Untersuchung des Einflusses realer atmosphärischer Bedingungen auf die Ausbreitung von Fluglärm

Abstract

Konventionelle Fluglärmberechnungsverfahren berücksichtigen den Einfluss der Atmosphäre auf die Schallausbreitung nur für standardisierte atmosphärische Bedingungen. Diese Arbeit quantifiziert, zu welchen Abweichungen es zwischen der pauschalen Berücksichtigung der meteorologischen Gegebenheiten im Vergleich zu realen Verhältnissen kommt. Als Grundlage dienten reale Vertikalprofile der atmosphärischen Zustandsgrößen – Temperatur, Druck, Wind und relative Feuchte – aus Radiosondendaten eines repräsentativen Jahres, mit denen die für die Fluglärmberechnungen wesentlichen Ausbreitungseffekte bei Quellen in größeren Höhen untersucht wurden: Die atmosphärische Dämpfung des Schalls, die sich durch die Wechselwirkung mit den Molekülen der Luft ergibt, die geometrische Dämpfung und der Einfluss des Windes, des Windgradienten und auch der des Temperaturgradienten auf die Schallausbreitung. Durchgeführt wurde diese Untersuchung mit Hilfe eines Raytracing-Verfahrens. Bei Langzeitbetrachtungen zeigt diese Untersuchung, dass Berechnungsverfahren unter Berücksichtigung von standardisierten atmosphärischen Bedingungen vergleichbare gemittelte Pegel liefern wie Rechnungen aufgrund von realen Radiosondendaten. Tendenziell werden von konventionellen Fluglärmberechnungsverfahren die Ausbreitungseffekte im Mittel sogar eher konservativ abgeschätzt. In Einzelfällen, die aber nicht der praxisrelevante Anwendungsbereich der rechnerischen Fluglärmprognose sind, können jedoch bedingt durch die atmosphärischen Bedingungen deutliche Unterschiede auftreten. Bei einer Schallquelle in 2 km Höhe können die Variationen der Immissionspegel bis zu 5 dB betragen und bei einer Quelle in 10 km sogar bis zu 11 dB.