25  Schallausbreitung im Freien

Für den Schalldruckpegel L_S am Immissionsort gilt: ^{[1], [2]}

Zeichen	Größe	SI-Einheit
LS	Schalldruckpegel am Immissionsort	dB
	Schalleistungspegel [3]	dB
DS	Abstandsmaß, Geometrische Ausbreitungsdämpfung	dB
DL	Dämpfung durch Luftabsorption	dB
DBM	Dämpfung durch Boden- und Meteorologieeinfluß [4]	dB
DD	Dämpfung durch Bewuchs	dB
DG	Dämpfung durch Bebauung	dB
De	Dämpfung durch Abschirmung, Einfügungsdämpfungs-maß eines Schallschirms	dB
DR	Schallpegelerhöhung durch Reflexionen	dB

Verfahren zur Berechnung der Schallimmission  Seite 313 ff

25.1  Geometrische Ausbreitungsdämpfung

25.1.1 Punktschallquelle

Sendet eine Punktschallquelle ^[5] die Schallleistung P aus, so berechnet sich die Schallintensität I wie folgt:

Dabei ist S die von der Schalleistung P durchströmte Fläche. Bei einer allseitigen Schallausbreitung entspricht die Fläche S der Oberfläche einer Kugel. Somit ergibt sich im Abstand r₁ von der Punktschallquelle folgende Schallintensität:

Damit ergibt sich folgendes Verhältnis von I₁ zu I₂:

Die Abnahme des Schallpegels mit Entfernung von einer punktförmigen Schallquelle ergibt sich somit zu:

oder

[6], [7]

Zeichen	Größe	SI-Einheit
P	Schalleistung	W
L1, L2	Schallpegel in der Entfernung r1 bzw. r2 von der Schallquelle	dB, dB (A)
I1, I2	Schallintensität in der Entfernung r1 bzw. r2 von der Schallquelle	W/m2
r1, r2	Entfernung von der Schallquelle	m

Zwischen dem Schalldruck- bzw. Schallintensitätspegel und dem Schalleistungspegel besteht bei Punktschallquellen folgender Zusammenhang:

Zeichen	Größe	SI-Einheit
Lw	Schalleistungspegel der Schallquelle	dB, dB (A)
Lp , LI	Schalldruck- bzw. Schallintensitätspegel in der Entfernung r1 bzw. r2 von der Schallquelle	dB, dB (A)
r	Entfernung von der Schallquelle	m
r0	Bezugsentfernung     r0 = 1 m	m

25.1.2 Linienschallquelle

Damit ergibt sich folgendes Verhältnis von I₁ zu I₂:

Die Abnahme des Schallpegels mit Entfernung von einer sehr langen linienförmigen Schallquelle ergibt sich somit zu:

oder

[8]

Zeichen	Größe	SI-Einheit
P'	längenbezogene Schalleistung	W
l	Länge der Linienschallquelle	m
L1	Schallpegel in der Entfernung r1 von der Schallquelle	dB, dB (A)
L2	Schallpegel in der Entfernung r2 von der Schallquelle	dB, dB (A)
I1	Schallintensität in der Entfernung r1 von der Schallquelle	W/m2
I2	Schallintensität in der Entfernung r2 von der Schallquelle	W/m2
r1, r2	Entfernung von der Schallquelle	m

Zeichen	Größe	SI-Einheit
	längenbezogener Schalleistungspegel der Schallquelle	dB, dB (A)
Lp	Schalldruckpegel in der Entfernung r von der Schallquelle	dB, dB (A)
LI	Schallintensitätspegel in der Entfernung r von der Schallquelle	dB, dB (A)
r	Entfernung von der Schallquelle	m
r0	Bezugsentfernung    r0 = 1 m	m

25.2    Pegelminderung durch Luftabsorption

Bei der Ausbreitung der Schallwellen wird Schallenergie in Wärme umgewandelt (Absorption, Dissipation). Dies führt zu einer Pegelminderung, die von der Temperatur, der relativen Luftfeuchtigkeit, der Frequenz und der Länge des Ausbreitungsweges abhängig ist. Mit zunehmender Frequenz nimmt die Luftabsorption zu. Geringere Temperaturen und Luftfeuchtigkeiten führen zu größeren Dämpfungen[32]. Der Einfluß der Luftabsorption ist erst bei Ausbreitungswegen über 200 m spürbar[32]. Berechnungsansätze zur Dämpfung durch Luftabsorption werden auf Seite 313 ff angegeben.

25.3    Pegelminderung durch Bewuchs

Höherer Bewuchs (Wald, größeres Gebüsch) führt aufgrund von Absorption und Streuung zu einer Störung der Schallausbreitung. Die Pegelminderung durch Bewuchs ist vom Ausbreitungsweg und der Frequenz abhängig. Berechnungsansätze zur Pegelminderung durch Bewuchs werden auf  Seite 313 ff angegeben.

25.4    Pegelminderung durch meteorologische Einflüsse (Temperatur, Wind)

Wind- und Temperatureffekte können bei der Schallausbreitung die Reichweite des Schalls erheblich beeinflussen.

- Einfluß der Temperatur ( Brechungseffekte)

a. positiver Temperaturgradient (Normalfall)	b. negativer Temperaturgradient (Temperaturinversion)

- Einfluß der Windrichtung und -geschwindigkeit

25.5    Pegelminderung durch Abschirmung

Hindernisse (Schallschutzmauern , Böschungen usw.) führen zu einer Pegelminderung DL_z bzw. D_z durch Abschirmung. Diese Pegelminderung ist abhängig vom Schirmwert z, der den Wegunterschied zwischen der direkten Verbindung zwischen Emissions- und Immissionsort und dem durch das Hindernis erzwungenen Umweg beschreibt.

25.5.1     Schirmwert

Bei der Berechnung des Schirmwertes z muß zwischen verschiedenen Schallschirmen unterschieden werden. Berechnungsansätze sind der folgenden Tabelle zu entnehmen.

Dünne Schallschirme [9]	Dicke Schallschirme oder zwei dünne parallele Schallschirme [10]
	z = (A + B + D) - C
z = (A + B) - C Näherungsweise gilt: [11] Für heff < 0 gilt: z = 0
	g= a - b     heff = A sin g

(Zur Tabellen-Übersicht)

25.5.2     Abschirmmaß

Hinter einer Abschirmung (Wand, Schallschirm, Häuserzeile, Wall) bildet sich ein Schallschatten. Dies führt zu einer Schallpegelminderung, dem Abschirmmaß. Die Schallpegelminderung hängt vor allem vom Schirmwert z ab. Mit zunehmendem Schirmwert z wird auch die Pegelminderung durch Abschirmung größer.

25.5.2.1      Abschirmmaß nach DIN 18005

Schallquelle	Abschirmmaß
Straßenverkehr [14]
Schienenverkehr [15]
Industrie [16]

(Zur Tabellen-Übersicht)

Zeichen	Größe	SI-Einheit
DLz	Abschirmmaß	dB (A)
z	Schirmwert	m
Kw	Korrekturwert zur Berücksichtigung von Witterungseinflüssen	-
K	K » heff . (a + b)	-

25.5.2.2      Abschirmmaß nach VDI-Richtlinie 2720

Zeichen	Größe	SI-Einheit
Dz	Abschirmmaß	dB (A)
C1	Größe zur Kennzeichnung der Schirmwirkung in der Sichtlinie über die Schirmkante C1 = 3	-
C2	Proportionalitätsfaktor des Schirmwertes z C2 = 20 Für Straßenverkehr [17] gilt: Für Schienenverkehr [18] gilt:	-
C3	Faktor zur Berücksichtigung von Mehrfachbeugung -   Bei Einfachbeugung an dünnen Schallschirmen: C3 = 1 -    Allgemein für Verkehrsgeräusche und bei Mehrfachbeugung an dicken oder zwei parallelen Schallschirmen:	-
z	Schirmwert	m
e	Abstand zwischen den Schnittpunkten beider Beugungskanten eines dicken oder von zwei parallelen dünnen Schallschirmen und des Schallstrahls [19]	m
l	Wellenlänge	m
Kw	Korrekturwert zur Berücksichtigung von Witterungseinflüssen   für z > 0: für z  0 und für Beugung seitlich um das Hindernis: Kw = 1	-
aQ	Abstand zwischen dem Immissionspunkt und der betrachteten Schirmkante [20]	m
aA	Abstand zwischen Schallquelle und betrachteter Schirmkante [21]	m
sm	Abstand zwischen Schallquelle und Immissionsort [22]	m
sw	charakteristische Länge für die nicht gradlinige Schallausbreitung in der AtmosphäreNach VDI -Richtlinie 2720:  sw = 2000 mNach VDI -Richtlinie 2714:  sw = 5700 m	m

25.6    Pegelminderung durch Bebauung

Gebäude können durch Reflexion, Streuung und Absorption von Schallstrahlen eine Dämpfung des sich ausbreitenden Schalls bewirken. Berechnungsansätze hierzu werden in Kapitel 35 gegeben.

25.7    Pegelerhöhung durch Reflexionen

Pegelerhöhungen durch Reflexionen können durch die Annahme von Spiegelschallquellen berücksichtigt werden, siehe Hohmann/Setzer "Bauphysikalische Formeln und Tabellen" 3.Aufl. Seite 348 ff.

[1])	Die gesamte Schallausstrahlung einer Schallquelle wird Schallemission, die Schallquelle selber Schallemitent genannt. Unter dem Begriff Schallimmission versteht man die Einwirkung von Geräuschen an einem bestimmten Ort. Dieser  wird als Immissionsort bezeichnet.
[2])	Die Berechnung des Schalldruckpegels LS am Immissionsort wird i.d.R. für Oktav- bzw. Terzbänder durchgeführt. Vereinfachend kann die Berechnung auch mit dem A-bewerteten Schalleistungspegel durchgeführt werden.
[3])	Bei Schallimmissionsberechnungen werden auf Seiten der Schallemission i.d.R. noch die Richtwirkung der Schallquelle, die Form der Schallquellen und der  Raumwinkel berücksichtigt.
[4])	Einfluß der Temperaturverteilung und des Windes.
[5])	Unter Punktschallquellen versteht man solche Schallquellen, bei denen die maximale Längenausdehnung l der Schallquelle klein gegenüber dem Abstand s zwischen Immissionsort und Mittelpunkt der Schallquelle ist. Nach DIN 18005 Teil 1 muß eine Punktschallquelle folgende Bedingung erfüllen: Andernfalls muß die Schallquelle in Teilschallquellen unterteilt werden, die diese Bedingung erfüllen.
[6])	Bei Verdopplung der Entfernung von einer Punktschallquelle ( ) vermindert sich der Schallpegel um 6 dB.
[7])	Steht die Schallquelle vor einer reflektierenden Fläche, so erhöht sich der Schallpegel durch Reflexionen. Die Pegelerhöhung durch Reflexionen läßt sich mittels Spiegelschallquellen oder durch das Richtwirkungsmaß K0 = DLW = 10 lg (4 p/W) berücksichtigen. Der Raumwinkel W nimmt dabei folgende Winkel an: Standort der Schallquelle W in sr frei im Raum 4 p vor reflektierenden Fläche 2 p vor einer Raumkante p in einer Raumecke p/2 (Zur Tabellen-Übersicht)
[8])	Bei Verdoppelung der Entfernung von einer Linienschallquelle ( ) vermindert sich der Schallpegel um 3 dB.
[9])	Einfachbeugung.
[10])	Mehrfachbeugung.
[11])	Wenn a > heff und b > heff.
[12])	In der Terminologie der VDI-Richtlinie 2720[146]entspricht , , ,  und .
[13])	Die Berechnungsansätze für das Abschirmmaß gelten für den Fall, daß das Hindernis nach beiden Seiten 5 heff über den Schallquellenrand hinausragt. Anderenfalls müssen an den seitlichen Rändern Beugungseffekte, z.B. nach VDI-Richtlinie 2720, berücksichtigt werden.
[14])	Die Höhe der Schallquelle beträgt 0,5 m über der Mitte des betrachteten Fahrbahnstreifens.
[15])	Die Höhe der Schallquelle ist die Oberkante der dem Immissionsort an der nächstgelegenen Schiene des betrachteten Gleises.
[16])	Gültig für übliche (breitbandige) Industriegeräusche  mit dem Frequenzschwerpunkt bei etwa 700 Hz.
[17])	aQ bezogen auf die Fahrbahnmitte, hQ = 0,5 m.
[18])	aQ bezogen auf die Gleismitte, hQ = Gleisoberkante.
[19])	e entspricht D nach Abschnitt 25.3.1.
[20])	aQ entspricht A nach DIN 18005 Teil 1.
[21])	aA entspricht B nach DIN 18005 Teil 1.
[22])	sm entspricht C nach DIN 18005 Teil 1.