Eisenbahn-Bundesamt

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Thema: Lärmschutz, Stand: 30.06.2022

Hintergrund, gesetzliche Grundlagen und Berechnungsmethoden

Was ist die Umgebungslärmrichtlinie? (ULR)

Die Umgebungslärmrichtline (2002/49/EG) ist eine EU-Richtlinie, deren Ziel es ist, die Lärmbelastung der Bevölkerung zu erfassen und zu reduzieren. Dazu werden Umgebungslärmkarten erstellt und Pläne zur Reduzierung der Lärmbelastung aufgestellt. Die ULR zielt auf den Umgebungslärm, der durch

  • Straßen- und
  • Schienenverkehr
  • Flugverkehr und
  • besondere Gewerbeanlagen

hervorgerufen wird. Welche der Lärmarten durch welche Behörden oder kartierenden Stellen erfasst werden, ist in den Mitgliedsstaaten der EU unterschiedlich geregelt.

Gesetze/Vorschriften

In Deutschland sieht das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) vor, dass das Eisenbahn-Bundesamt (EBA) die Schienenstrecken in Bundesbesitz (EdB) kartiert (vgl. § 47c, Abs. 3 BImSchG). Dabei ist es unerheblich, zu welchem Eisenbahn-Verkehrsunternehmen (EVU) die Züge gehören. Maßgeblich ist allein, ob sie auf den Schienenwegen des Bundes fahren. Schienenverkehrslärm, der nicht von Streckenabschnitten der EdB ausgeht, fällt in die Zuständigkeit der Bundesländer.

Die übrigen Lärmarten werden in den Bundesländern von den nach Landesrecht zuständigen Behörden kartiert.

Unterschied zu nationalen Regelungen

Die ULR basiert, anders als die vergleichbaren nationalen Berechnungsvorschriften, nicht auf Beurteilungspegeln für Tag und Nacht, sondern auf so genannten Lärmindizes für die Referenzzeiträume

  • Tag (Day) (6 – 18 Uhr)
  • Abend (Evening) (18 – 22 Uhr)
  • Nacht (Night) (22 – 6 Uhr)

Nähere Informationen zu den Lärmindizes finden sie hier

Runden der Umgebungslärmrichtlinie

5-Jahresrhythmus

Die ULR sieht einen rundenbasierten Überarbeitungsrhythmus vor. Die Kartierung einer Runde hat Bestand für die Dauer von fünf Jahren. Stichtag zur Veröffentlichung ist jeweils der 30.06. des Jahres, in dem die Kartierung fällig ist. Für die Ermittlung des Schienenverkehrslärms gilt der Fahrplan des der Kartierung vorangegangenen Jahres.

Es ist gesetzlich nicht vorgesehen, zwischen den jeweils verpflichtenden Veröffentlichungsterminen die Kartierung mit neuen Fahrplandaten zu aktualisieren und diese Ergebnisse zu veröffentlichen.

Stufe I/Stufe II

Die Lärmkartierung erfolgte erstmalig im Jahre 2007, wobei die ersten beiden Durchführungen (I und II) in einem gestuften Vorgehen erfolgten. Stufe I (30.06.2007) umfasste nur einen reduzierten Kartierungsumfang. Die Stufe II (30.06.2012) war für den kompletten Kartierungsumfang zu erstellen. Dieser gilt nun für alle weiteren Runden, für die die Umgebungslärmkartierung durchgeführt wird.

Runde 3

Die Runde 3 wurde nach den Maßgaben der Stufe II angefertigt. Die Veröffentlichung der Ergebnisse erfolgte zum 30.06.2017.

Runde 4

Die Ergebnisse der aktuellen Runde 4 wurden am 30.06.2022 veröffentlicht.

Kartierungsumfang

Nachdem sich die Zuständigkeit des EBA auf den Schienenverkehrslärm (und, im Besonderen, auf den der EdB) beschränkt, sind die nachfolgenden Betrachtungen und Erläuterungen darauf begrenzt. Außerdem gilt hier für die Begriffe Emission und Immission der Zusammenhang mit Geräuschen. Nicht gemeint sind hier Emissionen oder Immissionen durch andere umwelttechnisch bedeutende Aspekte wie Schadstoffe oder Feinstaub.

Grundsätzlich unterscheidet die ULR als Kartierungsgrund zwischen Haupteisenbahnstrecken und Ballungsräumen. Je nach Kartierungsgrund gelten unterschiedliche Kartierungsschwellen.

Haupteisenbahnstrecken

Eine Haupteisenbahnstrecke im Sinne der ULR weist ein Verkehrsaufkommen von mehr als 30.000 Zugfahrten pro Jahr auf. Die Art der Züge (Güterzüge oder Personenzüge, Fernreise- oder Nahverkehr) ist hierbei unerheblich. Auch die Länge der Züge spielt keine Rolle.

Für die Stufe I der Lärmkartierung galt hinsichtlich des Verkehrsaufkommens ein erhöhter Schwellenwert von 60.000 Zugfahrten pro Jahr. Der somit deutlich geringere Kartierungsumfang sollte die Umsetzung der Kartierung erleichtern. Es blieb immerhin noch eine Länge von ca. 8.000 km, die zu kartieren war. Der gegenwärtige Umfang der Haupteisenbahnstrecken beläuft sich auf etwa ca. 16.000 Streckenkilometer. Das entspricht in etwa der Hälfte des Streckennetzes der DB AG.

Die Definition einer Haupteisenbahnstrecke nach ULR existierte im deutschen Eisenbahnwesen allerdings nicht. Daher wurde für die Lärmkartierung ein neuer Begriff geschaffen: der Gemeinsame Verkehrsweg.

Gemeinsamer Verkehrsweg

Eine Eisenbahnstrecke nach deutschem Verständnis bezeichnet die Verbindung zwischen einem Anfangs- und einem Endpunkt und verfügt über ein oder zwei Gleise. Der Begriff Haupteisenbahnstrecke ist in diesem Zusammenhang nicht ohne Weiteres anwendbar. Die Haupteisenbahnstrecke im Sinne der ULR bezieht sich daher auch nicht auf den Streckenbegriff wie oben geschildert. Vielmehr kommt hier das Kriterium von mindestens 30.000 Zugfahrten pro Jahr zur Anwendung. Dabei werden auch Abschnitte von Strecken zusammengefasst, die in räumlicher Nähe zueinander verlaufen und als eine Einheit wahrgenommen werden. Diese zusammengefassten Streckenabschnitte werden Gemeinsamer Verkehrsweg genannt.

Planmäßige Zugzahlen des Jahresfahrplanes

Die Kartierung im Rahmen der ULR stellt die Verkehrssituation des der Kartierung vorangegangenen Jahres dar, für die Runde 4 somit die des Jahres 2021. Als Datengrundlage dienen dem EBA die planmäßigen Zugzahlen des entsprechenden Jahresfahrplanes der DB AG.

Die planmäßigen Zugzahlen des Jahresfahrplanes umfassen sämtliche Zugbewegungen auf den Schienenwegen des Bundes, die für den Geltungszeitraum vorgesehen sind. Es sind darin also nicht nur die geplanten Fahrten von Zügen/Fahrzeugen der DB AG, sondern auch die aller anderen EVU enthalten.

Ballungsräume

Nach dem Verständnis der ULR verfügt ein Ballungsraum über eine Einwohnerzahl von mindestens 100.000 Personen bei einer Einwohnerdichte von mehr als 1.000 EW/km². In der Runde 4 der Lärmkartierung sind 72 Ballungsräume kartiert worden.

In Stufe I wurden Ballungsräume erst ab einer Einwohnerzahl von mehr als 200.000 betrachtet. Dies traf auf 28 Ballungsräume zu.

Innerhalb der Ballungsräume müssen zusätzlich zu den Haupteisenbahnstrecken alle sonstigen (Umgebungs-)Lärmquellen berücksichtigt werden, die einen erheblichen Beitrag zum Umgebungslärm leisten. Da die Frage, ob eine bestimmte Lärmquelle einen erheblichen Beitrag darstellt, zusätzliche umfangreiche Rechenschritte erfordern würde, werden durch das EBA alle schienenlärmrelevanten Quellen betrachtet und in den Ergebnissen dargestellt.

Diese sogenannten „Sonstigen Quellen“ sind in erster Linie Streckenabschnitte mit einem Verkehrsaufkommen von höchstens 30.000 Zugfahrten/Jahr in der Gesamtbetrachtung (vgl. Gemeinsamer Verkehrsweg). Sie werden SO-Strecken genannt. Zusätzlich erfasst das EBA auch die Rangier- und Umschlagbahnhöfe (Rbf, Ubf) innerhalb von Ballungsräumen als freiwillige Leistung (siehe Kartierungsumfang).

Kartierungspflichtiger Verkehrsweg

Streckenabschnitte, die im Rahmen der ULR erfasst und kartiert werden müssen, werden kartierungspflichtige Verkehrswege genannt. Hierunter fallen

  • außerhalb von Ballungsräumen

    • Abschnitte einer einzelnen, alleine verlaufenden Strecke, die jeweils für sich das Kartierungskriterium von mehr als 30.000 Zugfahrten/Jahr erfüllen
    • Abschnitte des Gemeinsamen Verkehrsweges, die in der Gesamtbetrachtung aller beteiligten Streckenabschnitte mehr als 30.000 Zugfahrten/Jahr aufweisen
  • innerhalb von Ballungsräumen

    • alle Streckenabschnitte, die das Kriterium der Haupteisenbahnstrecke erfüllen
    • alle Streckenabschnitte der SO-Strecken

Kartierungsumfang

Der Kartierungsumfang, den das EBA für die Runde 4 der Lärmkartierung erfasst, beträgt für die

  • Hauptstrecken ca. 16.000 km
  • SO-Strecken ca. 1.000 km
  • Rangier- und Umschlagbahnhöfe (Rbf, Ubf): 42 Anlagen

Damit werden in der Runde 4 der Lärmkartierung rund 50 Prozent des gesamten Netzes der DB AG erfasst.

Die Kartierung erfolgt in einem Korridor von jeweils 2,5 km links und rechts des Verkehrsweges. Daraus resultiert eine Fläche von etwa 58.500 Quadratkilometern, rund ein Sechstel der Fläche der Bundesrepublik Deutschland oder das 23-fache der Fläche des Saarlandes.

Die Kartierung der Rangier- und Umschlagbahnhöfe (Rbf, Ubf) erfolgt durch das EBA als freiwillige Zusatzleistung ohne Anerkennung einer Rechtspflicht.

Sonderfall „Jahrhundert-Hochwasser 2021“

Im Juli 2021 wurden Teile von Rheinland-Pfalz und Nordrhein-Westfalen Schauplatz katastrophaler Auswirkungen starker Regenfälle, infolge derer ein nur noch stark eingeschränkter Betrieb auf den Eisenbahnstrecken in diesem Gebiet möglich war. Zu weiten Teilen ist der Zugverkehr ganz zum Erliegen gekommen. Derlei Vorkommnisse sind natürlich nicht in den planmäßigen Zugzahlen eines Jahresfahrplanes enthalten. Daher umfasst die Lärmkartierung der Runde 4 auch diese so genannten Flutstrecken mit ihren ursprünglich geplanten Zugbewegungen, wenngleich der wahre Zugbetrieb nicht in dem geplanten Maße stattfinden konnte.

Rein methodisch ist das Vorgehen daher korrekt, aber eben nicht im Einklang mit der Realität. Die von der Flutkatastrophe des Jahres 2021 betroffenen Streckenabschnitte können Sie hier im GeoPortal.EBA ansehen. Die Darstellung beruht auf Angaben der DB Netz AG zu von der Flut betroffenen Streckenabschnitten.

Gemeinsame Geodaten

Geodaten im Schalltechnischen Modell

Im Zusammenhang mit der Umgebungslärmrichtlinie (ULR) sind Geodaten die für die Erstellung des schalltechnischen Modells erforderlichen Informationen zu:

  • Gelände
  • Bebauung
  • Bevölkerung

Zusammen mit den Schallquellen wird aus ihnen das so genannte Schalltechnische Modell (StM) erstellt.

Warum Gemeinsame Geodaten?

Damit die Berechnungsergebnisse bei der Kartierung der einzelnen Arten des Umgebungslärmes miteinander kompatibel sind, sollen für die Berechnung für jede Lärmart bundesweit dieselben Gebäude- und Einwohnerdaten verwendet werden (vgl. §5 Abs. 5 34.BImSchV - Kartierungsverordnung).

Gemeinsame Geodaten in der Lärmkartierung

In den zurückliegenden Kartierungsrunden haben Zuständigkeiten und Nutzungsvereinbarung die gegenseitige Verwendung der Gemeinsamen Geodaten bei Bund und Ländern weitgehend verhindert, mindestens aber sehr erschwert.

Eine Arbeitsgruppe aus Beschäftigten von Landesämtern und -ministerien, des Umweltbundesamtes (UBA) und des EBA hat für die Runde 4 der Lärmkartierung erstmalig ein Konzept erarbeitet, das diese Forderung der Kartierungsverordnung umsetzt. Jeweils eine Behörde aus jedem Bundesland (meist das jeweilige Landes-Umweltamt oder Umweltministerium) kooperiert dabei direkt mit dem EBA.

Das Konzept basiert auf der Verwendung des bundesweit vorliegenden LoD1-Datensatzes, den das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) vorhält. Dabei stehen LoD für Level of Detail (etwa: Detaillierungsgrad) und die 1 für die niedrigste Stufe, das so genannte Klötzchenmodell. Diese Art von Genauigkeit ist für schalltechnische Ausbreitungsrechnungen hinreichend. Gebäudedetails wie Dachformen und Wandvorsprünge oder Erker verlängern die Rechenzeit erheblich, verbessern aber nicht die Qualität der Ergebnisse.

Neben den Gebäuden stellen die Schallschutzwände ein wichtiges Element des schalltechnischen Modells dar. Erstmals in der Lärmkartierung erhielt das EBA nun auch Daten zu Schallschutzwänden, die nicht in der Zuständigkeit der DB AG errichtet wurden. Das EBA sammelte die Informationen über die Kontaktbehörden der Bundesländer (die so genannten zentralen Landesstellen) ein, in Einzelfällen auch in direktem Kontakt zu Kommunen. Somit umfasst das schalltechnische Modell des EBA neben den Schallschutzwänden der DB AG nun auch die so genannten kommunalen Schallschutzwände.

Aufbereitung der GeoDaten

Bevor die GeoDaten zu einem schalltechnischen Modell kombiniert werden konnten, waren teilweise umfangreiche Aufbereitungsschritte erforderlich. In einem mehrstufigen Abstimmungsprozess hat das EBA deutschlandweit diese Aufbereitung vorgenommen und den zentralen Landesstellen zur weiteren Verwendung zur Verfügung gestellt.

Gemeinsame Berechnungsmethoden (CNOSSOS)

Mit der Umgebungslärmrichtlinie (ULR) stellt die EU ein Werkzeug zur Bewertung und Bekämpfung von Umgebungslärm bereit. In der gesamten Gemeinschaft soll damit nach vergleichbaren Kriterien der Umgebungslärm erfasst werden. Weil die in Anhang II der ULR vorgesehenen Berechnungs- und Bewertungsmethoden bei der Einführung der Richtlinie noch nicht existierten, wurden in Deutschland bisher die so genannten Vorläufigen Berechnungsmethoden angewandt.

Vorläufige Berechnungsmethoden

Für die einzelnen Umgebungslärmarten wurden aus den in Deutschland üblichen Berechnungsmethoden die

  • VBUF (Fluglärm)
  • VBUI (Industrie und Gewerbe)
  • VBUS (Straßenverkehrslärm)
  • VBUSch (Schienenverkehrslärm)

abgeleitet, mit denen die Anforderungen der Umgebungslärmrichtlinie dargestellt werden konnten. Der Bestandteil VBU steht für Vorläufige Berechnungsmethode für den Umgebungslärm. Zusätzlich wurde eine (vorläufige) Methode VBEB erstellt, nach der die Ermittlung der Belastetenzahlen durch den Umgebungslärm erfolgt.

Diese Vorläufigen Berechnungsmethoden wurden während der ersten zwei Stufen und der Runde 3 (2017) der Umgebungslärmkartierung eingesetzt und durch die verbindlich ab der Runde 4 anzuwendenden Gemeinsamen Berechnungsmethoden abgelöst.

Gemeinsame Berechnungsmethoden

Um die gemeinsamen Berechnungsmethoden gemäß Annex II der ULR zu erstellen, wurden im Auftrag der EU-Kommission ab etwa 2009 Arbeitsgruppen gebildet. Diese befassten sich mit den verschiedenen Lärmarten, der Schallausbreitung und mit der Implementierung einer entsprechenden Software.

Im Jahre 2015 wurden die so genannten Common Noise Assessment Methods in Europe (CNOSSOS-EU) im Amtsblatt der EU veröffentlicht. Deren Überführung in nationales Recht musste bis zum 31.12.2018 erfolgt sein. Dies wurde mit der Implementierung der deutschen Variante (CNOSSOS-DE) umgesetzt. Für den Bereich des Schienenverkehres umfasste dies zum Beispiel verschiedene Parameter der Schienenfahrzeuge, des Fahrweges und von Schallschutzeinrichtungen. Zudem wurden Berechnungsmethoden und schalltechnische Parameter zur Modellierung von Straßenbahnen hinzugefügt.

Nach der eigentlichen Fertigstellung hat im Jahr 2019 eine Arbeitsgruppe im Auftrag der EU-Kommission eine neuerliche Sichtung von CNOSSOS-EU vorgenommen. Dabei wurde die Vorschrift an verschiedenen Stellen noch einmal in einer Weise verändert, dass auch eine Anpassung in der deutschen Umsetzung erforderlich wurde. Dies betraf im Bereich des Schienenverkehrslärmes beispielsweise die Modellierung von Brücken hinsichtlich des Beitrages zum Gesamtgeräusch. Außerdem wurden verschiedene schalltechnische Parameter noch einmal verändert. Auch hinsichtlich der Berechnung der Schallausbreitung wurden noch einmal Änderungen erforderlich. Zuletzt war eine Überarbeitung des Teiles erforderlich, der sich der Auswertung der Berechnungsergebnisse widmet. Die Anpassungen von CNOSSOS-DE wurden vorerst abschließend bis Anfang Oktober 2021 umgesetzt.

Wegen des großen Umfanges hatte die Kartierung mit der Planung und Bearbeitung der Runde 4 der Lärmkartierung schon gestartet, lange bevor Ergebnisse der Überarbeitung auf EU-Ebene bekannt waren. Für das EBA und seine Projektpartner stellte diese nachträgliche Überarbeitung der Berechnungsmethode eine nicht unerhebliche Herausforderung dar. Dennoch ist es gelungen, die erforderlichen Änderungen umzusetzen und die Kartierung zeitgerecht abzuschließen.

Aktuelle Berechnungsmethoden

Die für die Zwecke der Lärmkartierung im EBA relevanten Bestandteile der europaweit einheitlichen, auf deutsche Bedingungen angepassten Berechnungs- und Bewertungsvorschrift CNOSSOS-DE sind die:
• Berechnungsmethode zur Ermittlung der Belastetenzahlen -BEB-
• Berechnungsmethode für den Lärm von bodennahen Quellen -BUB-
• Datenbank für die Berechnungsmethode für den Lärm von bodennahen Quellen -BUB-D-

Auswirkungen von CNOSSOS

Die Verwendung der neuen Berechnungsvorschrift bringt verschiedene Änderungen mit sich, die einen direkten Vergleich der Resultate aus vorangegangenen Runden mit den aktuellen nicht zulassen. Untersuchungen zeigen bei der Verwendung von CNOSSOS-DE bei gleicher Verkehrszusammensetzung in bebauten Bereichen eine erkennbar höhere Abschirmwirkung als bei der bislang verwendeten Methode VBUSch. Dagegen sehen wir in Bereichen mit eher freier Schallausbreitung nach CNOSSOS-DE höhere Belastungen. Durch die geänderten Vorgaben zur statistischen Auswertung lassen sich auch die Belastetenzahlen nicht miteinander vergleichen.

Nachdem außerdem die Runde 4 der Lärmkartierung auf einem gegenüber der Runde 3 unterschiedlichen Fahrplan basiert, erlaubt die Kombination aus den geänderten Faktoren aus naheliegenden Gründen den direkten Vergleich nicht.

Auswirkungen der Bremsbauart

Der augenfälligste Unterschied ist die Auswirkung des Schienenlärmschutzgesetzes (SchlärmschG). Es verbietet den Betrieb lauter Güterwagen. Dadurch wurde der Trend zur Umrüstung von Bremssystemen verstärkt. Weitestgehend wurden die Bremsen mit Grauguss-Bremsklötzen (sog. GG-Bremsen) durch Bremsen mit so genannten LowNoise/LowFriction-Bremsklötzen (LL-Sohlen) ersetzt, die das Rad weniger aufrauen und so die Geräuschentstehung reduzieren. Für die Runde 4 der Lärmkartierung ist bei den Güterwaggons ein Umrüstgrad von 100 % für diese Bremsen anzusetzen und der Güterverkehr wird dadurch wahrnehmbar leiser.

An Streckenabschnitten, auf denen nicht nur gelegentlich Güterverkehr stattfindet, dominiert dieser in der Regel die Geräuschentwicklung. Wird dieser Beitrag reduziert, so reduziert sich die Gesamtbelastung spürbar. 

Testaufgaben

Eine wesentliche Forderung an die Methoden und die Software zu deren Umsetzung in der Berechnung ist die Qualitätssicherung. Dies stellen Testaufgaben sicher. Diese Testaufgaben enthalten definierte Situationen und die Berechnungsergebnisse, die die genaue Umsetzung der Vorschrift liefert. Eine Berechnungssoftware, die für alle Testaufgaben die korrekten Ergebnisse berechnet, bestätigt mittels einer Eigenerklärung des Herstellers die Konformität zur Berechnungsmethode.

Für die Testaufgaben zur Emissionsberechnung des Schienenverkehrslärms ist das EBA zuständig. Nähere Informationen zu den Testaufgaben sowie eine Übersicht finden Sie hier.