, im März 2009





Dipl.-Ing. L. Förster

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