Europäische Union

Delegierte Richtlinie (EU) 2021/1226 der Kommission vom 21. Dezember 2020 zur Änderung des Anhangs II der Richtlinie 2002/49/EG des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich gemeinsamer Methoden zur Lärmbewertung zwecks Anpassung an den wissenschaftlichen und technischen Fortschritt (Text von Bedeutung für den EWR)

Amtliche Ursprungsfassung

Quellenkennung: 32021L1226. Spätere Änderungen sind nicht automatisch in dieser Fassung enthalten.

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“ (i) In Abschnitt 2.5.6 erhält der Absatz unter der Überschrift „Szenarien mit vertikalen Kanten“ folgende Fassung: „ Szenarien mit vertikalen Kanten Die Gleichung (2.5.21) kann verwendet werden, um die Beugungen an vertikalen Kanten (seitliche Beugungen) bei Industrie-/Gewerbelärm zu berechnen. In diesem Fall wird Adif = Δdif(S,R) genommen und der Term Aground behalten. Weiterhin sind Aatm und Aground aus der Gesamtlänge des Ausbreitungsweges zu berechnen. Adiv wird nach wie vor aus der direkten Distanz d berechnet. Die Gleichungen (2.5.8) und (2.5.6) werden entsprechend zu: (2.5.33) (2.5.34) Δdif wird tatsächlich bei homogenen Bedingungen in Gleichung (2.5.34) verwendet. Eine seitliche Beugung wird nur in den Fällen berücksichtigt, in denen die folgenden Bedingungen erfüllt sind: Die Quelle ist eine echte Punktquelle — nicht durch Segmentierung einer erweiterten Quelle wie einer Linien- oder Flächenquelle erzeugt. Die Quelle ist keine Spiegelquelle, die zur Berechnung einer Reflexion konstruiert wurde. Der Direktstrahl zwischen Quelle und Empfänger liegt vollständig über dem Geländeprofil. In der vertikalen Ebene, die S und R enthält, ist die Weglängendifferenz δ größer als 0, d. h., der Direktstrahl ist blockiert. Daher kann in bestimmten Situationen bei homogenen Ausbreitungsbedingungen, nicht aber bei günstigen Ausbreitungsbedingungen, von einer seitlichen Beugung ausgegangen werden. Sind alle genannten Bedingungen erfüllt, werden zusätzlich zum gebeugten Ausbreitungsweg in der vertikalen Ebene, in der die Quelle und der Empfänger enthalten sind, bis zu zwei Ausbreitungswege mit seitlicher Beugung berücksichtigt. Die seitliche Ebene ist definiert als die Ebene, die senkrecht zur vertikalen Ebene verläuft und außerdem die Quelle und den Empfänger enthält. Die Schnittflächen mit dieser seitlichen Ebene werden aus allen Hindernissen gebildet, die von dem von der Quelle bis zum Empfänger verlaufenden Direktstrahl durchbrochen werden. In der seitlichen Ebene definiert die kürzeste konvexe Verbindung zwischen Quelle und Empfänger, die aus geraden Segmenten besteht und diese Schnittflächen umfasst, die vertikalen Kanten, welche bei der Konstruktion des seitlich gebeugten Ausbreitungswegs berücksichtigt werden. Zur Berechnung der Bodendämpfung für einen seitlich gebeugten Ausbreitungsweg wird die mittlere Bezugsebene zwischen Quelle und Empfänger unter Berücksichtigung des Bodenprofils senkrecht unter dem Ausbreitungsweg berechnet. Schneidet ein seitlicher Ausbreitungsweg bei der Projektion auf eine horizontale Ebene die Projektion eines Gebäudes, so wird dies bei der Berechnung von path (normalerweise mit = 0) und bei der Berechnung der mittleren Bezugsebene mit der vertikalen Höhe des Gebäudes berücksichtigt.“ (j) Im Absatz unter der Überschrift „Reflexionen an vertikalen Hindernissen – Dämpfung durch Absorption“ erhalten die Unterabsätze 2 und 3 folgende Fassung: „Oberflächen von Objekten gelten nur dann als Reflektoren, wenn ihre Neigung bezogen auf die Senkrechte weniger als 15° beträgt. Reflexionen werden nur für Wege in der vertikalen Ausbreitungsebene berücksichtigt, d. h. nicht für seitlich gebeugte Wege. Für Einfalls- und Reflexionswege wird unter der Annahme, dass die reflektierende Oberfläche vertikal ist, der Reflexionspunkt (der auf dem reflektierenden Objekt liegt) bei homogenen Ausbreitungsbedingungen aus geraden Linien und bei günstigen Ausbreitungsbedingungen aus gekrümmten Linien gebildet. Die Höhe des Reflektors, gemessen durch den Reflexionspunkt und aus der Richtung des einfallenden Strahls betrachtet, muss mindestens 0,5 m betragen. Nach Projektion auf eine horizontale Ebene muss die Breite des Reflektors, gemessen durch den Reflexionspunkt und aus der Richtung des einfallenden Strahls betrachtet, mindestens 0,5 m betragen.“ (k) Im Absatz unter der Überschrift „Dämpfung durch Retrobeugung“ wird am Ende des bestehenden Textes Folgendes angefügt: „Wenn eine reflektierende Lärmschutzwand oder ein reflektierendes Hindernis in der Nähe des Eisenbahngleises vorhanden ist, werden die von der Quelle ausgehenden Schallstrahlen nacheinander von diesem Hindernis und von der seitlichen Fläche des Schienenfahrzeugs reflektiert. Unter diesen Bedingungen passieren die Schallstrahlen den Bereich zwischen dem Hindernis und dem Wagenkasten, bevor sie an der Oberkante des Hindernisses gebeugt werden. Um Mehrfachreflexionen zwischen Schienenfahrzeug und einem nahe gelegenen Hindernis zu berücksichtigen, wird die Schallleistung einer einzelnen Ersatzschallquelle berechnet. Bei dieser Berechnung werden Bodeneffekte ignoriert. Für die Ableitung der Schallleistung der Ersatzschallquelle gelten folgende Definitionen: — Der Ursprung des Koordinatensystems ist die rechte Fahrfläche, — eine reale Quelle befindet sich bei S (ds = 0, hs ), wobei hs die Höhe der Quelle in Bezug auf die Fahrfläche ist, — Die Ebene h = 0 definiert den Wagenkasten, — ein vertikales Hindernis mit Oberkante in B (dB , hb ), — ein Empfänger, der sich in einer Entfernung dR > 0 hinter dem Hindernis befindet, wobei R die Koordinaten (dB+dR , hR ) hat. Die Innenseite des Hindernisses weist die Absorptionskoeffizienten α(f) pro Oktavband auf. Der Wagenkasten des Eisenbahnfahrzeugs hat einen entsprechenden Reflexionskoeffizienten Cref . Normalerweise ist Cref gleich 1. Nur bei offenen Flachgüterwagen kann der Wert 0 verwendet werden. Bei dB > 5hB oder α(f) > 0,8 wird keine Wechselwirkung zwischen Zug und Hindernis berücksichtigt. In dieser Konfiguration können mehrere Reflexionen zwischen dem Wagenkasten und dem Hindernis mithilfe von Spiegelquellen an Position Sn (dn = -2n. dB, hn = hs), n = 0, 1, 2..N, berechnet werden, wie in Abbildung 2.5.k dargestellt. Abbildung 2.5.k Die Schallleistung der Ersatzschallquelle wird ausgedrückt durch: (2.5.39) Wobei die Schallleistung der Teilquellen gegeben ist durch: LW,n = LW + ΔLn ΔLn= ΔLgeo,n + ΔLdif,n + ΔLabs,n + ΔLref,n + ΔLretrodif,n Dabei gilt: LW Schallleistung der realen Schallquelle ΔLgeo,n ein Korrekturterm für die sphärische Divergenz ΔLdif,n ein Korrekturterm für die Beugung an der Oberkante des Hindernisses ΔLabs,n ein Korrekturterm für die Absorption an der Innenseite des Hindernisses ΔLref,n ein Korrekturterm für die Reflexion vom Wagenkasten ΔLretrodif,n ein Korrekturterm für die endliche Höhe des als Reflektor agierenden Hindernisses Die Korrektur für die sphärische Divergenz ergibt sich aus: (2.5.40) (2.5.41) Die Korrektur für die Beugung an der Oberkante des Hindernisses ergibt sich aus: (2.5.42) ΔLdif,n = D0 - Dn (2.5.42) Dabei ist Dn die Dämpfung aufgrund von Beugung, berechnet nach Gleichung (2.5.21) mit C'' = 1, für den Weg von der Quelle Sn zum Empfänger R unter Berücksichtigung der Beugung an der Oberkante von Hindernis B: δ n = ±(|SnB| + |BR| - |SnR|) (2.5.43) Die Korrektur für die Absorption an der Innenseite des Hindernisses ergibt sich aus: ΔLabs,n = 10•n•lg (1-α) (2.5.44) Die Korrektur für die vom Wagenkasten ausgehende Reflexion ergibt sich aus: ΔLref,n = 10•n•lg (Cref ) (2.5.45) Die Korrektur für die endliche Höhe des reflektierenden Hindernisses wird durch die Retrobeugung berücksichtigt. Der Weg des Strahls, der einem Spiegelbild in der Größenordnung N > 0 entspricht, wird n-mal vom Hindernis reflektiert. Im Querschnitt finden diese Reflexionen in den Entfernungen di = – (2i-q)db, i = 1,2,..n statt. Hierbei bezeichnet Pi (d = di, h = hb ), i = 1,2,..n die Oberkanten dieser reflektierenden Oberflächen. An jedem dieser Punkte wird ein Korrekturterm wie folgt berechnet: (2.5.46) Hierbei wird Δ retrodif,n,i für eine Quelle an Position Sn , eine Hindernisoberkante bei Pi und einen Empfänger an Position R′ berechnet. Die Position des äquivalenten Empfängers R′ wird durch R′ = R angegeben, wenn der Empfänger über der Sichtlinie von Sn zu B liegt; andernfalls wird die Position des äquivalenten Empfängers auf der vertikal über dem tatsächlichen Empfänger verlaufenden Sichtlinie angenommen, und zwar: dR' = dR (2.5.47) (2.5.48)“ (10) Abschnitt 2.7.5 „Lärm- und Leistungsangaben“ erhält folgende Fassung: „2.7.5 Lärm- und Leistungsangaben Die in Anlage I aufgeführte ANP-Datenbank enthält Leistungskoeffizienten für Luftfahrzeuge und Triebwerke, Abflug- und Anflugprofile sowie NPD-Beziehungen für einen erheblichen Teil der zivilen Luftfahrzeuge, die von Flughäfen der Europäischen Union aus betrieben werden. Luftfahrzeugmuster und -varianten, für die derzeit keine Daten aufgeführt sind, lassen sich am besten durch Daten für andere, normalerweise ähnliche Luftfahrzeuge darstellen, die aufgelistet sind. Diese Daten wurden zur Berechnung von Lärmkonturen für einen durchschnittlichen oder repräsentativen Flotten- und Verkehrsmix auf einem Flughafen hergeleitet. Sie sind möglicherweise nicht geeignet, um die absoluten Lärmpegel eines einzelnen Luftfahrzeugmodells vorherzusagen, und taugen nicht dazu, die akustische Leistung und die Lärmwerte bestimmter Luftfahrzeugmuster und -modelle oder einer bestimmten Luftfahrzeugflotte zu vergleichen. Zur Ermittlung, welche Flugzeugmuster oder -modelle oder welche bestimmte Luftfahrzeugflotte am stärksten zum Lärmpegel beitragen, sind stattdessen die Lärmzeugnisse heranzuziehen. Die ANP-Datenbank enthält ein oder mehrere Standardstart- und -landeprofile für jedes aufgeführte Luftfahrzeugmuster. Die Anwendbarkeit dieser Profile auf den betrachteten Flughafen ist zu prüfen, und es ist zu bestimmen, welche Profile mit festen Punkten oder welche Verfahrensschritte den Flugbetrieb auf diesem Flughafen am besten repräsentieren.“ (11) In Abschnitt 2.7.11 erhält die Überschrift des zweiten Absatzes „Streckenstreuung“ folgende Fassung: „ Seitliche Streckenstreuung “. (12) In Abschnitt 2.7.12 wird nach Unterabsatz 6 und vor dem siebten und letzten Unterabsatz folgender Unterabsatz eingefügt: „Eine Fluglärmquelle sollte in einer Mindesthöhe von 1,0 m (3,3 ft) über dem Flugplatz oder gegebenenfalls über der Geländeerhöhung der Start-/Landebahn eingegeben werden.“ (13) Abschnitt 2.7.13 „Konstruktion von Flugbahnsegmenten“ erhält folgende Fassung: „2.7.13 Konstruktion von Flugbahnsegmenten Jede Flugbahn muss durch eine bestimmte Menge an Segmentkoordinaten (Knotenpunkten) und Flugparametern definiert werden. Als Ausgangspunkt werden die Koordinaten der Flugwegsegmente bestimmt. Anschließend wird das Flugprofil berechnet, wobei zu beachten ist, dass das Flugprofil für eine gegebene Menge von Verfahrensschritten vom Flugweg abhängig ist. Beispielsweise ist die Steigrate des Flugzeugs bei gleichem Schub und gleicher Geschwindigkeit in Kurven geringer als im Geradeausflug. Die Teilsegmentierung erfolgt dann für das Luftfahrzeug auf der Start-/Landebahn (Startlauf oder Landerollen) und für das Luftfahrzeug in der Nähe der Start-/Landebahn (Anfangssteigflug oder Endanflug). Flugsegmente mit deutlich unterschiedlichen Geschwindigkeiten an ihren Anfangs- und Endpunkten sollten anschließend in weitere Teilsegmente zerlegt werden. Zur Konstruktion der dreidimensionalen Flugbahnsegmente werden die zweidimensionalen Koordinaten der Flugwegsegmente (*) bestimmt und mit dem zweidimensionalen Flugprofil zusammengeführt. Abschließend werden alle Flugbahnpunkte, die zu nahe beieinanderliegen, entfernt. Flugprofil Die Parameter zur Beschreibung jedes Flugprofilsegments am Beginn (Suffix 1) und am Ende (Suffix 2) des Segments lauten: s1, s2 Entfernung entlang des Flugwegs, z1, z2 Flughöhe über Grund, V1 , V2 Geschwindigkeit über Grund, P1 , P2 lärmbezogener Schubparameter (entspricht dem, für den die NPD-Kurven definiert sind) und ε1, ε2 Querneigungswinkel. Zum Aufbau eines Flugprofils aus einer Menge von Verfahrensschritten (Flugbahnsynthese) werden die Segmente aufeinanderfolgend so konstruiert, dass die erforderlichen Bedingungen an den Endpunkten erzielt werden. Dabei werden die Endpunktparameter jedes Segments zu den Anfangspunktparametern des nächsten Segments. Bei jeder Segmentberechnung sind die Parameter am Anfang bekannt; die erforderlichen Bedingungen am Ende werden vom Verfahrensschritt angegeben. Die Schritte selbst sind entweder durch die ANP-Standardschritte oder vom Benutzer festgelegt (z. B. anhand von Flugzeughandbüchern). Bei den Endbedingungen handelt es sich gewöhnlich um Höhe und Geschwindigkeit, und beim Profilaufbau geht es um die Bestimmung der zurückgelegten Strecke unter Erreichung dieser Bedingungen. Die undefinierten Parameter werden über Flugleistungsberechnungen gemäß Anlage B bestimmt. Verläuft der Flugweg geradeaus, so lassen sich die Profilpunkte und dazugehörigen Flugparameter unabhängig vom Flugweg bestimmen (Querneigungswinkel stets null). Allerdings verläuft der Flugweg selten geradeaus. Meist treten Kurven auf, die zur Erzielung bester Ergebnisse bei der Bestimmung des zweidimensionalen Flugprofils berücksichtigt werden müssen, wenn notwendig durch Aufspaltung von Profilsegmenten an Knotenpunkten des Flugwegs zur Einfügung von Querneigungswinkeländerungen. In der Regel ist die Länge des nächsten Segments zu Beginn unbekannt und wird unter Annahme eines unveränderten Querneigungswinkels mit einem Vorläufigkeitswert berechnet. Wird dann festgestellt, dass sich das vorläufige Segment über einen oder mehrere Flugweg-Knotenpunkte erstreckt und der erste s ist, d. h. s1 < s < s2 , wird das Segment bei s abgeschnitten, und die Parameter dort werden durch Interpolation errechnet (siehe unten). Diese werden zu den Endpunktparametern des aktuellen Segments und zu den Anfangspunktparametern eines neuen Segments, das weiterhin über die gleichen Zielendbedingungen verfügt. Ist kein eingreifender Flugweg-Knotenpunkt vorhanden, wird das vorläufige Segment bestätigt. Sollen die Effekte von Kurven auf das Flugprofil außer Acht gelassen werden, kommt die Geradeausfluglösung mit einem einzigen Segment zur Anwendung, obwohl die Informationen zum Querneigungswinkel für eine spätere Verwendung festgehalten werden. Unabhängig davon, ob Kurveneffekte vollständig modelliert werden oder nicht, wird eine dreidimensionale Flugbahn jeweils durch Zusammenfügen ihres zweidimensionalen Flugprofils und ihres zweidimensionalen Flugwegs generiert. Das Ergebnis ist eine Folge von Koordinatenmengen (x,y,z), die entweder ein Knotenpunkt des segmentierten Flugwegs, ein Knotenpunkt des Flugprofils oder beides sind, wobei die Profilpunkte von den entsprechenden Werten der Höhe z, der Geschwindigkeit über Grund V, des Querneigungswinkels ε und der Triebwerksleistung P begleitet werden. Für einen Streckenpunkt (x,y), der zwischen den Endpunkten eines Flugprofilsegments liegt, werden die Flugparameter wie folgt interpoliert: z = z1 + f ·(z2 – z1) (2.7.3) (2.7.4) ε = ε1 + f · (ε2 - ε1) (2.7.5) (2.7.6) Dabei gilt: f = (s - s 1)/(s 2 - s 1) (2.7.7) Es sei darauf hingewiesen, dass bei z und ε eine lineare Änderung mit der Entfernung, bei V und P jedoch eine lineare Änderung mit der Zeit (d. h. konstante Beschleunigung (**)) angenommen wird. Beim Abgleich von Flugprofilsegmenten mit Radardaten (Flugbahnanalyse) werden alle Endpunktentfernungen, Flughöhen über Grund, Geschwindigkeiten und Querneigungswinkel direkt aus den Daten bestimmt; nur die Triebwerkseinstellungen müssen unter Anwendung der Leistungsrechnungen berechnet werden. Da auch die Flugweg- und die Flugprofilkoordinaten entsprechend abgeglichen werden können, ist dies in der Regel recht unkompliziert. Startlauf Wenn das Flugzeug beim Start zwischen dem Punkt, an dem die Bremsen gelöst werden (Brake Release Point, auch ‚Start-of-Roll-Punkt‘ SOR genannt), und dem Abhebepunkt beschleunigt, verändert sich die Geschwindigkeit über eine Strecke von 1 500 bis 2 500 m extrem von null auf etwa 80 bis 100 m/s. Der Startlauf ist somit in Segmente mit veränderlicher Länge unterteilt, über die sich die Geschwindigkeit des Flugzeugs um ein spezifisches Inkrement ΔV von höchstens 10 m/s (etwa 20 Knoten) ändert. Obwohl sie eigentlich während des Startlaufs veränderlich ist, ist die Annahme einer konstanten Beschleunigung für diesen Zweck ausreichend. In diesem Fall, in der Startphase, ist V1 die Anfangsgeschwindigkeit, V2 die Startgeschwindigkeit, nTO die Nummer des Startsegments und sTO die äquivalente Startstrecke. Für die äquivalente Startstrecke sTO (siehe Anlage B), die Startgeschwindigkeit V1 und die Startgeschwindigkeit VTO beträgt die Anzahl nTO der Segmente für den Startlauf nTO = int (1 + (V TO - V1) /10) (2.7.8) Somit ist die Geschwindigkeitsänderung entlang eines Segments ΔV = VTO/nTO (2.7.9) und die Zeit Δt in jedem Segment (unter Annahme einer konstanten Beschleunigung) (2.7.10) Die Länge sTO,k von Segment k (1 ≤ k ≤ nTO) des Startlaufs ist also: (2.7.11) Beispiel: Bei einer Startstrecke sTO = 1 600 m, bei V1 = 0 m/s und V2 = 75 m/s ergeben sich nTO = 8 Segmente mit Längen von 25 bis 375 Metern (siehe Abbildung 2.7.g): Abbildung 2.7.g Segmentierung eines Startlaufs (Beispiel für acht Segmente) Analog zu den Geschwindigkeitsänderungen errechnen sich die Schubänderungen eines Flugzeugs über jedes Segment mit einem konstanten Inkrement ΔP als ΔP = (PTO - Pinit) / nTO (2.7.12) Hierbei bezeichnen PTO und P init den jeweiligen Schub am Abhebepunkt bzw. am Start-of-Roll-Punkt. Mit der Verwendung dieses konstanten Schubinkrements (statt der quadratischen Gleichung (2.7.6)) soll Konsistenz mit dem linearen Verhältnis zwischen Schub und Geschwindigkeit bei Strahlflugzeugen hergestellt werden. Wichtiger Hinweis: In den vorstehenden Gleichungen und dem vorstehenden Beispiel wird implizit davon ausgegangen, dass die Anfangsgeschwindigkeit des Flugzeugs zu Beginn der Startphase gleich null ist. Dies entspricht der gängigen Situation, in der das Flugzeug von dem Punkt, an dem die Bremsen gelöst werden, zu rollen und zu beschleunigen beginnt. Es gibt jedoch auch Situationen, in denen das Flugzeug ausgehend von seiner Rollgeschwindigkeit mit der Beschleunigung beginnt, ohne an der Startbahnschwelle anzuhalten. In einem solchen Fall, bei dem die Anfangsgeschwindigkeit Vinit nicht gleich null ist, sind die folgenden ‚verallgemeinerten‘ Gleichungen anstelle der Gleichungen (2.7.8), (2.7.9), (2.7.10) und (2.7.11) zu verwenden. (2.7.13) In diesem Fall, in der Startphase, ist V1 die Anfangsgeschwindigkeit Vinit , V2 die Startgeschwindigkeit VTO , n die Nummer des Startsegments nTO , s die äquivalente Startstrecke sTO und sk die Länge sTO,k des Segments k (1[Symbol]k[Symbol]n). Landerollen Obwohl es sich beim Landerollen im Wesentlichen um eine Umkehr des Startlaufs handelt, ist Folgendes besonders zu berücksichtigen: — die Schubumkehr, die manchmal eingesetzt wird, um das Flugzeug abzubremsen, und — Flugzeuge, die die Landebahn nach dem Abbremsen verlassen (diese tragen nicht mehr zum Fluglärm bei, da Lärm beim Rollen außer Acht bleibt). Im Gegensatz zur Startlaufstrecke, die aus den Flugzeugleistungsparametern hergeleitet wird, ist die Landerollstrecke sstop (d. h. die Strecke vom Aufsetzpunkt bis zu dem Punkt, an dem das Flugzeug die Landebahn verlässt) nicht rein flugzeugspezifisch. Obwohl sich aus der Flugzeugmasse und -leistung (und der verfügbaren Schubumkehr) eine Mindestrollstrecke abschätzen lässt, hängt die tatsächliche Landerollstrecke auch von der Lage der Rollbahnen, der Verkehrslage sowie von flughafenspezifischen Regelungen über den Einsatz des Umkehrschubs ab. Der Einsatz der Schubumkehr ist kein Standardverfahren. Sie kommt nur zur Anwendung, wenn das notwendige Abbremsen nicht mithilfe der Radbremsen erreicht werden kann. (Die Schubumkehr kann außerordentlich störend sein, da ein rasches Umschalten der Triebwerksleistung von Leerlauf auf Gegenschub einen plötzlichen Lärmausbruch verursacht.) Die meisten Start-/Landebahnen werden jedoch sowohl für Starts als auch für Landungen genutzt, sodass die Schubumkehr nur sehr geringe Auswirkungen auf die Lärmkonturen hat, da die Gesamtschallenergie in der Nähe der Start-/Landebahn vom Lärm des Startbet