Berechnungsformeln

Diese Seite erklärt die Formeln zur Berechnung der Lärmschutzwirkung einer Lärmschutzwand. Ein Interaktives Tool zur automatischen Berechnung steht ebenfalls zur verfügung.

Berechnungsmodell

Der Anwendungsbereich dieses Berechnungwerkzeugs beschränkt sich auf den Nahbereich von Strassen. Die Wand muss so lange sein, dass die seitlichen Einwirkungen keinen massgeblichen Einfluss auf den Lärmpegel mehr haben.

Das Werkzeug basiert auf dem Computermodell StL-86 der EMPA (BUWAL, Schriftenreihe Umweltschutz Nr. 60), ist jedoch stark vereinfacht.

Berechnungsformeln

Wie wird der Umweg des Schall, der sogenannte Schirmwert z, berechnet?

Eine Wand zwingt den Schall zu einem Umweg. Die Wirkung der Wand hängt direkt von diesem ab.
$$z = \sqrt{(w-0.8)^2 + a^2} + \sqrt{(h-w)^2 + b^2} - \sqrt{(a+b)^2 + (h-0.8)^2}$$
z = Schirmwert in m
w = Wandhöhe in m
a = Abstand Strasse-Wand in m
b = Abstand Wand-Haus in m
h = Höhe Fenster in m

Wie wird die wirksame Wandhöhe hw berechnet?

Es handelt sich um die Höhe, welche die Wand über die Sichtlinie Quelle - Empfäger hinausragt:
hw = $$\left( w - 0.8 \right) - \left( a \cdot \frac{h-0.8}{a+b} \right)$$
hw = Wandhöhe

Wie wird die Wirkung der Lärmschutzwand, die Hindernisdämpfung HD, berechnet?


Fall 1
Die Lärmschutzwand verdeckt die Sicht auf die Strasse vollständig. Der Schirmwert (= Umweg des Schalls) ist grösser als 0.025 m.
Es wird eine Hindernisdämpfung HD von mehr als 8 dB erreicht.
HD = $$10 \cdot log_{10}(5 + 80 z)$$

Fall 2:
Die Lärmschutzwand verdeckt die Strasse nur knapp. Der Schirmwert z (= Umweg des Schalls) ist grösser als Null aber kleiner als 0.025 m.
Die Hindernisdämpfung HD ist eher gering und liegt zwischen ca. 5 und 8 dB.
HD = $$10 \cdot log_{10}(3 + 160 z)$$
Fall 3:
Unterschreitet die Wandhöhe die Sichtlinie nur knapp, so ist noch eine geringe Wirkung nachzuweisen. Für Schirmwerte zwischen Null und -0.0125 m werden noch Hindernisdämpfungen von 4.8 dB bis 0.1 dB erreicht.
HD = $$10 \cdot log_{10}(3 + 160z)$$
Fall 4:
Solange man trotz Lärmschutzwand die Autos noch gut sieht, bringt sie praktisch nichts. Der Schall macht weder einen Umweg, noch wird er - wie im Fall 3 - abgelenkt. Bei Schirmwerten, die kleiner sind als -0.0125 m, gibt es keine Hinderniswirkung.

Wie wird die Abstandsdämpfung berechnet?

Für die Abstanddämpfung wird hier nur der Abstandverlust VA berücksichtigt. Die Luft- und Bodendämpfung ist im Vergleich zur Wandwirkung vernachlässigbar.
Der massgebende Abstand - die Distanz vom Emissionsort zum Immissionsort - errechnet sich aus Höhe und horizontalem Abstand, wobei die Quellenhöhe beim Strassenverkehr auf 0.8 Meter über dem Strassenniveau definiert ist.
$$DIST = \sqrt{d^2 + (h - 0.8)^2}$$
d = Abstand als horizontale Distanz von der Strassenmitte bis zum Fenster in Metern
h = Höhe des Fensters über dem Strassenniveau in Metern
Abstandsverlust $$VA = 10 \cdot log_{10} (DIST)$$