Lärmimmissionen bei Knoten und Kreiseln

• Forschungsstelle: ASTRA SBT
• Projektnummer: VSS2009/201
• Projekttitel Englisch: Noise immissions of intersections and roundabouts

Schlüsselwörter (Deutsch)

Lärmimmissionen, Knoten, Kreisel

Schlüsselwörter (Englisch)

noise immissions, intersections, roundabouts

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Mit der beantragten Forschung sollen die Auswirkungen verschiedener Knotentypen und Knotengestal­tungen, insbesondere von Kreiseln, auf die Lärmimmissionen aufgezeigt werden. Neben einer zusätzli­chen Literaturrecherche im In- und Ausland sowie der Suche nach bereits vorhandenen Messresultaten, sind Messungen an ausgewählten Knoten vorzunehmen.

Für diese Messungen wird ein Pflichtenheft erstellt, damit sie später vergleichbar sind und hinsichtlich der verschiedensten Parameter ausgewertet werden können. Es sind zwei Messreihen vorgesehen:

–     Referenzmessungen durch die Forschungsstelle an ausgewählten, typischen Knoten

–     Vorher- und Nachher-Messungen bei Um- und Neubauten durch Kantone zu Lasten des Vorhabens

Die Erkenntnisse bilden die Grundlagen für eine Norm. Nach der Genehmigung des Normkonzeptes durch die Begleitkommission wird ein erster Normentwurf im Rahmen des Forschungsauftrages verfasst

Kurzbeschreibung (Englisch)

The project shall demonstrate the effect of different types of intersections - especially roundabouts - on noise immissions. In addition to literature studies in Switzerland and abroad, especially regarding existing results, measurements will be carried out at selected intersections.

Specifications for the measurements must be defined in order to compare and evaluate the results con­sidering different parameters. Two types of measurements are scheduled:

-      measurements of reference at typical intersections by research office

-      measurements before/after alterations and constructions by road departments

This research provides the knowledge for a new standard. After the approval of the concept by the commission, a first draft of the standard will be developed.

Projektbeschreibung (Deutsch)

Die Lärmimmissionen von Strassen setzen sich zusammen aus den Immissionen von der offenen Strecke und den Immissionen von Knotenbereichen.

Für die offenen Strecken mit gleichmässiger Geschwindigkeit liegen erprobte Emissionsmodelle vor, die laufend verfeinert werden. Für Knotenbereiche aber gibt es keine differenzierten Ansätze zur Berechnung der Emissionen und Immissionen. Dadurch sind keine differenzierten Aussagen in der Nähe der Knoten möglich. Dies wäre aber wichtig, da Knoten innerorts sehr häufig vorkommen und gerade beim Ersatz von mehrarmigen Knoten durch Kreisel häufig die Frage nach der Veränderung der Lärmimmissionen gestellt wird.

Heute wird bei der Berechnung der Immissionen aus dem Knotenbereich in der Regel davon ausgegan­gen, dass die Emissionen gegenüber der offenen Strecke unverändert sind und dass die Brems- und An­fahrtsgeräusche durch die tieferen Geschwindigkeiten kompensiert werden. Aus den bisherigen konkre­ten Erfahrungen in Einzelfällen muss aber davon ausgegangen werden, dass erhebliche Unterschiede in den Immissionen nach Art des Knotentyps, der Abmessungen und der jeweiligen Betriebszustände be­stehen.

Im Leitfaden Strassenlärm von BAFU/ASTRA wird bei Berechnungen mit Zuschlägen für den Knoten­bereich von bis zu 2 dB, jedoch nicht differenziert nach Art und Betriebszustand des Knotens, gerechnet. Dieser Zuschlag ist nicht physikalisch bedingt, sondern soll die subjektive Störwirkung berücksichtigen.

Es ist zu unterscheiden nach Art der Verkehrsführung (mehrarmiger Knoten, Kreisel) und des Betriebs (LSA-Steuerung, Vortrittsregelung). Gerade bei den ungesteuerten Knotentypen spielt auch der Betriebs­zustand (Aufteilung nach Richtungen, Auslastung) eine wesentliche Rolle.

Die Forschung soll mittels einer möglichst grossen Anzahl von Messungen in der Schweiz und Recher­chen über entsprechende Modelle im Ausland (siehe unten unter Vorgehen/Methoden) aussagekräftige Anhaltspunkte über die Lärmimmissionen von verschiedenen Knotentypen geben. Diese Ergebnisse sind in einen Berechnungsansatz zu überführen, welcher in bestehenden Berechnungsmodellen ergänzt wer­den kann. Dabei ist zwischen dem effektiven Pegel und Zuschlägen für die Störwirkung zu unterscheiden.

Erwartete Erkenntnisse/ Nutzen, Nutzniesser (Deutsch)

Es ist aus heutiger Sicht schwer abzuschätzen, wie lange es dauert, bis auf Seiten der Kantone genü­gend Resultate vorliegen, um stichhaltige Aussagen zu machen. Es scheint deshalb sinnvoll, die Auswer­tung in zwei Schritten vorzunehmen:

 

–     Aussagen über die Immissionen im Bereich der Knoten (in Abhängigkeit von ausgewählten Parame­tern, wie Knotentyp, etc.) aus den Basis- und Referenzmessungen und aus vorliegenden Messungen der Kantone. Aufnahme in den ersten Normentwurf.

–     Ergänzungen und Präzisierungen aus den Vorher- und Nachher-Messungen der Kantone zu einem späteren Zeitpunkt und nötigenfalls Revision der Norm nach einigen Jahren.

Methoden (Deutsch)

Pflichtenheft für die Messungen: Es wird festgelegt, welche Parameter an den Knoten zu erheben sind, wie viele Messungen pro Knoten notwendig sind, wie und wo zu messen ist. Es ist auch zu prüfen, ob neben den Lärmimmissionen weitere Daten (z.B. Verkehrsfluss, Geschwindigkeit) zu messen sind. In jedem Fall zu erheben ist die Verkehrsbelastung des Knotens während der Messung. Diese Festlegun­gen werden in einem Pflichtenheft für die Messungen zusammengestellt.

Um zuverlässige Aussagen über die Auswirkungen von Knoten auf die Lärmimmissionen machen zu können, ist wegen der grossen Zahl der Parameter auch eine grössere Anzahl von Messungen nötig. Da Messungen bei Knotenumbauten – heute vor allem Umbauten von mehrarmigen Knoten zu Kreiseln – besonders aussagekräftige Resultate liefern, ist ein 2-spuriges Vorgehen angezeigt. Die Spur 2 wird gleichzeitig mit der Spur 1 bearbeitet, kann sich aber auch über eine spätere Phase erstrecken.

Spur 1: Basis- und Referenzmessungen (Anzahl Knoten und Strecken: je ca. 10)

An ausgewählten Knoten werden Basis-Immissionsmessungen (nach dem oben beschriebenen Pflichten­heft) vorgenommen. Als Referenzmessungen werden Messungen entlang der Zufahrtsstrecken bei unge­hindertem Verkehr verwendet. Daraus ergeben sich die relativen Abweichungen des Knotenbereichs gegenüber der offenen Strecke. Die Messungen werden nach Möglichkeit an Knoten ausserhalb des Siedlungsgebietes durchgeführt, da damit der Einfluss der Reflexionen an der Bebauung auf das Resultat entfällt.

Spur 2: Messungen der Kantone (angestrebte Anzahl Knoten: min. 10)

Wichtige Daten können bei Umbauten von Knoten gewonnen werden. Gerade wenn ein mehrarmiger Knoten durch einen Kreisel ersetzt wird, liefern Vorher- und Nachher-Messungen direkte Aussagen zu den Auswirkungen des Knotentyps auf die Immissionen, weil die übrigen Parameter weitgehend unverän­dert bleiben. Die Messungen werden sinnvollerweise jeweils durch die Kantone resp. deren Beauftragte im Rahmen von Bauvorhaben durchgeführt. Für die Messungen gilt das gleiche Pflichtenheft wie für die Basismessungen.

Folgende Kantone haben provisorisch eine Unterstützung zugesagt, indem sie vorhandene Daten zur Verfügung stellen und/oder zukünftige Messungen unterstützen würden:

–    Kanton Aargau, Departement Bau, Verkehr und Umwelt, Abteilung Tiefbau, Hanspeter Gloor

–    Kanton Bern, Bau-, Verkehrs- und Energiedirektion, Tiefbauamt, Thomas Stern

–    Kanton Solothurn, Bau- und Justizdepartement, Amt für Verkehr und Tiefbau, Rolf Müller

–    Kanton St. Gallen, Baudepartement, Tiefbauamt, Andreas Kästli

–    Kanton Thurgau, Departement für Bau und Umwelt, Tiefbauamt, Ulrich Wapf

–    Kanton Zürich, Baudirektion, Tiefbauamt, Fachstelle Lärmschutz, Walter Egli

Allgemeiner Stand der Forschung (Deutsch)

In der Schweiz liegen keine detaillierten Untersuchungen auf diesem Gebiet vor. Von konkreten Umbau­ten oder Beschwerden wegen Lärms liegen bei den Kantonen vereinzelte Messungen, aber keine syste­matischen Daten vor. Die vorhandenen Daten sind zu überprüfen, ob sie als Grundlage für das Pflichten­heft dienen können.

Ergänzend ist zu recherchieren, ob im Ausland bestehende Modellansätze oder grössere Messkampag­nen vorhanden sind.

Das Thema ist Bestandteil des Forschungsprogramms "Lärmschutz" des VSS, welches in den letzten Jahren laufend aktualisiert wurde (siehe Anhang 1).

Das anlaufende Forschungspaket des ASTRA bezüglich Lärm und Fahrbahnoberflächen innerorts be­zieht sich im Wesentlichen auf Beläge und wird für die oben erwähnten Zielsetzungen keine genügenden Erkenntnisse liefern.

Projektziele (Deutsch)

Die Forschung hat folgende auf die Praxis ausgerichtete Zielsetzungen:

–    Aufzeigen der Einflüsse von verschiedenen Knotentypen, insbesondere auch mit Kreiseln, auf die Lärmimmissionen in der näheren Umgebung (Pegel und Charakteristik)

–    Entwicklung von Berechnungsansätzen zur Quantifizierung der Lärmemissionen und -immissionen und für die Übernahme in Strassenlärm-Berechnungsmodelle oder Beurteilungsmethoden

–    Vorschlag von Massnahmen zur Verminderung der Lärmimmissionen von Knoten und Kreiseln

–             Erarbeitung von Grundlagen für eine Norm samt Normkonzept und erstem Normentwurf

Projektziele (Englisch)

The goals of the project are:

–   to determine the influence of different types of intersections – especially with roundabouts – on noise immissions

–   to develop calculation methods for noise emissions and immissions and the use of adequate software

–    to suggest measures to reduce noise immissions of intersections and roundabouts

–    to develop bases for a standard, including a concept and a first draft

Forschungsplan (Deutsch)

Literaturauswertungen, Recherchen über ausländische Modellansätze, Typisieren von Knoten, Fest­legen von Situationen (Bericht an Begleitkommission 6 Monate nach Projektbeginn)

–      Messtechnische Erfassung, rechnerische Nachbildungen und Modellbildung (Bericht an Begleitkom­mission 12 Monate nach Projektbeginn)

–      Auswertung, Beurteilung, Erkenntnisse und Folgerungen, Normkonzept, Schlussberichtsentwurf (Bericht an Begleitkommission 18 Monate nach Projektbeginn)

–      Schlussbericht mit erstem Normentwurf, Projektabschluss (Bericht an Begleitkommission 24 Monate nach Projektbeginn)

Umsetzung und Anwendungen (Deutsch)

Die Resultate der Forschung dienen als Grundlage für eine Ergänzung der Berechnungsmodelle und bilden die Grundlage für eine Norm, in der Berechnungsmethoden beschrieben sind. Sie sollen auch in den BAFU-Leitfaden und in die Dokumente des Cercle Bruit einfliessen.

Nutzniesser der Forschungsergebnisse sind die Anwender der Berechnungsmodelle (Ingenieurbüros usw.) sowie die Behörden, welche im Rahmen von UVP- und Baubewilligungs-Verfahren Lärmimmissio­nen beurteilen müssen.

Relevanz bezüglich Sicherheit: keine.

Relevanz bezüglich Nachhaltigkeit: Präzisere Grundlagen für die Planung von Lärmschutzmassnahmen und die Verminderung der Lärmimmissionen.

Berichtsnummer (Deutsch)

1519

Berichtsnummer (Englisch)

1519

Literatur (Deutsch)

Leitfaden Strassenlärm, Vollzugshilfe für die Sanierung, BAFU/ASTRA, 2006

–      Computermodell zur Berechnung von Strassenlärm, Bedienungsanleitung zu StL-86, BUS, 1987

–      Strassenlärm-Korrekturen zum Strassenlärm-Berechnungsmodell, Mitteilung zur Lärmschutz-Ver­ordnung Nr. 6, BUWAL, 1995

–      SonRoad, Berechnungsmodell für Strassenlärm, BAFU, 2004

–      Diverse Richtlinien und Vollzugshilfen der Kantone

–      Vorhandene Messungen bei Knoten und Kreiseln (Auswahl)

-    Kanton Zürich, Gemeinde Hedingen, Zürcherstrasse, Umbau Knoten in Kreisel

-    Kanton Basel-Stadt, Umbau Dorenbachkreuzung in Kreisel

-    Kanton Basel-Landschaft, Gemeinde Therwil, Umbau Löwenkreuzung in Kreisel

-    Kanton Bern, Gemeinde Zollikofen, Umbau Bahnhofkreuzung in Kreisel

-    Kanton Thurgau, Gemeinde Steckborn, Umbau Knoten in Kreisel

-    Kanton Schaffhausen, Gemeinde Stein am Rhein, Umbau Knoten in Kreisel

-    Deutschland: Stadt Stuttgart, Studie über 3 Knoten (davon 2 Kreisel)

-    Frankreich: Städte Nantes, Malemort und Egleton, Umbau Knoten in Kreisel

-    Spanien: Stadt Albacete, Messungen an mehreren Knoten und Kreiseln

-    Irland: Stadt Dublin, Umbau Knoten in Kreisel auf der Avery Road

-              Verschiedene Studien aus den USA und Kanada