Analyse

Um die ganzheitliche Betrachtung konkret durchführen zu können, muss die Akustik des zu untersuchenden Raumes analysiert werden. Die wichtigsten 'Standardelemente', die dabei beobachtet werden können, sind hier aufgeführt. Erst, nachdem diese erkannt wurden, kann die Wirkung einer Lärmwand abgeschätzt werden.

Reflexionen

Für jedes Material lässt sich eine Kurve zeichnen, die die Schallabsorption abhängig von der Frequenz aufzeigt. Wie bei elektromagnetischen Wellen - beispielsweise Licht - wird der nicht absorbierte Energieanteil reflektiert.

Besonders zu vermeiden sind Mehrfachreflexionen beispielsweise entlang relativ nahe stehenden parallelen Wänden. Sie führen zu Flatterechos, was der Raumakustik eine äusserst unangenehme Qualität verleiht. Aus diesem Grund sollten Lärmwände prinzipiell nicht beidseits der Strasse gebaut werden. Zudem ist eine schallabsorbierende Oberfläche zur Strasse hin sehr empfehlenswert, da sonst das gleiche Problem mit der Fassade der gegenüberliegenden Bebauung entstehen kann. Ein Problem ist aber, dass gerade dort, wo die Hauptreflexionsquelle liegt - am Fusse der Lärmwand - generell aus baulichen Gründen ein schallharter, also stark reflektierender Betonsockel eingebaut wird. Eine mögliche zusätzliche Lärmbelastung der gegenüberliegenden Strassenseite aufgrund von Reflexionen an der neuen Lärmwand ist daher auf jeden Fall zu berücksichtigen.

Die Bedeutung der Reflexion beschränkt sich jedoch nicht nur auf die Vermeidung von Flatter- und ähnlichen Echos. Jedes Element des Strassenraums reflektiert Schall und hat damit einen Einfluss auf die Gesamtakustik. Während die Wirkung mancher Elemente wie z.B. vertikaler, einfach gehaltener Betonfassaden leicht zu erkennen ist, sind andere Elemente wesentlich schwerer einzuschätzen. Zu diesen Elementen gehören Dinge wie Vorsprünge, Verwinkelungen, Erker etc. an einer Hausfassade.

Eine Situation in der Reflexionen einen grossen Unterschied machen können: der grosse Dachvorsprung kann den Lärm hinter die Lärmwand projizieren und ihre Wirkung dadurch reduzieren.

(Zur Vergrösserung auf das Bild klicken)
Akustisch wirksame Objekte in verschiedenen Positionen. Generell führen sie zu einer besseren Streuung des Schalls und somit zu einer grösseren Lärmreduktion hinter Gebäuden. Zwischen den Gebäuden angeordnet, können sie auch dazu beitragen, den 'Schalllinsen'-Effekt (siehe unten) zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren.

(Zur Vergrösserung auf das Bild klicken)

Reflexionen an Bäumen

Bepflanzung wird generell als lärmreduzierend angesehen. Wie in einem von der Fachstelle Lärmschutz ausgelösten Forschungsprojekt gezeigt wurde, können Bäume im Bereich von Lärmausbreitungshindernissen die Lärmbelastung um mindestens 1 bis 2 dB erhöhen, im Einzelfall sogar um mehr.

Das führt daher, dass der Schall vom Blattwerk, vor allem aber von Stämmen und dicken Ästen reflektiert und damit z.B. 'über die Mauer' transportiert wird. Das kann erklären, wieso mancherorts die reduzierende Wirkung einer neugebauten Lärmmauer geringer ausfällt als erwartet.

Neben den akustisch-technischen Gegebenheiten sind jedoch die psychologischen Aspekte nicht ausser Acht zu lassen. Wenn die Strasse oder eine kalte Betonwand durch grüne Hecken und Bäume verdeckt wird, wird die Situation unabhängig von gemessenen Werten als ruhiger empfunden.

Schalllinse

Von einer Schalllinse kann gesprochen werden, wenn ein Luftvolumen mit einer Öffnung mit kurzem 'Hals' in Schwingungen versetzt wird. Im Siedlungsraum ist das z.B. bei einer T-förmigen Strassenkreuzung der Fall, aber auch bei Strassen mit geschlossener Bebauung beiderseits, die jedoch an einer Stelle eine Lücke aufweist. Eine solche Schalllinse wirkt als Resonator - besonders tiefe Töne werden dadurch verstärkt.

Typologie einer Schalllinse im Grundriss (siehe Helmholtz-Resonator).

Strassenraum

Zuallererst bietet sich eine Betrachtung des Strassenraums im Querschnitt dar. Die Anzahl der untersuchten Schnitte sollte sich nach der Diversität des Strassenraums richten. So wird eine erste Abschätzung der Schallenergiedichte und der Klangqualität in den verschiedenen Bautiefen möglich.

Schallenergiedichte, rot dargestellt. Je enger und dichter und schallabsorbierender der Strassenraum, umso mehr konzentriert sich dort die Schallenergie. Dies bedeutet eine wesentlich verbesserte Klangqualität in der zweiten Bautiefe.

(Zur Vergrösserung auf das Bild klicken)

Der Strassenraum muss jedoch auch als Gesamtheit betrachtet werden, nicht nur als eine Abfolge einzelner Querschnitte. Es besteht sonst die Gefahr, dass wichtige Elemente übersehen werden und somit die Ausbreitung des Schalls grundlegend falsch eingeschätzt wird.

Gesamtdarstellung einer Strasse und verschiedener Querschnitte. Bemerkenswert sind die nicht vertikalen Fassaden - sie streuen den grössten Teil des Schalls nach oben, reduzieren also Reflexionen im Strassenraum. Die schrägen Fassaden einer geschlossenen gegenüber einer offenen Bebauung wiederum bedeuten, dass der reflektierte Schall besser in die zweite Bautiefe eindringen kann.

(Zur Vergrösserung auf das Bild klicken)
Analyse der Schalldichte des zweiten Querschnitts derselben Strasse. Reflexionsflächen sind rot gekennzeichnet. Diese Darstellung lässt erkennen, dass die bestehenden Lärmschutzwände nicht in der Lage sind, den an die Strasse angrenzenden Siedlungsraum wesentlich zu entlasten.

(Zur Vergrösserung auf das Bild klicken)

Akustische Arena

Bei einer 'akustischen Arena' handelt es sich um eine spezielle Klangsituation, bei der eine gestufte Bebauung, beispielsweise an einem Hügel, nach unten von einem höheren Gebäude begrenzt wird. Das Resultat gleicht einem römischen Amphitheater - der Strassenraum besitzt eine sehr 'gute' Akustik. Dies bedeutet, dass Lärm einer unten befindlichen Strasse besonders gut an die umliegende Bebauung verteilt wird.

Der Reflexionsraum wird dadurch vergrössert und der Lärm kann viel weiter in die Bebauung vordringen. Die Wirkung von klassischen Lärmwänden ist an solchen Stellen sehr begrenzt.

Typologie einer akustischen Arena

(Zur Vergrösserung auf das Bild klicken)

Links

Lärminfo 17: Klangraumgestaltung - Chancen im Lärm (Fachstelle Lärmschutz Kanton Zürich, 2012)

Lärminfo 19: Arbeitshilfe Frag die Fledermaus - Fünf Werkzeugkästen zur Klangraumgestaltung (Fachstelle Lärmschutz Kanton Zürich, 2013)

Bäume-Rauschen ohne Wind (Ausschnitt aus Umweltpraxis Nr.60, April 2010)