Conversion of the EU Environmental Noise Directive into German law

Im Grünbuch der Europäischen Kommission über künftige Lärmschutzpolitik aus dem Jahre 1996 sind die Grundzüge für eine Minderung von durch Verkehr, Industrie und Freizeitaktivitäten verursachten Lärm enthalten. Es diente der Aufstellung eines Aktionsprogramms zur Lärmbekämpfung mit Zielwerten für die Lärmexposition, die bis zum Jahr 2000 erreicht werden sollten. Es gibt einen allgemeinen Überblick über die Lärmbelastung sowie die bisher von der Gemeinschaft und den Mitgliedstaaten getroffenen Maßnahmen. Es wird ein Aktionsrahmen festgelegt, der zu einer besseren Verfügbarkeit und Vergleichbarkeit von Daten führen soll und die Möglichkeiten zur Minderung des von unterschiedlichen Quellen hervorgerufenen Lärms einschließt. In der "Richtlinie über die Bewertung und Bekämpfung von Umgebungslärm" wird die Erstellung von Lärmkarten und Aktionsplänen in ganz Europa einheitlich geregelt. Die nationalen Lärmprognoseverfahren müssen den sogenannten Interimsverfahren äquivalent sein. Dies erforderte eine Anpassungen der "Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen (RLS-90)" an die Umgebungslärmrichtlinie, die in der "Vorläufigen Berechnungsmethode für den Umgebungslärm an Straßen (VBUS)" erfolgte. In einer gemeinsame Arbeitsgruppe "Umgebungslärm" von BMU und BMVBW unter Beteiligung des UBA, der BASt, des EBA und des DLR wurde die Umsetzung der Umgebungslärmrichtlinie in nationales Recht vorbereitet. Nach dem Gesetz "zur Umsetzung der EG-Richtlinie über die Bewertung und Bekämpfung von Umgebungslärm", das im Wesentlichen aus einer Änderung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes besteht (neuer -§ 47), sind die Gemeinden oder die nach Landesrecht zuständigen Behörden verantwortlich für die Durchführung von Kartierung und Aktionsplanung " und damit auch für die dabei entstehenden Kosten. Nach der 34. Verordnung "zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetztes", der sogenannten Kartierungsverordnung, sind für die Bereitstellung der Daten zur Ermittlung des durch Straßenverkehr hervorgerufenen Umgebungslärm die jeweiligen Träger der Straßenbaulast verantwortlich. Von Seiten der BASt wurde wiederholt auf die unzureichende Datenbasis für den Straßenbereich (Belagsarten, Positionen und Höhen von Lärmschutzwänden) hingewiesen. Weder in der Straßendatenbank BISStra noch in den Datenbanken der Länder sind diese Informationen umfassend vorhanden. Die Programmierung von RLS-90, VBUS und dem Interimsverfahren NMPB wurde anhand einiger "Testaufgaben für die Überprüfung von Rechenprogrammen nach den Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen (TEST-94)" überprüft.The foundations for a reduction in noise caused by traffic, industry and leisure activities were laid in the 1996 EU Green Paper on future noise protection policies. It served the purpose of setting up an action plan for combating noise with target values for noise emission to be achieved by the year 2000. There is a general overview over noise pollution as well as the measures taken by the EU and its member countries till now. A framework for action has been laid down, which will lead to better availability and comparability of data as well as the possibilities of reducing noise being emitted from various sources. The compilation of noise maps and action plans is regulated uniformly for the whole of Europe in the "Directive on Evaluation and Combating of Noise Pollution." The national procedures for predicting noise must be equivalent to the so called interim procedures. This required an adaptation of the "Directives for Noise Protection on Roads (RLS-90)" to the environmental noise directive, which took place in the "Temporary Computing Method of Noise Pollution on Roads (VBUS)." The conversion of the environmental noise directive into national law was prepared in a common working group "Noise Pollution" by the BMU and the BMVBW with the participation of UBA, BASt, EBA and DLR. According to the law "on the conversion of the EU directive on the evaluation and combating of noise pollution", which mainly consists of a modification to the Federal Immission Protection Act (new -§ 47), the municipalities or authorities responsible according to the law of the state are responsible for conducting the mapping and action plan-ning and thus for the ensuing costs as well. Based on the 34th ordinance "on the execution of the Federal Immission Act," the so called mapping ordinance, the respective road construction authorities are responsible for preparing data for determining noise pollution caused by road traffic. BASt repeatedly pointed out the insufficient database on the area of roads (types of surface, position and height of noise protection walls). This information has neither been covered extensively in the road database BISStra, nor in the databases of the individual states. The programming of RLS-90, VBUS and the interim procedure NMPB were checked based on some "Test procedures for the checking of computer programs according to the directives for noise protection on roads (TEST-94).

Verkehrslärm - Neue Schutzkonzepte

Der Anteil der von Lärm betroffenen Bevölkerung wird zunehmend größer. Ungefähr 80% der Bevölkerung fühlt sich durch den Straßenverkehrslärm belästigt oder sogar stark belästigt. Aufgrund der Nähe zur Geräuschquelle kommt dabei vor allem der Belästigung durch den Straßenverkehrslärm im innerörtlichen Bereich eine wachsende Bedeutung zu. Ein Vergleich von Lärmschutzkosten mit den durch den Lärm indirekt verursachten Kosten (z.B. durch sinkende Wohnungspreise oder "Lärmtote") ist in einigen europäischen Ländern schon durchgeführt worden. Für den innerörtlichen Bereich sieht die Berechnungsmethode des Umgebungslärms die negative Beurteilung lokaler Störungen wie überfahrene Kanaldeckel, Aufpflasterungen oder Straßenbahnschienen nicht vor. Dies führt dazu, dass in Lärmaktionsplänen Maßnahmen zur Beseitigung dieser Störstellen nicht honoriert werden können.The proportion of the population affected by noise is constantly increasing. Approximately 80 percent of the population feels disturbed or even severely disturbed by road traffic noise. In view of the proximity to the source of the noise, the disturbance caused by road traffic noise in built-up areas in particular is gaining in importance. A comparison of noise protection costs and costs indirectly caused by noise (exempli gratia falling real estate prices or "noise-related fatalities") has already been conducted in a number of European countries. However, the method used to calculate the ambient noise in built-up areas did not take into consideration the negative assessment of local irritants such as vehicles driving over manhole covers, speed traps, or tram tracks. This means that measures to eliminate such noise sources cannot be taken into consideration in noise reduction action plans

Die Überarbeitung der RLS-90

Die "Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen", die RLS-90, sind 20 Jahre alt geworden. Grund genug, an eine Überarbeitung der Richtlinien zu denken. Die der RLS-90 zugrunde liegenden Annahmen der Geräuschemission sind identisch mit denen der RLS-81 und stammen aus den 1970er Jahren. Sie sind also bereits über 30 Jahre alt. Entsprechend hoch sind die Emissionsannahmen der RLS-90 für Lkw insgesamt und für Pkw bei niedrigen Geschwindigkeiten. Nur für Pkw bei hohen Geschwindigkeiten zeigt sich eine höhere Geräuschemission. Neben der Tabelle 4 der RLS-90 wird ein Verweis auf eine Tabelle mit D(Index StrO)-Werten diskutiert, die nach Fahrzeugart und Geschwindigkeitsbereich differenziert aktuelle Korrekturwerte vorhält. Eine wesentliche Voraussetzung hierfür ist, die Überarbeitung des "Verfahrens zur Messung der Geräuschemission von Straßenoberflächen", GEStrO. Die Geräuschemission einer überarbeiteten RLS-90 soll als längenbezogener Schallleistungspegel formuliert und damit kompatibel zu den modernen Richtlinien Schall 03, Ausgabe 2006 und NMPB 2008 sein. Mit einigen kleinen Änderungen im Ausbreitungsteil könnte eine überarbeitete RLS-90 Ende 2011 fertig gestellt sein.The guidelines for noise protection on roads, the RLS-90, became 20 years old. Reason enough to consider a revision to the directive. The RLS-90 underlying assumptions of the noise are identical to those of the RLS-81 and come from the 70s of last century. So they are already 30 years old. There are correspondingly high emission assumptions of the RLS-90 for a total of trucks and passenger cars at low speeds. Only cars at high speeds are showing a higher noise level. Next to the table 4 of the RLS-90, a procedure will be discussed with a table of DStrO values that holds up to vehicle type and speed range differentiated current correction values. An essential prerequisite is to revise the method for measurement of noise emitted by road surfaces, GEStrO. The noise emission from a revised RLS-90 will be formulated in sound power level per unit length and thus will be compatible with the modern guidelines Schall 03 from 2006 and NMPB 2008. With a few small changes in the propagation a revised RLS-90 can be ready until the end of 2011

Low noise urban road surfaces - State-ot-the-art

Im Rahmen des Konjunktur-Pakets II beteiligt sich der Bund mit Finanzhilfen an der Lärmsanierung kommunaler Straßen. Grundlagen für die Förderung ist das "Gesetz zur Umsetzung von Zukunftsinvestitionen der Kommunen und Länder". Nach diesem Gesetz werden Investitionen im Bereich der kommunalen Straßen ausdrücklich auf Maßnahmen des Lärmschutzes beschränkt. In jedem Einzelfall muss die Lärmsituation verbessert werden und diese Verbesserung möglichst konkret dargelegt werden. Problematisch ist aber, dass es derzeit keine Straßenoberflächen gibt, denen eine lärmmindernde Wirkung bei innerorts üblichen Geschwindigkeiten zugewiesen ist. Geeignete Messverfahren zur Bestimmung der Minderungspegel stehen bereits zur Verfügung. An Verfahren zur Bewertung und Klassifizierung von Straßenoberflächen wird derzeit noch gearbeitet. Gleichwohl sind bereits vielversprechende Straßenoberflächen bekannt, die vermutlich als lärmarm (Minderung mindestens 2 dB(A)) klassifiziert werden können, wenn ein umfangreiches Messprogramm die Klassifizierung dieser Beläge rechtfertigt. Die RLS-90 werden derzeit überarbeitet. Insbesondere die Emissionsannahmen sind nach fast 20 Jahren veraltet und bedürfen einer Aktualisierung. Um zukünftigen Entwicklungen bei der Geräuschemission Rechnung tragen zu können, soll in den neuen RLS statt auf eine Tabelle mit Korrekturwerten DStrO auf ein Verfahren verwiesen werden, mit dem neue Werte ermittelt werden können. Dabei sollte auch eine Aufteilung nach Motor- und Antriebsgeräusch bzw. Reifen-Fahrbahn-Geräusch sowohl von Pkw als auch von Lkw vorgenommen werden.Within the scope of the economic situation package II the alliance with financial assistance takes part in the noise renovation of municipal streets. Bases for the support is the "law of the conversion of future investments of the local authority districts and countries". According to this law investments are limited in the area of the municipal streets expressly to measures of the noise prevention. In every single case the noise situation must be improved and this improvement is to be demonstrated. However, it is problematic that there are currently no street surfaces to which a noise reduction effect is assigned for usually urban speeds. Suitable measuring procedures for determining these noise reduction effects are already available. The work on procedures for the assessment and classification of the noise from street surfaces is still ongoing. Anyhow promising street surfaces are already known which can be presumably classed as noise reduced (decrease of at least 2 dB(A)) if an extensive measuring programme justifies the classification of these layers. RLS-90 are reworked currently. In particular the issue emission has become outdated after nearly 20 years and need an actualisation. To be able to take into account future developments with the noise issue, the table with correction values DStrO should be replaced by a procedure with which new values can be determined. Besides, a subdivision should be also carried out for engine noise and tyre noise by passenger cars as well as by trucks

Road surfaces for noise reduction in urban areas

Im Rahmen des Konjunktur-Pakets II beteiligt sich der Bund mit Finanzhilfen an der Lärmsanierung kommunaler Straßen. Grundlage für die Förderung ist das "Gesetz zur Umsetzung von Zukunftsinvestitionen der Kommunen und Länder". Nach diesem Gesetz werden Investitionen im Bereich der kommunalen Straßen ausdrücklich auf Maßnahmen des Lärmschutzes beschränkt. In jedem Einzelfall muss die Lärmsituation verbessert werden und diese Verbesserung möglichst konkret dargelegt werden. Problematisch ist aber, dass es derzeit keine Straßenoberflächen gibt, denen eine lärmmindernde Wirkung bei innerorts üblichen Geschwindigkeiten zugewiesen ist. Geeignete Messverfahren zur Bestimmung der Minderungspegel stehen bereits zur Verfügung. An Verfahren zur Bewertung und Klassifizierung von Straßenoberflächen wird derzeit noch gearbeitet. Gleichwohl sind bereits vielversprechende Straßenoberflächen bekannt, die vermutlich als lärmarm (Minderung mindestens 2 dB(A)) klassifiziert werden können, wenn ein umfangreiches Messprogramm die Klassifizierung dieser Beläge rechtfertigt. Die Richtlinien für Lärmschutz an Straßen (RLS-90) werden derzeit überarbeitet. Insbesondere die Emissionsannahmen sind nach fast 20 Jahren veraltet und bedürfen einer Aktualisierung. Um zukünftigen Entwicklungen bei der Geräuschemission Rechnung tragen zu können, soll in den neuen RLS statt auf eine Tabelle mit Korrekturwerten D(Index StrO) (Korrektur für unterschiedliche Straßenoberflächen) auf ein Verfahren verwiesen werden, mit dem neue Werte ermittelt werden können. Dabei sollte auch eine Aufteilung nach Motor- und Antriebsgeräusch beziehungsweise Reifen-Fahrbahn-Geräusch sowohl von Pkw als auch von Lkw vorgenommen werden.Within the scope of the economic situation package II the alliance with financial assistance takes part in the noise renovation of municipal streets. Basis for the support is the "Iaw of the conversion of future investments of the Iocal authority districts and countries". According to this Iaw investments are limited in the area of the municipal streets expressly to measures of noise prevention. In every single case the noise situation must be improved and this improvement is to be demonstrated. However, it is problematic that there are currently no pavement surfaces to which a noise reduction effect is assigned for usual urban speeds. Suitable measuring procedures for determining these noise reduction effects are already available. The work on procedures for the assessment of the noise from pavement surfaces is still ongoing. Anyhow promising pavement surfaces are already known which can be presumably classed as noise reduced (decrease of at least 2 dB(A)) if an extensive measuring programme justifies the classification of these layers. RLS-90 are reworked currently. In particular the noise assumptions have become outdated after nearly 20 years and need an actualisation. To be able to take into account future developments with the noise issue, the table with correction values DStrO should be replaced by a procedure with which new values can be determined. Besides, a subdivision should be also carried out for engine noise and tyre noise by passenger cars as well as by truck

Effectiveness of noise barrier add-on elements

Lärmschutzwandaufsätze bieten eine einfache Möglichkeit zur Verbesserung der akustischen Wirksamkeit bestehender Lärmschutzwände. Hierbei ergibt sich zum einen eine höhere Pegelminderung aufgrund der Erhöhung der Wand, zum anderen lassen sich durch spezielle Geometrien oder absorbierende Materialien zusätzliche Einfügedämpfungen generieren. Am Beispiel eines Lärmspoilers aus Flüsterschaum wurde die durch den Aufsatz erzeugte Pegelminderung untersucht und einer äquivalenten Erhöhung der Lärmschutzwand gegenübergestellt. Hierfür wurde auf Modellmessungen in der Halle für akustische Modelltechnik, Freifeldmessungen im Nah- und Fernfeld sowie auf numerische Simulationen der Schallausbreitung über die Aufsatzelemente zurückgegriffen. Darüber hinaus ist auch die Hitze-, Frost- und UV-Beständigkeit des Aufsatzmaterials Gegenstand des vorliegenden Projektes. Die Untersuchung der Materialproben im Impedanz-Messrohr nach Materialbelastung ergibt, dass die akustischen Eigenschaften größtenteils erhalten bleiben. Es ist keine signifikante Abschwächung des Absorptionsgrades zu beobachten. Hinsichtlich der akustischen Wirksamkeit zeigt sich, dass die betrachteten Lärmschutzwandaufsätze im Vergleich zu einer Erhöhung der Wand keinen signifikanten akustischen Mehrwert besitzen. Alle Messungen liefern bei normgerechten Vorgehen eine akustische Wirksamkeit von unter 1 dB. Verglichen mit der (niedrigeren) Wand ohne Aufsatz führt die Installation der Lärmspoiler zu Pegelminderungen von ca. 3 dB – 4 dB. Die numerischen Simulationen bestätigen die Messergebnisse im Wesentlichen. In weiterführenden Vergleichen lassen sich zudem die verschiedenen Einflüsse auf die Schallausbreitung separieren: Während das Absorptionsmaterial selbst einen positiven Effekt auf die akustische Wirksamkeit hat, scheint die Geometrie des Aufsatzes den erreichbaren Einfügedämpfungen abträglich zu sein. Die Untersuchung zeigt, dass die Modifizierung der Beugungskante prinzipiell Potential für einen zusätzlichen Minderungseffekt birgt. Die methodenübergreifende Analyse erlaubt eine gute Einschätzung der akustischen Wirksamkeit und soll zukünftig bei der Optimierung und praktischen Umsetzung derartiger Aufsätze helfen.Add-on elements for noise barriers offer an easy possibility to improve the acoustic efficiency of existing barriers. Using such elements leads to an additional sound level reduction due to the increased height of the barrier, on the other hand special geometries or absorbing materials allow generating enhanced insertion losses. In the framework of this study the level reduction induced by a so-called “noise spoiler” made of synthetic foam was determined and compared to the effect obtained by simply increasing the barrier height accordingly. For this purpose, model measurements in the acoustic laboratory, field measurements in the near and far field and numeric simulations of the sound propagation across the modified edge were carried out. Moreover, the durability of the absorber material against heat, cold and UV radiation is assessed. The material test with the impedance measuring tube after exposure to heat, cold and UV radiation reveals that the acoustic properties are largely preserved. No significant decrease of the degree of absorption can be detected. Regarding the acoustic efficiency the measurements illustrate that the considered add-on elements have no significant acoustic benefit compared to an equivalent elevation of the noise barrier. Values below 1 dB for the acoustic efficiency are obtained when the measurements are carried out according to the standards. When comparing the results to the case of a (lower) barrier without add-on, the installation of the “noise spoiler” yields a sound level reduction of about 3 dB – 4 dB. The numeric simulations essentially confirm the measurement results. Further analyses additionally allow separating the different influences on the sound propagation: While the absorber material itself has a positive impact on the acoustic efficiency, the geometry of the add-on elements seems to be detrimental for the achievable insertion losses. The investigation shows that, in principle, the modification of the diffraction edge has the potential for additional noise reduction. The multi-methodological evaluation allows a fair evaluation of the acoustic efficiency and will serve as valuable input for future optimization and realization processes

Calculation of weather-corrected traffic noise immission levels on the basis of emission data and meteorological quantities

The assessment methods for noise exposure from different modes of traffic are usually based on simplified models. Regarding meteorological influences, it is well known that weather conditions in favor of sound propagation can cause maximum noise levels which are not reflected in the averaged rating levels. Especially in larger distances from the emitter these effects become evident. Correction factors are not always sufficient to capture the strong impact of the actual atmospheric structure. An applicable and accurate meteorological model for obtaining the “real” immission load in residential areas can serve e.g. as a supplement to the averaged rating levels to better understand noise situation. In this study we look at the sound propagation models NMPB-Roads-2008 and Harmonoise, which include meteorological considerations. We compare them to the German RLS-90, discuss their advantages and drawbacks, and apply them to a simple weather-dependent test scenario to examine if their meteorologically corrected noise immission levels are feasible

Influence of surface textures of road markings on tyre/road marking noise

Road markings are an essential component of a safe road. In particular, the optical guidance at night and under wet conditions rates high. Special surface textures of road markings can enhance the nighttime visibility during wetness, but they can lead on the other hand to noise emission during passages of vehicles and thus annoy residents. In the present study the tyre/road marking noise is analysed based on two different measurement methods for traffic noise: Several different road markings with increased nighttime visibility during wetness were overrun and the noise was determined by controlled coast-by measurements as well as close-proximity measurements. For both measuring methods the averaged A-weighted sound pressure levels were determined and an analysis of the third octave spectra was performed in order to identify annoying tonal components. The results of both measurement methods were compared with each other. Limitations of the individual measurement methods were overcome by combining the data. Properties of road marking noise depending on the texture of the marking are discussed in relation to those of road surface noise. The results will help specifying road marking texture types that ensure less annoyance and at the same time good visibility at wetness and night-time

Use of a microphone array for statistical pass-by (SPB) measurements

Bei Statistischen Vorbeifahrt-Messungen werden die Geräusche vieler einzelner Fahrzeuge während der Vorbeifahrt gemessen, um die akustische Qualität der Straße zu bestimmen. Dies ist im dichten Verkehr oft nicht mehr möglich, da sich die Geräusche zu stark überlappen. Statt der Verwendung nur eines Mikrofons soll hier der Einsatz von Mikrofonarrays mit 6, 10 und 20 Mikrofonen zur Trennung der Geräusche von verschiedenen Fahrzeugen untersucht werden, um auch im dichten Verkehr messen zu können. Für die Extrahierung der gesuchten Pegel wurde als Referenz ein Verfahren zur Quellentrennung (SIA) eingesetzt. Ein zweites Verfahren (BeamSolve) wurde im Rahmen des Projekts entwickelt. Die Pegel eines einzelnen Fahrzeugs ließen sich auch dann noch vom folgenden Fahrzeug trennen, wenn die Lücke zwischen den Fahrzeugen deutlich unter einer Fahrzeuglänge lag. Abweichungen zur Referenzmessung der einzelnen Fahrzeuge (Pkw und Lkw) ergeben sich systematisch durch die Mittelung des Pegels über mehrere Mikrofonpositionen, was den Maximalpegel um 0,6 Dezibel senkt und als Korrekturfaktor berücksichtigt werden kann. Das SIA-Verfahren liefert im Mittel eine weitere Unterschätzung dieses Pegels um minus 0,2 Dezibel bei einer Streubreite von plus minus 0,2 Dezibel. Das neue BeamSolve-Verfahren liefert im Mittel einen Pegel der 0,8 Dezibel unter dem SIA-Verfahren liegt, also insgesamt 1,6 Dezibel unter den Referenzpegeln mit einem Mikrofon. Die Streuung beträgt dabei plus minus 0,6 Dezibel, wenn 20 Mikrofone verwendet werden. Während das SIA-Verfahren schon mit 6 Mikrofonen stabile Ergebnisse liefert, sind für das BeamSolve 20 Mikrofone vorteilhaft. Damit stehen nun Messverfahren zur Verfügung, mit denen auch im dichten Verkehr die Statistische Vorbeifahrt-Messung angewendet werden kann.Statistical pass-by measurements are used to record the noise levels of many individual vehicles while driving past to determine the acoustic quality of a road. This is usually not possible in dense traffic, as the noises overlap too much. As alternative to using one microphone, the use of microphone arrays with 6, 10 and 20 microphones was to be investigated to separate the noises of the different vehicles and to allow measurements in dense traffic. A method for the separation of noise sources (SIA) was used as a reference for the extraction of the relevant noise levels. A second method (BeamSolve) was developed as part of the project. The properties of the array and the analysis method were simulated and the resulting measurement system was tested using controlled pass-by measurements with a passenger car and a truck on a suitable test track. The noise level of an individual vehicle could still be separated from the following vehicle when the gap between the vehicles was clearly less than one vehicle length. Systematic deviations from the reference measurements for the individual vehicles (passenger car and truck) were determined by averaging the noise levels at several microphone positions, which reduced the maximum noise level by 0.6 dB and can be applied as a correction factor. On average, the SIA method provides an additional underestimate of the noise level by -0.2 dB at a spread of +-0.2 dB. The new BeamSolve method on average delivered a noise level that was 0.8 dB below that of the SIA method, which was in total 1.6 dB below the reverence level based on a single microphone. The spread was +-0.6 dB when 20 microphones were used. The SIA method already provides stable results with 6 microphones, whereas the BeamSolve method benefits from 20 microphones. There are now two measuring methods available that can be used to perform statistical pass-by measurements even in dense traffic