01.04.2019, 00:00 Uhr

Erfahrungen bei der Ermittlung und Bewertung des Standes der Lärmminderungstechnik

Zusammenfassung Im Zuge der Bewertungen zum Stand der Lärmminderungstechnik sind sowohl detaillierte Untersuchungen an den einzelnen Schallquellen als auch die Messung und Berechnung der vorhandenen Geräuschimmissionsbeiträge nötig. Wird die Untersuchung nach vorstehend beschriebener Methodik vollzogen, kann eine abschließende Prüfung erfolgen, da sowohl die derzeitige Geräuschsituation im Umfeld einer Anlage bekannt ist, als auch Kenntnisse darüber erlangt werden, mit welchem Aufwand ggf. zusätzliche Minderungen der Geräuschsituation erreicht werden können. Wesentlich ist dabei die Bewertung der Verhältnismäßigkeit. Wird zudem ein geeignetes Abschneidekriterium gewählt, ist der entstehende Aufwand selbst bei großen Industriestandorten noch vertretbar, um den sachgerechten Zwischenwert zu ermitteln.

Quelle: Müller BBM

Quelle: Müller BBM

In dicht besiedelten Gebieten in Deutschland liegen häufig historisch gewachsene Gemengelagen vor. In den an großflächige Industrieanlagen angrenzenden Wohngebieten werden nicht selten die Immissionsrichtwerte überschritten. Bei der Prüfung des zur Verbesserung der Situation nötigen Schallschutzes muss im Ausgangspunkt der Stand der Technik eingehalten werden. Auf den Lärmschutz übertragen, werden für den Stand der Technik unterschiedliche Begriffe verwendet. So verwendet bereits die TA Lärm [1] den Begriff „Stand der Technik zur Lärmminderung“ ebenso wie den Begriff „Stand der Lärmminderungstechnik“.

Bei näherer Betrachtung greifen diese unterschiedlichen Begriffe ineinander bzw. verschmelzen zu einem einheitlichen Bewertungsschema, welches gerade bei der Standortbewertung in Gemengelagen, aber auch bei Lärmsanierungen und Neuplanungen von Anlagen bedeutsam wird. Die Ermittlung sowie die Bewertung des Standes der Technik stellen Betreiber, Gutachter, Juristen und Behörden vor unterschiedliche und vielschichtige Herausforderungen.

Vorliegend soll eine praktikable Herangehensweise vorgestellt werden, mit der eine sachgerechte Ermittlung und Bewertung des Standes der Lärmminderungstechnik erfolgen kann.

Auf die Betrachtung von für eine erfolgreiche Durchführung wichtiger Details – besonders bei der messtechnischen Erfassung, der Schallausbreitungsberechnung und der Auslegung und Umsetzung von Geräuschminderungsmaßnahmen – muss aufgrund der Komplexität dieser Punkte im vorliegenden Artikel verzichtet werden.

Problemskizze

Regelfall

Bei der Zulassung von Betrieben und Anlagen stellt sich regelmäßig die Frage nach dem Stand der Technik und der entsprechenden Bewertung in Bezug auf den Lärmschutz.

So soll eine Genehmigung zur Errichtung und zum Betrieb einer genehmigungsbedürftigen Anlage nach § 6 Abs. 1 Nr. 1 in Verbindung mit § 5 Abs. 1 Nr. 1 und 2 BImSchG [2] nur erteilt werden, wenn Vorsorge gegen schädliche Umwelteinwirkungen durch Geräusche getroffen wird, insbesondere durch die dem Stand der Technik zur Lärmminderung entsprechenden Maßnahmen zur Emissionsbegrenzung (vgl. Nr. 3.1 lit. b) TA Lärm [1]).

Dieser für den Regelfall in den Vorschriften verankerte Prüfschritt wird in der Praxis häufig mit eher untergeordneter Aufmerksamkeit bedacht. Gerade bei der Prüfung der Verträglichkeit neuer Anlagen wird oftmals unterstellt, der Stand der Technik werde allein aufgrund des Umstandes, es handele sich um eine Neuanlage, ohnehin erreicht bzw. eingehalten. Bezogen auf den Schallschutz muss dies – mit Blick auf die Emissionsbegrenzung – aber nicht immer gegeben sein. Immer in den Fällen, in denen die schalltechnischen Anforderungen am Standort Planungsspielräume offen lassen, besteht diesbezüglich ein besonderer Prüfbedarf.

Für Anlagenerweiterungen oder bestehende Anlagen gilt dies ebenso. Diese mögen zum Zeitpunkt der Anlagenerrichtung entsprechend geräuscharm ausgeführt worden sein, aber gilt dies immer noch, wenn technischer Fortschritt Einzug in die Anlagenausführung gefunden oder die Umgebung des Standortes sich verändert hat, sodass sich schleichend ein Lärmschutzkonflikt etabliert hat?

Sonderfall Gemengelage

Als Sonderfall dieser Regelprüfung kann die Gemengelage angesehen werden. Sie enthält bereits eine wertende Betrachtung, die keinem strikten Beurteilungskriterium folgt. Grenzen zum Wohnen dienende Gebiete an gewerblich bzw. industriell genutzte Flächen, kann von einer Gemengelage im Sinne der Nr. 6.7 TA Lärm [1] ausgegangen werden. Allerdings soll eine Zwischenwertbildung nur dann erfolgen, wenn der Stand der Lärmminderungstechnik eingehalten wird. Eine weitergehende Konkretisierung wird in der TA Lärm [1] nicht beschrieben.

Sofern für die Beurteilung der Geräuschsituation in einer Gemengelage eine Zwischenwertbildung angezeigt ist, erfolgt diese unter Beachtung aller Umstände des konkreten Einzelfalls. Da die Prüfung zum Stand der Lärmminderungstechnik selbst nicht pauschal, sondern ebenfalls nur unter Beachtung der Verhältnismäßigkeit erfolgen kann, greifen hier zwei wertende Systeme ineinander, wobei davon ausgegangen werden kann, dass in einer Gemengelagesituation die Anforderungen an den nötigen Schallschutz höher ausfallen werden, als dies im Regelfall gegeben wäre. Aus diesem Grund ist auch die Immissionssitua­tion in die Bewertung mit einzubeziehen.

Darstellung und juristische Einordnung der wesentlichen Begriffe sowie der Anforderungen an Betreiber

Die Emissionsbegrenzung nach dem Stand der Technik ist, wie oben bereits festgestellt, eine der zentralen Vorsorgepflichten gemäß § 5 Abs. 1 Nr. 2 BImSchG [2]. In dem umfassenden Anwendungsbereich dieser gesetzlichen Grundregel orientiert sich der Begriff des Standes der Technik im Sinne der Legaldefinition in § 3 Abs. 6 BImSchG [2] allein am Risiko der Emissionen, ist also von der Immissionssituation im Einwirkungsbereich unabhängig (siehe [3]). In Nr. 2.5 TA Lärm [1] wird der gesetzliche Begriff für den Anwendungsbereich dieser Verwaltungsvorschrift konkretisiert und ergänzt. Als „Stand der Technik zur Lärmminderung“ findet er sich in Nr. 3.1 lit. b), Nr. 3.3 S. 2, Nr. 4.1, Nr. 5.1 und Nr. 7.2 TA Lärm [1], als „Stand der Lärmminderungstechnik“ in Nr. 6.7 S. 3 TA Lärm [1]. Die Begriffe sind letztlich synonym zu verstehen.

In Nr. 2.5 TA Lärm [1] wird der „Stand der Technik zur Lärmminderung“ wie folgt definiert:

„Stand der Technik zur Lärmminderung im Sinne dieser Technischen Anleitung ist der auf die Lärmminderung bezogene Stand der Technik nach § 3 Abs. 6 BImSchG. Er schließt sowohl Maßnahmen an der Schallquelle als auch solche auf dem Ausbreitungsweg ein, soweit diese in engem räumlichen und betrieblichen Zusammenhang mit der Schallquelle stehen. Seine Anwendung dient dem Zweck, Geräuschimmissionen zu vermeiden.“

Im Ausgangspunkt ist der Begriff des Standes der Technik zur Lärmminderung im Anwendungsbereich der TA Lärm [1] ebenfalls rein emissionsbezogen. Soweit in Nr. 2.5 S. 2 eine Ergänzung dahingehend erfolgt, dass auch Maßnahmen auf dem Ausbreitungsweg (des Schalls) eingeschlossen sind, soweit diese in engem räumlichen und betrieblichen Zusammenhang mit der Schallquelle stehen, trägt dies der Richtungsabhängigkeit des Lärms Rechnung, relativiert indes nicht den Emissionsbezug des Begriffs. Es geht um Maßnahmen, die der Reduzierung der Schallausbreitung in eine bestimmte Richtung dienen, noch bevor der Schall den Anlagenbereich verlassen hat (siehe [4]). Maßnahmen des passiven Schallschutzes am Immissionsort gehören demnach nicht dazu (siehe [5]). Als Stand der Lärmminderungstechnik ist danach die Gesamtheit aller Maßnahmen zu bezeichnen, die zur Verminderung der Schallemissionen einer Maschine/einer Anlage/eines Gerätes zur Verfügung stehen, ohne Bezug auf die spezielle Anlage (siehe [6]).

Wenn in Nr. 2.5 S. 3 TA Lärm [1 ]geregelt wird, dass die Anwendung des Standes der Technik zur Lärmminderung dem Zweck dient, Geräuschimmissionen zu vermeiden, so drückt sich darin eine Erweiterung bzw. Konkretisierung des Begriffs im Anwendungsbereich der TA Lärm [1] in der Weise aus, dass von den nach dem Stand der Technik generell und auch im konkreten Fall möglichen Maßnahmen zur Begrenzung der Lärmemissionen nur diejenigen dem Stand der Lärmminderungstechnik im Sinne der TA Lärm [1] entsprechen, die zudem auch zu einer relevanten Minderung der Geräuschimmissionen beitragen. Daraus ergibt sich letztlich eine im Wesentlichen zweistufige Prüfung im Einzelfall (siehe [7]). Es haben sowohl emissionsseitige Prüfungen im Sinne der Vorsorge als auch Prüfungen im Hinblick auf die Immissionsrelevanz einzelner Anlagen oder Anlagenteile zu erfolgen. Die emissionsseitige Prüfung erfolgt dabei unter Berücksichtigung genereller Aspekte für den Durchschnittsbetreiber und die immissionsseitige Prüfung berücksichtigt die jeweilige Situation im Einzelfall.

Da auch der Begriff des Standes der Lärmminderungstechnik im Sinne der TA Lärm [1] ausdrücklich auf die Legaldefinition des Standes der Technik in § 3 Abs. 6 BImSchG [2] verweist, die wiederum durch die Kriterien in der Anlage zu § 3 Abs. 6 BImSchG [2] konkretisiert wird, kommt bei der Prüfung im Einzelfall stets auch das Verhältnismäßigkeitsprinzip zur Anwendung. Bei der Bestimmung des Standes der Technik ist die Verhältnismäßigkeit zwischen Aufwand und Nutzen möglicher Maßnahmen zu berücksichtigen. Die jeweilige Maßnahme (zur Lärmminderung) darf nicht generell wirtschaftlich unvertretbar sein. Maßstab ist der betreffende industrielle Sektor/die Branche, nicht der individuelle Anlagenbetreiber (siehe [8]). Eine ergänzende individu­elle Verhältnismäßigkeitsprüfung kann aber u. U. bei konkreten behördlichen (Sanierungs-) Anordnungen geboten sein (vgl. § 17 Abs. 2 BImSchG [2]). Bei der Bestimmung des Standes der Technik ist dagegen zu fragen, ob die mit der Maßnahme verbundenen Investitions- und Betriebskosten nur so hoch sind, dass ihr Einsatz auch bei neuen Anlagen der betreffenden Art erwartet werden kann.

Ermittlungs- und Bewertungsschema zum Stand der Technik

Nachfolgend wird ein dreistufiges Ermittlungs- und Bewertungsschema zur Überprüfung der Einhaltung des Standes der Technik vorgestellt, welches aus der Erfassung bzw. Aufnahme der Situation und zwei Prüfschritten besteht (Bild 1).

Bild 1. Vorgehen zur Ermittlung und Bewertung des Standes der Lärmminderungstechnik.

Bild 1. Vorgehen zur Ermittlung und Bewertung des Standes der Lärmminderungstechnik.

Das Schema beinhaltet im Einzelnen folgende Schritte:

Erfassung/Aufnahme – unterer Bereich:

  1. Alle Schallquellen sind zu erfassen.
  2. Die bereits ausgeführten Schallschutzmaßnahmen werden aufgenommen.
  3. Die anteiligen Geräuschimmissionen sind zu ermitteln.
  4. Die Mess- und Berechnungsergebnisse werden miteinander verglichen.

Prüfschritt 1: Stand der Lärmminderungstechnik – mittlerer Bereich:

  1. Ein genereller Vergleich mit anderen ähnlichen Anlagen/Komponenten ist zu führen (Angaben aus Regelwerken, Literatur und Erfahrungswerten).
  2. Abhängig vom Ergebnis der vergleichenden Prüfung sind (weitere) Schallschutzmaßnahmen zu ermitteln und zu berücksichtigen, sofern diese zugleich besser verfügbar und deren Umsetzung technisch sinnvoll und möglich ist.

Der Stand der Lärmminderungstechnik stellt auf die Emission eines Emittenten ab, unabhängig vom Aufstellungsort und der immissionsschutzrechtlichen Situation vor Ort (Durchschnittsbetreiber).

Prüfschritt 2: Stand der Lärmminderungstechnik (mit immissionsseitiger Bewertung; hier: „Stand der Technik zur Lärmminderung“ – oberer Bereich:

  1. Die Betrachtung basiert auf dem Immissionsbeitrag des einzelnen Geräuschemittenten.
  2. Unter Berücksichtigung eines sachgerechten Abschneidekriteriums sind die noch verbleibenden und relevanten Emittenten zu betrachten.
  3. Falls erforderlich, sind (weitere) Schallschutzmaßnahmen zu ermitteln und zu berücksichtigen.
  4. Die Verhältnismäßigkeit zwischen Aufwand und Minderungspotenzial der Maßnahme ist zu bewerten.

Beim zweiten Prüfschritt wird auf die Geräuschimmissionen einer Quelle abgestellt. Hierbei sind der Aufstellungsort und die immissionsschutzrechtliche Situation vor Ort zu berücksichtigen.

Beschreibung der Methodik

Grundlegende Beschreibung des Vorgehens

Im Zuge der Bewertung zum Stand der Lärmminderungstechnik müssen die Ermittlungen dergestalt erfolgen, dass die einzubeziehenden Aspekte möglichst vollständig enthalten sind. Dabei genügt die alleinige Betrachtung der Geräuschimmissionssituation nicht den Anforderungen.

Zuerst sind vielmehr die Emissionen der Geräuschemittenten der zu beurteilenden Anlagen, je nach Erfordernissen als Teilanlagen oder kleinräumiger als Einzelemittenten, zu erfassen, auf denen basierend die Teilimmissionspegel berechnet werden. Weiter sind die technischen Daten und der ausgeführte Schallschutz zu ermitteln.

Im ersten Prüfungsschritt werden in einer generellen Betrachtung die ermittelten Emissionswerte Angaben aus Richtlinien, Literatur und Erfahrungswerte von vergleichbaren Emittenten gegenübergestellt.

In einem zweiten Prüfschritt werden die ermittelten Teilimmissionspegel an den maßgeblichen Immissionsorten unter Berücksichtigung der Schutzansprüche bewertet.

Wie bereits beschrieben, erfolgt die emissionsseitige Prüfung dabei unter Berücksichtigung genereller Aspekte für den Durchschnittsbetreiber, die immissionsseitige Prüfung berücksichtigt zusätzlich die jeweilige Situation im Einzelfall.

Ermittlungsabfolge

Ermittlung des Schutzanspruchs der Schutzadressaten

Um eine sachgerechte Prüfung vornehmen zu können, inwieweit ein Geräuschbeitrag einer Anlage oder einer einzelnen Schallquelle noch als verträglich angesehen werden kann oder ob dieser gemindert werden muss, ist die Kenntnis des Schutzanspruchs des Schutzadressaten vorauszusetzen. Denn nur, wenn die Höhe der insgesamt zulässigen Geräuschbelastung bekannt ist, lässt sich die Notwendigkeit weitergehender Geräuschminderungsmaßnahmen ermitteln.

Ermittlung der Schallemissionen und -immissionen und Erfassung der Schallschutzmaßnahmen

Ermittlung der Schallemissionen

Für die zu untersuchenden Schallemittenten sind zunächst die Geräuschemissionen – ggf. für verschiedene Betriebszustände – zu erfassen. In der Regel sind im Zuge der Ermittlungen zum Stand der Lärmminderungstechnik entsprechende Messungen durchzuführen.

Standard-Messverfahren zur Ermittlung der Schallleistungspegel von Maschinengeräuschen stellen Anforderungen an die Messumgebung, wie sie in vielen Industrieanlagen in der Regel nicht vorliegen bzw. nicht hergestellt werden können. Dies betrifft in Freianlagen, also Industrieanlagen, in denen die Schallquellen überwiegend im Freien angeordnet sind, beispielsweise bei den Hüllflächenverfahren nach DIN EN ISO 3740 ff [9], insbesondere die Fremdgeräuschsituation (bedingt durch umliegende Aggregate und Anlagen, welche bei den Messungen nicht abgestellt werden können), aber auch den Einfluss der Umgebung durch Reflexionen.

Eine Methode der Fremdgeräuschunterdrückung bereits bei der Messung ist der Einsatz einer Mikrofonanordnung mit besonderer Richtcharakteristik, wie sie ein Richtmikrofon oder die Schallintensitätsmesstechnik bietet. Die Schallleistungspegelbestimmung mit der Schallintensitätsmesstechnik erfolgt nach der DIN EN ISO 9614-2 [10].

Weitgehend unabhängig von der vorherrschenden Fremdgeräuschsituation lässt sich die Geräuschemission einer Quelle mit Hilfe von Körperschallmessungen bestimmen. Dabei werden mit Beschleunigungsaufnehmern die Schwingungen von schallabstrahlenden Oberflächen erfasst. Auf Grundlage dieser wird unter Berücksichtigung des Abstrahlverhaltens der Struktur die abgestrahlte Luftschallleistung bestimmt. Diese Methode eignet sich u. a. zur Ermittlung der Schallemissionen von massiven Gehäusen von Pumpen, Verdichtern, Getrieben usw. sowie bei Rohrleitungen, aber auch auf leichten Strukturen wie Fassaden oder Isolierungen. Hinweise zur Durchführung der Messungen beinhaltet u. a. die DIN 45635-8 [11].

In der Praxis müssen zur Geräuschemissionsbestimmung aufgrund der genannten Einschränkungen häufig verschiedene Verfahren kombiniert werden, um die ermittelten Ergebnisse zu verifizieren.

In jedem Fall sollten die ausgewählten Messverfahren sowohl die Bestimmung der Schallemissionen zulassen als auch weitere Auskunft über die Abstrahlung der Geräusche bzw. die Geräuschübertragung geben. Nur mit dieser Kenntnis ist in der Regel die Bewertung der Wirksamkeit der vorhandenen Schallschutzmaßnahmen und darauf aufbauend eine Ermittlung der Wirkung weiterer Minderungsmaßnahmen möglich. Zur Verdeutlichung dient das gezeigte Beispiel (Bild 2).

Bild 2. Beispiel für den erforderlichen Einsatz verschiedener Messverfahren zur Berücksichtigung von Teilschallquellen und Nebenwegen.

Bild 2. Beispiel für den erforderlichen Einsatz verschiedener Messverfahren zur Berücksichtigung von Teilschallquellen und Nebenwegen.

Die Geräuschemission jeder Pumpe der dargestellten Pumpstation setzt sich aus der Geräuschabstrahlung des Motors, des Pumpengehäuses sowie der angeschlossenen Rohrleitungen und ggf. noch von Armaturen, Konsolen oder Rohrleitungshaltern zusammen. Eine getrennte messtechnische Erfassung der Teilschallquellen und Übertragungswege ist in der Regel nur mit Hilfe spezieller Messverfahren möglich. Erfahrungsgemäß ist im vorliegenden Anwendungsfall eine Kombination der Schallintensitätsmesstechnik für Motor und Pumpengehäuse sowie der Körperschallmesstechnik auf den Rohrleitungen und Rohrleitungshaltern geeignet.

Bei Anlagen in kritischer Immissionssituation kommt der korrekten Erfassung eine entscheidende Bedeutung zu. Die Erfassung von Emittenten, die aktuell nicht zu den Hauptschallquellen der ersten drei Stufen gehören (siehe Bild 6), ist für einen Minderungserfolg und die Bestimmung des korrekten Abschneidekriteriums (siehe Bild 8) enorm wichtig. Hierzu ist es erforderlich, Emittenten mit eher geringer Geräuschemission im Umfeld von Emittenten mit hoher Emission korrekt zu erfassen.

Ermittlung der Geräuschimmissionen

Für die Ermittlung der Geräuschimmissionssituation stehen grundsätzlich zwei unterschiedliche Herangehensweisen zur Verfügung. So kann die an einem Ort einwirkende Geräuschimmission durch eine entsprechende Messung direkt ermittelt werden. Häufig ist diese Herangehensweise allerdings nicht zielführend, da der Geräuschbeitrag der zu untersuchenden Anlage aufgrund der Geräuschsituation am Immissionsort nicht eindeutig gemessen werden kann, sei es durch Geräusche öffentlicher Verkehrsflächen oder durch die Einwirkung weiterer gewerblicher bzw. industrieller Anlagen, die nicht Gegenstand der Beurteilung sind. Die Erfassung von Immissionsbeiträgen einzelner Emittenten ist mit diesem Verfahren generell nicht möglich.

Alternativ zur direkten Messung der Geräuschbelastung am Immissionsort sind die Ersatzmessungen zu sehen, wie sie in Nr. A.3.4 TA Lärm [1] beschrieben werden. So kann durch die Wahl eines geeigneten Ersatzimmissionsortes beispielsweise die Fremdgeräuschsituation verbessert werden. Sowohl bei dieser Ermittlungsvariante als auch bei der Anwendung der beiden weiteren Ersatzmessungen, Anwendung der Rundum-Messung nach DIN ISO 8297 [12] bzw. Anwendung von Schallleistungspegelmessungen an Einzelschallquellen, ist die Durchführung einer Schallausbreitungsberechnung nach den Vorgaben der DIN ISO 9613-2 [13] erforderlich. Auf Grundlage der ermittelten Geräuschemissionen einer jeden Schallquelle wird deren individueller Geräuschbeitrag an den zu untersuchenden Immissions­orten ermittelt.

Bild 3. Beispiele für stark abgeschirmte Emittenten in einer Freianlage.

Bild 3. Beispiele für stark abgeschirmte Emittenten in einer Freianlage.

Aufgrund komplexer Anlagenstrukturen, wie diese beispielsweise in industriellen Freianlagen vorhanden sind (Bild 3), ist der reale Immissionsbeitrag eines einzelnen Emittenten aufgrund der in der Anlage vorhandenen Dämpfungs- und Reflexionseigenschaft rechnerisch nur mit hohen Unsicherheiten zu bestimmen. Daher sollten zur Verifikation der Immissionsbeiträge auch immer die Immissionspegel für Anlagenteile oder Teilanlagen zusätzlich ermittelt werden. Dies kann zum Beispiel durch Ermittlung der immissionswirksamen Schallleistung einer Teilanlage durch eine Rundum-Messung mit anschließender Schallausbreitungsberechnung geschehen.

Im Zuge der Ermittlung und Bewertung des Standes der Lärmminderungstechnik sind in der Regel beide Herangehensweisen, also direkte und indirekte Ermittlung der Schallimmissionen, anzuwenden. Mit der direkten Messung der gesamten Geräuschimmissionssituation werden wichtige Erkenntnisse über die tatsächliche Belastung eines Ortes mit Geräuschen gewonnen. Die darüber hinausgehende Berechnung der Geräuschimmissionen wird allein deshalb erforderlich sein, um unter Beachtung von geeigneten Abschneidekriterien die Einzelbeiträge aller wesentlichen Schallquellen (Einzelemittenten oder Teilanlagen) prüfen zu können. Mit Hilfe des Vergleichs der Ergebnisse beider Verfahren ist die zwingend erforderliche Bewertung der Qualität der messtechnischen Erfassung von Einzelquellen und der durchgeführten Schallausbreitungsberechnung möglich.

Auf Grundlage der ermittelten Geräuschemissionen einer jeden Schallquelle wird deren individueller Geräuschbeitrag an den zu untersuchenden Immissionsorten ermittelt.

Aufnahme des vorhandenen Schallschutzes

Bei der Beschreibung des vorhandenen Schallschutzes oder von zusätzlich benötigten Geräuschminderungsmaßnahmen ist grundsätzlich zwischen sogenannten primären und sekundären Geräuschminderungsmaßnahmen zu unterscheiden (Bild 4).

Bild 4. Schema der Lärmminderung.

Bild 4. Schema der Lärmminderung.

Primäre Maßnahmen setzen unmittelbar an der Quelle an und beeinflussen den Geräuschentstehungsmechanismus. Ein Beispiel hierfür sind geräuscharme Ventilatoren und Motoren.

Sekundäre Maßnahmen vermindern die Ausbreitung der Geräusche. Dies beruht sowohl auf den Effekten der Schalldämmung als auch der Schalldämpfung.

Schalldämmende Ummantelungen von Rohrleitungen sind hierfür ein bekanntes Beispiel, ebenso Schalldämpfer in unterschiedlichster Bauform und Wirkungsweise.

Die Aufnahme der ausgeführten Maßnahmen erfordert Anlagenkenntnis, da beispielsweise Schalldämpfer, die innerhalb von Kanälen und Rohrleitungen installiert sind, nicht unmittelbar erkennbar sind. Ebenso sind schalldämmende Ummantelungen nicht unmittelbar von wärmedämmenden Ummantelungen zu unterscheiden (Bild 5).

Bild 5. Beispiele für einen Schalldämpfer innerhalb eines Kanals und einer schalldämmenden Ummantelung (Blick von innen).

Bild 5. Beispiele für einen Schalldämpfer innerhalb eines Kanals und einer schalldämmenden Ummantelung (Blick von innen).

Im Zuge der Erfassung des an den jeweiligen Schallquellen ausgeführten Schallschutzes ist von besonderer Bedeutung zu prüfen, ob und welche weiteren Geräuschminderungsmaßnahmen noch umgesetzt werden können (Bild 6).

Bild 6. Prinzip der Lärmminderung.

Bild 6. Prinzip der Lärmminderung.

Das Prinzip der Geräuschminderung bei einer Großanlage oder eines Werksstandortes ist vergleichbar mit einer Pyramide. Üblicherweise steht an der Spitze zuerst eine sehr dominante Hauptschallquelle mit einem relativ hohen Schallleistungspegel für die von ihr abgestrahlten Geräusche. Sobald diese Quelle gemindert ist (Minderungsstufe 1), stehen in der „zweiten Ebene“ mehrere Emittenten mit ähnlich hohen Geräuschemissionen an, die in der Summe einen Gesamt-Schallleistungspegel aufweisen, der mit dem der zuvor dominanten einen Quelle vergleichbar sein könnte. Nach Reduktion der zweiten Ebene (Minderungsstufe 2) folgen in der „dritten Ebene“ wieder deutlich mehr Hauptschallquellen mit ähnlicher – jedoch durchschnittlich geringerer – Geräuschemission. In der Summe weisen diese Quellen einen Gesamt-Schallleistungspegel auf, der in der Größenordnung der Minderungsstufen 1 und 2 liegen könnte. Ähnlich verhält es sich in den weiteren Stufen.

Dies hat zur Folge, dass nach Umsetzung der ersten Stufen von Geräuschminderungsmaßnahmen weitere Maßnahmen immer aufwendiger werden, da die Schallabstrahlung schon recht „leiser“ Quellen weiter reduziert werden muss und die Maßnahmen an einer immer größer werdenden Anzahl von ähnlich lauten Quellen durchgeführt werden müssen. Sobald die ersten Minderungsstufen abgeschlossen sind, liegen – bei großen Anlagen – sehr viele Hauptschallquellen mit ähnlich hohen Schallleistungspegeln vor. Denkbar ist auch, dass eine Hauptschallquelle vorhanden bleibt, an der aufgrund technischer Einschränkungen keine (weiteren) Minderungsmaßnahmen möglich sind. In diesem Fall erhöht sich der Minderungsaufwand an den übrigen Quellen signifikant.

Sachgerechte Bewertung

Prüfschritt 1: Emissionsseitige Prüfung im Sinne der Vorsorge

Zur Prüfung hinsichtlich des Standes der Lärmminderungstechnik sind die nach vorstehender Art und Weise bestimmten Geräuschemissionen für ganze Anlagen und/oder für einzelne Emittenten mit Emissions­kenndaten einschlägiger Literatur und entsprechenden Erfahrungswerten zu vergleichen. Eine Vielzahl von VDI-Richtlinien enthält Kenndaten, mit denen abhängig von technischen oder verfahrenstechnischen Parametern eines Aggregats die anzunehmende Geräuschemission entsprechend dem Stand der Lärmminderungstechnik beschrieben werden kann, wie im Bild 7 verdeutlicht.

Bild 7. Beispielhafte Ermittlung der Geräuschemission in Abhängigkeit der Leistung. Quelle: Erfahrungswerte Müller-BBM

Bild 7. Beispielhafte Ermittlung der Geräuschemission in Abhängigkeit der Leistung.

Foto: Erfahrungswerte Müller-BBM

Für ganze Anlagen oder Betriebe liegen teilweise Literaturwerte und Erfahrungswerte vor. Anhand dieser kann in einem ersten Prüfschritt ermittelt werden, ob ohne Beachtung standortspezifischer Randbedingungen vom Stand der Lärmminderungstechnik ausgegangen werden kann, oder ob bereits mit Blick auf die Geräuschemissionen ein Minderungserfordernis erkannt wird.

Gerade bei der Prognose der Geräuschimmissionen neuer Anlagen im Zuge des Genehmigungsverfahrens zeigt sich häufig, dass allein mit Blick auf das Immissionsschutzziel die Geräuschemission von Anlagen festgelegt wird. Ob auf Basis der (ohne weitere Schallschutzmaßnahmen) anzunehmenden Geräuschemissionen das Schallschutzziel erreichbar wäre und ob weitergehende Geräuschminderungsmaßnahmen nötig sind, wird nicht geprüft. Derartige Herangehensweisen erscheinen nicht sachgerecht, da bei der Planung der Anlagen so keine Überprüfung im Hinblick auf den Stand der Lärmminderungstechnik erfolgt.

Prüfschritt 2: Immissionsseitige Betrachtung im Einzelfall

Im Grundsatz ist bei der Erfassung der Geräuschemissionen zunächst von einer vollständigen Erfassung aller Schallquellen auszugehen. Ausnahmen hiervon sind von vornherein offensichtlich unbedeutende Schallquellen, die aufgrund ihrer Lage und/ oder ihres Emissionsverhaltens eindeutig als solche auszumachen sind. Alle anderen Schallquellen sind in die Untersuchung einzubeziehen.

Die abschließende Bewertung schließt eine Betrachtung des Immissionsbeitrags zwingend ein. Um den Ermittlungsaufwand gerade bei großen Industriestandorten zu begrenzen, hat sich die Festlegung eines (auf den Einzelfall bezogenen) Abschneidekriteriums bewährt.

Im Vergleich mit dem zulässigen Immissionsrichtwert kann zunächst geprüft werden, ob ein entsprechendes Abschneidekriterium greift, sodass diese Schallquelle von den weiteren Untersuchungen ausgeschlossen werden kann.

Falls der jeweilige Immissionsbeitrag einer Geräuschquelle hingegen nicht von vornherein als unbedeutend bewertet werden kann, ist festzulegen, welcher Beitrag als verträglich mit Blick auf das insgesamt einzuhaltende Immissionsschutzziel anzusehen wäre. Auf dieser Basis wird geprüft, ob Geräuschminderungsmaßnahmen verfügbar sind und ob deren Umsetzung verhältnismäßig ist. Häufig sind diese Schritte iterativ durchzuführen.

Die konkrete Wahl geeigneter Abschneidekriterien muss mit Bezug auf einzelne Immissionsorte bzw. deren Schutzanspruch erfolgen. Typische Kriterien für Anlagen, die in diesem Kontext genannt werden, sind die Unterschreitung des jeweiligen Immissionsrichtwertes um 6 dB, 10 dB oder 15 dB.

In aller Regel dürfte die Unterschreitung eines Immissionsrichtwertes um 6 dB kein geeignetes Abschneidekriterium sein, um weitergehende Prüfungen an Schallquellen zu unterlassen, deren Immissionsbeitrag diesen Wert am jeweiligen Immissionsort unterschreitet, da ein solcher Beitrag noch immer zu einer Erhöhung der Geräuschsituation um 1 dB führt.

Beim sogenannten „10 dB-Kriterium“, das dem in Nr. 2.2 TA Lärm [1] definierten Einwirkungsbereich entspricht, verursacht ein Geräuschbeitrag, der diese Schwelle erreicht, lediglich eine Erhöhung der Geräuschsituation um 0,4 dB. Damit kann im Einzelfall bereits von einer nur noch geringfügigen Erhöhung ausgegangen werden, sodass dieses Kriterium ggf. als geeignetes Abschneidekriterium für die weitergehend zu untersuchenden Schallquellen/Anlagen angesehen werden kann.

In der Praxis dürfte jedoch häufiger das sogenannte „15 dB-Kriterium“ Anwendung finden, das der DIN 45691 [14] entnommen wurde. Diese Relevanzgrenze führt bei ihrer Anwendung lediglich zu einer Erhöhung der Geräuschsituation um 0,1 dB.

Im Einzelfall und insbesondere bei großen Industriestandorten sind weitergehende Abschneidekriterien bei der Prüfung – besonders von einzelnen Geräuschemittenten – anzuwenden. So zeigen einzelne Fälle, dass vorstehend beschriebene Unterschreitungen für Einzelschallquellen nicht sachgerecht sind und der zulässige Geräuschbeitrag hingegen 15 dB, 20 dB oder sogar 25 dB unter dem Immissionsrichtwert liegen muss, damit diese Schallquellen von der weiteren Betrachtung ausgenommen werden können. Das richtige Abschneidekriterium ist im Einzelfall unter Berücksichtigung aller Einflussgrößen zu ermitteln, wie das folgende Beispiel verdeutlichen soll.

Für einen Betrieb mit ca. 230 messtechnisch erfassten Emittenten liegen nach einer Schallausbreitungsberechnung die einzelnen Immissionsbeiträge zwischen –10 dB(A) und 39 dB(A) und erreichen in Summe einen Beurteilungspegel von 51,2 dB(A). Im Zuge einer Gemengelagendiskussion soll ein sachgerechter Zwischenwert festgelegt werden, wofür zur Ermittlung des Standes der Lärmminderungstechnik die „Hauptschallquellen“ über ein Abschneidekriterium näher betrachtet werden sollen. Das Bild 8 verdeutlicht die Situation für die drei oben genannten Abschneidekriterien.

Bild 8. Mögliche Einflussgrößen bei der Wahl eines sachgerechten Abschneidekriteriums.

Bild 8. Mögliche Einflussgrößen bei der Wahl eines sachgerechten Abschneidekriteriums.

Bei einem Abschneidekriterium von 15 dB unter Immissionsrichtwert sind 37 Emittenten mit einem Gesamt-Beurteilungspegel von 49,4 dB(A) in die detaillierte Untersuchung einzubeziehen. Der Gesamtpegel der übrigen – nicht zu betrachtenden – Emittenten liegt bei 46,4 dB(A) und würde damit einen Zwischenwert deutlich begrenzen. Mit geringerem Abschneidekriterium steigen die Anzahl und damit der Aufwand der Betrachtung, beginnend bei der Erfassung, deutlich. Dafür führt der sinkende Anteil der übrigen Emittenten zu einem sachgerechten Zwischenwert.

Verhältnismäßigkeit

Neben der Höhe des anteiligen Immissionspegels eines Emittenten und der durch die jeweilige Schallschutzmaßnahme erreichbaren Pegelminderung stellen auch das Alter bzw. die zu erwartende Betriebsdauer des Emittenten wichtige Kriterien zur Prüfung der Verhältnismäßigkeit dar. Weiter sind betriebliche Belange wie Zugänglichkeit, Bedienbarkeit, Statik, zulässiger Druckverlust, thermische Belastung, Belange der Anlagensicherheit sowie die Investitionskosten und Betriebskosten, die durch die Maßnahme hervorgerufen werden, in die Bewertung der Verhältnismäßigkeit einzubeziehen. Generell ist festzustellen, dass für Minderungsmaßnahmen an dominanten Hauptschallquellen ein größerer Aufwand verhältnismäßig erscheint als an Emittenten mit untergeordneter Relevanz.

Literatur

[1]  Sechste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm – TA Lärm) vom 26. August 1998 (GMBl Nr. 26/1998 S. 503), geändert durch Verwaltungsvorschrift vom 01.06.2017 (BAnz. AT 08.06.2017 B5)

[2]  Bundesimmissionsschutzgesetz – Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge (BImSchG) in der Fassung der Bekanntmachung vom 17. Mai 2013 (BGBl. I S. 1274), geänd. durch Art. 55 vom 29. März 2017 (BGBl. I S. 626); neu gef. d. Bek. v. 17.5.2013 I 1274 zul. geänd. durch Art. 3 G v. 18.7.2017 I 2.

[3]  Jarass, BImSchG, 11. Aufl. 2015, § 5 Rn. 52

[4]  Hansmann, in: Landmann/Rohmer, Umweltrecht, TA Lärm, Nr. 2 Rn. 39

[5]  Hansmann, a.a.O.; Feldhaus/Tegeder, in: Feldhaus, Bundesimmissionsschutzrecht, B 3.6 Rn., 59

[6]  Tegeder, Zeitschrift für Lärmbekämpfung 46 (1999), S. 103, 104

[7]  Feldhaus/Tegeder, a.a.O., Rn. 62; anderer Ansicht Hansmann, a.a.O., Rn. 41

[8]  Jarass, a.a.O., § 3 Rn. 107 f.

[9]  DIN EN ISO 3740: Akustik – Bestimmung der Schallleistungspegel von Geräuschquellen – Leitlinien zur Anwendung der Grundnormen (ISO/DIS 3740:2017); Deutsche und Englische Fassung prEN ISO 3740:2017

[10]  DIN EN ISO 9614-2: Akustik – Bestimmung der Schalleistungspegel von Geräuschquellen aus Schallintensitätsmessungen; Teil 2: Messung mit kontinuierlicher Abtastung. 1996-12

[11]  DIN 45635-8: Geräuschmessung an Maschinen; Luftschallemission; Körperschallmessungen, Rahmenverfahren. 1985-06

[12]  DIN ISO 8297: Akustik – Bestimmung der Schallleistungspegel von Mehr-Quellen-Industrieanlagen für die Abschätzung von Schalldruckpegeln in der Umgebung – Verfahren der Genauigkeitsklasse 2. 2000-08

[13]  DIN EN 9613-2: Akustik – Dämpfung des Schalls bei der Ausbreitung im Freien – Teil 2: Allgemeines Berechnungsverfahren (ISO 9613-2:1996). 1999-10

[14]  DIN 45691: Geräuschkontingentierung. 2006-12

Von Joachim Bittner, Stephan Heim, Dirk Hinkelmann, Dr. Georg Hünnekens

Joachim Bittner, Müller-BBM GmbH, Planegg, Stephan Heim, Dirk Hinkelmann, Müller-BBM GmbH, Gelsenkirchen, Dr. Georg Hünnekens, Baumeister Rechtsanwälte Partnerschaft mbB, Münster.

Top Stellenangebote

Brandenburgische Technische Universität Cottbus - Senftenberg (BTU)-Firmenlogo
Brandenburgische Technische Universität Cottbus - Senftenberg (BTU) Universitätsprofessur (W3) Dekarbonisierte Industrieprozesse Cottbus, Zittau
Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft University of Applied Sciences-Firmenlogo
Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft University of Applied Sciences Professur (W2) für das Fachgebiet "Informationstechnik und Mikrocomputertechnik" Karlsruhe
Hochschule für angewandte Wissenschaften München-Firmenlogo
Hochschule für angewandte Wissenschaften München W2-Professur für Bauproduktionsplanung und Prozessoptimierung (m/w/d) München
Technische Hochschule Ulm-Firmenlogo
Technische Hochschule Ulm Professur (W2) "Softwareentwicklung und Embedded Systems" Ulm
Technische Hochschule Ulm-Firmenlogo
Technische Hochschule Ulm Professur (W2) "Gesundheitsinformatik" Ulm
Technische Hochschule Ulm-Firmenlogo
Technische Hochschule Ulm Professur (W2) "Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik" Ulm
Vermögen und Bau Baden-Württemberg-Firmenlogo
Vermögen und Bau Baden-Württemberg Diplom-Ingenieure (FH/DH) / Bachelor (w/m/d) der Fachrichtung Elektrotechnik, Versorgungstechnik oder einer vergleichbaren Fachrichtung Baden-Württemberg
Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg-Firmenlogo
Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg Professur (W2) Digitale Produktentwicklung im Maschinenbau Regensburg
Panasonic Industrial Devices Europe GmbH-Firmenlogo
Panasonic Industrial Devices Europe GmbH Functional Safety Engineer (m/w/d) mit Fokus Software im Embedded-System Lüneburg,Hannover,Hamburg
Deutsche Post DHL Corporate Real Estate Management GmbH-Firmenlogo
Deutsche Post DHL Corporate Real Estate Management GmbH Architekt / Bauingenieur (m/w/d) Hochbau Bonn
Zur Jobbörse