Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR OPERATING A NOISE-EMITTING INSTALLATION AND INSTALLATION FOR PERFORMING THE METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/078823
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a noise-emitting installation (11), which emits noise subject to noise protection provisions into the environment at specifiable times in the form of operationally determined noise events that each extend over a certain time period, the emission of noise being distributed over the day. Reliable noise protection is achieved in that the sound pressure level is continually recorded by means of at least one sound pressure sensor (M1-M10) in the noise-emitting installation (11), in that the recorded values of the sound pressure level are used to detect when and over what time period each noise event occurs, in that the sound pressure level occurring in the particular noise event is summed or integrated over the duration of the noise event, in that the summed or integrated sound pressure levels of consecutive noise events are summed to form a noise dose, and in that the resulting noise dose is continually compared with specified dose limit values and the operation of the installation (11) is controlled in accordance with the results of the comparison.

Inventors:
MEILI PETER (CH)
SPEIER HARALD WALTER (CH)
Application Number:
PCT/EP2014/075432
Publication Date:
June 04, 2015
Filing Date:
November 24, 2014
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
FLUGHAFEN ZÜRICH AG (CH)
SWISS INTERNAT AIR LINES AG (CH)
International Classes:
G01H3/14; B64F1/26
Domestic Patent References:
WO2003064853A12003-08-07
WO2010037387A22010-04-08
WO2013023660A12013-02-21
Foreign References:
US20100046767A12010-02-25
US20080212787A12008-09-04
US20110043382A12011-02-24
DE202004016965U12006-03-09
DE4326891A11995-02-16
DE3724064A11989-02-02
DE10138201A12003-02-20
EP1748184A22007-01-31
EP2336737A22011-06-22
US20070217288A12007-09-20
Attorney, Agent or Firm:
RENTSCH PARTNER AG (CH)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Betrieb einer Lärm emittierenden Anlage (11), welche über den Tag verteilt zu vorgebbaren Zeiten in Form von sich jeweils über einen gewissen Zeitraum erstreckenden, betrieblich bedingten Lärmereignissen (25) Lärmschutzbestimmungen unterliegenden Lärm in die Umgebung abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass mit wenigstens einem Schalldruckaufnehmer (M 1 -M 10) in der Lärm emittierenden Anlage (11) fortlaufend der Schalldruckpegel aufgenommen wird, dass mittels der aufgenommenen Werte des Schalldruckpegels detektiert wird, wann und über welchen Zeitraum jeweils ein Lärmereignis (25) auftritt, dass der im jeweiligen Lärmereignis (25) auftretende Schalldruckpegel über die Zeitdauer des Lärmereignisses (25) aufsummiert bzw. aufintegriert wird, dass die aufsummierten bzw. aufintegrierten Schalldruckpegel aufeinanderfolgender Lärmereignisse (25) zu einer Lärmdosis aufsummiert werden, und dass die sich ergebende Lärmdosis fortlaufend mit einem oder mehreren vorgegebenen Dosisgrenzwerten (33-36) verglichen und der Betrieb der Anlage (11) nach Massgabe der Ergebnisse des Vergleichs gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der fortlaufenden Aufnahme des Schalldruckpegels die Zeit in gleichartige Zeitabschnitte unterteilt wird, dass jedem Zeitabschnitt während der Messung ein zum in diesem Zeitabschnitt aufgenommenen Schalldruckpegel energieäquivalenter konstanter Dauerschallpegel (LAeq) zugeordnet wird, und dass ein Schalldruckpegel dann als Lärmereignis (25) gewertet wird, wenn der energieäquivalente konstante Dauerschallpegel (LAeq) eine vorgegebene Schwelle (SW) überschreitet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dad urch gekennzeichnet, dass zur Aufsummierung bzw. Aufintegration des Schalldruckpegels in einem Lärmereignis ( 25 ) die energ ieäquivalenten konstanten Dauerschallpegel ( LAeq ) des Lärmereignisses ( 25 ) aufsummiert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3 , dad urch gekennzeichnet, dass jedem Lärmereignis ( 25 ) ein Schallexpositionspegel (SEL) zugeordnet wird, der dem Pegel von einer bestimmten Zeitdauer, insbesondere von einer Sekunde Dauer, entspricht, der dieselbe Geräuschenergie enthält wie die Summe der energieäquivalenten konstanten Dauerschallpegel ( LAeq ) des Lärmereignisses ( 25 ), und dass die Summe der Schallexpositionspegel (SEL) aller Lärmereignisse ( 25 ) innerhalb eines zu beurteilenden Zeitabschnitts ( Beurteilungs- bzw Betrachtungszeit) die Lärmdosis bildet.

5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die sich ergebende Lärmdosis gleichzeitig mit mehreren Dosisgrenzwerten ( 33 -36) verglichen und der Betrieb der Anlage ( 1 1 ) nach Massgabe der Ergebnisse des Vergleichs gesteuert wird .

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die sich ergebende Lärmdosis mit einem auf einen bestimmten Zeitraum bezogenen Dosisgrenzwert verglichen wird .

7. Verfahren nach Anspruch 6, dad urch gekennzeichnet, dass die Lärmdosis wieder auf Null gesetzt wird , wenn der zugehörige Zeitraum abgelaufen ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die sich ergebende Lärmdosis mit einem auf Tag bzw. Nacht bezogenen Dosisgrenzwert und/oder mit einem auf die Stunde bezogenen Dosisgrenzwert und/oder mit einem auf die Woche bezogenen Dosisgrenzwert verglichen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosisgrenzwerte durch Messungen der Schallimmission an von der Anlage (11) weiter entfernten Immissionsorten festgelegt sind.

10. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich optisch in Form einer Säule angezeigt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lärm emittierende Anlage eine Schallschutzhalle (11) ist, in welcher Flugzeuge einzeln im Standlauf getestet werden, und dass der Schalldruckpegel im Inneren der Schallschutzhalle (11) aufgenommen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme des Schalldruckpegels mehrere, insbesondere sechs, Mikrofone (M1-M10) um das zu testende Flugzeug herum angeordnet sind, und dass zur Bestimmung der Lärmdosis nur dasjenige der Mikrofone (M1-M10) herangezogen wird, welches den höchsten Schalldruckpegel aufnimmt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zu testende Flugzeug entlang einer Längsmittelachse (38) der Schallschutzhalle (11) angeordnet ist, und dass die Mikrofone (M1-M6) spiegelsymmetrisch zur Längsmittelachse (38) an den parallel zur Längsmittelachse (38) orientierten Seitenwänden (12a,b) der Schallschutzhalle (11), vorzugsweise auf gleicher Höhe über dem Boden, angebracht sind.

14. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage eine Schallschutzhalle (11) umfasst, welche zur Aufnahme von Flugzeugen ausgelegt ist, die in der Schallschutzhalle (11) einem Standlauf- Test unterzogen werden, dass in der Schallschutzhalle Mikrofone (M 1 -M6) zur Aufnahme des beim Standlauf erzeugten Schalldruckpegels angeordnet sind, dass die Mikrofone (M 1 -M6) über zugeordnete Analysatoren (A1 -A6) an eine Auswerteeinheit (26) zur Bestimmung der Lärmdosis angeschlossen sind, und dass die Auswerteeinheit (26) mit einer Anzeigeeinheit (28a) für die Lärmdosis verbunden ist.

15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallschutzhalle (11) eine Längsmittelachse (38) aufweist, entlang welcher das für den Standlauf -Test vorgesehene Flugzeug aufgestellt wird, und dass die Mikrofone (M1-M6) spiegelsymmetrisch zur Längsmittelachse (38) angeordnet sind.

16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallschutzhalle (11) parallel zur Längsmittelachse (38) orientierte Seitenwände (12a,b) aufweist, und dass die Mikrofone (M1-M6) an den Seitenwänden (12a,b), vorzugsweise auf gleicher Höhe über dem Boden, angebracht sind.

17. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallschutzhalle (11) eine Gebäudeautomation (27) zugeordnet ist, und dass die Auswerteeinheit (26) mit der Gebäudeautomation (27) zur Übertragung von Daten verbunden ist.

18. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (26) eine Datenbank (26a) zum Ablegen der aufgenommenen Schallpegel-Werte umfasst. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (28a) in einem Kontrollraum (28) untergebracht ist.

Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (26) mit wenigstens einem Client (29a-c) verbunden ist.

Description:
Verfahren zum Betrieb einer Lärm emittierenden Anlage sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens

TECH N ISCH ES GEBI ET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Lärmschutzes. Sie betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Lärm emittierenden Anlage sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

STAN D DER TECH N I K

Auf großen Flughäfen sind meist auf dem Flughafengelände Werften vorhanden , in denen Flugzeuge verschiedener Art gewartet und gegebenenfalls repariert werden können . Im Rahmen der Wartung und Reparatur solcher Flugzeuge ist es üblich und notwendig, so genannte Triebwerks-Standläufe durchzuführen, bei denen bei stehendem Flugzeug die Triebwerke getestet werden. Innerhalb eines solchen Standlaufes werden die Triebwerke zeitlich abgestuft im Leerlauf, bei Teillast und auch bei Volllast betrieben .

Es versteht sich von selbst, dass bei derartigen Standorten abhängig von der Laststufe der Triebwerke ein erheblicher Lärm erzeugt wird , der sich in der Umgebung des Flughafens ausbreitet und auf mehr oder weniger weit entfernte Wohngebiete trifft. Es werden zwar zunehmend Maßnahmen getroffen , um den bei diesen Standläufen Tag und Nacht emittierten Schall einzudämmen und die Lärmbelästigung der Bevölkerung in den benachbarten Wohngebieten gering zu halten. So werden beispielsweise für Standläufe spezielle Schallschutzhallen errichtet, in welche die Flugzeuge für Standläufe eingestellt werden .

Selbst beim Einsatz einer Schallschutzhalle wird während der Standläufe immer noch Lärm emittiert, der überwacht werden muss, um gesetzlichen Vorschriften zu genügen. So wird beispielsweise in manchen Ländern nach der dort geltenden Lärmschutzverordnung ( LSV) der Lärm von Reparaturwerkstätten , U nterhaltsbetrieben und ähnlichen Betriebsanlagen auf einem Flughafen dem Lärm von Industrie- und Gewerbeanlagen gleichgestellt. Deshalb ist ein Triebwerkstandlauf grundsätzlich auch entsprechend zu beurteilen. Weil diese Beurteilung jedoch dem speziellen Lärmmuster der Triebwerkstandläufe mit seinen hohen Lärmspitzen ( Einzelereig nisse ) insbesondere während der flugbetriebsfreien Zeit nachts nur ungenügend Rechnung trägt, müssen für die Beurteilung der Triebwerkstandläufe zusätzlich noch weitere Beurteilungsmethoden zur Anwendung kommen. H ierbei muss insbesondere die über die Zeit summierte Gesamtbelas- tung nach Art einer Lärmdosis eine wichtige Rolle spielen .

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren und Methoden zur Überwachung von Schallemissionen und -Immissionen bekannt.

Die Druckschrift DE 1 01 38 201 A1 beschreibt ein Verfahren zur Ü berwachung von Schallimmissionen , bei dem für einen Messort laufend Schallpegelwerte ermittelt werden . Aus dem laufend anfallenden Schallpegel wird in aufeinanderfolgenden Intervallen wenigstens einer der beiden im Intervall auftretenden Extremwerte als für die Überwachung relevanter Schallpegelwert ausgewählt. Vorteilhaft wird durch dieses Vorgehen eine Überwachung erleichternde Datenverdichtung bei verhältnismässig geringem Informationsverlust erreicht. Das Verfahren reduziert die Information auf Minimalwerte oder Ma- ximalwerte. Es ist daher für die Ü berwachung einer Lärmdosis nicht geeignet.

Die Druckschrift EP 1 748 1 84 A2 offenbart ein Verfahren zur Steuerung von Lärm eines Windparks, der eine Mehrzahl von Windturbinen umfasst. Die Lärmemissionen der Windturbinen werden in einem Nahfeldbereich überwacht. M ittels einer Transferfunktion wird die Lärmbelastung durch die Windturbinen an einer oder mehreren anderen Stellen im Fernfeldbereich ausserhalb des Windparks bestimmt. Bei Bedarf werden Windturbinen in einem lärmreduzierten Modus betrieben. Auch in diesem Fall spielt die über die Zeit aufsummierte Lärmdosis keine Rolle.

Aus der Druckschrift EP 2 336 737 A2 ist es bekannt, zeitliche Trends von Schallemissionen des Schienenverkehrs zu detektieren . Dazu werden in einem ersten Zeitraum und in einem zweiten Zeitraum der Schallereig nispegel und eine die Anzahl der Schallquellen repräsentierende Grösse mittels Messung bestimmt. Die normierten Schallereignispegel beider Zeiträume werden dann miteinander verglichen .

Die Druckschrift US 2007/02 1 7288 A 1 offenbart ein System und ein Verfahren zur Überwachung von Flughafenlärm, der beim Starten und Landen von Flugzeugen entsteht. Dabei werden Lärmdaten des Flughafens mit entsprechenden Lärmvorschriften für den Flug hafen verglichen und es wird aufgrund des Vergleichs ein Alarm generiert.

Die Druckschrift WO 03 /064853 A 1 beschreibt eine Vorrichtung zum Betrieb von Windkraftanlagen , die eine Einheit zur Steuerung des emittierten Lärms umfasst. Weiterhin sind M ittel vorgesehen, um Parameter zu messen , die für die Berechn ung der Schallausbreitung von der Windkraftanlage zu anderen Orten, an denen der Lärm begrenzt sein soll , benötigt werden . Die Schallemissionen der Anlage werden nach Massgabe der berechneten Schallimmissionen gesteuert.

Die Druckschrift WO 20 1 0/037387 A2 offenbart ein Verfahren zur Ü berwachung der Schallemissionen einer Windkraftanlage. Dazu werden Windgeschwindigkeit und Wind richtung gemessen und auf der Grundlage der Messungen mithilfe eines Modells Vorhersagen für den emittierten Lärm erstellt. Aus diesem Vorhersagen werden die Lärmimmis- sionen an bestimmten entfernten Punkten abgeleitet. Die Windkraftanlage wird so betrieben, dass die Lärmimmissionen vorgegebene Grenzwerte nicht überschreiten .

Die Druckschrift WO 20 1 3 /023660 A 1 betrifft ein Lärmüberwachungssystem für eine Windturbine mit einem M ikrofon, welches aussen am Turbinengehäuse angebracht ist, sowie einem Prozessor und einem Speicher, mit deren H ilfe eine Transferfunktion auf die mit dem M ikrofon aufgenommenen Lärmdaten angewendet wird , um Daten aus auf Lärmimmissionen an entfernten Punkten zu schliessen .

Eine für unregelmässige, über den ganzen Tag verteilte, singuläre Lärmereignisse geeignete Ü berwachungsmethode ist nicht bekannt.

DARSTELLU NG DER ERFIN DU NG

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb einer Lärm emittierenden Anlage, welche über den Tag verteilt zu vorgebbaren Zeiten in Form von sich jeweils über einen gewissen Zeitraum erstreckenden , betrieblich bed ingten Lärmereignissen Lärmschutzbestimmungen unterliegenden Lärm in die U mgebung abg ibt, zu schaffen , mittels dessen entsprechende gesetzliche Vorschriften und Auflagen sicher und einfach eingehalten werden können.

Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens anzugeben

Diese und andere Aufgabe werden durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 1 4 gelöst.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum Betrieb einer Lärm emittierenden Anlage, welche über den Tag verteilt zu vorgebbaren Zeiten in Form von sich jeweils über einen gewissen Zeitraum erstreckenden , betrieblich bedingten Lärmereignissen Lärmschutzbestimmungen unterliegenden Lärm in die U mgebung abgibt, ist dad urch gekennzeichnet, dass mit wenigstens einem Schalldruckaufnehmer in der Lärm emittierenden Anlage fortlaufend der Schalldruckpegel aufgenommen wird, dass mittels der aufgenommenen Werte des Schalldruckpegels detektiert wird , wann und über welchen Zeitraum jeweils ein Lärmereignis auftritt, dass der im jeweiligen Lärmereignis auftretende Schalldruckpegel über die Zeitdauer des Lärmereignisses aufsummiert bzw. aufintegriert wird, dass die aufsummierten bzw. aufintegrierten Schalldruckpegel aufeinanderfolgender Lärmereignisse zu einer Lärmdosis aufsummiert werden, und dass die sich ergebende Lärmdosis fortlaufend mit einem oder mehreren vorgegebenen Dosisgrenzwerten verglichen und der Betrieb der Anlage nach Massgabe der Ergebnisse des Vergleichs gesteuert wird.

Eine Ausgestaltung des Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der fortlaufenden Aufnahme des Schalldruckpegels die Zeit in gleichartige Zeitabschnitte unterteilt wird, dass jedem Zeitabschnitt während der Messung ein zum in diesem Zeitabschnitt aufgenommenen Schalldruckpegel energ ieäquivalenter konstanter Dauerschallpegel zugeordnet wird, und dass ein Schalldruckpegel dann als Lärmereignis gewertet wird , wenn der energ ieäquivalente konstante Dauerschallpegel eine vorgegebene Schwelle überschreitet.

Insbesondere werden zur Aufsummierung bzw. Aufintegration des Schalldruckpegels in einem Lärmereignis die energieäquivalenten konstanten Dauerschallpegel des Lärmereignisses aufsummiert.

Vorzugsweise wird dabei jedem Lärmereignis ein Schallexpositionspegel zugeordnet, der dem Pegel von einer bestimmten Zeitdauer, insbesondere von einer Sekunde Dauer, entspricht, der dieselbe Geräuschenergie enthält wie die Summe der energieäquivalenten konstanten Dauerschallpegel des Lärmereignisses, wobei die Summe der Schallexpositi onspegel aller Lärmereignisse innerhalb eines zu beurteilenden Zeitabschnitts ( Beurtei- lungs- bzw Betrachtungszeit) die Lärmdosis bildet.

Eine andere Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung ist dad urch gekennzeich net, dass die sich ergebende Lärmdosis gleichzeitig mit mehreren Dosisgrenzwerten verglichen und der Betrieb der Anlage nach Massgabe der Ergebnisse des Vergleichs gesteuert wird.

Insbesondere wird dabei die sich ergebende Lärmdosis mit einem auf einen bestimmten Zeitraum bezogenen Dosisgrenzwert verglichen .

Bevorzugt wird dabei die Lärmdosis wieder auf Null gesetzt, wenn der zugehörige Zeitraum abgelaufen ist.

Bevorzugt wird dabei die sich ergebende Lärmdosis mit einem auf Tag bzw. Nacht bezogenen Dosisgrenzwert und/oder mit einem auf die Stunde bezogenen Dosisgrenzwert und/oder mit einem auf die Woche bezogenen Dosisgrenzwert verglichen .

Insbesondere sind die Dosisgrenzwerte durch Messungen der Schallimmission an von der Anlage weiter entfernten Immissionsorten festgelegt.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich optisch in Form einer Säule angezeigt wird .

Eine noch andere Ausgestaltung des Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lärm emittierende Anlage eine Schallschutzhalle ist, in welcher Flug - zeuge einzeln im Standlauf getestet werden, und dass der Schalldruckpegel im Inneren der Schallschutzhalle aufgenommen wird .

Insbesondere sind zur Aufnahme des Schalldruckpegels mehrere, insbesondere sechs, M ikrofone um das zu testende Flugzeug herum angeordnet, wobei zur Bestimmung der Lärmdosis nur dasjenige der M ikrofone herangezogen wird , welches den höchsten Schalldruckpegel aufnimmt.

Insbesondere ist das zu testende Flugzeug entlang einer Längsmittelachse der Schall schutzhalle angeord net, wobei die M ikrofone spiegelsymmetrisch zur Längsmittelachse an den parallel zur Längsmittelachse orientierten Seitenwänden der Schallschutzhalle, vorzugsweise auf gleicher Höhe über dem Boden, angebracht sind .

Die erfind ungsgemässe Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist dad urch gekennzeichnet, dass die Anlage eine Schallschutzhalle umfasst, welche zur Aufnahme von Flugzeugen ausgelegt ist, die in der Schallschutzhalle einem Standlauf- Test unterzogen werden, dass in der Schallschutzhalle M ikrofone zur Aufnahme des beim Standlauf erzeugten Schalldruckpegels angeordnet sind, dass die M ikrofone über zugeordnete Analysatoren an eine Auswerteeinheit zur Bestimmung der Lärmdosis angeschlossen sind , und dass die Auswerteeinheit mit einer Anzeigeeinheit für die Lärmdosis verbunden ist.

Insbesondere weist die Schallschutzhalle eine Längsmittelachse auf, entlang welcher das für den Stand lauf -Test vorgesehene Flugzeug aufgestellt wird, wobei die M ikrofone spiegelsymmetrisch zur Längsmittelachse angeord net sind . Insbesondere weist die Schallschutzhalle parallel zur Längsmittelachse orientierte Seiten wände auf, wobei die M ikrofone an den Seitenwänden , vorzugsweise auf gleicher Höhe über dem Boden , angebracht sind .

Eine Ausgestaltung der erfind ungsgemässen Anlage ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schallschutzhalle eine Gebäudeautomation zugeordnet ist, und dass die Auswerteeinheit mit der Gebäudeautomation zur Ü bertragung von Daten verbunden ist.

Eine andere Ausgestaltung der erfind ungsgemässen Anlage ist dad urch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit eine Datenbank zum Ablegen der aufgenommenen Schallpegel - Werte umfasst.

Eine weitere Ausgestaltung der erfind ungsgemässen Anlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit in einem Kontrollraum untergebracht ist.

Eine wieder andere Ausgestaltung der erfind ungsgemässen Anlage ist dadurch gekenn zeichnet, dass die Auswerteeinheit mit wenigstens einem Client verbunden ist.

KU RZE ERLÄUTERU NG DER FIG U REN

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen :

Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht schräg von oben eine beispielhafte Schallschutzhalle auf einem Flug hafengelände mit geöffneten Torflügeln und einem vor der Halle stehenden Flugzeug ; Fig. 2 eine beispielhafte schematische Zuordnung zwischen der Schallschutzhalle aus Fig. 1 und in der Nähe liegenden Wohngebieten ;

Fig. 3 in der Draufsicht von oben die Konfiguration der Schallschutzhalle aus Fig . 1 mit verschiedenen übereinander eingezeichneten Flugzeugtypen innerhalb der Schallschutzhalle;

Fig. 4 die Schallschutzhalle aus Fig. 3 in der Ansicht von vorne;

Fig. 5 eine beispielhafte Messkurve eines in der Schallschutzhalle aufgenommenen

Schalldruckpegels in Abhäng igkeit von der Zeit mit dem zugeordneten energieäquivalenten Dauerschallpegeln pro Zeiteinheit ( LAeq );

Fig. 6 eine Messkurve mit LAeq-Werten über der Zeit, in der ein durch einen Flugzeug -Standlauf verursachtes Lärmereignis auftritt;

Fig. 7 eine beispielhafte Konfiguration der Mess- und Auswerteanordnung für die

Überwachung der Lärmdosis gemäß der Erfindung; und

Fig. 8 eine beispielhafte Anzeige in Form vertikaler Balken der gemäß der Erfindung gemessenen Lärmdosis-Werte in Relation zu bestimmten zeitabhängigen Dosis-Grenzwerten.

WEG E ZU R AUSFÜ H RU NG DER ERFI N DU NG

In Fig . 1 ist in einer perspektivischen Ansicht schräg von oben eine beispielhafte Schallschutzhalle (SSH ) 1 1 auf dem Gelände eines Flug hafens 1 0 dargestellt. Die Schallschutzhalle 1 1 hat Seitenwände 1 2 ( 1 2a, b in Fig. 3 ) , die als Schallschutzwände ausgelegt sind. eine für die Ableitung der Triebwerksabgase ausgelegte Rückseite 1 3 , ein Dach 1 4 und an der Vorderseite zwei zur Seite ausschwenkbare Torflügel 1 5 und 1 6, die in der Fig. 1 im ausgeschwenkten ( und abgeschwächt im geschlossenen ) Zustand dargestellt sind . Die Torflügel 1 5 und 1 6 bestehen aus gekrümmten Lamellen , die einerseits ausreichend Luft für die Triebwerke einlassen , andererseits aber den entstehenden Schall am direkten Austritt aus der Halle hindern . Vor der SSH 1 1 steht ein beispielhaftes grosses, zweistrah liges Flugzeug 1 7 mit seinen zwei Triebwerken 1 8 und 1 9, dass von einem Schleppfahrzeug rückwärts in die geöffnete SSH eingeschoben werden soll.

In der SSH 1 1 werden das oder die Triebwerke eines solchen Flugzeugs 1 7 durch einen Triebwerks-Standlauf getestet, in dem die Triebwerke 1 8 und 1 9 bei stehendem Flugzeug im Leerlauf, im Teillastbetrieb und im Volllastbetrieb betrieben werden. Die Position des zu testenden Flugzeugs in der SS H 1 1 wird aus den Fig . 3 und 4 deutlich. H ier sind der Einfachheit halber unterschiedliche Flugzeugtypen vom kleinen zweistrahligen Passagierflugzeug bis zu einem grossen Airbus A380 übereinander eingezeichnet. Das Flug zeug 1 7 ist jeweils mit seinem Rumpf in der Längsmittelachse 38 der SS H 1 1 positioniert.

Für die akustische Ü berwachung der Triebwerk-Standläufe können in der Halle an verschiedenen Stellen Messmikrofone M 1 -M 1 0 installiert sein . Gemessen wird der Schalldruckpegel. Aus den erfassten Messg rössen soll die Lärmdosis ermittelt und in einem „Dosimeter" in , Echtzeit' dargestellt werden. Die Anzeige erfolgt dann an verschiedenen Stellen für entsprechende Zuständigkeitsbereiche. Zudem können die vom Techniker eingegebenen Standlaufdaten mit den gemessenen Lärmereignissen der durchgeführten Standläufe verknüpft und statistisch ausgewertet werden .

Aus den Messwerten muss die für die Anwohner in den angrenzenden Wohngebieten ( 20, 2 1 in Fig. 2 ) relevante Lärmdosis ermittelt werden können. Die Anzahl und die An- Ordnung der Mikrofone sind deshalb von Bedeutung. Die ganze Messkette muss regelmässig überprüft werden. Für einen reibungslosen täglichen Betrieb ist zudem der Unterhalt der Messanlage wesentlich. Die Empfindlichkeit und die Zugänglichkeit der Anlageteile sind deshalb ebenso in die Beurteilung mit einzubeziehen. Es sind dabei folgende Messanordnungen denkbar:

• Ein Mikrofon an einer Seitenwand 12a, b, z.B.2m über dem Boden (eines der Mikrofone M1-M6 in Fig. 3). Vorteile sind ein einfacher Aufbau (nur 1 Mikrofon) und gute Zugänglichkeit und dadurch eine vereinfachte Wartung des Mikrofons. Es wird allerdings nur ein einziger von der Entfernung der Triebwerke abhängiger Schallpegel ermittelt. Für die Berechnung der Schalldosis ergeben sich dadurch Unsicherheiten.

• Zwei oder mehrere Mikrofone an gegenüberliegenden Seitenwänden 12a,b (Mikrofone M1-M6 in Fig. 3). Vorteil ist auch hier eine gute Zugänglichkeit und dadurch eine vereinfachte Wartung der Mikrofone. Analyse- und Berechnungsaufwand sind allerdings grösser als bei nur einem Mikrofon.

• Ein Mikrofon an der Decke (eines der Mikrofone M7-M 10 in Fig.3 und 4). Vorteile sind ein einfacher Aufbau und fehlende Gefahr einer Abschirmung des Mikrofons durch irgendwelches Material. Ungünstig ist ein aufwändiger Zugang für die Wartung des Mikrofons an der Decke. Nur ein Mikrofon ist für die Berechnung der zulässigen Dosis weniger geeignet und mit Ungenauigkeiten verbunden.

• Vier Mikrofone bündig in der Akustikdecke (Mikrofone M7-M10 in Fig.3 und 4).

Die Vorteile der maximale Schalldruckpegel unabhängig von der Lage des laufenden Triebwerks erfasst werden kann, und dass es keine Abschirmung durch ir- gendwelches Material gibt. Ungünstig ist auch hier wieder ein aufwändiger Zugang für die Wartung des M ikrofons an der Decke. Ausserdem ist der Analyseaufwand/Berechnungsaufwand grösser als bei nur einem M ikrofon .

Besonders vorteilhaft für die Praxis ist die Anordnung von je drei M ikrofonen M 1 -M 3 und M4-M 6 an den Seitenwänden 1 2a, b der SSH 1 1 (siehe Fig. 3 und 4) . Bei der Montage der M ikrofone an der Seitenwand 1 2a,b wird die optimale Position anhand der Schal- lausbreitungs-Charakteristik der Triebwerke für unterschiedliche Flugzeugtypen abgeschätzt. Die optimale Position ist dort, wo bei einem Volllast-Standlauf der höchste Schalldruckpegel gemessen wird . Es kommen deshalb lediglich Positionen an den Seiten wänden in Frage.

Es zeigt sich, dass für Jets mit Triebwerkanordnung unter den Tragflächen im Bereich zwischen 1 1 0° und 1 30° bzw. 230° und 250° bezogen auf die Flugzeugachse und den Referenzpunkt 24 („Noise Reference Point") die optimale Position wäre, um den maximalen Schalldruckpegel [d B(A)] zu erfassen . Für Jets mit Hecktriebwerken ist der optimale Bereich zwischen 1 30° und 1 40° bzw. 220° und 230° und für Propellerflugzeuge zwischen 80° und 90° bzw. 270° und 280°.

Unter Berücksichtigung der oben erwähnten Kriterien werden die M ikrofone vorzugsweise an den Seitenwänden angebracht, wie in Fig. 3 wiedergegeben. Um die maximalen Schalldruckpegel der verschiedenen Flugzeugtypen möglichst gleichmässig erfassen zu können, ist es vorteilhaft, wenn seitlich je drei M ikrofone M 1 -M 3 und M4-M 6 auf einer Höhe von 1 ,5m bis 2m über dem Boden platziert werden

Jedes M ikrofon M 1 - M 6 wird dabei auf einem freistehenden Mast montiert, welcher auf dem Wandsockel am Boden befestigt ist. Die M ikrofone M 1 -M 6 haben vorzugsweise jeweils denselben Wandabstand von ca. 1 0 bis 20cm. Als Schutz vor der Verschmutzung wird ein Windschirm montiert, welcher praktisch ohne Aufwand ausgetauscht werden kann.

Gemäss Fig. 7 bilden die M ikrofone M 1 -M 6 jeweils mit einem zugeordneten Analysator A1 -A6 ein Messgerät, das an eine Auswerteeinheit 26 angeschlossen ist, die mit einer Datenbank 26a zusammenarbeitet. Die sechs Messgeräte ( M ikrofone M 1 -M 6 plus Analysatoren A 1 -A6) zeichnen permanent den momentanen Schalldruckpegel auf. Als Messgeräte können beispielsweise Analysatoren vom Typ 2250 mit Standardmikrofon vom Typ 41 89 der Firma Brüel & Kjaer eingesetzt werden . Die Messung erfolgt bei- spielsweise mit einer Zeitkonstante„Fast" (0, 1 25s) sowie einem Frequenzfilter A. U m die Beurteilungsgrössen zu berechnen, werden pro M inute folgende Messwerte resp. Mess- grössen vom Messgerät abgeholt und auf der Datenbank 26a zwischengespeichert:

• Messgerätenummer. Die Seriennummer des Messgerätes und des Mikrofons sind in der Gerätesoftware gespeichert. · Zeitstempel . Das Messgerät liefert Datum und U hrzeit vom Zeitpunkt der Abfrage.

• Messzeit. Die Messdauer wird in Sekunden geliefert.

• LAeq -Werte. LAeq ist der A-bewertete, energ ieäquivalente Dauerschallpegel ( M ittelungspegel ) über die Messzeit.

Das Messgerät wird beispielsweise so eingestellt, dass alle 60 Sekunden der LAeq be- rechnet wird (siehe Fig. 5 ). Von der Auswerteeinheit 26 wird damit im 60-Sekunden - Takt von allen sechs Messgeräten je ein LAeq abgeholt, der dem 1 min- LAeq entspricht, in Fig. 6 ist eine beispielhafte Abfolge von 1 min- LAeq-Werten eines Messgerätes über der Zeit T wiedergegeben. Für die Auswertung werden die Messwerte desjenigen Messgerätes herangezogen , die am grössten sind .

Die gemessene Lärmdosis muss in einer Anzeige ( Balken - bzw. Säuleng rafik) mit der zulässigen Dosis verglichen werden können, damit auf einen Blick erfasst werden kann , ob die festgelegten Grenzen (zulässige Lärmdosis) eingehalten wird.

Innerhalb der Schallschutzhalle wird ein Standlaufereignis ( Lärmereignis 25 ) mit H ilfe einer Messschwelle (Schwellenwert SW in Fig,.6) und einer minimalen Zeitdauer der Überschreitung detektiert. Sobald der momentan gemessene Pegel ( LAF in Fig . 5 oder LAeq in Fig . 6) die Messschwelle SW während mehr als der definierten minimalen Zeitdauer überschreitet, werden die Lärmpegel als Standlauflärm ( Lärmereignis 25 ) klassifiziert und aufsummiert ( in Fig . 6 sind mehrere solche Lärmereignisse 25 markiert). Die aufsummierte Lärmenergie pro Betrachtungszeitrum entspricht der gesuchten Schalldosis.

M it den ausgewählten und abgespeicherten Datensätzen werden also Lärmereignisse 25 gebildet. Sobald der LAeq-Wert für eine minimale Zeitdauer die Pegelschwelle SW überschreitet, wird der Wert als Standlauflärm deklariert. Sobald der Wert SW unterschritten wird oder eine der vordefinierten Beurteilungszeiten überschritten ist, wird das Lärmereignis 25 abgeschlossen .

Von jedem Standlaufereignis ( Lärmereignis 25 ) wird der Schallexpositionspegel SEL durch (energetische) Addition der kurzzeitigen 1 min -LAeq -Werte berechnet und gespeichert. Der Schallexpositionspegel SEL [in d B(A)] ist dabei die Energie des gesamten Lärmereignisses 25, auf eine Sekunde bezogen. Die relevante Schalldosis innerhalb der gesetzlich vorgeschriebenen Beurteilungszeit wird ermittelt, indem die Schallexpositionspegel SEL der Standläufe bzw. der damit verknüpften Lärmereignisse 25 innerhalb der Beurteilungszeit summiert werden.

Diese so gemessene Schalldosis wird nun mit der zulässigen Dosis (Dosisgrenzwerten) verglichen. Der Vergleich wird in einer Anzeigeeinheit 28a im Kontrollraum 28 optisch in drei nebeneinander angeordneten Säulen (vorzugsweise farbig) dargestellt (30, 31 und 32 in Fig.8). Der Vergleich bzw. die zugehörigen Daten können auch an angeschlossene Clients 29a-c (Lärmmanagement, Anwohnerschutz etc.) übertragen werden.

In Fig.8 zeigen die vertikalen Blockpfeile jeweils die aufsummierte (gemessene) Schalldosis an. Mit einer Hintergrundfarbe in den Säulen (entsprechend den Dosisbereichen 33- 36 in Fig.8) wird der Anteil der aufsummierten Dosis zur zulässigen Schalldosis markiert. Grün (Dosisbereich 36) bedeutet unter 50%, Gelb (Dosisbereich 35) unter 80%, Orange (Dosisbereich 34) unter 100% und Rot (Dosisbereich 33) über 100% der zulässigen Dosis gemäss Vereinbarung.

In der linken der drei Säulen (Stundenlimite-Anzeige 30) wird die Schallenergie dargestellt, welche innerhalb der zu beurteilenden Nachtstunde (z.B.22-23 Uhr)anfällt. Nach Ablauf der entsprechenden Nachtstunde wird der davor aufsummierte Wert (Blockpfeil) wieder auf Null gesetzt.

In der mittleren der drei Säulen (Tag/Nachtlimite-Anzeige 31) wird die Schallenergie (Dosis) aller Standläufe dargestellt, welche in der Zeit zwischen 07 Uhr und 19 Uhr (Tag) bzw. zwischen 19 Uhr und 07 Uhr (Nacht) aufsummiert werden. Der Wert (Blockpfeil) wird nach Ablauf des entsprechenden Tages/Nacht ebenfalls wieder auf Null gesetzt.

Mit der rechten der drei Säulen (Wochenlimite-Anzeige 32) wird die aufsummierte Schallenergie aller Standläufe dargestellt, welche innerhalb der aktuellen Woche von Montag bis Sonntag zwischen 1 9 Uhr und 07 Uhr stattfinden . Diese Säule ( Blockpfeil) wird jeweils am Montagmorgen um 07:00:00 U hr wieder auf Null gesetzt.

Die Säule, die zuerst die maximal zulässige Dosis von 1 00% erreicht hat, ist limitierend , d. h., Standläufe dürfen dann nicht mehr durchgeführt werden.

Die Dosisgrenzwerte können theoretisch auf der Grundlage der Gelände- und/oder Wetter-bedingten Schallausbreitung vom Referenzpunkt 24 aus zu festgelegten Immissionsmesspunkten 22 und 23 in den benachbarten Wohngebieten 20 und 2 1 mit geeigneten Computerprogrammen berechnet werden ( Fig. 2 ). Darüber hinaus muss jedoch eine Kalibrierung stattfinden , die auf tatsächlich an den Immissionsmesspunkten 22 und 23 gemessenen Schalldruckwerten basiert.

Bezugszeichenliste

10 Flughafen

11 Schallschutzhalle (SSH)

12, 12a, b Seitenwand

13 Rückseite

14 Dach

15,16 Torflügel

17 Flugzeug

18,19 Triebwerk

20,21 Wohngebiet

22,23 Immissionsmesspunkt

24 Referenzpunkt

25 Lärmereignis

26 Auswerteeinheit

26a Datenbank

27 Gebäudeautomation

28 Kontrollraum

28a Anzeigeeinheit

29a-c Client

30 Stundenlimite-Anzeige

31 Tag/Nachtlimite-Anzeige

32 Wochenlimite-Anzeige

33-35 Dosisbereich

37 Dosimeter

38 Längsmittelachse

A1-A6 Analysator

M1-M10 Mikrofon

SEL Schallexpositionspegel