Neues Strassenlärm-Emissionsmodell Modèle de calcul du bruit routier sonROAD18
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Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK Bundesamt für Umwelt BAFU Lärm und NIS Neues Strassenlärm-Emissionsmodell Modèle de calcul du bruit routier sonROAD18 SGA-SSA Frühjahrstagung/Journée du printemps, 20.05.2021, online
Warum ein neues Strassenlärmmodell? • StL86+ ist veraltet • Notwendigkeit eines Modells, welches dem Stand der Technik und des Wissens entspricht • Emissionswerte entsprechen nicht mehr dem aktuellen Fahrzeugpark und dessen Bereifung • Massnahmen an der Quelle (lärmarme Beläge, leise Reifen, Tempo 30, E-Mobilität) sind mit StL86+ ungenügend oder gar nicht berechenbar • CNOSSOS-EU ist verabschiedet worden Neues Strassenlärm-Emissionsmodell sonROAD18 | SGA-SSA Frühjahrstagung/Journée du printemps, 20.05.2021, online 2
Vorgaben für das neue Modell • Modularer Aufbau / Integration in sonFAMILY • Reines Emissionsmodell ohne Ausbreitungsrechnung Ausbreitungsrechnung mit ISO 9613-2 für grosse Ausbreitungsdistanzen und Meteoeinfluss: Ausbreitungsrechnung in Zukunft auch mit sonX • Stand der Technik / des Wissens bezüglich: - Berechnungsmodell - Fahrzeugpark (z.B. Elektrofahrzeuge) • Formelsatz mehrheitlich von CNOSSOS übernommen • Flexibilität bezüglich Detaillierungsgrad der Grundlagendaten einbauen - einfache Berechnung, falls nur minimale Grundlagendaten vorhanden - detaillierte Berechnung, falls umfangreiche Grundlagendaten vorhanden • Weitere Vorgaben betr. akustische Eigenschaften (z.Bsp. Berücksichtigung vertikale Abstrahlcharakteristik und Temperaturabhängigkeit) Neues Strassenlärm-Emissionsmodell sonROAD18 | SGA-SSA Frühjahrstagung/Journée du printemps, 20.05.2021, online 3
sonFAMILY Ausbreitung ISO 9613-2 Emission Strassenlärm sonROAD18 Tramlärm: sonTRAM Eisenbahnlärm: sonRail sonX Schiesslärm: sonArms Fluglärm: sonAIR sonBASE Neues Strassenlärm-Emissionsmodell sonROAD18 | SGA-SSA Frühjahrstagung/Journée du printemps, 20.05.2021, online 4
Vergleich Modelle / Was sonROAD18 zusätzlich bringt Parameter StL86+ sonRoad CNOSSOS sonROAD18 Fahrzeugkategorien 2 2 4 SWISS10+ Max-Pegel nein nein nein ja ca. 50-120 ca. 30-120 20-130 20-130 km/h und Geschwindigkeitsbereich km/h km/h km/h Stausituationen Geschwindigkeit pro nein ja ja ja Fahrzeugkategorie Richtcharakteristik horizontal nein nein nein nein vertikal nein nein nein ja nicht Belagskorrektur nicht spektral spektral spektral spektral Temperatureinfluss nein nein ja ja Frequenz-Auflösung A-Pegel Terz Oktav Terz Neues Strassenlärm-Emissionsmodell sonROAD18 | SGA-SSA Frühjahrstagung/Journée du printemps, 20.05.2021, online 5
Fahrzeugkategorien SWISS10+, Kat. 1-10 Nr. Oberkategorie Unterkategorie Typ Bemerkungen SWISS10 Kat. SWISS10+ Kat. (Antriebssystem) 1 Busse 1a mit konventionellem Antrieb Reisecars/-busse, ohne Busse der öffentlichen 1b mit Hybrid-/Elektroantrieb Verkehrsbetriebe 2 Motorräder 2a mit konventionellem Antrieb 2b mit Elektroantrieb 3 Personenwagen 3a mit konventionellem Antrieb 3b mit Hybridantrieb 3c mit Elektroantrieb Personenwagen mit 4 Anhänger 5 Lieferwagen bis 3.5 t Lieferwagen bis 3.5 t mit 6 Anhänger Lieferwagen bis 3.5 t mit 7 Auflieger 8 Lastwagen 8a mit konventionellem Antrieb 8b mit Elektroantrieb 9 Lastenzüge 10 Sattelzüge Neues Strassenlärm-Emissionsmodell sonROAD18 | SGA-SSA Frühjahrstagung/Journée du printemps, 20.05.2021, online 6
Fahrzeugkategorien SWISS10+, Kat. 11-13 Nr. Oberkategorie Unterkategorie Typ SWISS10+ Kat. SWISS10+ Kat. (Antriebssystem) 11 Busse des öffentlichen Verkehrs / städtischer Verkehrsbetriebe 11a Diesel-Standardbus, 2 Achsen 11b Diesel-Gelenkbus, 3 Achsen 11c Gas-Bus, 3 Achsen Deutlich 11d Hybrid-Bus, 2 oder 3 Achsen detaillierter als 11e Elektro-Gelenktrolley, 3 Achsen bisherige Modelle 11f Elektro-Doppelgelenktrolley, 4 Achsen 11g Batterie-Busse SOR EBN 8 Elektromidibus Erlaubt Volvo 7900 EH Berechung von Elektrohybridstandardbus Caetano Elektrostandardbus Szenarien Swisstrolley+ Gelenkbus mit Batterie Auswirkung 12 Trams Bern Combino neuer/geänderter Basel BVB Combino Bus- oder Basel BLT Tango Tramlinien Basel Flexity berechenbar Zürich Cobra Zürich Tram2000 Zukunftssicher landwirt - 13 schaftliche 13a Traktor Fahrzeuge 13b Traktor mit Anhänger, beladen 13c Erntefahrzeug Neues Strassenlärm-Emissionsmodell sonROAD18 | SGA-SSA Frühjahrstagung/Journée du printemps, 20.05.2021, online 7
Erforderliche Grundlagendaten Eingabegrösse StL86+ sonROAD18 minimal sonROAD18 maximal Verkehrsmenge/- Nt1,Nt2, Verkehrsmenge DTV oder durchschnittliche zusammensetzung Nn1,Nn2 Nt1,Nt2, Nn1,Nn2 stündliche Verkehrs - Umwandlung mittels mengen N[c] pro SWISS10-Konverter in SWISS10-Kat. c, SWISS10-Kategorien Tag und Nacht Geschwindigkeit signalisiert signalisiert signalisiert Belag KB-Wert KB-Wert spektrale spektrale Belagskorrektur Standard-Belagskorrektur aus Belagsmessung Steigung ab + 3% ab ± 1 % ab ± 1 % Temperatur - für das Mittelland keine für das Mittelland keine Korrektur erforderlich Korrektur erforderlich Nicht wesentlich mehr Grundlagendaten für sonROAD18 erforderlich Neues Strassenlärm-Emissionsmodell sonROAD18 | SGA-SSA Frühjahrstagung/Journée du printemps, 20.05.2021, online 8
SWISS10-Konverter Verkehrsmenge Schätzung der SWISS10-Verkehrsmengen N[c] (auf Basis des DTVs oder Nt1, Nn1, Nt2, Nn2) Neues Strassenlärm-Emissionsmodell sonROAD18 | SGA-SSA Frühjahrstagung/Journée du printemps, 20.05.2021, online 9
Emissionsbeschreibung: Formelsatz Gesamt-Schallleistungspegel eines Fahrzeugs: [ , ] = 10 log 100.1 , [ , ] + 100.1 , [ , ] + ∆ , [ , ] Antriebsgeräusch Rollgeräusch vertikale Richtwirkungskorrektur c : Fahrzeugkategorie, i : Terzbandindex
Emissionsbeschreibung: Formelsatz Komponente Antriebsgeräusch: − , , = , + , + ∆ , , [ ] spektrale Modellparameter Steigungskorrektur • : Geschwindigkeit [km/h] , = 70 km/h • c : Fahrzeugkategorie, i : Terzbandindex
Emissionsbeschreibung: Formelsatz Komponente Rollgeräusch: , , = , + , log + + ∆ , , + ∆ , , [ ] Belagskorrektur Temperaturkorrektur • , : Modellparameter • , : Modellparameter • : Geschwindigkeit [km/h] , = 70 km/h • c : Fahrzeugkategorie, i : Terzbandindex
Modellierte A-Pegel(v) @ Referenzbed. Kat. 2 Kat. 3 Motorräder PW Kat. 5 Kat. 8 Lieferwagen LKW
Emissionen in Abhängigkeit der Geschwindigkeit ∆ 10 dBA ∆ 14 dBA Neues Strassenlärm-Emissionsmodell sonROAD18 | SGA-SSA Frühjahrstagung/Journée du printemps, 20.05.2021, online 14
Berücksichtigung der akustischen Belagsgüte Wenn immer möglich spektrale Messungen der akustischen Belagsgüte Integration von CPX, SPB und SEM-Messungen als spektrale Belagskorrektur in sonROAD18 Standart-Belagskorrekturen für zukünftige Zustände und falls Messungen der akustischen Belagsgüte nicht möglich Standard-Belagskorrektur / KB-Wert / CPX Standardspektren / CPX Schnittstelle / Correction standard du Valeur KB Spectre CPX standard Interface CPX revêtement ΔLW,R,road[i] Neues Strassenlärm-Emissionsmodell sonROAD18 | SGA-SSA Frühjahrstagung/Journée du printemps, 20.05.2021, online 15
Standard-Belagskorrekturspektren / Spectres de correction standard du revêtement 50 km/h 80 km/h 50 km/h 80 km/h
Modellvalidierung Validierungen anhand von Leq-Messungen Datensatz 1 (17 Datenpunkte): situationsspez. Messungen Empa situationsspez. Messungen Stadt Zürich situationsspez. Messungen Kanton Aargau MFM-U (Mittelungspegel) Datensatz 2 (4 Datenpunkte als Mittelwerte): SPB-Daten (Leq@5m) aus Datenbank Grolimund + Partner AG, Mittelwerte über je mehrere Standorte mit gleichem Belagstyp Datensatz 1 Datensatz 2
Vergleich mit StL-86+ auf Referenzbelag Kat 3: PW
Vergleich mit StL-86+ auf Referenzbelag Szenario sonROAD18 (SWISS10- StL-86+ sonROAD18 Konverter) -StL-86+ SS-30, eben (78.1) 74.8 -3.3 VS-50, eben 78.2 77.5 -0.7 VS-50, 5% 79.2 77.8 -1.5 HLS-4-N-120, 85.8 86.7 +0.9 eben
Software-Implementationen sonROAD18 Hersteller Software-Paket Stand DataKustik GmbH CadnaA implementiert n-Sphere D-Noise Emissionsmodell implementiert (Ausbreitung via CadnaA) n-Sphere/Empa Web-Tool implementiert https://sonroad18.empa.ch/ Grolimund + SLIP implementiert Partner AG SoundPLAN GmbH SoundPLAN implementiert − in SoundPLANnoise enthalten − in SoundPLANessential nicht enthalten Wölfel-Gruppe IMMI interessiert Neues Strassenlärm-Emissionsmodell sonROAD18 | SGA-SSA Frühjahrstagung/Journée du printemps, 20.05.2021, online 20
Einführung im Vollzug / sonROAD18-Umwelt-Wissen 1. Publikation des sonROAD18-Modellbeschriebs und aller dazugehöriger Berichte und (Mess-)Dokumentationen im Feb. 2021 erfolgt sonROAD18 entspricht seit Publikation Stand der Technik / des Wissen Einsprachen, welche eine Neuberechnung nach sonROAD18 verlangen, sind nicht auszuschliessen 2. Publikation eines BAFU-Umwelt-Wissens zu sonROAD18 im Sommer 2021 (Konsultation Anfang 2021 abgeschlossen) ohne Modellempfehlung ohne Übergangsfristen 3. Geplant: Publikation einer kurzen Vollzugshilfe am 01.01.2023 mit Modellempfehlung ab 01.01.2023 Bereits heute kann sonROAD18 eingesetzt werden (für Lärmsanierungsprojekte, Um- und Ausbauten von Strassen, Lärmbelastungskataster, usw.) Geplant: Ab 01.01.2023 werden wir die Anwendung von sonROAD18 empfehlen Neues Strassenlärm-Emissionsmodell sonROAD18 | SGA-SSA Frühjahrstagung/Journée du printemps, 20.05.2021, online 21
Berichte / sonROAD18-Web-Tool • sonROAD18-Modellbeschrieb • sonROAD18-Web-Tool • Bericht "Weiterentwicklungen und Ergänzungen" • inkl. SWISS10-Konverter, Standard- • Div. weitere Berichte insb. zur Belagskorrektur Belagskorrekturen, CPX-Schnittstelle www.bafu.admin.ch/sonROAD18 https://sonroad18.empa.ch/ Neues Strassenlärm-Emissionsmodell sonROAD18 | SGA-SSA Frühjahrstagung/Journée du printemps, 20.05.2021, online 22
sonROAD18-Umwelt-Wissen: Inhalt Titel: "Strassenlärm-Berechnungsmodell sonROAD18, Aufbereitung Eingabedaten und Ausbreitungsrechnung" • Wie Eingabedaten aufbereiten? • Was ist bei der Anwendung des SWISS10- Konverters zu beachten • Welche Geschwindigkeit: vmittel oder vsignalisiert? • Wie wird die Belagskorrektur berücksichtigt? • Welche Parameter für Ausbreitungsrechnung verwenden? Neues Strassenlärm-Emissionsmodell sonROAD18 | SGA-SSA Frühjahrstagung/Journée du printemps, 20.05.2021, online 23
Zusammenfassung: Vorteile von sonROAD18 • Entspricht Stand der Technik / des Wissens • Wirkung von Massnahmen an der Quelle besser berechenbar (z.Bsp. T30 als Lärmschutzmassnahme, lärmarme Beläge, E-Mobilität) • Modularer Aufbau erlaubt die Verwendung von vers. Ausbreitungsmodellen • Detaillierte Fahrzeugkategorisierung mit SWISS10+ • Belagskorrektur neu spektral • Hohe Frequenzauflösung Voraussetzung für präzise Berücksichtigung von Meteo-Effekten/Bodendämpfung • Weitgehend kompatibel zum europäischen Modell CNOSSOS Neues Strassenlärm-Emissionsmodell sonROAD18 | SGA-SSA Frühjahrstagung/Journée du printemps, 20.05.2021, online 24
Ende der Präsentation / Fin de la présentation Merci beaucoup pour votre attention ! Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! London taxi sound system “Make the city sound better” Neues Strassenlärm-Emissionsmodell sonROAD18 | SGA-SSA Frühjahrstagung/Journée du printemps, 20.05.2021, online 25
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