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Strategische Lärmkarten 2012

Datengrundlage und Berechnungsmodell

Datengrundlagen

Für die schalltechnischen Berechnungen der hiermit veröffentlichten Karten wurden die dem Land Berlin im Bezugsjahr 2011 zur Verfügung stehenden Eingangsdaten herangezogen.

Kartierungsgebiet
Das Kartierungsgebiet überdeckt die Fläche des Landes Berlin mit 892 km². Die Lärmbelastung wird für 3.460.725 Einwohner (Stand: 31.12.2010) untersucht.

Geländemodell
Für die Lärmkartierung der 1. Stufe (2007, Karte 07.05. Strategische Lärmkarten (Ausgabe 2008)) wurde ein Gesamt-Geländemodell aus verschiedenen Einzelmodellen (DGM5, DGM25, Höhenpunkte der Eisenbahnstrecken) zusammengesetzt und in Ebenen ausgedünnt.

Weiterhin wurden entlang von Bahndämmen und -einschnitten die entsprechenden Ober- und Unterkanten mit einer Genauigkeit von < 0,5 m aus Stereo-Luftbildern ermittelt und als Höhenlinien in das Geländemodell integriert.

Für die aktuelle Lärmkartierung der 2. Stufe wurde das Geländemodell der 1. Stufe übernommen und entlang von Dämmen, Einschnitten und Unterführungen der Straßen auf der Grundlage des DGM2 ebenfalls mit vermessenen Geländebruchkanten ergänzt. Die Bruchkanten an Bahndämmen werden überprüft und bei Bedarf angepasst.

Die Vermessung der Bruchkanten erfolgt nach folgendem Verfahren:

  • Import der aktuellen Luftbilder (Bildflug Berlin 2011, digitale Color-Luftbilder (8 bit), Auflösung ca. 10 cm) nebst Orientierungen in das Auswertungssystem ImageStation SSK von Intergraph
  • Interaktive Auswertung der Luftbildmodelle und Erfassung der Ober- und Unterkanten von Geländesprüngen, Unterführungen und Lärmschutzeinrichtungen in MicroStation DGN-Dateien
  • Weiterverarbeitung der unterschiedlich attributierten Dateien im GIS.

Lärmschutzeinrichtungen
Lage, Höhe und Absorptionsverhalten von Lärmschutzeinrichtungen an Straßen und Bahnstrecken wurden überprüft und aktualisiert. Für Bundesautobahnen wurden auf der Grundlage von Angaben zu Vorhandensein, Höhe, Material und Mittelachsenlage ergänzende Lärmschutzeinrichtungen digitalisiert. Neue Lärmschutzeinrichtungen an Gemeindestraßen wurden auf der Basis von Planunterlagen übernommen. Weiterhin wurden nach Ortskenntnis und in Abstimmung mit dem Auftraggeber Korrekturen an den Daten vorgenommen.

Sonderbauwerke
Tunnel/Bahnhöfe
Tunnelbauwerke wurden im Berechnungsmodell durch Unterbrechungen der Streckenverläufe abgebildet. Tunnelöffnungen wurden nicht als gesonderte Schallquelle modelliert.

Emissionspegel von Zugfahrten in Bahnhöfen werden wie für die freie Strecke und ohne Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit berechnet. Abschirmungen durch Bahnsteigkanten und Bahnhofsgebäude werden bei der Berechnung des Schienenlärms nicht berücksichtigt. Für andere Lärmarten werden die Bahnhofsgebäude als Hindernis berücksichtigt

Brücken
Das Berechnungsmodell enthält 426 Brückenabschnitte, in denen die Hochlage eines Straßen- oder Schienenweges einen maßgeblichen akustischen Einfluss auf nahe gelegene Bebauung hat. Hier wurde jeweils eine reflektierende Brückenplatte in der Breite des Straßen- oder Schienenweges modelliert.

Bei der Nutzung der Lärmkarte ist dabei folgendes zu beachten: Brückenbauwerke zählen nicht zur Geländeoberfläche, sie stehen auf dem Gelände. Lärmkarten werden in einer Höhe von 4 m über dem Gelände berechnet und können daher unterhalb einer “lauten” Straßenbrücke liegen, von dieser abgeschirmt werden und lokal entsprechend geringe Immissionspegel ausweisen.

Bebauung
Aus der Automatisierten Liegenschaftskarte (Stand Juni 2011) der Stadt Berlin wurden 535.920 Grundrisse von Gebäudeobjekten mit Angabe der Geschosszahl und folgender Gebäudenutzung übernommen (vgl. Tabelle 2):

Tab. 2: Anzahl der Gebäude und Gebäudenutzung als Eingangsparameter für die Strategischen Lärmkarten Berlin
Tab. 2: Anzahl der Gebäude und Gebäudenutzung als Eingangsparameter für die Strategischen Lärmkarten Berlin
Bild: Umweltatlas Berlin

Die Gebäudehöhen liegen nicht explizit vor und wurden daher über die empirisch ermittelte Funktion [Gebäudehöhe = 3,2 m + Geschosszahl x 2,8 m] festgesetzt. In einem Abstand von 2 km um das Stadtgebiet wurden 182.327 Gebäude mit expliziten Höhenangaben aus dem Land Brandenburg in das Modell übernommen. Diese Gebäude wirken als Hindernisse und Reflektoren für Straßen- und Schienenlärmquellen im Randbereich des Untersuchungsgebietes.

Die Fassaden der Gebäude werden als reflektierend mit einem Absorptionsverlust von 1 dB(A) in den Berechnungen berücksichtigt.

Bewohner in Gebäuden
Einwohnerzahlen mit Haupt- und Nebenwohnsitz liegen in 14.466 Teilflächen des Stadtgebietes. Diese Einwohner wurden anteilig auf die Geschossflächen der Wohngebäude verteilt, die auf den entsprechenden Teilflächen stehen. Teilflächen mit zusammen 17.338 Einwohnern konnten dabei keinen Wohngebäuden zugeordnet werden. Gebäude mit einer Mischnutzung wurden bei der Verteilung zu Anteilen von 25 % bis 90 % berücksichtigt, die der jeweiligen Nutzung entsprechen.

Wohnungen
Die Anzahl von Wohnungen wurde der kleinen Berlin-Statistik 2011 (Die kleine Berlin-Statistik 2011) mit 1.899.000 entnommen. Daraus ergab sich ein mittlerer Wert von 1,8224 Einwohnern pro Wohnung. Über diesen Faktor und die bekannte Anzahl betroffener Einwohner wurde die Anzahl betroffener Wohnungen ermittelt.

Geometrie/Verkehr Straße
Für die Lärmkartierung 2012 wurde das lagekorrigierte Stadtstraßen- und Autobahnnetz aus dem Detailnetz der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt einschließlich Verkehrsstärken (Verkehrszählung 2009, vgl. Karte 07.01 Verkehrsmengen (Ausgabe 2011)), zulässiger Höchstgeschwindigkeiten und Informationen zu Mittelstreifen übernommen. Die fahrbahnbezogenen Parameter wurden im IV. Quartal 2010 im Rahmen einer Netzbefahrung aktualisiert und anschließend auf die Detailnetzgeometrie übertragen.

In der Modellbildung für die Berechnung werden folgende Eigenschaften berücksichtigt:

  • Fahrspur: In Straßenabschnitten mit ungleicher Zahl von Fahrspuren pro Richtung wird die (asymmetrische) Lage der äußeren Fahrspur explizit übernommen. Ein mittlerer Abstand von der Straßenachse wird hier nicht verwendet.
  • Einbahnstraße: Bei Einbahnstraßen wird die rechte Fahrspur übernommen, falls sie von der Lage der Straßenachse abweicht.
  • Verkehr: In Straßenabschnitten mit ungleicher Verkehrsstärke pro Richtung wird die (asymmetrische) Verkehrsverteilung explizit übernommen. Eine hälftige Verkehrsstärke pro Richtung wird hier nicht verwendet.

Die maßgeblichen Straßen im grenznahen Brandenburger Raum hat das Landesamt für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz Brandenburg mit einem Streckennetz von 523,9 km Länge einschl. der erforderlichen Berechnungsparameter zur Verfügung gestellt.

Insgesamt sind 1.940,2 km Streckennetz in die Berechnung eingeflossen. Davon liegen 1.416,3 km auf dem Gebiet der Stadt Berlin.

Geometrie/Verkehr Straßenbahn und oberirdische U-Bahn
Straßenbahn

Insgesamt wurden 195,4 km Streckennetz der Straßenbahn modelliert. Abweichungen der Streckenlänge zur Kartierung 2007 sind darauf zurückzuführen, dass einzelne Abschnitte getrennt für jede Fahrtrichtung und insgesamt mit einem höheren Detaillierungsgrad digitalisiert wurden.

Die Lage des Straßenbahnnetzes einschließlich der Streckenparameter basiert auf dem Netz der Kartierung der 1. Stufe 2007 mit folgenden Anpassungen:

  • Systematische Lagekorrektur auf der Grundlage der von der BVG zur Verfügung gestellten Netzgeometrie der Straßenbahngleise unter zusätzlicher Verwendung von Orthophotos
  • Aufteilung in Strecken pro Fahrtrichtung bei relevanten Abständen der Richtungsgleise
  • Ergänzung von Zufahrten zu Betriebshöfen
  • Umfangreiche Anpassung der Fahrbahnarten nach Angaben des Auftraggebers, der BVG und nach Abgleich mit Orthophotos (u.a. über eine detaillierte Erfassung von Wechseln der Fahrbahnart in Kreuzungsbereichen und bei Einmündungen)
  • Übernahme von aktuellen Angaben der BVG zu Höchstgeschwindigkeiten
  • Vergabe von Korrekturwerten für Quietschgeräusche in Kurven in Abhängigkeit von Kurvenradien
  • Vergabe von Korrekturwerten für Brücken und Bahnübergänge nach Abgleich mit Orthophotos

Der Straßenbahnverkehr wurde über eine Zuordnung von detaillierten elektronischen “Zählzetteln” der BVG (Stand 2012) zu 159 Streckenabschnitten und dem Fahrplan der Schöneicher-Rüdersdorfer Straßenbahn GmbH (Linie 88) in das Berechnungsmodell übernommen.

Oberirdische U-Bahn

Die Lage des U-Bahn-Netzes einschließlich der Streckenparameter basiert auf dem Netz der Kartierung der 1. Stufe (2007) mit folgenden Anpassungen:

  • Lückenschluss an Bahnhöfen
  • Anpassung der Fahrbahnarten nach Angaben der BVG
  • Übernahme von aktuellen Angaben der BVG zu Höchstgeschwindigkeiten
  • Vergabe von Korrekturwerten für Quietschgeräusche in Kurven in Abhängigkeit von Kurvenradien und dem Vorhandensein von Schmieranlagen

Der U-Bahn-Verkehr wurde über eine Zuordnung des Fahrplanes der BVG (Stand 2012) zu den oberirdischen Streckenabschnitten in das Berechnungsmodell übernommen.

Insgesamt sind 27,3 km Streckennetz der U-Bahn modelliert.

Geometrie/Industrie- und Gewerbeanlagen
Die Lärmkartierung Berlin für Gewerbestandorte mit Einfluss auf den Umgebungslärm umfasst:

  • 18 Kraftwerksstandorte
  • 1 IVU-Anlage im Bereich des Westhafens.

Die Anlagen (vgl. Tabelle 3) haben einen Einfluss auf dem Umgebungslärm, wenn sie relevante Schallimmissionen an der nächstgelegenen schutzbedürftigen Nutzung hervorrufen, die über LDEN = 55 dB(A) und/oder LNight = 50 dB(A) liegen. Aus diesem Grunde ist der Standort der Firma Häfele aus der Lärmkartierung 2007 aufgrund neuer Messergebnisse entfallen. Ein neuer Standort der Firma TSR Recycling GmbH & Co. KG ist im Westhafen zu berücksichtigen. Zu dieser Anlage liegt ein Schalltechnischer Bericht vom 03.11.2008 vor.

Für die 18 Kraftwerke innerhalb des Stadtgebietes Berlin ergaben sich gegenüber der Lärmkartierung 2007 keine Veränderungen.

Tab. 3: Aufstellung der für die Strategischen Lärmkarten berücksichtigten IVU-Anlagen
Tab. 3: Aufstellung der für die Strategischen Lärmkarten berücksichtigten IVU-Anlagen
Bild: Umweltatlas Berlin

Geometrie/Verkehr Flughäfen Tegel und Berlin-Schönefeld

Für die Fluglärmberechnung des Flughafens Tegel standen folgende Eingangsdaten zur Verfügung:
  • Datenerfassungssystem DESTXL2011_VBUF, Ist-Stand 2011,
  • geometrische Beschreibung der Start-/Landebahnen und der An- und Abflugstrecken (Lage, Höhen, Flugkorridore) und Streckenbelegung mit Bewegungszahlen einzelner Flugzeugtypen,
  • Verteilung der 169.396 Flugbewegungen einzelner Flugzeugtypen für die Zeiträume Tag, Abend und Nacht auf die Start-/Landebahnen für das Jahr 2011.

Hinweis: Bei der Kartierung des Flughafens Tegel im Jahr 2007 wurden für einige Flugstrecken zu geringe Flughöhen angenommen. Weiterhin wurde eine Richtungsverteilung des Verkehrs vorgenommen, die mit der Verteilung des DES 2011 nicht genau übereinstimmt. Infolge dieser Abweichungen ist in der Flugkartierung 2007 eine Überschätzung der Fluglärmimmissionen mit Pegelwerten aufgetreten, die teilweise über den Pegeln der Kartierung 2011 liegen.

Für den Flughafen Berlin-Schönefeld wurden die Berechnungsergebnisse von 76.607 Flugbewegungen aus der Kartierung für das Land Brandenburg mit Bezugsjahr 2010 übernommen.

Zusätzlich wurden aus der Kartierung für das Land Brandenburg mit Bezugsjahr 2015 die Zahlen betroffener Personen, Einrichtungen und Flächen dargestellt. Die entsprechende Lärmkarte für den Bereich des Landes Berlin ist ebenfalls dargestellt.

Kartierung der Eisenbahnen nach Allgemeinem Eisenbahngesetz
Das Eisenbahn-Bundesamt hat die Lärmkartierung der Eisenbahnen des Bundes nach dem Allgemeinem Eisenbahngesetz (AEG) selbständig durchgeführt. Die aktuellen Daten (Stand Dezember 2014) können über den Kartendienst des EBA eingesehen werden. Die Daten wurden an die Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt übergeben und sind in die Betrachtung der Summenwerte der Lärmbelastung eingeflossen.

Berechnungsmodell

Verwendete Software
Die Eingangsdaten wurden in einem 3D-Berechnungsmodell der Software (IMMI 2012 / IMMI 2014) aufbereitet und zusammengeführt.

Hindernisse
Hindernisse wie Geländekanten, Gebäude und Lärmschutzeinrichtungen wurden mit den in den Eingangsdaten beschriebenen Parametern (Lage, Höhe, Reflexionseigenschaft u. a.) berücksichtigt. Das Grundmodell aus Gelände und Hindernissen blieb dabei für die Berechnung aller Lärmarten unverändert.

Festlegung der Immissionspunkte
An Wohngebäuden, Krankenhäusern und Schulen wurde die Lage der Immissionspunkte gemäß “Vorläufige Berechnungsmethode zur Ermittlung der Belastetenzahlen durch Umgebungslärm” (VBEB) festgelegt. Die Anzahl der Bewohner von Wohngebäuden wurde zu gleichen Teilen den Immissionspunkten der jeweiligen Wohngebäude zugeordnet.

Prüfung auf Plausibilität
Die Plausibilitätsprüfung setzt sich zusammen aus einer visuellen Überprüfung von 3D-Ansichten des Berechnungsmodells und zahlreichen automatischen Plausibilitätsabfragen. Folgende Zusammenhänge werden dabei automatisch überprüft:

  • Kreuzung von Höhenlinien,
  • Kreuzung von Gleisstrecken mit Gebäuden,
  • Kreuzung von Lärmschutzwänden mit Gleisstrecken oder Gebäuden,
  • Wertebereich der Emissionsfaktoren (Verkehr, Geschwindigkeit u. a.),
  • Wertebereich von Gebäudehöhen und -flächen, Reflexionseigenschaften.

Berechnungsparameter
Kartierungen im Rahmen und im räumlichen Umfang der Umgebungslärmrichtlinie sind unter vollständiger und strenger Einhaltung der geltenden Rechenvorschriften in wirtschaftlichen Rechenzeiten nicht durchführbar. Bei der Festlegung der Rechenparameter wurden daher Vereinfachungen getroffen (Mindestpegel in 25 m Abstand, Reichweite von Reflexionsflächen auf 200 m begrenzt, Reflexion der 1. Ordnung), die im Wesentlichen zu einer Vernachlässigung von nicht relevanten Immissionseinflüssen an bestimmten Immissionsorten führen. Dabei wurde die Genauigkeitsforderung an die Berechnungsergebnisse der Lärmkartierung mit einer Gesamtgenauigkeit von 2 dB(A) nachweislich eingehalten.

Berechnungsverfahren
Straßenverkehr

Für die schalltechnischen Berechnungen der strategischen Lärmkarten wurde die vorläufige Berechnungsmethode für den Umgebungslärm an Straßen, VBUS, verwendet (vgl. § 5 Abs. 1, 34. BImSchV). Berechnet werden die Lärmindizes LDEN (gewichteter 24 h – Mittelwert) und LNight mit einer Rasterweite von 10 m x 10 m und für die Lärmbelastung an Immissionspunkten (Fassadenpegel), jeweils in einer Immissionsorthöhe von 4 m über dem Boden.

Die Anzahl der in ihren Wohnungen belasteten Menschen, der Schulen und der Krankenhäuser wurde nach der Vorläufigen Berechnungsmethode zur Ermittlung der Belastetenzahlen durch Umgebungslärm (VBEB) ermittelt.

Die Zuschläge für Mehrfachreflexionen wurden nach den in der VBUS enthaltenen Vorgaben ermittelt und berücksichtigt. Gesonderte Zuschläge für Lichtsignalanlagen dürfen nicht vergeben werden.

Straßenbahn-/U-Bahnverkehr
Für die schalltechnischen Berechnungen der Strategischen Lärmkarten sowie der in ihren Wohnungen belasteten Menschen, der Schulen und der Krankenhäuser wurde die “Vorläufige Berechnungsmethode für den Umgebungslärm an Schienenwegen”, VBUSch, sowie die VBEB verwendet (vgl. § 5 Abs. 1, 34. BImSchV). Berechnet wurden die Lärmindizes LDEN und LNight mit einer Rasterweite von 10 m x 10 m und für die Lärmbelastung an Immissionspunkten (Fassadenpegel), jeweils in einer Immissionsorthöhe von 4 m über dem Boden.

Gewerbe
Für die schalltechnischen Berechnungen der strategischen Lärmkarten sowie der in ihren Wohnungen belasteten Menschen, der Schulen und der Krankenhäuser wurde die vorläufige Berechnungsmethode für den Umgebungslärm durch Industrie und Gewerbe, VBUI verwendet (vgl. § 5 Abs. 1, 34. BImSchV). Berechnet wurden die Lärmindizes LDEN und LNight für die Lärmkarten mit einer Rasterweite von 10 m x 10 m und für die Lärmbelastung an Immissionspunkten (Fassadenpegel), jeweils in einer Berechnungshöhe von 4 m über dem Boden.

Flugverkehr
Für die schalltechnischen Berechnungen der Strategischen Lärmkarten sowie der in ihren Wohnungen belasteten Menschen, der Schulen und der Krankenhäuser wurde die “Vorläufige Berechnungsmethode für den Umgebungslärm an Flugplätzen – Datenerfassungssystem” (VBUF-DES) und die vorläufige Berechnungsmethode für den Umgebungslärm an Flugplätzen – Anleitung zur Berechnung (VBUF-AzB) verwendet (vgl. § 5 Abs. 1, 34. BImSchV).

Nutzung der Datenanzeige
Die einzelnen Themenkarten, die der Öffentlichkeit hiermit zur Verfügung gestellt werden, bieten eine flächenhafte Darstellung der Lärmsituation in klassifizierter Form, wie es die Umgebungslärm-Richtlinie vorsieht.

Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, Sachdaten abzurufen: In den Karten 07.05.1 und 07.05.2 können auch Hintergrundinformationen zum erfassten Haupt- und sonstigen Straßennetz angezeigt werden.

Aufgrund des in den Rasterkarten zur Darstellung kommenden 10 m x 10 m – Rasters sind die einzelnen Aussagen für eine gebäudescharfe Bewertung eher nicht geeignet. Daher wird ein vollständiger Überblick über die verwendeten Immissionspunkte an den Fassaden der Wohn-, Schul- und Krankenhausgebäude einschließlich ihrer berechneten Immissionspegel in der Karte 07.05.11 – Fassadenpegel an Wohngebäuden im Einwirkbereich der Hauptlärmquellen angeboten.