Wirkung von nächtlichen Überschallknallen zukünftiger ziviler Überschallflugzeuge auf die Aufwachwahrscheinlichkeit

Kurzfassung

Derzeit gibt es Bestrebungen zivile Überschallflugzeuge wieder einzuführen und Überflüge mit Überschallgeschwindigkeit über bewohntem Gebiet zu ermöglichen. Dafür werden neue Überschall-Verkehrsflugzeuge (Low-Boom-Design) und Flugverfahren (Mach-Cut-off) entwickelt, die unterhalb der Flugroute am Boden einen weniger impulshaften und leiseren Knall erzeugen sollen als konventionelle Überschallflugzeuge. Aus diesem Grund besteht Forschungsbedarf, um die Auswirkungen dieser neuartigen Überschallknalle auf den Menschen, insbesondere auf den Schlaf, zu untersuchen und somit Regularien und Schutzkonzepte festlegen zu können. Um den Einfluss dieser neuartigen Überschallknalle auf den Schlaf zu untersuchen, wurde eine Doppelblind-Laborstudie mit 37 gesunden Versuchspersonen (Alter M = 35 ± 12 Jahre SD) durchgeführt. Dafür wurden Simulationen von Überschallknallen, wie sie von zukünftigen zivilen Low-Boom-Flugzeugen und unter Anwendung des Mach-Cut-off-Flugverfahrens erwartet werden, genutzt. In drei aufeinanderfolgenden Nächten, bestehend aus einer ruhigen Kontrollnacht ohne Einspielung von Überschallknallen und zwei Nächten mit Einspielung von Überschallknallen, wurde der Schlaf polysomnografisch überwacht. In jeder der beiden Nächte wurden entweder 40 Low-Boom-Überschallknalle (Low-Boom-Bedingung) oder 40 Mach-Cut-off-Überschallknalle (Mach-Cut-off-Bedingung) akustisch eingespielt. Die Reihenfolge dieser beiden Nächte wurde ausbalanciert und den Versuchspersonen randomisiert zugewiesen. Die ereignisbezogenen Analysen auf Basis von generalisierten linearen gemischten Modellen mit logistischer Linkfunktion und Random Intercept zeigten, dass die Versuchspersonen unmittelbar nach Low-Boom- und Mach-Cut-off-Ereignissen signifikant häufiger erwachten als spontan in der ruhigen Kontrollbedingung. Die Häufigkeit, mit der die Versuchspersonen erwachten, war geringer in Zeiten des Tief- oder REM-Schlafes als im leichteren Schlafstadium S2. Zudem stieg die Aufwachhäufigkeit zusammen mit der verstrichenen Schlafzeit. Nach Abzug der spontanen Aufwachhäufigkeit der Kontrollbedingung ergab sich für die Low-Boom-Bedingung eine prozentuale lärminduzierte Aufwachhäufigkeit von 6,4 % und für die Mach-Cut-off-Bedingung 1,7 %. Die gefundenen lärminduzierten Aufwachhäufigkeiten ähneln den Aufwachhäufigkeiten wie sie in vorangegangenen Studien für konventionelle Fluglärmereignisse bei Maximalschalldruckpegeln von ca. 50 bis 60 dB beobachtet wurden. Die vorliegende Studie liefert einen ersten wichtigen Beitrag zur Abschätzung potenzieller Schlafstörungen durch nächtliche Überschallknalle zukünftiger ziviler Überschallflugzeuge.