Schalltechnischer Immissionsschutz: Genehmigung vs. Ausschreibung

Schall als Koordinationsaufgabe

Neben den gesetzlichen Anforderungen gibt es eine Reihe weiterer Gründe, dem Thema Schall besondere Aufmerksamkeit zu widmen:

• Durch eine schalltechnisch eindeutige und normgerechte Kommunikation lassen sich Missverständnisse sowie daraus resultierende kostenintensive Mehrfachbearbeitungen vermeiden.
• Die Verwendung fachlich korrekter Begriffe der Technischen Akustik in der Kommunikation mit den beteiligten Fachfirmen sowie in Ausschreibungs- und Vertragsunterlagen ist eine unverzichtbare Voraussetzung zur sachgerechten Beurteilung des Lieferumfangs und der Bauausführung.
• Nach dem BImSchG ist grundsätzlich der Stand der Lärmminderungstechnik zu berücksichtigen und fortlaufend weiterzuentwickeln.
• Zunehmende Konfliktsituationen zwischen Gewerbebetrieben und angrenzender Wohnbebauung, u. a. infolge innerstädtischer Nachverdichtung, erfordern eine frühzeitige und fundierte schalltechnische Betrachtung.

Der schalltechnische Berater übernimmt heute mehr denn je die Rolle eines zentralen Ansprechpartners und Koordinators für alle an der Planung Beteiligten – idealerweise bereits zu Projektbeginn. Eine effektive, auf Kostenoptimierung ausgerichtete Lärmminderungsstrategie kann jedoch nur dann erfolgreich umgesetzt werden, wenn eine einheitliche und normgerechte Terminologie verwendet wird.

Grundbegriffe der Technischen Akustik

Die Begriffe Schallleistungspegel und Schalldruckpegel sowie Schallemission und -immission sind von zentraler Bedeutung. Das Institut für Immissionsschutz und Technische Akustik der Obermeyer Infrastruktur GmbH & Co. KG (Oinf) hat damit begonnen, frei zugängliche Tutorials zu den Grundlagen der Technischen Akustik auf der Plattform „YouTube“ bereitzustellen [4]. Im Tutorial A6 wird der Unterschied zwischen diesen Kenngrößen anschaulich anhand der Analogie eines Leuchtmittels erläutert (Bild 1).

Bild 1: Unterschied zwischen Schalldruckpegel und Schallleistungspegel (Auszug aus dem Tutorial A6 [4]) sowie Schallemission und Schallimmission.
Bild: Oinf

Ähnlich wie Orchestermusik aus tieffrequenten Anteilen (z. B. Tuba), mittelfrequenten Anteilen (z. B. Trompete) und hochfrequenten Anteilen (z. B. Triangel) besteht, lässt sich auch ein Geräusch hinsichtlich seiner Frequenzanteile analysieren. Bild 2 zeigt die Analyse desselben Geräuschs in unterschiedlichen Bandbreiten – der frequenzunabhängige Summen-Schalldruckpegel beträgt dabei 83 dB(A). Bild 2: Frequenzanalyse (Auszug aus den Tutorials A4 und A5 [4]).
Bild: Oinf

Bild 2: Frequenzanalyse (Auszug aus den Tutorials A4 und A5 [4]).

Bild: Oinf

Arbeitsablauf im Projekt

Aufgrund des massiv gestiegenen Zeit- und Kostendrucks wird der in Bild 3 dargestellte anzustrebende Arbeitsablauf, der sich bedingt an den HOAI-Leistungsphasen orientiert, oft nicht mehr eingehalten. In der Praxis führt das dazu, dass Genehmigungsplanung und Ausschreibung zeitlich überlagert werden. Häufig wird bereits mit der Ausschreibung begonnen, obwohl die Planung noch einen vergleichsweise geringen Detaillierungsgrad aufweist.

Bild 3: Arbeitsablauf mit steigendem Detaillierungsgrad.
Bild: Oinf

Nach der Konzeption von Anlagen im Innen- und Außenraum [1] wird üblicherweise ein Fachgutachten oder eine gutachterliche Stellungnahme erstellt, meist in Form einer schalltechnischen Untersuchung. Diese dient primär der Genehmigung des Vorhabens, ist jedoch für die spätere Ausschreibung und Ausführung nicht geeignet.

Schallemissionen

Die Höhe des zulässigen Beurteilungspegels am Immissionsort (definiert nach TA Lärm [9]) richtet sich nach den Immissionsrichtwerten (IRW) der TA Lärm (Tabelle 1). Ist die nach TA Lärm definierte Vorbelastung an den maßgeblichen Immissionsorten nicht bekannt, liegt der maximal zulässige Beurteilungspegel eines Vorhabens – der sogenannte Immissionsrichtwertanteil (IRWA) – um 6 dB unterhalb des jeweiligen Immissionsrichtwertes (IRW). Tabelle 1: Immissionsrichtwerte der TA Lärm [9].
Tabelle: Oinf

Unter akustischen Freifeldbedingungen kann überschlägig ein für alle ESQ zusammen maximal zulässiger, immissionswirksamer Schallleistungspegels konzipiert werden. Dies geschieht in Abhängigkeit des IRWA und des Abstandes zwischen dem akustischen Schwerpunkt des Vorhabens und dem maßgeblichen Immissionsort (Bild 4). Mit dem von Herrn Goldemund und Frau Griebel entwickelten Schallbaukasten (SBK [5]) kann der maximal zulässige Schallleistungspegel einer Ersatzschallquelle überschlägig berechnet werden. Bild 4: Überschlägige Berechnung eines maximal zulässigen Schallleistungspegels (Auszug aus den Tutorials A7 [4] und B0 [5]).
Bild: Oinf

Für den Ansatz der ESQ-Schallleistungspegel stehen folgende Quellen zur Verfügung:

• Veröffentlichter Stand der Technik,
• Herstellerangaben,
• Messungen.

Die Datenbanken des SBK können vom Anwender projektspezifisch gepflegt und erweitert werden. Grundsätzlich sollten frequenzabhängige Schallleistungspegel verwendet werden, damit bei der Ausbreitungsberechnung die entfernungsbedingte frequenzabhängige Luftabsorption berücksichtigt werden kann.

Schalltechnische Untersuchung für ein Genehmigungsverfahren

Für die maßgeblichen Immissionsorte werden die einwirkenden gewerblichen Schalle (Wirkpegel) mit einem 3D-Modell (z. B. „CadnaA“ [17]) frequenzabhängig berechnet und die nach TA Lärm definierten Beurteilungszuschläge bestimmt. Zudem kann es zielführend sein, eine Schalldruckpegelverteilung zu berechnen und diese in Form einer farblich codierten Isophonendarstellung in Google Earth einzubinden (Bild 5). Dies erleichtert die Visualisierung und Bewertung der Schallimmissionen im Projektkontext erheblich. Bild 5: 3D-Modell des Oinf -Stammhauses in München: Beispiele Einzelschallquellen (ESQ), berechnete Schalldruckpegelverteilung.
Bild: Oinf

In einer STU werden alle relevanten Untersuchungsergebnisse mit Bezug auf den aktuellen Planungsstand zusammengefasst. Der Genehmigungsbehörde wird mit dieser Machbarkeitsstudie der Nachweis vorgelegt, dass die immissionsschutzrechtlichen Vorgaben (frequenzunabhängige Vorgabewerte) eingehalten werden können. Auf Basis der STU formuliert die Genehmigungsbehörde idealerweise nur die Auflage, dass an den maßgeblichen Immissionsorten die IRW einzuhalten sind. Der messtechnische Nachweis kann auf zwei Wegen erfolgen:

• Einhaltung eines IRWA, der 6 dB unter dem IRW liegt.
• Ermittlung der Vorbelastung und Zusatzbelastung – in Summe Einhaltung des IRW.

Im Sinne einer praxisnahen Flexibilität bei der Umsetzung sollte sowohl die STU als auch der Genehmigungsbescheid folgenden Passus beinhalten: Variationen der Bauausführung bzw. der genannten Schallleistungspegel sind zulässig, solange die Einhaltung der IRW nachgewiesen wird.

Spezifikationen für die Ausschreibung

Zitat: „Ich habe doch schon eine STU – die gebe ich dem Generalunternehmer (GU) – warum brauche ich dann noch Spezifikationen?“ Im Folgenden werden die Gründe für die Erfordernis von Spezifikationen für die Ausschreibungsunterlagen erläutert.

Zeitschiene

Wenn die erste Ausschreibungsrunde vor Fertigstellung der STU stattfindet und es liegen keine Spezifikationen vor, müssen schalltechnische Anforderungen nachgereicht werden. Dies führt i. d. R. zu einer Erhöhung der Angebotspreise.

Variationen der Bauausführung

Die einmal erstellte STU ist im Rahmen des Genehmigungsverfahrens als Machbarkeitsstudie aufzufassen. Erfahrungsgemäß wird die tatsächliche Bauausführung davon abweichen. Mit den Ausschreibungsspezifikationen kann der fortlaufende Planungsstand kostengünstig begleitet werden.

Kostenoptimierte Schallschutzmaßnahmen

Mit den Angaben der Bieter steigt i. d. R. der Detaillierungsgrad. Dadurch können sich höhere maximal zulässige Schallleistungspegel ergeben. Ist eine aus der Ausschreibungsspezifikation resultierende Anforderung nicht oder nur mit hohem Kostenaufwand realisierbar, kann die Gewichtung anderer ESQ angepasst werden. Auch ohne Überarbeitung der STU lassen sich entsprechende Vertragsspezifikationen erstellen.

Toleranzen

Um Planungsänderungen aufzufangen, wird ein versierter schalltechnischer Berater in der STU entsprechend der ESQ-Immissionsrelevanz Plustoleranzen vorsehen. Diese Toleranzen dürfen dem Generalunternehmen nicht zur Verfügung stehen.

Immissionsrelevanz

Eine STU beschreibt die immissionsrelevanten ESQ. Führt die Tür z. B. eines Kompressorraumes nicht ins Freie, ist sie nicht immissionsrelevant. Gleichwohl kann der Arbeitsschutz in einem angrenzenden Raum gefährdet sein, wenn das Schalldämmmaß der Tür unterdimensioniert ist.

Lieferumfänge

Eine STU beschreibt die ESQ allgemein. Entsprechend dem ESQ-Typ und der Immissionsrelevanz sind weiterführende Kenndaten zu definieren. Empfehlenswert sind separate Spezifikationen für alle Fassaden und Dächer, für Türen, raumlufttechnische Anlagen (RLT) und ähnliche Bauteile.

Frequenzabhängigkeit

In einer Spezifikation ist die Vorgabe von frequenzabhängigen Kenngrößen unerlässlich, um z. B. eine Tonbildung zu vermeiden. In der Spezifikation werden nur einzelne Oktavwerte und der Summenpegel vorgegeben, damit der Bieter mit dem maximal möglichen Freiheitsgrad die Schallschutzmaßnahme kostenoptimiert selbst auswählen kann (Beispiel in Bild 6). Bild 6: Kostenoptimierte Konzeption eines Lüftungsschalldämpfers.
Bild: Oinf

Verortung, Losgrenzen

In einer STU wird – insbesondere, wenn die Position einer ESQ nicht bekannt ist – von einem Worst-Case ausgegangen. In einer Spezifikation wird die ESQ-Position exakt beschrieben – u. U. können Abschirmungen berücksichtigt werden. Die Definition von Losgrenzen (nicht Bestandteil einer STU) ist essenziell für die Abnahme. Das Beispiel raumlufttechnische Anlage (RLT) in Bild 7 zeigt:

• Der RLT-Hersteller bzw. Lieferant hat die Vorgabewerte für die vier Flansche und für das Gehäuse einzuhalten.
• Der Hersteller bzw. Lieferant der vier externen Schalldämpfer hat die entsprechenden Vorgabewerte einzuhalten.
• Sind RLT und die Schalldämpfer ein gemeinsamer Lieferumfang, sind die Vorgaben für Außenluft, Zuluft, Abluft und Fortluft einzuhalten.

Durch Spezifikationen lassen sich Verantwortlichkeiten eindeutig zuordnen und eine effiziente, kostenoptimierte Umsetzung der Schallschutzmaßnahmen sicherstellen. Bild 7: Raumlufttechnische Anlage: vier Anschlussflansche, mögliche Losgrenzen.
Bild: Oinf

Bild 7: Raumlufttechnische Anlage: vier Anschlussflansche, mögliche Losgrenzen.

Bild: Oinf

Abnahme

Entgegen einer STU beinhaltet eine Spezifikation auch die Modalitäten der schalltechnischen Abnahmemessung. Damit wird die Einhaltung der mit Vertragsabschluss akzeptierten Vorgabewerte überprüft.

Fazit

Im Idealfall formuliert die Genehmigungsbehörde auf Basis einer schalltechnischen Untersuchung lediglich die Auflage, dass an den maßgeblichen Immissionsorten die Immissionsrichtwerte einzuhalten sind. Für die konkrete Ausschreibung von Anlagen oder die Vertragsgestaltung mit Herstellern und Lieferanten ist eine STU jedoch nicht ausreichend. Zielführend sind hier detaillierte Spezifikationen für die einzelnen Schallquellen, die Lieferumfang, Losgrenzen, frequenzabhängige Kenndaten, Toleranzen und Abnahmemodalitäten klar definieren. Darüber hinaus ermöglichen solche Spezifikationen Variationen in der Bauausführung oder Anpassungen der Gewichtung einzelner Schallquellen. Dies ist ein wesentlicher Beitrag zur Optimierung von Investitions- und Betriebskosten.

Eine behördlich angeordnete Abnahme bezieht sich i. d. R. nur auf die Schallimmission. Werden bei einem messtechnischen Immissionsschutznachweis die frequenzabhängigen Schallleistungspegel der einzelnen Schallquellen ermittelt (und mittels einem 3D-Modell die resultierenden Beurteilungspegel an den Immissionsorten rechnerisch ermittelt), kann damit zugleich die Einhaltung spezifizierter Vorgabewerte nachgewiesen werden. Insbesondere bei Überschreitung der Beurteilungspegel ist der Hersteller bzw. Lieferant aufgrund der schalltechnisch eindeutig formulierten Vertragsspezifikationen regresspflichtig.