Entwurf DIN 45680 01.02.2015, 00:00 Uhr

Besseres Verfahren zur Beurteilung tieffrequenter Geräusche?

Die Auswertung und Beurteilung von tieffrequenten Geräuschen erfolgt derzeit über die in der TA Lärm verwiesene DIN 45680 von 1997 [1]. Diese soll jedoch durch die im Entwurf befindliche Überarbeitung vom September 2013 abgelöst werden. Den beiden Normen liegen unterschiedliche Verfahren zur Beurteilung tieffrequenter Geräusche zugrunde. In einer vergleichenden Normanwendung an typischen Fallbeispielen konnte gezeigt werden, dass der Normentwurf in drei von 15 Fällen, abweichend von der gültigen Norm, eine Belastung durch tieffrequente Geräusche im Allgemeinen nicht mehr ausschließen konnte. Die Unterschiede in den Ergebnissen resultieren vor allem aus der Erweiterung des Frequenzbereichs um die 100 und 125 Hz Terz und der Verwendung der Wahrnehmungsschwelle statt der Hörschwelle, was in Summe betrachtet einen deutlichen Einfluss auf die Beurteilungsgrößen hat. Die Befürchtung, dass durch ein strengeres Eingangskriterium in der Vorerhebung die überarbeitete DIN 45680 zu einer deutlich häufigeren und evtl. nicht gerechtfertigten Fallzahl tieffrequenter Geräusche führt, konnte jedoch nicht bestätigt werden. Die beispielhafte Auswertung nach beiden Normen zeigt auch einen ersten Versuch, die Ergebnisse der verschiedenen Normbewertung mithilfe aufgestellter und beobachteter Wahrnehmungskriterien subjektiv miteinander zu vergleichen.

Quelle: Polytec

Quelle: Polytec

Zur Auswertung und Beurteilung tieffrequenter Geräusche soll die aktuell in der TA Lärm genannte DIN 45680 von 1997 durch die derzeitig im Entwurf befindliche Überarbeitung vom September 2013 abgelöst werden. Das Einspruchsverfahren des Entwurfs weist jedoch eine hohe Zahl problemorientierter Fragen auf, sodass der Termin des endgültigen Weißdrucks ungewiss ist [2].

Im Vorfeld der Untersuchungen wurden Bedenken geäußert, dass die überarbeitete DIN 45680 durch die Herabsetzung der Vorerhebung zu einer deutlich häufigeren, nicht gerechtfertigten Feststellung von tieffrequenten Geräuschen führt. Außerdem wurden Bedenken aufgeworfen, dass der Entwurf deutlich hervortretende Einzeltöne unterbewertet.

Inwieweit diese Abwehrhaltung gerechtfertigt ist und ob der Entwurf gegenüber der derzeitigen Norm zu Verbesserungen führt, wurde durch die TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH im Rahmen einiger typischer Anwendungsbeispiele aus der Praxis untersucht. Hierzu wurden 15 Praxisfälle nach beiden Verfahren, der DIN 45680 von 1997 und 2013, ausgewertet. Ebenso wurde dabei die subjektive Wahrnehmung der Messdurchführenden nach zuvor aufgestellten Kriterien vor Ort dokumentiert.

Um die Ergebnisse einander gegenüberzustellen, wurden ein Vergleich der reinen gemessenen Beurteilungsergebnisse und ein Vergleich mit der subjektiven Wahrnehmung vor Ort durchgeführt. Primärziel war es, objektiv herauszufinden, welchen Ergebniseinfluss der Entwurf auf die Auswertung und Beurteilung tieffrequenter Geräusche im Vergleich zur derzeitigen Norm haben könnte. Sekundäres Ziel war es, eine Methode für eine exemplarische Bewertung zu finden, wie die Beurteilungsergebnisse dieser Normen mit der subjektiven Wahrnehmung korrelieren. Ergebnis sollte eine Einschätzung sein, welche der beiden Normen die vorgefundenen und untersuchten Situationen besser wiedergibt. Da diese Einschätzung lediglich auf der Wahrnehmung der beiden Messdurchführenden vor Ort basiert, kann sie keinen Anspruch auf statistische Belastbarkeit (Signifikanz) haben, aber dennoch wichtige Hinweise geben.

Tabelle 1 Wichtigste Unterscheidungsmerkmale der DIN 45680 von 1997 und dem Entwurf von 2013.

Tabelle 1 Wichtigste Unterscheidungsmerkmale der DIN 45680 von 1997 und dem Entwurf von 2013.

Da die Verfahren der beiden Normen sich sehr stark voneinander unterscheiden, werden in Tabelle 1 die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale der aktuell in der TA Lärm 2 in Bezug genommenen DIN 45680 und der sich im Entwurf befindlichen DIN 45680 von 2013 gegenübergestellt [3 bis 6].

Beurteilung tieffrequenter Geräusche mit DIN 45680 Fassung März 1997

Geräusche werden nach DIN 45680 als definitionsgemäß tieffrequent bezeichnet, wenn die Differenz der C- und A-bewerteten Schalldruckpegel größer als 20 dB ist. Als Vorerhebung zur Prüfung tieffrequenter Geräusche sind daher folgende Pegel zu ermitteln: LCFeq und LAFeq, bzw. LCFmax und LAFmax. Ist eine der Differenzen größer als 20 dB, so ist eine Terzanalyse nach Abschnitt 5.2 der DIN 45680 durchzuführen.

Der zu bewertende Frequenzbereich umfasst i. d. R. die Terzen 10 bis 80 Hz. Nur in Sonderfällen, d. h. wenn bestimmende Energieanteile zu diesem Frequenzbereich benachbart liegen, werden zusätzlich die nach unten erweiterte 8-Hz-Terz und nach oben erweiterte 100-Hz-Terz zur Beurteilung herangezogen.

Zur Bestimmung des Terz Beurteilungspegels LTerz,r sind die in den Messdauern ermittelten Werte von LTerz,eq entsprechend der Gesamteinwirkdauer Te der Geräusche je nach Betrieb und Quelle auf die Beurteilungszeit Tr umzurechnen. Die Beurteilungszeit richtet sich nach den Festlegungen der zugehörigen Regelwerke (TA Lärm).

Als erster Schritt der Terzanalyse ist gemäß Beiblatt 1 zur DIN 45680 nach Ziffer 5.2.2 zu prüfen, ob die untersuchten Geräusche einen oder mehrere hervortretende Einzeltöne enthalten. Das Geräusch enthält einen deutlich hervortretenden Einzelton, wenn die Differenz zwischen LTerz,eq in einer Terz und den entsprechenden Pegeln in den beiden Nachbarterzen größer als 5 dB ist.

Die ermittelten Pegelwerte LTerz,r und LTerzFmax für die Terzbänder von 10 bis 80 Hz (bzw. in Sonderfällen von 8 bis 100 Hz, s. o.) werden mit den Hörschwellenwerten LHS nach DIN 45680 verglichen. Enthält das Geräusch einen deutlich hervortretenden Einzelton, so werden die nachfolgenden Differenzen gebildet:

 

ΔL1 = LTerz,r LHS

 

ΔL2 = LTerzFmax – LHS

 

Hierbei ist:

LTerz,r Terzbandpegel des hervortretenden Einzeltons

LTerzFmax maximaler Terzbandpegel des hervortretenden Einzeltons

LHS zugehöriger Hörschwellenpegel nach DIN 45680

Die Werte von ΔL1 und ΔL2 werden im Anschluss mit den Anhaltswerten verglichen. Diese werden in unterschiedliche Frequenzbereiche und nach Tag- und Nachtstunden unterteilt.

Werden keine deutlich hervortretenden Einzeltöne ermittelt, so sind die A-bewerteten Terz-Beurteilungspegel LTerz.r im Bereich von 10 bis 80 Hz energetisch zu addieren. Hierbei bleiben die Terzen, in denen der Terz-Beurteilungspegel kleiner als der zugehörige Wert der Hörschwelle LHS ist, unberücksichtigt. Die Auswertung erfolgt somit breitbandig.

Die auf diese Weise ermittelten Werte werden mit den Anhaltswerten für tieffrequente Geräusche ohne deutlich hervortretende Einzeltöne verglichen.

Im Allgemeinen liegen keine erheblichen Belästigungen durch tieffrequente Geräusch-immissionen vor, wenn die Anhaltswerte nicht überschritten werden„.[4]

Beurteilung tieffrequenter Geräusche mit dem Entwurf der DIN 45680 von September 2013

Geräusche werden nach dem Entwurf definitionsgemäß als tieffrequent bezeichnet, wenn die gleichzeitig gemessene Differenz der C- und A-bewerteten Schalldruckpegel größer als 15 dB ist.

Als Vorerhebung zur Prüfung tieffrequenter Geräusche sind daher folgende Pegel zu ermitteln: Lp,CFeq und Lp,AFeq bzw. Lp,CFmax und Lp,AFmax .

Der zu bewertende Frequenzbereich umfasst die Terzmittenfrequenzen von 8 bis 125 Hz und legt somit ein größeres Frequenzspektrum als die DIN 45680 von 1997 zugrunde. In der Fassung von 1997 wurde lediglich der Bereich von 10 bis 80 Hz und nur in Sonderfällen von 8 bis 100 Hz betrachtet.

Ist eine der Differenzen größer als 15 dB, so ist eine Terzanalyse nach Abschnitt 4.6.2 des Entwurfs durchzuführen.

Die Beurteilung tieffrequenter Geräusche nach dem Entwurf der DIN 45680 erfolgt über die Messwerte Lp,TerzFmax und den 5-%-Überschreitungspegel Lp,TerzF5. Der 5-%-Überschreitungs­pegel stellt den Schalldruckpegel dar, der in 5 % der Zeit überschritten wird (mittlerer Spitzenpegel).

Der erste Schritt der Auswertung ist die Bildung der Differenz zwischen der Wahrnehmungsschwelle WTerz,i und dem Lp,TerzFmax,i. Bei Überschreitung der Wahrnehmungsschwelle Ümax,i wird der Überschreitungswert der einzelnen Terzen mit dem Dynamikkorrekturfaktor DTerz,i multipliziert und stellt so einen gewichteten Schwellenüberschreitungswert ÜD,i dar.

Der Dynamikkorrekturfaktor beschreibt die Zunahme der Lautheitsempfindung im Bereich tiefer Frequenzen. Der maximale gewichtete Schwellenüberschreitungswert ÜDmax ist der höchste Wert der gewichteten Schwellenüberschreitung ÜD,i und wird zur Beurteilung herangezogen. Der 5-%-Überschreitungspegel wird benötigt, um die Kenngröße H für tiefe Frequenzen zu berechnen. Die Berechnung erfolgt über das Lautheitsspektrum GTerz,i, das durch Addition der Flankenerregung STerz,i aus dem Terzspektrum Lp,TerzF5,i berechnet wird. Dabei werden zu jedem Terzpegel bei Berücksichtigung der Flankensteilheit die Anteile der Flankenerregung der Terzpegel mit den jeweils niedrigeren Mittenfrequenzen energetisch addiert.

Danach wird die Differenz zwischen dem Lautheitsspektrum und der Wahrnehmungsschwelle gebildet, um eine Überschreitung der Wahrnehmungsschwelle festzustellen. Dieser Überschreitungswert Üi wird mit dem Dynamikkorrekturfaktor DTerz,i multipliziert.

Dieses Produkt aus der Schwellenüberschreitung und dem Dynamikkorrekturfaktor stellt dann eine gewichtete Schwellenüberschreitung ÜG,i dar, da mit Abnahme der Frequenz die Lautheitsempfindung zunimmt.

Die Kenngröße H stellt nun die energetische Addition dieser gewichteten Schwellenüberschreitung ÜG,i dar.

Beide Werte werden dann mit dem zughörigen Anhaltswert, unterschieden in Tag, Nacht und Ruhezeiten, verglichen. Diese Anhaltswerte wurden im Rahmen des Entwurfs neu definiert.

Inwieweit sich diese wesentlichen Änderungen auf die Auswertung und Beurteilung (Ergebnisse) tieffrequenter Geräusche auswirken, wurde nachfolgend anhand von Untersuchungen dargestellt.

Praxisbeispiele

Es konnten 15 Beispiele aus der Praxis untersucht werden. Davon wurden zwölf messtechnisch erfasst und drei der Fälle auf rechnerisch prognostischem Weg.

Bei den Beispielen handelt es sich um verschiedene, für tieffrequente Geräusche typische Anlagen.

 

Tabelle 2 Beispiele.

Tabelle 2 Beispiele.

In Tabelle 2 sind die Quellen der durchgeführten Beispiele aufgeführt [7 bis 13].

Um die Ergebnisse der beiden Normen miteinander ver­gleichen zu können, wurde jeweils ein objektiv gemessener Vergleich der Ergebnisse und ein Vergleich der Ergebnisse mit der subjektiv empfundenen Wahrnehmung vor Ort durch­geführt.

Der objektive (messbare) Vergleich stellt die reinen Beurteilungsgrößen einander gegenüber, der subjektive Vergleich stellt die Wahrnehmung der beiden Messdurchführenden vor Ort zur Zeit der Messung diesem objektiven Vergleich gegenüber.

Objektiver Vergleich

Zunächst werden die Ergebnisse der Vorerhebung miteinander verglichen. Danach werden die Beurteilungsergebnisse der Hauptuntersuchung einander gegenübergestellt.

Vorerhebung

Die Pegeldifferenz der Vorerhebung wurde von 20 dB Differenz in der DIN 45680 von 1997 auf 15 dB Differenz im Entwurf der DIN 45680 von 2013 abgesenkt. Dies führt zu der Annahme, dass der Entwurf in mehr Fällen greift, als die aktuelle DIN 45680 dies tut.

Die Praxisbeispiele bestätigen diesen Verdacht, da die Vorerhebung des Entwurfs Überschreitungen der Pegeldifferenz im Praxisbeispiel Nr. 1 verzeichnet, wohingegen nach der aktuell in der TA Lärm in Bezug genommenen DIN 45680 keine Überschreitung stattfindet (Bild 1).

Bild 1 Vorerhebung. Quelle: TÜV

Bild 1 Vorerhebung.

Foto: TÜV

Ein weiterer Unterschied in den Ergebnissen der Vorerhebung liegt darin, dass in einigen Fällen das Eingangskriterium von > 20 dB nur durch die Differenz der maximalen A- und C-bewerteten Schalldruckpegel überschritten wird (Beispiel 2, 4, 8 und 9). Die Auswertung nach dem Entwurf 2013 überschreitet im Gegensatz dazu bis auf das Praxisbeispiel Nr. 1 beide Differenzen. Ob die Vorerhebung über die Differenz der äquivalenten Schalldruckpegel oder der maximalen Schalldruckpegel bestätigt wird, hat dabei keine Auswirkung auf die anschließende Hauptuntersuchung.

Daraus lässt sich schlussfolgern, dass die Absenkung der Differenzen der Vorerhebung von 20 auf 15 dB für die durchgeführten Beispiele nicht den im Vorfeld erwarteten großen Einfluss besitzt, da lediglich für Beispiel 1 die Untersuchung auf tieffrequente Geräusche nach dem Entwurf weitergeführt wird, aber nach der aktuell in der TA Lärm in Bezug genommenen DIN nicht.

Hauptuntersuchung

Da sich die Terzanalyse der DIN 45680 und die im Entwurf von 2013 stark voneinander unterscheiden, ist ein direkter Vergleich der beiden Verfahren schwierig. Aus diesem Grund werden nachfolgend als erstes die Ergebnisse der einzelnen Praxisbeispiele getrennt nach beiden Normen vorgestellt und anschließend miteinander verglichen.

Der im Entwurf neu definierte Beurteilungszeitraum „Ruhezeiten“ bleibt dabei unbeachtet, da die Praxisbeispiele diesen Fall nicht abdecken.

DIN 45680 von 1997

Von den 15 Praxisbeispielen wurden 14 Fälle nach der DIN 45680 von 1997 ausgewertet, da nach dem Beispiel 1 die Differenzen der Vorerhebung nicht bestätigt wurden. Sechs Beispiele davon fanden im Tagzeitraum und sieben in der Nachtzeit statt. Von diesen 14 Beispielen wurde bei acht Messungen ein deutlich hervortretender Einzelton festgestellt. Diese Fälle wurden demnach über das Einzeltonverfahren ausgewertet. Für die gemessenen Einzeltöne wurde die Differenz zum Hörschwellenwert des betroffenen Terzbands durch den linear-bewerteten, äquivalenten Terzdauerschalldruckpegel (ΔL1) und den maximal gemessenen Terzschalldruckpegel (ΔL2) gebildet.

Bild 2 Vergleich der Einzeltöne mit dem zugehörigen Anhaltswert für die Tagzeit Quelle: TÜV

Bild 2 Vergleich der Einzeltöne mit dem zugehörigen Anhaltswert für die Tagzeit

Foto: TÜV

Erkennbar in Bild 2 ist, dass für drei Praxisbeispiele im Tagzeitraum der Untersuchungsbereich von 80 auf 100 Hz erweitert werden musste, da eine Tonalität in der 100-Hz-Terz vorliegt (Beispiel 2, 5 und 14). Bei zwei Fällen in der Nacht ist dies ebenfalls der Fall (Beispiel 12 und 13). Die tonhaltigen Beispiele der Nachtzeit werden in Bild 3 dargestellt.

Bild 3 Vergleich der Einzeltöne mit dem zugehörigen Anhaltswert für die Nachtzeit. Quelle: TÜV

Bild 3 Vergleich der Einzeltöne mit dem zugehörigen Anhaltswert für die Nachtzeit.

Foto: TÜV

Die Bilder 2 und und 3 zeigen, dass in insgesamt vier Fällen (Beispiel 2, 5, 6 und 14, letzteres tritt mit 25 Hz und 100 Hz zweimal auf) Überschreitungen der Anhaltswerte (AHW) stattfinden.

Die Praxisbeispiele, die zu keiner Überschreitung der AHW führen, müssen nach dem Breitbandverfahren ausgewertet werden. Zu Informationszwecken werden die Beispiele, in denen bereits eine Überschreitung des AHW festgestellt wurde, zusätzlich über das Breitbandverfahren ausgewertet. Die Ergebnisse des Breitbandverfahrens für den Beurteilungszeitraum Tag werden in Bild 4 und die der Nachtzeit in Bild 5 den Anhaltswerten gegenübergestellt.

Bild 4 Vergleich der Beurteilungsgrößen des Verfahrens ohne Einzelton mit den Anhaltswerten für die Tagzeit. Quelle: TÜV

Bild 4 Vergleich der Beurteilungsgrößen des Verfahrens ohne Einzelton mit den Anhaltswerten für die Tagzeit.

Foto: TÜV

 

Bild 5 Vergleich der Beurteilungsgrößen des Verfahrens ohne Einzelton mit den Anhaltswerten für die Nachtzeit. Quelle: TÜV

Bild 5 Vergleich der Beurteilungsgrößen des Verfahrens ohne Einzelton mit den Anhaltswerten für die Nachtzeit.

Foto: TÜV

Es wurden im Breitbandverfahren drei Überschreitungen des Anhaltswerts in der Tagzeit und lediglich eine Überschreitung in der Nachtzeit festgestellt. Zwei dieser vier Fälle führten schon im Einzeltonverfahren zu einer Überschreitung der Anhaltswerte (Beispiel Nr. 6 und 14) und müssen nach diesem bewertet werden, sodass das Breitbandverfahren lediglich bei Beispiel 4 und 15 zur Bewertung herangezogen wird. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass in sechs Fällen eine Überschreitung des Anhaltswerts stattfindet und damit kann im Allgemeinen eine Belastung durch tieffrequente Geräusche nicht mehr ausgeschlossen werden.

Entwurf der DIN 45680

Die Terzanalyse wird für alle 15 Beispiele durchgeführt, da im Gegensatz zur DIN 45680 von 1997 alle Fälle das Kriterium der Vorerhebung überschreiten. Die Auswertung erfolgte über die maximal gewichtete Schwellenüberschreitung ÜDmax und die Kenngröße H für tiefe Frequenzen. Die Ergebnisse dieser Auswertung werden in Bild 6 für den Tag und Bild 7 für die Nacht dargestellt.

Bild 6 Vergleich der Kenngröße H und der maximal gewichteten Schwellenüberschreitung ÜDmax mit den Anhaltswerten AH und AO für die Tagzeit. Quelle: TÜV

Bild 6 Vergleich der Kenngröße H und der maximal gewichteten Schwellenüberschreitung ÜDmax mit den Anhaltswerten AH und AO für die Tagzeit.

Foto: TÜV

 

Bild 7 Vergleich der Kenngröße H und der maximal gwichteten Schwellenüberschreitung ÜDmax mit den Anhaltswerten AH und AO für die Nachtzeit. Quelle: TÜV

Bild 7 Vergleich der Kenngröße H und der maximal gwichteten Schwellenüberschreitung ÜDmax mit den Anhaltswerten AH und AO für die Nachtzeit.

Foto: TÜV

Die maximal gewichtete Schwellenüberschreitung ÜDmax ist im Diagramm dunkelblau dargestellt, die Kenngröße H für tiefe Frequenzen hellblau. Bei den Beispielen 4 und 6 ist anzumerken, dass es sich um einen Funktionstest von Notstrom­aggregaten handelt und dieser lediglich zwölfmal im Jahr auftritt. Da der Entwurf Ereignisse, die an weniger als 18 Tagen im Jahr auftreten, ausschließt, werden diese Beispiele über den Entwurf nicht erfasst. Die aktuell gültige Norm definiert hingegen den Begriff „seltene Ereignisse“ nicht näher und somit fallen diese beiden Fälle im Vergleich zum Entwurf in den Anwendungsbereich der DIN 45680. Nach dem Entwurf liegt aber trotz Anhaltswertüberschreitung definitionsgemäß keine Belastung durch tieffrequente Geräusche vor. In Summe liegen bei elf Beispielen Anhaltswertüberschreitungen vor, wobei nur neun Fälle unter den Anwendungsbereich des Entwurfs fallen, da wie erwähnt die Testläufe der Notstromaggregate ausgeschlossen werden.

Vergleich der Bewertungen

Der Vergleich der Endergebnisse beider Normen weist große Unterschiede auf. Diese Unterschiede in den Ergebnissen resultieren vor allem aus der Erweiterung des Frequenzbereichs. Mit den Terzbändern 100 und 125 Hz liegen Schalldruckpegel vor, die in Summe betrachtet einen erheblichen Einfluss auf die Bildung der Beurteilungsgröße haben.

Auch die Verwendung der Wahrnehmungsschwelle statt der Hörschwelle hat einen wichtigen Einfluss (Bild 8).

Bild 8 Gegenüberstellung der Hör- und Wahrnehmungsschwelle. Quelle: TÜV

Bild 8 Gegenüberstellung der Hör- und Wahrnehmungsschwelle.

Foto: TÜV

Die Differenz zwischen Hör- und Wahrnehmungsschwelle beträgt im Bereich 80 und 100 Hz 6,5 dB (80 Hz) bzw. 7 dB (100 Hz). Dies bedeutet, die Auswertung nach dem Entwurf 2013 erzielt eine größere Schwellenüberschreitung als die Norm aus dem Jahr 1997. Auch die Tatsache, dass der 5-%-Überschreitungspegel herangezogen wird, spielt bei der Bewertung eine Rolle. Der Einfluss auf die vorliegenden Fälle ist aber eher gering, da es sich bei den angeführten Beispielen um Geräusche mit einer relativ konstanten und gleichmäßigen Geräuschstruktur handelt. Dies hat zur Folge, dass sich der 5-%-Überschreitungspegel in der Regel nicht stark vom äquivalenten Dauerschalldruckpegel unterscheidet.

Ebenso spielt für die Beurteilungszeit Tag der neu eingeführte Bezugszeitraum von einer Stunde eine wichtige Rolle, da nach der alten Norm der gemessene Pegel auf die 16 h des Beurteilungszeitraums umgerechnet werden muss und somit einen Zeitabschlag erhält.

Bild 9 Vergleich der Ergebnisse nach DIN 45680 von 1997 und 2013. Quelle: TÜV

Bild 9 Vergleich der Ergebnisse nach DIN 45680 von 1997 und 2013.

Foto: TÜV

Bild 9 stellt noch einmal die Ergebnisse aller Praxisbeispiele in einem Diagramm hinsichtlich der Anhaltswertüberschreitungen (AHW-Überschreitungen) beider Normen vergleichend gegenüber. Dabei wurden die Differenzen zum jeweiligen Anhaltswert der maßgeblichen Beurteilungsgröße als Wertepaar alt/neu für jedes Praxisbeispiel eingetragen. Die rote Linie stellt eine Trennlinie dar. Je näher das jeweilige Praxisbeispiel an dieser Linie liegt, umso ähnlicher fällt die Bewertung der beiden Normen aus.

Der erste Quadrant zeigt die Überschreitung des Anhaltswertes durch beide Normen. Dabei ist zu erkennen, dass häufiger eine zahlenmäßig höhere Überschreitung mit Bewertung durch den Entwurf stattfand.

Der zweite Quadrant stellt die Fälle dar, in denen eine Überschreitung der Anhaltswerte durch den Entwurf verzeichnet wurde, aber keine Überschreitung durch die DIN 45680 von 1997. An diesem Quadranten ist zu erkennen, dass der Entwurf von 2013 in diesen Fällen zu einer deutlich strengeren Beurteilung führt.

Der dritte Quadrant zeigt Unterschreitungen und Anhaltswertausschöpfungen nach beiden Normen. In diesen sechs Fällen wurden die Praxisbeispiele durch die DIN 45680 von 1997 und 2013 als unkritisch bewertet.

Im vierten Quadranten werden die Praxisfälle gezeigt, die nur eine Überschreitung nach der alten DIN verzeichnen. Dabei ist zu erkennen, dass dieser Fall auf keines der durch-geführten Beispiele zutrifft. Somit wird anhand Bild 9 gut erkennbar, dass der Entwurf von 2013 zu einer deutlich strengeren Bewertung führt und Überschreitungen verzeichnet, wo die alte Norm dies nicht tut.

Der aktuell in der TA Lärm in Bezug genommene DIN zufolge kann in sechs Beispielen i. Allg. eine Belastung durch tieffrequente Geräusche nicht mehr ausgeschlossen werden, nach dem Normentwurf sind es neun Beispiele.

Subjektiver Vergleich

Während der Messungen wurde von den beiden Messdurchführenden eine Bewertung der persönlichen, subjektiv gehört – wie gefühlt – empfundenen Wahrnehmung abgegeben. Für die Beispiele, in denen die tieffrequenten Geräusche prognostiziert wurden, konnte diese Bewertung nicht durchgeführt werden. Die Bewertung erfolgte dabei in fünf Unterkategorien und einer Gesamtbewertung, die in Tabelle 3 dargestellt wird.

Tabelle 3 Bewertung.

Tabelle 3 Bewertung.

Basierend auf diesen Kategorien wurde zu jeder Messung ein Bewertungsbogen ausgefüllt. Dabei wurden für die genannten Kategorien während der Messung eine Bewertung im Zahlenbereich von 1 bis 5 angegeben. Die Bedeutung der Bewertungsskala 1 bis 5 ist in Tabelle 3 zu finden.

Diese Bewertung zeigt, dass der persönliche Wahrnehmungseindruck vor Ort in den meisten Fällen mit den Ergebnissen des DIN-Entwurfs von September 2013 korreliert, da für den Entwurf eine Tendenz zu den Bewertungsstärken 3 bis 5 (mäßig bis sehr stark) festgestellt wurde.

Bild 10 Vergleich der Bewertung „Gesamt“ mit der AHW-Überschreitung des DIN-Entwurfs. Quelle: TÜV

Bild 10 Vergleich der Bewertung „Gesamt“ mit der AHW-Überschreitung des DIN-Entwurfs.

Foto: TÜV

Bild 10 zeigt, dass die Anhaltswertüberschreitungen, mit Ausnahme eines Falles, immer mindestens mit der Bewertung „3 – mäßig“ beurteilt wurden. Die aktuell in der TA Lärm in Bezug genommene DIN 45680 hin­gegen verzeichnet auch Anhaltswertunterschreitungen bei einer Bewertung von „3 –mäßig“ und sogar bei einer Belastung der Stufe „4 –stark“ (s. Bild 11).

Bild 11 Vergleich der Bewertung „Gesamt“ mit der AHW-Überschreitung der DIN 45680 von 1997. Quelle: TÜV

Bild 11 Vergleich der Bewertung „Gesamt“ mit der AHW-Überschreitung der DIN 45680 von 1997.

Foto: TÜV

Dieser Bewertung nach scheinen die Ergebnisse des Entwurfs mit den Empfindungen vor Ort besser zu korrelieren. Jedoch ist darauf hinzuweisen, dass eine subjektive Bewertung von Person zu Person, je nach persönlicher Wahrnehmungsschwelle, sehr unterschiedlich ausfallen kann. Demnach ist eine allgemeingültige Aussage, welche der beiden Normen das Wahrnehmungsempfinden besser darstellt, nicht möglich. Diese Darstellung soll hier nur als erster, hier möglicher Versuch einer subjektiven Einschätzung gelten.

Fazit

Der Vergleich der DIN 45680 von 1997 zur Beurteilung tief­frequenter Geräusche mit dem DIN-Entwurf von 2013 wurde in einen objektiven (messbaren) Vergleich und einen Vergleich mit subjektiven Wahrnehmung unterteilt.

Im objektiven Vergleich verzeichnete der Entwurf eine höhere Anzahl (Anzahl 9) an Anhaltswertüberschreitungen als die DIN 45680 von 1997 (Anzahl 6). Dies begründet sich vor allem in der Erweiterung des Untersuchungsbereichs von 80 auf 125 Hz und in der Heranziehung der Wahrnehmungs- statt der Hörschwelle. Im Vorfeld der Untersuchungen wurden Bedenken geäußert, dass die neue DIN 45680 durch die Herabsetzung der Vorerhebung zu einer deutlich häufigeren, nicht gerechtfertigten Feststellung von tieffrequenten Geräuschen führt. Außerdem wurden Bedenken aufgeworfen, dass der Entwurf deutlich hervortretende Einzeltöne unterbewertet. Diese negativen Erwartungen wurden mit der vorliegenden Untersuchung nicht bestätigt.

Der Entwurf scheint im subjektiven Vergleich mit der Wahrnehmung vor Ort besser zu korrelieren als die derzeit gültige Norm. Allerdings beruht diese Aussage auf dem beschriebenen Bewertungsversuch von nur zwei Personen und ist damit nicht allgemeingültig. In Verbindung dieser beiden Ergebnisse lässt sich nach dieser Untersuchung aber sagen, dass der Entwurf der DIN 45680 von 2013 das geeignetere Verfahren zur Beurteilung tieffrequenter Geräuschimmissionen hinsichtlich der Wahrnehmungsempfindung sein könnte.

Jedoch finden sich im Entwurf aus unserer Sicht auch Schwachstellen. So könnte z. B. der Anhaltswert von der jeweiligen Raumnutzung abhängig gemacht werden. Die Lage und Nutzung schutzbedürftiger Räume könnte eine Berücksichtigung finden. So macht es nach Erfahrung der Messstelle einen Unterschied, ob der Raum in einer sehr lauten oder ruhigeren Umgebung (z. B. Kurgebiet) mit Hörbarkeit niedrigerer Geräuschpegel und entsprechendem gebietsbezogenem Erwartungsanspruch liegt. Auch besitzt ein Schlafzimmer einen höheren Schutzanspruch als beispielsweise eine Messwarte oder Pausenräume. Nach der neuen VDI 2058 von August 2014 [14] werden bzw. sollen diese Arbeitsplätze oder Räume unter Einbeziehung der Beurteilung tieffrequenter Geräusche nach DIN 45680 beurteilt werden.

Zum Rechtsschutz bereits bestehender, genehmigter Anlagen sollte ein textlich formulierter Bestandsschutz in den Weißdruck mit einfließen. Andernfalls können der erweiterte Frequenzbereich (ohne die aktuelle Sonderfallbewertung) und die Anwendung der Wahrnehmungs- statt der Hörschwelle für bereits rechtsgültig genehmigte und nachgeprüften Anlagen bei erneuter Nachweisverpflichtung problematisch werden.

Die Messpraxis zeigte auch, dass der geforderte Fremd­geräuschabstand von 6 dB in jeder relevanten Terz oft nicht überprüft werden konnte, wenn Fremdgeräusche und Anlagengeräusche pausenlos einwirken und ein Abschalten der Quelle(n) nicht möglich ist. Für einige Praxisfälle wird man sich auf den sachverständigen Höreindruck, gekoppelt mit hochgenauer Messwertaufzeichnung (Pegelzeitverlauf) sowie die Auswertung durch erfahrene Gutachter verlassen müssen, ohne dass diese Forderung exakt auf 1 dB nachgewiesen werden kann. Will man dies nicht, müsste die Norm hier methodisch klarer abgrenzen.

Für gleichbleibende Geräuschstrukturen sind die geforderten 10 min Messzeit hinsichtlich der Genauigkeit oft schwierig und kostenintensiv in tiefer Nachtzeit und nur mit viel Geduld betroffener Wohneigentümer einzuhalten. Insbesondere wenn es darum geht, den Ort der höchsten Einwirkung in der „Raumantwort“ zu finden. Wenn es sich um bekannt gleichbleibende Geräusche handelt, kann aus unserer Sicht die geforderte Mess­dauer von 10 min zur Bestimmung des 5-%- Überschreitungs­pegels je nach Fall auf 1 bis 2 min reduziert werden, um noch ausreichende Sicherheit der Aussagen zu erreichen. Mit Kürzung der Messdauer wird vor Ort, ohne nachträgliche Fremdgeräuschkorrektur, mit direktem Rückwärtslöschen instationärer Fremdgeräusche die Ergebnisfindung in der Vorerhebung eher erleichtert.

Insgesamt aber zeigte die Untersuchung, dass der Norm­entwurf in drei von 15 Fällen, abweichend von der gültigen Norm, eine Belastung durch tieffrequente Geräusche i. Allg. nicht mehr ausschließen konnte. Für die untersuchten Typbeispiele ist somit nicht zu erwarten, dass mit dem Normentwurf deutlich mehr Fälle als Belastung eingestuft werden. Der Versuch einer subjektiven Bewertung beider Normverfahren gibt hier erste Hinweise ohne Anspruch auf statistisch belastbare Aussagen.

Literatur

  1. Sechste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes- Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm – TA Lärm). GMBl. Nr. 26/1998 S. 503.
  2. Email-Mitteilung des DIN-AK.
  3. DIN 45680: Messung und Bewertung tieffrequenter Geräuschimmissionen in der Nachbarschaft. Berlin: Beuth Verlag 1997.
  4. Beiblatt 1 zur DIN 45680: Messung und Bewertung tief­frequenter Geräuschimmissionen in der Nachbarschaft – Hinweise zur Beurteilung bei gewerblichen Anlagen. Berlin: Beuth Verlag 1997.
  5. DIN 45680 (Entwurf): Messung und Beurteilung tieffrequenter Geräuschimmissionen. Berlin: Beuth Verlag 2013.
  6. Beiblatt 1 zur DIN 45680 (Entwurf): Messung und Beurteilung tieffrequenter Geräuschimmissionen – Hinweise zur Beurteilung – Technische Anlagen. Berlin: Beuth Verlag 2013.
  7. Gooßens, M.; Paris, N.: L7509 – Nachweis von Garantievorgaben des BHKW 2. TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH, 10. Januar 2014.
  8. Gooßens, M.; Paris, N.: L7565 – 1 bis 4 – Überprüfung auf tieffrequente Geräusche an Notstromdieselaggregaten, Umspannwerk, Heizkraftwerk und Müllverbrennungsanlage. TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH. 3. Juni 2014/ 26. März 2014/4. Juni 2014/11. August 2014.
  9. Gooßens, M.; Paris, N.: L7566 – Immissionsmessungen aufgrund eines nahegelegenen Steinbruchs. TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH. 30. Juni 2014.
  10. Gooßens, M.; Paris, N.: L7610 – Immissionsmessung zur Überprüfung auf Belästigung durch „hochfrequenten“ Einzelton. TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH. 18. August 2014.
  11. Gooßens, M.; Paris, N.: L7640 – Immissionsmessungen nach Genehmigungsbescheid am BHKW. TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH 4. August 2014.
  12. Gooßens, M.; Paris, N.: L7666 – Geräusch-Immissionsnachweis nach Baugenehmigung über zwei Blockheizkraftwerke. TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH. 13. August 2014.
  13. Gooßens, M.; Paris, N.: L7596 – 1 bis 3 Prognose tief­frequenter Geräusch­immissionen verursacht durch Korona­geräusche bei Schnee und Regen sowie einem Pfannenofen. TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH. 12. August 2014/19. August 2014.
  14. VDI 2058 Blatt 3: Beurteilung von Lärm am Arbeitsplatz unter Berücksichtigung unterschiedlicher Tätigkeiten. Berlin: Beuth Verlag 2014.

Von Markus Gooßens und Nathalie Paris, Frankfurt

Markus Gooßens und Nathalie Paris, Frankfurt Dipl.-Ing. (FH) Markus Gooßens, Messstellenleiter, und B. Sc. Nathalie Paris TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH, Industrie Service, Geschäftsfeld Umwelttechnik, Frankfurt am Main.

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Verbandsgemeinde Höhr-Grenzhausen Fachbereichsleiter / Diplom-Bauingenieur (FH) (m/w/d) Höhr-Grenzhausen
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ADMEDES GmbH Werkstoffwissenschaftler (m/w/d) Pforzheim
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ADMEDES GmbH Senior Ingenieur QM & Regulatory Affairs (m/w/d) Pforzheim
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Technische Universität Braunschweig Juniorprofessur für "Raumfahrtantriebe" (W1 mit Tenure Track nach W2) Braunschweig
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über Dr. Schmidt & Partner Personalberatung GmbH Gutachter/Fachspezialist (m/w/d) für sicherheitsrelevante Anlagenkomponenten Deutschschweiz (Schweiz)
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Staatliches Baumanagement Hannover Ingenieur (m/w/d) der Fachrichtung Elektrotechnik Hannover
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