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Simulationsverfahren zur Fluglärmberechnung

Erstellt am: 11.11.2002 | Stand des Wissens: 23.02.2024
Synthesebericht gehört zu:
Ansprechpartner
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.

Die Abschätzung der Lärmausbreitung ist bei der Entwicklung neuer An-/Abflugverfahren und -routen von großer Bedeutung. Mit Hilfe von Simulationsverfahren können die Auswirkungen von Änderungsmaßnahmen im Voraus abgeschätzt werden. Sie gestatten die qualifizierte Untersuchung von Alternativen, die andernfalls nur sehr viel aufwendiger zu erreichen wäre. Derzeit existieren noch nicht sehr viele Simulationsverfahren zur Fluglärmberechnung. Zum einen liegt dies an der geforderten hohen Qualität der Eingabedaten, zum anderen an der noch vor einigen Jahren zu geringen verfügbaren Rechnerleistung. Mit der technischen Entwicklung der letzten Jahre ist die benötigte Rechenleistung mittlerweile verfügbar.
Allerdings müssen selbst bei kleinen Betriebsszenarien, je nach Komplexität, etwa 1010 Einzelpegelberechnungen durchgeführt werden. Bei der Dateneingabe wird zwischen den flugbetrieblichen Daten, die in der Regel verfügbar sind, und den schwieriger zu erhebenden akustischen Daten unterschieden. Hier müssen sowohl das Schallspektrum als auch die Richtcharakteristik bestimmt und auf Referenzbedingungen normiert werden. Die Daten der Luftfahrzeugherstellenden zur Lärmzulassungsmessung nach dem Annex 16 der Internationalen Zivilluftfahrtorganisation werden in der Regel nicht für Flugprognosen freigegeben, so dass sich die Datenerhebung durch kontrollierte Messungen als sehr zeit- und kostenaufwendig gestaltet. Dennoch bieten Simulationsverfahren viele Vorteile gegenüber konventionellen Methoden.

Die Lärmbeiträge jedes einzelnen Flugwegpunktes gehen beispielsweise explizit in die Berechnung ein. Somit entfallen die Schwierigkeiten, die bei herkömmlichen Methoden durch endliche Flugstreckensegmente, bzw. gekrümmte Teilstrecken, auftreten. Der Verlauf der ermittelten Lärmstrukturen ist daher stetig. Des Weiteren müssen keine empirischen Korrekturen (zum Beispiel hinter dem Startpunkt aufgrund der Richtcharakteristik oder Berechnung der Geräuschdauer) durchgeführt werden.
Es existieren unter anderem die folgenden Untersuchungen zu Simulationsverfahren:
  • Das Programm EMIS: Zur Vorhersage von Schallimmissionen bei Flugzeugstandläufen wurde im Rahmen der Dissertation von R. Schmid das Rechenprogramm EMIS entwickelt. Bereits in einer ersten Version dieses Programms waren aussagefähige Prognosen für verschiedene Flugzeugtypen möglich. [Schm99]
  • Das Projekt Leiser Flugverkehr: Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrtechnik (DLR) entwickelte im Rahmen dieses Projekts, auf der Basis einer Einzelflugsimulation, ein Fluglärmberechnungsprogramm. Das Programm basiert auf einer Teilschallquellenmodellierung und einer weitgehend exakten Modellierung der Flugbahn. Es ermöglicht die Berechnung von zeitlichen Schallpegelverläufen am Immissionsort und damit die Bestimmung beliebiger Fluglärmdeskriptoren. [DLR04d, DLR04b]
  • Das Projekt EU-finanzierte Projekt "Advanced turbofan-equipped aircraft noise model" (FLIGHT-NOISE). In diesem Projekt arbeiteten Wissenschaffende an der komplexen mathematischen Beschreibung der Geräuschentwicklung und -ausbreitung.  Im Modell werden sämtliche Hauptquellen und die Ausbreitung des Lärms der von diesen ausgeht simuliert. Die Schwerpunkt liegt auf den am Boden wahrnehmbaren Geräuschen. [EuKo13]
Ansprechpartner
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Maßnahmen zum Schutz vor Fluglärm und Lärmminderung (Stand des Wissens: 13.12.2016)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?97653
Literatur
[DLR04b] König, R. , Saliaris, C. , Huemer, R.-G. , Stumpf, R. Abschlusspräsentation Projekt Leiser Flugverkehr - Lärmarme An- und Abflugverfahren, 2004/03/16
[DLR04d] k.A. Leiser Flugverkehr - Abschlussbericht, 2004/07/05
[EMPA01] Bütikofer, Rudolf, Krebs, Walter, Thomann, Georg FLULA2 - Ein Verfahren zur Berechnung und Darstellung der Fluglärmbelastung, EMPA, Akustik / Lärmbekämpfung, Dübendorf CH, 2001/10
[IsSc00] Isermann, Ullrich, Dr. rer. nat., Schmid, Rainer, Dr. rer. nat. Bewertung und Berechnung von Fluglärm , DLR Bibliotheks- und Informationswesen 51170 Köln, 2000/06/21, ISBN/ISSN ISSN 1434-8454
[Schm99] Schmid, Rainer, Dr. rer. nat. Physikalische Modellierung der Richtcharakteristik der Schallabstrahlung von Nebenstromtriebwerken, DLR Köln-Porz, 1999/11
Weiterführende Literatur
[met02] Capozzi, B. , Augustine, S. , Thompson, T.R. , Robinson, J.E. An inititial assessment of benefits for noise-aware decision-support tools, 2002/08/12
[DFS04b] k.A. Fluglärm begrenzen - Ein Unternehmensziel der DFS, 2004/03/03
[EUKom02o] Hullah, Peter SOURDINE II D5-1 Description of noise and emission modelling, Eucontrol EC / Bretigny, 2002/06/26
[Annex16/1] ICAO-Annex 16 (Environmental Protection) to the Convention on International Civil Aviation / Volume I - Aircraft Noise

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?19195

Gedruckt am Montag, 22. April 2024 11:27:41