Lärm im Rahmen von Prognosen hörbar machen (HEAR)

Im KMU-Projekt HEAR (Lärm im Rahmen von Prognosen hörbar machen) entwickelt die Wölfel Engineering GmbH + Co. KG ein Verfahren, mit dem schon im Planungsprozess die Auswirkungen von (Um-)Baumaßnahmen auf die Geräuschkulisse hörbar gemacht werden. Dadurch können alle Personen, die am Bauprozess beteiligt sind oder von Lärm betroffen sein könnten, frühzeitig über Problemlösungen diskutieren, ohne über spezifische Kenntnisse im Lärmschutz zu verfügen. Projektleiter ist Dr. Andreas Nuber.

Herausforderung 

Die Belastung durch Lärm ist ein Problem, das gerade im städtischen Umfeld zunimmt. Eine objektive Beurteilung von Lärm ist schwierig, da Menschen ihn sehr unterschiedlich wahrnehmen. Zudem kann man oft erst nach Abschluss von Modernisierungs- oder Baumaßnahmen endgültig beurteilen, wie sich die Geräuschkulisse verändert hat. Dabei wäre es vorteilhaft, wenn die Auswirkungen von Baumaßnahmen auf die Akustik bereits beim Planen realistisch abgeschätzt werden könnten. Das künstliche Hörbarmachen einer akustischen Situation nennt man Auralisation. In der Raum- und Bauakustik gehören entsprechende Verfahren zum Stand der Technik. Sie eignen sich aber nicht zur Prognose von Lärm, denn dafür sind Modelle erforderlich, die von einer großen räumlichen Ausdehnung sowie von vielen beweglichen und weit ausgedehnten Lärmquellen ausgehen. Für eine Lärmprognose im städtischen Umfeld müsste eine neue Methodik entwickelt werden, die eine realistische Auralisation komplexer Lärmsituationen möglich macht.

Ziele und Vorgehen 

Ziel des Projektes HEAR ist es, mit Methoden der digitalen Signalverarbeitung, einer Audio-Datenbank von Lärmquellen und mit Lärmberechnungssoftware einen Algorithmus für die realistische Auralisation komplexer Lärmsituationen zu entwickeln. Angestrebt wird eine Lösung mit handhabbarer Rechenzeit, die auch den zeitlichen Aspekt des Lärms abbildet – etwa vorbeifahrende Fahrzeuge. Dazu wird im ersten Schritt mit hochwertiger Aufnahmetechnik eine Audio-Datenbank mit typischen Lärmquellen erstellt. Im zweiten Schritt wird ein Algorithmus entwickelt, der auf der Basis der Schallausbreitung und der Audio-Datenbank ein Audiosignal erzeugt. Anschließend werden Methoden entwickelt, die Maßnahmen zur Lärmminderung oder Bauteileinflüsse berücksichtigen; zudem wird die Wirkung von Mehrfachreflexionen oder Streuungen hörbar gemacht. Abschließend wird eine Nutzerschnittstelle entwickelt, die die Ergebnisse der Arbeitsschritte zusammenfasst und ein Audiosignal zur Auralisation bereitstellt.

Innovationen und Perspektiven 

Mit dem Projekt HEAR wird ein Werkzeug bereitgestellt, mit dem schon im Planungsprozess Lärmsituationen erkannt und bewertet werden können. Damit können alle am Planungsprozess Beteiligten – beispielsweise Stadtplaner, Schallschutzgutachter, Lärmverursacher oder Lärmbetroffene – auf Augenhöhe miteinander diskutieren; detailliertes Fachwissen zur Beurteilung von Lärmtypen ist nicht mehr nötig.

Zudem ergeben sich verschiedene Anschlussprojekte, in denen die Arbeiten aufgegriffen und ausgeweitet werden können. So ist im Projekt HEAR nur eine Messung in realer Umgebung mit Nebengeräuschen möglich; später könnten jedoch die einzelnen Lärmquellen für die Audio-Datenbank in einer schalltoten Umgebung vermessen werden, um Störeinflüsse auszuschließen. Zudem wäre die Ausweitung der Methode vom urbanen Umfeld auf eine Industrieumgebung denkbar, um auch dort bereits im Planungsprozess Arbeitsschutzanforderungen zu berücksichtigen. Wölfel Engineering will die Projektergebnisse wirtschaftlich verwerten. Möglich sind beispielsweise Dienstleistungen beim Schallimmissionsschutz oder den Vertrieb des Softwareprodukts.