Vollzugshilfe son

2023 | Umwelt-Vollzug Lärm

Vollzugshilfe sonROAD18 – Modellempfehlungen Strassenlärm-Berechnungsmodell. Teilrevidierte Ausgabe 2024

2023 | Umwelt-Vollzug Lärm

Vollzugshilfe sonROAD18 – Modellempfehlungen Strassenlärm-Berechnungsmodell. Teilrevidierte Ausgabe 2024

Teilrevision 2024 Diese Vollzugshilfe wurde bezüglich der revidierten Norm ISO 9613-2 aktualisiert (Verweis auf die Normenfassung ISO 9613-2:2024, second edition).

Herausgegeben vom Bundesamt für Umwelt (BAFU) Bern, 2023

Impressum Rechtliche Bedeutung Herausgeber Diese Publikation ist eine Vollzugshilfe des BAFU als Bundesamt für Umwelt (BAFU) Aufsichtsbehörde und richtet sich primär an die Das BAFU ist ein Amt des Eidg. Departements für Umwelt, Vollzugsbehörden. Sie konkretisiert die Verkehr, Energie und Kommunikation (UVEK). bundesumweltrechtlichen Vorgaben (bzgl. unbestimmten Rechtsbegriffen und Umfang/Ausübung des Autor Ermessens) und soll eine einheitliche Vollzugspraxis fördern. Michael Gerber Berücksichtigen die Vollzugsbehörden diese Vollzugshilfe, so können sie davon ausgehen, dass sie das Bundesrecht Begleitung BAFU rechtskonform vollziehen; andere Lösungen sind aber auch Urs Walker, Sophie Hoehn, Judith Schäli, Cyrill Martin, zulässig, sofern sie rechtskonform sind. Maurus Bärlocher

Layout Funke Lettershop AG

Titelbild Nächtliche Luftaufnahme von Autobahnstrassen in Basel. © Moritz Enderle / EyeEm, gettyimages

PDF-Download www.bafu.admin.ch/uv-2314-d Eine gedruckte Fassung kann nicht bestellt werden.

Diese Publikation ist auch in französischer und italienischer Sprache verfügbar. Die Originalsprache ist Deutsch.

Teilrevidierte Ausgabe 2024. © BAFU 2023

Die Aufbereitung der Eingabedaten und Ausbreitungsrechnung entnehmen Sie der Publikation Strassenlärm-Berechnungsmodell sonROAD18 www.bafu.admin.ch/uw-2127-d

Aktuelles zum Thema Lärm www.bafu.admin.ch > Thema Lärm

1 Grundlagen

1.1 Einleitung

Im Februar 2021 publizierte das Bundesamt für Umwelt (BAFU) das Modell sonROAD18, welches die Empa im Auftrag des BAFU für die Berechnung der Lärmemissionen des Strassenverkehrs entwickelt hatte [1][2]. SonROAD18 gilt als aktueller Stand des Wissens und der Technik bezüglich Modellierung von Strassenlärm und erlaubt die Berechnung der Schallemissionen des Strassenverkehrslärms gemäss Anhang 3 der Lärmschutz- Verordnung vom 6. Dezember 1986 (LSV) [3].

Das Berechnungsmodell ist 2018 ausführlich im entsprechenden Bericht [1] beschrieben worden. Dort findet sich insbesondere auch eine Dokumentation der Messkampagnen, der Auswerteverfahren, der Modell-Kalibrierung sowie der Modell-Validierung. Der vollständige Modellbeschrieb ist ausschliesslich in Deutsch erhältlich. Zusätzlich ist eine Kurzfassung in Deutsch [4], Französisch [5] und Italienisch [6] verfügbar. Diese enthält den Modellbeschrieb sowie die wichtigsten Kapitel des ausführlichen Schlussberichts.

Im Januar 2022 veröffentlichte das BAFU eine Publikation aus der Reihe Umwelt-Wissen zu sonROAD18, welche die Aufbereitung der Eingabedaten für die Emissionsberechnung beschreibt und Angaben zur Ausbreitungsrechnung enthält (UW-2127-D, [7]).

Für den Vollzug der Lärmschutz-Verordnung bezüglich Strassenlärm wird in dieser Vollzugshilfe empfohlen, das Emissionsmodell sonROAD18 anzuwenden. Für die Ausbreitungsrechnung wird die Verwendung des Ausbreitungsmodells nach Norm ISO 9613-2 empfohlen [8].

1.2 Rechtliche Grundlage

Lärmimmissionen werden anhand von Berechnungen oder Messungen ermittelt (Art. 38 Abs. 1 LSV). Nach Artikel 38 Absatz 3 LSV [3] richten sich die Anforderungen an Berechnungsverfahren zur Ermittlung von Lärmimmissionen nach Anhang 2 LSV. Gemäss Anhang 2 Ziffer 1 Absatz 2 LSV empfiehlt das BAFU den Vollzugsbehörden entsprechend dem Stand der Technik geeignete Berechnungsverfahren.

Modellempfehlungen für die bisherigen Modelle StL86+ [9][10] und sonRoad [11], wie sie dem Leitfaden Strassenlärm [12] zu entnehmen sind, werden durch die vorliegende Modellempfehlung ersetzt.

Weil für die rechtlich relevante Lärmbeurteilung eine jahresdurchnitliche Lärmbelastung massgebend ist, wird diese in der Regel berechnet. SonROAD18 entspricht dem Stand der Technik und die Vollzugsbehörden dürfen deshalb in ihren Strassenlärmprojekten Lärmberechnungen gegenüber Lärmmessungen priorisieren (Praktikabilität und Verhältnismässigkeit).

Vollzugshilfe sonROAD18 – Modellempfehlungen © BAFU 2023 8

1.3 Emissionsmodell sonROAD18

In der Umwelt-Wissen Publikation des BAFU zu sonROAD18 [7] wird das Modell mit seinen Eigenschaften und Spezifikationen vorgestellt und auch mit anderen, teils älteren Modellen verglichen. SonROAD18 zeichnet sich durch folgende Hauptmerkmale aus: · Die Wirkungen von Massnahmen an der Quelle sind im Vergleich mit älteren Modellen präziser berechenbar. separat die Lärmemissionen. SonROAD18 wurde zudem um weitere Fahrzeugklassen erweitert («SWISS10+») [7]. Diese zusätzlichen Fahrzeugklassen umfassen beispielsweise Hybrid- und Elektrofahrzeuge oder Strassenbahnen (Trams). · sonROAD18 weist unter anderem zur präzisen Berücksichtigung von Ausbreitungsdämpfungen (u. a. Luft- und Hindernisdämpfung, Bodeneffekt) eine feine Frequenzauflösung in Terzbändern auf. · Die akustische Belagsgüte kann ebenfalls mit Terzband-Auflösung in die Berechnung eingehen. Damit kann das breite Spektrum an unterschiedlichen Strassenbelägen (offenporig, semi-dicht und dicht) adäquat berücksichtigt werden. · sonROAD18 erlaubt Emissionsberechnungen bereits ab einer Geschwindigkeit von 20 km/h, die Berechnung von Stausituationen, die Berechnungen auf Basis von verschiedenen Geschwindigkeiten pro Fahrzeugklasse sowie die Simulation von Beschleunigungsvorgängen im Einzelfall. · Der Formelsatz von sonROAD18 basiert auf dem europäischen Berechnungsmodell CNOSSOS-EU [14], welches in der ganzen Europäischen Union für die Lärmkartierung eingesetzt wird. Somit ist sonROAD18 weitgehend kompatibel mit dem europäischen Modell CNOSSOS-EU.

1.4 Ausbreitungsmodell nach Norm ISO 9613-2

Für die Berechnung der Schallausbreitung von der Lärmquelle zu den Immissionspunkten eignet sich das Verfahren gemäss der internationalen Norm ISO 9613-2 Attenuation of sound during propagation outdoors – Part 2: General method of calculation [8]. Es handelt sich um ein spektrales Berechnungsverfahren, welches auf verschiedene Quellen- und Empfangspunkthöhen ausgelegt ist und damit für verschiedene Lärmarten zum Einsatz kommen kann. Das Verfahren deckt die wichtigsten Dämpfungsmechanismen ab.

Vollzugshilfe sonROAD18 – Modellempfehlungen © BAFU 2023 9

Mit einer Ausbreitungsberechnung nach Norm ISO 9613-2 werden unter anderem die folgenden akustischen Effekte berücksichtigt: · Geometrische Divergenz/Dämpfung · Atmosphärische Absorption · Bodentypabhängiger Bodeneffekt · Reflexionen an Oberflächen · Abschirmung durch Hindernisse1 · Meteo-Effekt

Die nach Anhang 2 Ziffer 1 Absatz 1 LSV geforderten akustischen Effekte wie Abstands- und Luftdämpfung, Bodeneffekte, Hindernisdämpfung und Reflexionen sind somit abgedeckt. Zusätzlich können Meteo-Effekte berücksichtigt werden.

Die Berechnung erfolgt frequenzabhängig (Oktavband-Auflösung mit nominalen Mittelbandfrequenzen von 63 Hz bis 8 kHz; d. h. 8 Frequenzbänder).

Das ISO-Berechnungsverfahren ist in den meisten kommerziell erhältlichen Softwarepaketen zur Lärmberechnung implementiert und getestet. Der Berechnungsalgorithmus ist für die erforderlichen Verwendungszwecke detailliert und präzise genug und die dafür benötigte Rechenzeit und der dafür benötigte Speicherbedarf ist mit gewöhnlichen Rechnern tragbar. Auch bei der Berechnung von städtischen oder kantonalen Lärmbelastungskatastern hält sich die Rechenzeit und der Speicherbedarf in einem zumutbaren Rahmen.

Die mit sonROAD18 ermittelten spektralen Emissionen können somit mit Hilfe des Ausbreitungsmodells gemäss Norm ISO 9613-2 in einen frequenzabhängigen Immissionspegel umgerechnet werden.

1 Wie beispielsweise Gebäude, Gelände-Erhebungen/-Kanten, Lärmschutzwände und -dämme, Stützmauern, Kunstbauten im Allgemeinen

Vollzugshilfe sonROAD18 – Modellempfehlungen © BAFU 2023 10

2 Empfehlungen

2.1 Modellempfehlungen

Das BAFU empfiehlt für die Berechnung von Strassenlärm gemäss Anhang 3 LSV seit dem 1. Juli 2023 das Emissionsmodell sonROAD18 [1][2] und das Ausbreitungsmodell nach Norm ISO 9613-2 [8] für sämtliche Anwendungszwecke im Zusammenhang mit Strassenlärm.

Bei Projekten, für die eine Lärmberechnung vor dem 1. Juli 2023 begonnen wurde und für welche eine Neuberechnung unverhältnismässig wäre, kann auf eine neue Berechnung mit sonROAD18/ISO9613-2 verzichtet werden.

2.2 Verfügte Immissionspegel

Nach Artikel 37a Absatz 1 LSV hält die Vollzugsbehörde in ihrem Entscheid über die Erstellung, Änderung oder Sanierung einer Anlage die zulässigen Lärmimmissionen fest. Für jeden Immissionspunkt eines lärmempfindlichen Raumes wird also der maximal zulässige Immissionspegel in der Bewilligung festgelegt 2.

Die nach dem bisherigen Stand der Technik im Vollzug durchgeführten Berechnungen von Strassenlärm behalten ihre Gültigkeit. Werden die Immissionen nun neu mit sonROAD18 in Kombination mit ISO 9613-2 berechnet, so sind diese Ergebnisse massgebend für die Entscheide der zuständigen Behörden. Dies gilt insbesondere auch in Bezug auf Entscheide über die Einhaltung von verfügten Immissionspegeln, die gestützt auf ein älteres Berechnungsmodell ermittelt wurden.

In Bezug auf Strassenlärm können beispielsweise die folgenden Situationen zu einer Verpflichtung führen, die Lärmimmissionen neu zu ermitteln: · Das (zeitliche) Erreichen des ursprünglichen Sanierungshorizontes, · eine umfassende Sanierung der bestehenden Strassenanlage 3, · ein Ausbau resp. eine Erweiterung einer Strassenanlage, · eine Verschiebung der Strassenachse, · eine lärmrelevante Änderung der Verkehrsmenge und/oder -zusammensetzung oder · eine Änderung der Geschwindigkeit.

Die Einführung von sonROAD18 alleine führt nicht zu einer rückwirkenden Lärmermittlungspflicht oder einer rückwirkenden Lärmsanierungspflicht.

2 Dabei ist zu berücksichtigen, dass mit der Projektgenehmigung nicht ausschliesslich die max. zulässigen Immissionen festgelegt worden sind, sondern auch der diesen zugrundeliegende Betrieb inkl. allenfalls vorhandene bauliche Massnahmen zur Lärmreduktion (Lärmschutzwände, Belag, etc.).

3 Vgl. BGE 1C_506/2014, Aufhebung der Plangenehmigungsverfügung vom 26. März 2013 (Ausführungsprojekt zu Nationalstrassen, N01/36 Anschluss Schlieren – Europabrücke / Umgestaltung und Lärmschutz Grünau)

2.3 Geschwindigkeiten

Das Modell sonROAD18 ist in einem Geschwindigkeitsbereich von 20 km/h ≤ v ≤ 130 km/h einsetzbar (vgl. [1], Abs. 10.3, S. 82 sowie Abs. 10.8, S. 92).

Mit sonROAD18 wird der Emissionsprognose keine Geschwindigkeitsverteilung zugrunde gelegt, sondern es wird angenommen, dass alle Fahrzeuge einer Fahrzeugkategorie c mit derselben, ins Modell eingegebenen Geschwindigkeit v[c] fahren.

Falls gemessene Geschwindigkeitsverteilungen vorliegen, kommen als statistische Kenngrössen für die Geschwindigkeitseingabe am ehesten v50 oder vmittel in Frage. Wie Analysen zeigen, eignet sich die mittlere Geschwindigkeit vmittel als akustisch relevante Geschwindigkeit für sonROAD18 (vgl. [2], Kap. 5, S. 39). Zwischen den statistischen Kenngrössen v50, vmittel und v60 ergeben sich nur geringfügige Unterschiede (vgl. [2] Tab. 5.1, S. 40). Die unter anderem für die Verkehrssicherheit relevante Geschwindigkeit v85 hat für eine Emissionsprognose mit sonROAD18 keine Bedeutung.

Für die Berechnung des Emissionspegels für den Ausgangszustand und den prognostizierten Zustand wird in der Regel auf die signalisierte Geschwindigkeit abgestellt. Dabei sind die von der Fahrzeugkategorie abhängenden Höchstgeschwindigkeiten gemäss Art. 4a und 5 der Verkehrsregelnverordnung vom 13. November 1962 [15] zu berücksichtigen (vgl. Tabelle 6 der Umwelt-Wissen Publikation des BAFU zu sonROAD18 [7]). In zu begründenden Ausnahmefällen kann die akustisch relevante Geschwindigkeit in Form der mittleren Geschwindigkeit vmittel [c], Tag/Nacht, in das Modell eingegeben werden. Eine Ausnahme kann vorliegen4: · wenn topographische Gegebenheiten5 der Strassenführung die Fahrerin oder den Fahrer daran hindern, mit der signalisierten Geschwindigkeit zu fahren (z. B. kurvige (Berg-)Strecke mit Tempo 80 ausserorts); · wenn die Sicht eingeschränkt ist und aus Sicherheitsgründen die signalisierte Geschwindigkeit unabhängig von der Witterung nicht gefahren werden kann (z. B. enge Strasse Tempo 50 innerorts oder in einem engen Dorfkern); · falls unmittelbar beim Wechsel der signalisierten Geschwindigkeit (z. B. Ortseinfahrt/-ausfahrt von Tempo 80 auf Tempo 50 resp. Tempo 50 auf Tempo 80) erhöhte Lärmemissionen auftreten6; · falls eine Wechselsignalisation mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten fest installiert ist.

4 Keine abschliessende Aufzählung

5 Bei einer gewöhnlichen Steigung handelt es sich nicht um eine Ausnahme. sonROAD18 basiert auf der Steigungskorrektur von CNOSSOS-EU. Diese berücksichtigt bereits die in der Regel langsamere Geschwindigkeit bei einer Fahrt bergauf bzw. bergab (vgl. [1] Abs. 12.1, S. 100)

6 Im Sinne der Berücksichtigung des Fahrverhaltens (beschleunigen/abbremsen) als Zuschlag.

2.4 Ausbreitungsrechnung

Die Ausbreitungsrechnung mittels ISO 9613-2 soll spektral und mit mindestens einer Frequenzauflösung in Oktavbändern erfolgen.

Im Weiteren sind die im sonROAD18-Umwelt-Wissen, Abs. 3.2, S. 20 [7], aufgeführten Hinweise für die Berechnungseinstellungen zu beachten.

Das Berechnungsverfahren für die Lärmausbreitung gemäss Norm ISO 9613-2 berücksichtigt prinzipiell Meteo- Effekte (Wind-Situation, Temperatur-Inversionen). Für eine Ausbreitungsrechnung, welche die lokalen, jahresdurchschnittlichen Wetterbedingungen einschliesst, sind Meteo-Modellrechnungen oder Meteo- Messungen (Wind- und Temperatur-Profile) notwendig. Eine Modellrechnung steht zwar prinzipiell schweizweit zur Verfügung [17], ist zurzeit jedoch für Strassenlärm-Berechnungen noch nicht validiert. Es ist daher nicht erforderlich, eine ortsspezifische Meteo-Korrektur vorzunehmen (d. h. Cmet = 0; Cmet gemäss Norm ISO 9613-2, Gleichungen Nr. 7)7. Wird die Meteo-Korrektur Cmet nach Norm ISO 9613-2 auf dem Wert Null belassen, so rechnet das Ausbreitungsmodel ISO 9613-2 generell mit förderlichen Meteo- Ausbreitungsbedingungen.

7 Bei der Berechnung der Hinderniswirkung hingegen soll der Faktor Kmet (Gleichung Nr. 21) berücksichtigt werden. In den gängigen Software-Implementationen kann der Benutzer diesen Faktor nicht ändern.

3 Literatur

[1] Heutschi K., Locher B., sonROAD18 – [12] Leitfaden Strassenlärm, Vollzugshilfe für die Berechnungsmodell für Strassenlärm, Empa, Sanierung, Schguanin G., Ziegler T., Umwelt-

9.7.2018 Vollzug Nr. 0637, ASTRA und BAFU

[2] Heutschi K., sonROAD18 – Berechnungsmodell [13] ASTRA-Richtlinie 13012 Verkehrszähler, ASTRA, für Strassenlärm – Weiterentwicklungen und Ausgabe 2009, Version 1.06 Ergänzungen, Empa, Version 2.0, 7.2.2023 [14] Commission Directive (EU) 2015/996 of [3] Lärmschutz-Verordnung LSV, SR 814.41 vom 19 May 2015 establishing common noise 15.12.1986 assessment methods according to Directive [4] Heutschi K., Locher B., sonROAD18 – 2002/49/EC of the European Parliament and of the Berechnungsmodell für Strassenlärm – Council Kurzfassung, Empa, 9.7.2018 [15] Verkehrsregeln-Verordnung VRV, SR 741.11 [5] Heutschi K., Locher B., sonROAD18 – Modèle de vom 13.11.1962 calcul du bruit routier – Version abrégée, Empa, [16] Vergleich Reflexionsordnung ISO 9613-2,

9.7.2018 Analysen zum Einfluss auf die Genauigkeit und die

[6] Heutschi K., Locher B., sonROAD18 – Modello di Rechenzeit, n-Sphere AG, 5.11.2021, Version 1.1 calcolo per il rumore stradale – versione ridotta, [17] Wunderli J. M., Schalcher S., Aktualisierte Empa, 9.7.2018 flächendeckende Grundlagen für die [7] BAFU (Hrsg.), Strassenlärm-Berechnungsmodell Schallausbreitungsmodellierung in den Bereichen sonROAD18. Aufbereitung der Eingabedaten und Meteorologie und Bodeneigenschaften, Empa- Ausbreitungsrechnung, Bundesamt für Umwelt, Bericht Nr. 5214.024934-3, 9.2.2023 Bern, Umwelt-Wissen Nr. 2127 [8] International Standard ISO 9613-2, Acoustics – Attenuation of sound during propagation outdoors – Part 2: General method of calculation, 2024-01 (second edition) [9] Computermodell zur Berechnung von Strassenlärm, Teil 1, Bedienungsanleitung zum Computerprogramm StL-86, Schriftenreihe Umweltschutz Nr. 60, Bundesamt für Umweltschutz, 1987 [10] Strassenlärm: Korrekturen zum Strassenlärm- Berechnungsmodell, Mitteilungen zur Lärmschutz- Verordnung (LSV) Nr. 6, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (BUWAL), 1995 [11] Heutschi K., SonRoad – Berechnungsmodell für Strassenlärm, Schriftenreihe Umwelt Nr. 366, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (BUWAL), 2004