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Einwirkungen auf Menschen und Gebäude

Bei der Betrachtung der Einwirkung von Erschütterungen wird in den gültigen Regelwerken zwischen zwei Einwirkungsarten unterschieden:

  • Einwirkungen auf Gebäude

    Erschütterungsimmissionen können an Gebäuden Sachschäden verursachen, die den Gebrauchswert des betroffenen Gebäudes vermindern.

  • Einwirkungen auf Menschen in Gebäuden

    In Wohnungen sind Erschütterungsimmissionen nach allgemeiner Lebenserfahrung wesensfremd und werden von Menschen dort als belästigend empfunden.

Diese beiden unterschiedlichen Einwirkungsarten werden von den gültigen Regelwerken zur Beurteilung von Erschütterungsimmissionen durch angepasste Beurteilungssysteme berücksichtigt.

Einwirkungen auf Gebäude

Schäden die nach Erschütterungseinwirkungen an einem Gebäude auftreten können, sind u. a. Beeinträchtigung der Standsicherheit des Gebäudes, Verminderung der Tragfähigkeit von Decken und bei Wohngebäuden z.B. auch Risse im Putz von Wänden.

Die Beurteilung, ob solche Schäden durch Erschütterungen verursacht wurden, erfolgt mittels eines Vergleiches von Messwerten des Erschütterungsereignisses mit noch zulässigen Anhaltswerten aus der DIN 4150 - Teil 3. Beurteilungsgröße ist das Betragsmaximum der im Gebäude beobachtete Schwinggeschwindigkeit v max in Abhängigkeit von der Schwingfrequenz.

In welcher Grössenordnung Erschütterungsimmissionen noch zulässig sind, hängt dabei unter anderem vom Gebäudetyp ab. Für Industriegebäude sind höhere Erschütterungsimmissionen zulässig, als für Wohnhäuser oder Gebäude, die unter Denkmalschutz stehen.

Um Materialermüdungseffekte zu berücksichtigen, sind in der Norm ausserdem unterschiedliche Anhaltswerte für kurzzeitige Ereignisse und für Dauererschütterungen aufgeführt. Auch das Schwingungsverhalten von einzelnen Gebäudeteilen wird mit unterschiedlichen Anhaltswerten für Gebäudefundament, Obergeschosse und frei schwingenden Decken berücksichtigt.

Gebäudeschäden treten nach den bisherigen Erfahrungen nicht auf, wenn die in der Norm genannten Anhaltswerte eingehalten werden.

Einwirkungen auf Menschen in Gebäuden

Ob ein Mensch Erschütterungsimmissionen als belästigend empfindet, hängt nicht nur von physikalischen Parametern wie Stärke, Frequenz und zeitlichem Verlauf des eigentlichen Erschütterungsereignisses ab, sondern auch vom Menschen selbst. Gesundheitszustand, Art der Tätigkeit während der Erschütterungswahrnehmung, Grad der Gewöhnung und der Erwartungshaltung an den Aufenthaltsort sind eher subjektive Parameter, die beeinflussen, ob Erschütterungen als erheblich belästigend empfunden werden. Sekundäreffekte, wie z.B. Schwingungsbewegungen von Pflanzen oder hörbares Klirren von Gläsern können zudem das Belästigungsempfinden vergrössern.

Im Beurteilungssystem der DIN 4150 - Teil 2 wird versucht, Beurteilungsgrössen aus physikalischen Messgrössen abzuleiten, die eine objektive Beurteilung der Belästigungssituation ermöglichen. Ein Mensch kann vereinfacht in einem physikalischen Modell auch als Schwingungssensor abgebildet werden, der im Frequenzbereich zwischen 5 Hz und 80 Hz besonders empfindlich ist. Für tiefere Frequenzen nimmt die Schwingungsempfindlichkeit des Menschen deutlich ab. Eine entsprechende Empfindlichkeitskurve wurde in der DIN 4150 - Teil 2 als sogenannte KB-Bewertung im Beurteilungsverfahren berücksichtigt.


Abbildung: Normierte Erschütterungsfühlschwelle des Menschen in Abhängigkeit von der Frequenz.

Neben der physikalischen Fühlkurve des Menschen werden im Beurteilungsverfahren auch die maximale Grösse, Dauer und Häufigkeit der Erschütterungseinwirkungen und der berechtigte Anspruch an den Aufenthaltsort berücksichtigt.