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Grundlagen der Verkehrsplanung > E - Umweltwirkungen, Modellierung > Flashcards

E - Umweltwirkungen, Modellierung Flashcards

1
Q

Definition Lärm

A
  • Lärm ist Schall, der stört.
  • “unerwünschter Hörschall; Hörschall, der zu Störungen, Belästigungen, Beeinträchtigungen oder Schäden führen kann”
  • Lärm hat immer eine subjektive Komponente
  • Notwendig für Verständnis und Beschreibung sind naturwissenschaftliche Kenntnisse sowie Wissen zur Wahrnehmung von Schall.
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2
Q

Schall

A
  • physikalischer Begriff für mechanische Schwingungen in einem elastischen Medium
  • Quelle für Lärm
  • Schalldruck p (in Pa)
    Wechseldruck, durch Schallwelle erzeugt
  • Schallenergie W (Joule J)
    in einem Schallfeld oder einem Schallereignis enthaltene Energie. Angegeben als (Schallenergie)Pegel in logarithmischer Größe (dB)
  • Schallleistung P (Watt W)
    bezeichnet die pro Zeiteinheit von einer Schallquelle abgegebene Schallenergie, aus dem Schalldruck und der Fläche berechnet, angegeben in logarithmischer Größe als Schallleistungspegel.
  • Schallintensität I (in W/m2)
    Schallenergie, die in der Sekunde senkrecht durch eine Fläche von 1 m2 strömt
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3
Q

Ruhe

A

Angenehmer Schall, die Abwesenheit von Schall existiert praktisch nicht

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4
Q

Ton

A

reines Sinussignal, eine Frequenz

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5
Q

Klang

A

Einzeltöne im ganzzahligen Verhältnis zu einer Grundfrequenz

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6
Q

Geräusch

A

regellos schwankendes Schalldrucksignal mit nahezu lückenlosem Spektrum

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7
Q

Wichtige Lärmwirkungen

A
  • Belästigung, Produktivitätsverluste
  • Gesundheitliche Folgen, Herzkreislauferkrankungen
  • Reduktion der Aufenthaltsqualität, erfassbar in Immobilienpreisen
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8
Q

Einflussfaktoren für die Lärmbelästigung

A
  • Charakteristika Lärmemission
    • Schalldruck, -energie, -leistung, -intensität
    • Dauer
    • Häufigkeit
    • Tageszeit
    • Schallfrequenz
      ​
  • Persönliche Situation der Betroffenen
    • Gesundheit (psychisch, physisch)
    • Aktuell ausgeübte Aktivität
    • Gewöhnung
    • Einstellung zur Schallquelle
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9
Q

Grundprinzipien zur Berechnung des Schallpegels

A
  • Die Hörschwelle eines gesunden Menschen mittleren Alters dient als Bezugswert.
  • Der Schallpegel L wird als dekadischer Logarithmus der Quotienten aus physikalischer Einheit und Bezugsgröße bereichnet.
  • Energiegrößen verhalten sich proportional zur Energie,
    z. B. Schalleistung, Schallintensität
  • Der berechnete Schallpegel L ist dimensionslos. Er wird in Bel angegeben.
  • Physikalisch ausgedrückt ist der Schallpegel ein logarithmisches Maß für das Verhältnis zwischen dem gemessenen Schalldruck und einem Bezugsschalldruck.
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10
Q

Motivation zur Berechnung des Schallpegels

A

Physikalische Einheiten des Schalls sind unpraktisch für die Berechnung, Messung und Bewertung von Lärm, weil:

  • die Werte eine hohe Spannweite haben
  • das menschliche Ohr sensitiv für relative, nicht für absolute Druckänderungen ist
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11
Q

Subjektive Wahrnehmung von Pegeländerungen

A

Wahrnehmung von Pegeländerungen:

1 dB: kaum wahrnehmbar

3 dB: deutlich wahrnehmbar

10 dB: Wahrnehmung als doppelt/halb so laut wie Vergleichspegel

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12
Q

Typische Lärmpegel

A

Extreme Ruhe:
0 - 20 dB

Normale Unterhaltung:
40 - 55 dB

PKW-Verkehr:
70 - 85 dB

LKW-Verkehr:
80 - 90 dB

Diskotheken:
90 - 105 dB

ab ca. 120 dB –> Gehörschäden

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13
Q

Grundprinzipien der Lärmminderung

A
  • Die Reduktion von Verkehrsmengen hat höchste Priorität, für deutliche Lärmminderung ist große Reduzierung erforderlich:
      • 50% Verkehrsmenge = minus 3 dB
        ​
  • Einbeziehung von Belangen des Lärmschutzes in frühen Planungsphasen
  • Schwerverkehr als Hauptquelle im Fokus von Maßnahmen
  • Große Potenziale in der Technologie sowie der Planung
  • Regulatorische Maßnahmen wie Grenzwerte oder Labelling von Reifen
  • Nutzung von Synergien durch Integration von Maßnahmen der Lärmminderung mit Maßnahmen aus anderen Bereichen
    z.B. Infrastrukturmanagment
  • Schutz ruhiger Gebiete
  • Lernen von guten Beispielen
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14
Q

Strategien zur Lärmminderung

A
  • Engineering
    Technologie, Planung (z.B. Fahrzeug, Infrastruktur)
  • Enforcement
    Ordnungsrecht (z.B. Grenzwerte, Fahrverbote)
  • Economy
    Anreize, preisliche Maßnahmen
  • Education
    Information, Beteiligung
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15
Q

Minderungspotenziale

A
  • Fahrzeuge (bis 2025) -2..3 dB (A)
  • Verkehrsberuhigung 30 km/h -2..3 dB (A)
  • Gleichmäßige Fahrweise -0..3 dB (A)
  • Fahrverbote Schwerverkehr -1..3 dB (A)
  • Reduktion Verkehrsmengen
    20% -1 dB (A), 50% -3 dB (A), 90% -10 dB (A)
  • Änderung Modal Split in Richtung Umweltverbund
    -? dB(A) (Kurvenquietschen Trams)
  • Straßenraumgestaltung -1..2 dB (A)
  • Lärmschutzwände +3..-15 dB (A)
  • Gebäude als Lärmschutz -..20 dB (A)
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16
Q

Anteil Treibhausgasemissionen Verkehrssektor

A

Der Verkehrssektor gehört mit ca. einem Drittel der gesamtgesellschaftlichen Energieverbräuche bzw. Treibhausgasemissionen zu den wichtigsten Energieverbrauchern und Treibhausgasemittenten.

17
Q

Ermittlung CO2-Emissionen auf Basis Kraftstoffverbrauch

A

Kohlenstoff C wird im Verbrennungsprozess zu Kohlendioxid CO2 oxidiert:

C + ?O2? = CO?2

Eine Einheit Kohlenstoff C im Kraftstoff (Benzin, Diesel) wird bei der Oxidation zusammen mit einer Einheit Sauerstoff O2 zu einer Einheit CO2.

Es ergeben sich Kohlendioxidemissionen von ca. 2,4 Kilogramm CO2 je verbranntem Liter Benzin bzw. ca. 2,6 Kilogramm CO2 je verbranntem Liter Diesel.

18
Q

Maßnahmen zur Minderung von Luftschadstoffemissionen

A
  • Verkehrsvermeidung, -verlagerung, verträgliche Abwicklung
  • Senkung spezifischer Krafstoffverbrauch, Anteil Schadstoff im Kraftstoff
  • Verstetigung Verkehrsfluss, Verminderung Kaltstartanteil
  • Senkung Fahrtanteile mit hoher Last
    z. B. durch Geschwindigkeitsreduktion
  • Fahrverbote
    z. B. für alte Fahrzeuge oder Schwerverkehr in sensiblen Gebieten
  • Abgasnachbehandlungssysteme
19
Q

Wichtige Luftschadstoffe

A
  • Partikel
  • Stickoxide (NOx und NO2)
  • Benzol
  • Kohlenwasserstoffe (HC)
  • Schwefeldioxid (SO2)
20
Q

Wirkungen auf die menschliche Gesundheit

Humantoxizität

A
  • Alle für den Menschen giftige Stoffe, beschreibt die relative toxische Wirkung (Potenz) der jeweiligen Stoffe
  • Bezugsgröße ist ein Schwellwert, unterhalb dessen die Konzentration der Stoffe als unbedenklich gilt
  • Konkrete Indikatoren in Ökobilanzen
  • Besondere Bedeutung für Humantoxizität:
    NO2, Partikel, Benzol, Ozon als sekundäre Emission, Emissionen aus Schwermetallen, Quecksilber oder Blei aus Herstellung und Recycling der Batterien relevant
21
Q

Eutrophierung

A
  • Überdüngung von Lebensräumen (Böden, Fließgewässern, Seen, Meere) durch natürliche oder künstliche Nährstoffe
  • Folge eines vermehrten Eintrags algen- und pflanzenverfügbarer Nährstoffe (vor allem Phosphor- und Stickstoffverbindungen, auch NH3)
  • Wirkungen Eutrophierung von Böden:
    Änderung Nährstoffangebot, problematisch für Pflanzen, die auf Magerstandorte angewiesen sind (werden von nährstoffliebenden (nitrophilen) Arten verdrängt)
  • Hauptquelle aus Verkehr:
    Stickoxide
22
Q

Versauerung

A
  • Absenkung des pH-Wertes auf ein für ein Ökosystem (terrestrisch, aquatisch) schädliches Niveau
  • Operationalisierung über Säurebildungspotenzial:
    Potenzial von Stoffen, zur Versauerung beizutragen, Angabe in SO2-Äquivalenten
  • Vor allem relevant für Säurebildung:
    NO2, SO2
  • Wirkungen:
    Nährstoffe werden in versauerten Böden schneller aufgeschlossen und ausgewaschen –> Fehlversorgung von Pflanzen mit Nährstoffen, Störung Wasserhaushalt; direkte Schäden an Pflanzen durch versauernde Schadstoffe
23
Q

Wichtige Wirkungskategorien Flächeninanspruchnahme

A

Flächeninanspruchnahme:
Wie viel Fläche wird durch verkehrliche Nutzung beansprucht?

Versiegelung:
In welchem Maße ist der Boden der in Anspruch genommenen Fläche von der Atmosphäre abgeschlossen, bspw. durch Bedeckung mit Asphalt oder Verdichtung des Bodens?

Trennwirkung:
Welche trennenden Wirkungen haben Verkehrswege für wen?

Zerschneidung:
In welchem Maß ist ein Gebiet zerschnitten durch Verkehrswege?

24
Q

Einflussgrößen der Verkehrsnachfrage

A
  • Bevölkerungsstruktur und soziodemografische Faktoren:
    z.B. Bevölkerungszahl, Altersstruktur, Haushaltsgrößen, Verkehrsmittelverfügbarkeit
  • Siedlungsstruktur und Wohnlage:
    Entfernung Wohung - Arbeit, Wohnung - Schule, Wohung - Einkaufen, etc.
  • Verkehrsangebot, Verkehrsmittelgeschwindigkeit (Tür - Tür), Beförderungskosten
  • Wirtschaftsstruktur:
    z.B. Wirtschaftssektoren, Standorte, Erwerbstätigkeit
  • Gesellschaftliches Wertsystem, verkehrspolitische Einflüsse
  • Telekommunikation
    Substitution, Induktion, Raumverteilung
25
Q

Typische Anwendungen für Verkehrsplanungsmodelle

A

Verkehrsanalyse:
Modellierung von Verkehrsbelastungen und daraus resultierenden Wirkungen im Status quo

Verkehrsprognose:
ex-ante Modellierung von Verkehrsbelastungen und daraus resultierenden Wirkungen für die zu untersuchenden Planfälle

Evaluation von Maßnahmen:
Beurteilung der Effektivität und Wirtschaftlichkeit von Maßnahmen im Voraus (ex-ante) und im Nachgang zur Umsetzung von Maßnahmen (ex- post)

26
Q

Modellstufen der Verkehrsnachfragemodellierung

A
  • Verkehrserzeugungsmodelle
  • Verkehrszielwahl- oder Verkehrsverteilungsmodelle
  • Verkehrsmittelwahl- oder Verkehrsaufteilungsmodelle
  • Routenwahl- oder Umlegungsmodelle
27
Q

Verkehrserzeugungsmodelle

A

Verkehrserzeugungsmodelle bestimmen die Zahl der
Ortsveränderungen, die von den Bewohnern des
Untersuchungsgebietes in einem Zeitraum durchgeführt werden.

Ergebnis dieses Teilmodells sind die erzeugten und angezogenen
Ortsveränderungen ggf. unterschieden nach Wegezweck für jede
Verkehrszelle i.

Produzierter Verkehr an der Quellzelle i:
qi

Angezogener Verkehr an der Zielzelle j:
zj

28
Q

Verkehrszielwahl- oder Verkehrsverteilungsmodelle

A

Verkehrszielwahl- oder Verkehrsverteilungsmodelle ermitteln die
Quellen i und die Ziele j der Ortsveränderungen und somit die
Verkehrsströme fij zwischen den Verkehrszellen.

Ortsveränderung von Zelle i nach Zelle j:
fij

29
Q

Verkehrsmittelwahl- oder Verkehrsaufteilungsmodelle

A

Verkehrsmittelwahl- oder Verkehrsaufteilungsmodelle bilden die Wahl des Verkehrsmittels m für die einzelnen Ortsveränderungen nach.

Ortsveränderung von Zelle i nach Zelle j mit Modus m:
fijm

30
Q

Routenwahl- oder Umlegungsmodelle

A

Routenwahl- oder Umlegungsmodelle ermitteln die Routen r im Verkehrsnetz und verteilen die Nachfrage auf die Routen und damit auf die Netzelemente (Strecken, Knoten) s im Verkehrsnetz.

Ortsveränderung von Zelle i nach Zelle j mit Modus m auf Route r:
fijmr

31
Q

Vier-Stufen-Algorithmus

A
  • Erzeugung
  • Zielwahl
  • Verkehrsmittelwahl
  • Routenwahl
32
Q

Belastungsplan

A

Am Ende der Modellkette der Verkehrsnachfragemodellierung sind die elementaren Verkehrsströme fijmr bekannt. Werden die elementaren Verkehrsströme, deren Routen r ein bestimmtes Netzelement s enthalten, aggregiert, so erhält man die Verkehrsstärke (Verkehrsbelastung) qs dieses Netzelementes für alle Verkehrsmodi.

Das Ergebnis wird dann häufig als Belastungsplan dargestellt. Die Strichbreite repräsentiert dabei die Verkehrsbelastung der einzelnen Strecken, angegeben in Kfz pro Tag.

Grundlagen der Verkehrsplanung (5 decks)

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