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Studien
Lärm & Wetter
Dass eine Lärmquelle (z. B. eine Autobahn) je nach Wind besser oder weniger gut hörbar ist, haben wohl die meisten Menschen schon einmal festgestellt. Tatsächlich beeinflussen die meteorologischen Bedingungen die Lärmausbreitung und sollten deshalb bei der Berechnung mit Lärmausbreitungsmodellen fundierter berücksichtigt werden.
Wind und Temperatur
Wäre die Temperatur der Atmosphäre homogen und würde kein Wind herrschen, wäre die Ausbreitung der Schallwellen geradlinig. Sobald Wind über ca. 2 m/s (7.2 km/h) herrscht, beginnen sich die Schallwellen zu krümmen, nach unten bei Mitwind, nach oben bei Gegenwind.
Der gleiche Effekt tritt durch die vertikale Temperaturschichtung auf: Bei einer „normalen“, labilen Temperaturschichtung (Abkühlung mit zunehmender Höhe) krümmen sich die Schallwellen nach oben, da sie sich in einem warmen Medium (Luft unten) schneller ausbreiten als in einem kühleren (Luft im oberen Bereich). Liegt jedoch eine Inversionsschicht vor, in welcher die Temperatur nach oben hin zunimmt, krümmen sich die Schallwellen entsprechend nach unten und sind somit in der Lage, Hindernisse zu „überspringen“.
Schallausbreitung entlang gekrümmter Linien.
Oben: Inversion, stabile Luftschichtung.
Unten: Temperaturabnahme mit der Höhe, labile Luftschichtung.
(Quelle: Wunderli 2002).
Schallausbreitung entlang gekrümmter Bahnen.
Oben: Förderliche Bedingungen wie Inversionslagen und/oder Mitwind.
Unten: Hinderliche Bedingungen wie labile Luftschichtung und/oder Gegenwind.
(Quelle: Wunderli 2002.)
Reduzierte Lärmreduktion
Folglich wirken sich die Meteoparameter vorwiegend auf die Lärmausbreitung aus, wenn ein Hindernis vorhanden ist, z. B. eine Lärmschutzwand entlang einer Autobahn. Die meteorologischen Einflüsse auf die Lärmausbreitung sind umso bedeutender,
- je grösser der Abstand zum Empfänger ist (es kommt zu mehrfachen Bodenreflexionen),
- je knapper die Sichtlinie an einer Hinderniskante vorbeiläuft,
- je bodennaher die Ausbreitung stattfindet,
- je flacher und homogener der Untergrund ist.
Wahrnehmbarkeit erheblich
Im Gebiet der Zürcher Westumfahrung (Wettswil) wurden 2009/2010 Lärmmessungen und Meteomessungen durchgeführt, um den Einfluss von Wind und Temperaturschichtungen auf die Lärmausbreitung entlang der Autobahn zu untersuchen. Unter anderem hat sich dabei gezeigt, dass bei so genannten förderlichen Bedingungen (Mitwind und/oder Inversionslagen) 1.7 bis 5.3 dB höhere Lärmwerte an den Empfangspunkten gemessen wurden als bei hinderlichen Bedingungen (Gegenwind und/oder labiler Luftschichtung). Andere Studien bestätigen diese Beobachtungen.
Die meteorologischen Bedingungen für die Schallausbreitung (Windgradient und Temperaturgradient) werden mit 2 speziellen Messmasten sowie der Messtation auf dem Uetliberg permanent überwacht und sind (nach etwa 20 Minuten Latenzzeit) online abrufbar.