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Fluglärm-Simulationsrechnungen unter Berücksichtigung der Geländeformation und Bevölkerungsdichte Vergleichende Modellrechnungen am Beispiel der neuen Abflugstrecke „TABUM“ im Hochtaunus Harald Franke, Schmitten-Dorfweil 6. Juni 2001 Seit Inbetriebnahme der neuen Abflugroute „TABUM“ wird der Naturpark Hochtaunus bei westlichen Winden von startenden Flugzeugen überflogen. Die hiermit verbundene Lärmbeeinträchtigung stellt eine wesentliche Veränderung der bisherigen Lebensverhältnisse dar. Die Bewohner der Taunusgemeinden reagieren mit Unverständnis darüber, dass ausgerechnet eines der höchsten Mittelgebirge Hessens von startenden, schwerbeladenen Flugzeugen überflogen wird. Durch die resultierenden geringen Überflughöhen werden sowohl die dort lebende Bevölkerung, als auch die vielen Erholungsbedürftigen, die in den waldreichen Bergen des Hochtaunus naturnahe Erholung suchen, unverhältnismäßig stark durch Fluglärm belästigt. Entsprechend heftig waren die Reaktionen der Betroffenen auf den zahlreichen Veranstaltungen zu dem Thema „Neue Flugrouten“. Die nachfolgenden Simulationsrechnungen sollen einen Beitrag dazu leisten, die Diskussion zu versachlichen und das intuitiv bei den Einwohnern der Hochtaunusgemeinden vorhandene Gefühl, dass die orographischen Gegebenheiten bei der Festlegung der Abflugstrecke „TABUM“ nicht in ausreichendem Maße berücksichtigt wurden, zu belegen. Simulationsrechnungen - Berücksichtigung der Orographie Die Simulation der Lärmwerte wird durch ein Rechenprogramm durchgeführt, das auf den Daten eines digitalen 3-dimensionalen Geländemodells aufbaut. Innerhalb des betrachteten Gebietes liegen die Höhendaten mit einer horizontalen Auflösung von 200 x 200 m vor. Die 28.800 Stützungspunkte überdecken einen Bereich von 32 km in Ost-West Richtung und 36 km in Nord-Süd Richtung. Die Flugrouten werden durch entsprechende räumliche Koordinaten im Abstand von ca. 500 m simuliert. Hierbei können beliebige dreidimensionale Koordinaten als Start- und Wendepunkte vorgegeben werden. Für die vorliegenden Rechnungen wurde die Flughöhe auf der jetzigen Route „TABUM“ so gewählt, dass die Flugzeuge Tabum diesen virtuellen Navigationspunkt in einer Höhe von 2000 m über NN überfliegen. Der Abdrehpunkt in Richtung „TABUM“ wurde mit einer Höhe von 1500 m, die Steigrate zwischen diesen beiden Punkten als konstant angenommen. Das Rechenprogramm ermittelt für jede Koordinate der Flugstrecke den Abstand zu jedem Punkt des Oberflächengitters. Der „Lärm“, genauer der Schalldruckpegel, nimmt mit dem Quadrat des Abstandes von der Schallquelle ab, so dass an jedem Gitterpunkt ein relativer Lärmwert errechnet werden kann. Jeder dieser Werte wird gespeichert und nach Ablauf der gleichen Prozedur für die nächste Koordinate des Flugzeuges um den hinzukommenden relativen Lärmwert erhöht. Nach Abarbeiten aller Flugkoordinaten liegt somit ein integraler, relativer Lärmwert für jeden der Gitterpunkte auf der Erdoberfläche vor. Die Summation aller Einzelwerte ergibt einen „Gesamtlärmindex“ für das betrachte Modellgebiet. In dieses einfache Rechenmodell geht nur der Abstand des Flugzeuges zum jeweiligen Gitterpunkt ein. Verfeinerungen wie anisotrope Schallausbreitung, Windverfrachtungen und andere meteorologische Einflüsse, flugtechnische Besonderheiten, Lärm-Arenaeffekte usw. sind möglich, können aber zum jetzigen Zeitpunkt nicht geleistet werden. - Berücksichtigung der Einwohnerzahlen Ein wichtiger Punkt bei der Betrachtung möglicher anderer Streckenführungen ist die Anzahl der betroffenen Bürgerinnen und Bürger. Hierzu wurden die Einwohnerzahlen (hier basierend auf der Anzahl der Telefonanschlüsse) im betrachteten Bereich recherchiert. Die Einwohnerzahlen der Gemeinden wurden jeweils auch auf die Ortsteile aufgeteilt, so das eine relativ feine Auflösung erzielt werden konnte. Die Berücksichtigung der Bevölkerung bei der Lärmsimulation erfolgt jeweils durch Multiplikation der Einwohnerzahl mit dem relativen Lärmwert, der für den Ortsteil ermittelt wurde. Hierdurch entsteht ein „Lärmende, gewuchtet nach Einwohnerzahlen“ als Maß für die Beeinträchtigung der Bevölkerung durch Fluglärm. - Simulation von Vergleichsrouten Auf Basis dieser Annahmen sind vergleichende Rechnungen für andere Streckenführungen durchgeführt worden. Hierbei wurden nur die relativen Veränderungen der Lärmwerte und der Indizes betrachtet. Untersucht wurden Strecken, die über Regionen mit niedrigeren Geländehöhen führen. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass dies KEINE ALTERNATIVVORSCHLÄGE sein sollen, sondern hiermit nur der Zusammenhang von Lärmbeeinträchtigung, Geländeformation und Einwohnerdichte aufgezeigt werden soll. Die Flughöhen der Routen 1 bis 4 sind analog zu der „TABUM“-Strecke gewählt, um die Lärmauswirkungen direkt vergleichen zu können, während bei Flugroute 5 von einem schnelleren Steigen der Flugzeuge ausgegangen wird. In den nachfolgenden Abbildungen sind das Geländemodell, die ermittelten relativen Lärmwerte der betrachteten Abflugrouten in zwei- und dreidimensionalen Darstellungen sowie die „Lärmindizes, gewichtet nach Einwohnerzahl“ dargestellt. Ergebnisse Die vorliegenden Ergebnisse zeigen den Zusammenhang zwischen Geländehöhen, Einwohnerdichte und Fluglärmauswirkungen eindeutig. In diesen einfachen Betrachtungen spiegeln sich die intuitiv bei den betroffenen Bürgern vorhanden Einschätzungen wider. Die Betrachtung zeigt aber vor allem, dass bei der Route „TABUM“ viele Einwohner von Gemeinden derart stark betroffen werden, dass trotz der geringen Einwohnerdichte im Hochtaunuskreis insgesamt hohe Lärmbelastungen der Bevölkerung entstehen. Die „TABUM“-Route weist um 20 % bis 25 % erhöhte Werte des „Lärmindex, gewichtet nach Einwohnerzahlen“ im Vergleich zu den anderen betrachteten Flugrouten auf. Im Vergleich zu der Variante 5 sind die Werte des Index für TABUM sogar um 38% erhöht. Ausblick Das Potenzial von Modellrechnungen bei der Ausarbeitung von Flugrouten wurde aufgezeigt, das Modell kann jedoch noch weiter verbessert werden. Die schon erwähnten meteorologischen und technischen Feinheiten können ebenso eingearbeitet werden wie Datenerhebungen zum Thema „Naherholungsgebiet“ und „Erholungswert der Hochtaunusregion“.
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