Schallemissionen und -imissionen an der Großbaustelle

Positivismus als Wissenschaftstheorie und Perspektive auf Landschaft

Messen, wiegen, zählen - die Wissenschaftstheorie des Positivismus verfolgt das Ziel, die natürliche Umwelt durch naturwissenschaftliche Methoden und quantitative Analysen zu entschlüsseln und in ihrer Zusammensetzung darzustellen. In diesem Artikel wird gezeigt, wie eine Perspektive auf das Bahnprojekt Stuttgart 21 mit den Methoden und Ansätzen der positivistischen Wissenschaftstheorie aussieht. Zunächst werden einleitend die Grundzüge und Annahmen des Positivismus erläutert. Es wird dargestellt, wie genau die naturwissenschaftlich orientierte Theorie des Positivismus sich verstehen lässt. Anschließend erfolgt eine exemplarische Untersuchung des Bahnprojekts Stuttgart 21. Als Untersuchungsraum wurde die Kernbaustelle im Rahmen des Umbaus des derzeit bestehenden Kopfbahnhofs zu einem tiefergelegten Durchgangsbahnhof gewählt.¹

Als Untersuchungsgegenstand wurde der Faktor Schall im Rahmen des Baustellenbetriebs gewählt. Hierdurch soll ein Bestandteil des Umbauprojekts in den Fokus der wissenschaftlichen Betrachtung genommen werden, welcher quantitativ messbar ist und in Form einer kartographischen Darstellung der Schallemission wiedergegeben werden kann. Auf der Basis eines schalltechnischen Detailgutachtens (Fritz GmbH Beratende Ingenieure VBI 2015) wurden eigene Karten erstellt, die exemplarisch verschiedene Stadien des Bauprozesses wiedergeben. Diese Karten werden einzeln dargestellt und die darin enthaltenen Aussagen zur Schallentwicklung im Rahmen des Baustellenbetriebs werden erläutert. Nach der Darstellung dieser Messmethode und ihrer Ergebnisse werden Bezüge zu anderen Arbeiten aus dem Bereich der akustischen Landschaftsforschung hergestellt und diskutiert.

Die Wissenschaftstheorie des Positivismus geht auf den Mathematiker und Philosophen Auguste Comte (1798-1857) zurück. Der Positivismus sieht wissenschaftliche Erkenntnis als Interpretation positiver Befunde an, wobei mit positiven Befunden Tatsachenbefunde im Sinne naturwissenschaftlicher Forschung bezeichnet werden. Dies ist dann der Fall, wenn Untersuchungen unter zuvor definierten Bedingungen durchgeführt werden und einen messbaren Nachweis erbringen (Egner 2010, S. 30). Der positivistische Ansatz ist daher eng an eine naturwissenschaftliche Sichtweise angelehnt und geht davon aus, dass eine objektive Realität außerhalb des menschlichen Bewusstseins existiert, die sich erforschen und erklären lässt. Bezogen auf die Untersuchung von Landschaften bedeutet dies, dass eine positivistische Landschaftsanalyse mit quantitativen Methoden einzelne Bestandteile der Landschaft untersucht, kategorisiert und damit Schichten (engl. Layer) bildet. Beispielsweise kann eine Landschaft dahingehend untersucht werden, welche Boden-, Pflanzen-, Tier- und Nutzungsarten sie aufweist. Die dadurch gewonnenen Daten werden anschließend klassischerweise für die visuelle Darstellung anhand von Karten verwendet (Kühne 2019, S. 60).

In der deutschsprachigen Geographie löste der Positivismus in den 1960er-Jahren den zuvor prägenden Essentialismus als dominante Theorierichtung ab. Im Rahmen der auch als quantitative Revolution bezeichneten Fokussierung auf quantifizierbare, naturwissenschaftlich messbare Faktoren erfolgte eine Neuorientierung raumwissenschaftlicher Positionierungen und Perspektivsetzungen (Kühne 2019, S. 60). Ebenso erfolgten auch neue Debatten und Kategorisierungen des geographischen Sachgebiets: Während zuvor der Begriff der Kulturlandschaft noch prägend für die geographische Auseinandersetzung mit der räumlichen Umwelt war und hierbei auch einen gewissen normativen Rahmen setzte, wurde dieser Begriff allmählich durch Kategorien wie Raum und Region ersetzt, die als wertneutraler verstanden wurden (Chilla et al. 2016).

In der aktuellen Ausrichtung der Geographie als raumbezogener Wissenschaft sind, bei der Unterscheidung zwischen Humangeographie und physischer Geographie deutliche Unterschiede erkennbar. In der stärker sozialwissenschaftlich ausgerichteten Humangeographie fand ein erneuter Paradigmenwechsel in Richtung verschiedener konstruktivistisch ausgerichteter Theorien statt und der Begriff Landschaft wird nun vorwiegend als sozial konstruiertes Produkt gesellschaftlicher Aushandlungsprozesse verstanden. In der physischen Geographie hingegen ist der Positivismus sowohl als epistemologischer Rahmen wie auch unter Bezug auf die vorwiegend quantitativen Methoden der Messung und Abbildung der als objektiv verstandenen räumlichen Umwelt nach wie vor dominant (Kühne 2006, Weichhardt 2008).

Stuttgart 21 aus positivistischer Perspektive

In diesem Kapitel wird ein exemplarischer Einblick gegeben in die Art und Weise, wie positivistisch orientierte raumbezogene Erhebungen vorgehen. Am Beispiel der Schallemission der Großbaustelle im Rahmen des Umbaus des Stuttgarter Hauptbahnhofs soll verdeutlicht werden, wie das Methodenparadigma der quantitativen Analyse funktioniert und welche Ergebnisse und Aussagen dadurch produziert werden.

Datengrundlage der vorliegenden Untersuchung ist ein schalltechnisches Detailgutachten (Fritz GmbH Beratende Ingenieure VBI 2015), welches die unter planmäßigen Bedingungen im Rahmen des Bauvorgangs entstehenden Schallemissionen darstellt. In dem Gutachten werden vier repräsentative Lastfälle verwendet, um den Ablauf des Bauprozesses abzubilden. Unter Lastfall wird in diesem Kontext ein zeitlich festgelegter planmäßiger Abschnitt des Bauprozesses bezeichnet, in dem bestimmte Bautätigkeiten erledigt werden sollen (ebd., S. 44-50). Anzumerken ist hierbei, dass das Gutachten den Planungsstand im Jahr 2015 wiedergibt. Sämtliche Änderungen seither können daher in dieser Untersuchung nicht berücksichtigt werden. Diese Tatsache kann im Rahmen dieser Arbeit jedoch vernachlässigt werden, da das Anliegen dieses Artikels eine exemplarische Wiedergabe einer auf Schallmessungen aufbauenden Untersuchung ist und nicht auf detailgetreue Nachverfolgung des Bauvorgangs abzielt. Lastfall eins bezieht sich in diesem Kontext auf alle Bauarbeiten, die im vierten Quartal 2015 eingeplant wurden. Lastfall zwei bezieht sich auf alle Bauarbeiten, die im ersten und zweiten Quartal 2016 erfolgen sollten. Lastfall drei bezieht sich auf alle Bauarbeiten, welche im dritten Quartal 2018 erfolgen sollten. Lastfall vier bezieht sich auf die abschließenden Bauarbeiten, welche ab Ende des Jahres 2019 erfolgen sollten (ebd., S. 44-50).

Ebenso anzumerken ist, dass in dem Gutachten teilweise der Begriff Baulärm verwendet wird, wenn es um die Schallentwicklung im Rahmen des Baustellenbetriebs geht. Dieser Begriff bringt eine gewisse Problematik mit sich, da er eine subjektive Kategorie wie Lärm anhand objektiver Messkriterien darzustellen versucht. Im Rahmen der hier vorgestellten Methodik wurden stattdessen die Begriffe Schall und Schallemission verwendet.

Im Rahmen des Gutachtens wurde die Schallemission, die von verschiedenen Bereichen der Großbaustelle ausgesendet wird, gemessen. Hierfür wurden sowohl Einzelpunktberechnungen an repräsentativen Immissionsorten als auch flächendeckende Ausbreitungsberechnungen erhoben (Fritz GmbH Beratende Ingenieure VBI 2015, S. 75). Die hier vorgestellte Auswertung konzentriert sich auf die flächendeckenden Ausbreitungsberechnungen. Es wurden außerdem sowohl Schallmessungen während des Tages- als auch des Nachtbetriebs verwendet, um darzustellen, wie stark sich die Emissionshöhen zwischen Tages- und Nachtbauphasen unterscheiden.

Abb. 2 zeigt übersichtsartig die Baustelle im Rahmen des Umbaus des derzeit bestehenden Kopfbahnhofs zu einem tiefergelegten, um 90 Grad gedrehten Durchgangsbahnhof.

Das im Überblick orange markierte und unter Planfeststellungsabschnitt (PfA) 1.1 aufgeführte Baufeld bildet hierbei den zentralen Bereich der Großbaustelle. Im Folgenden werden die gewählten Lastfälle zusammen mit den jeweiligen Emissionsmessungen einzeln dargestellt und beschrieben.

Abb. 3 zeigt die Schallemission der Baustellenbereiche in Lastfall eins im Tagbetrieb. Es zeigt sich, dass für diesen Lastfall eine generell hohe Schallemission eingeplant wurde. Die in blau dargestellten Baustellenflächen sind die Bereiche, in denen Schallemissionen durch den Baustellenbetrieb entstanden. Von diesen Bereichen gingen daher auch die höchsten Schallpegel aus, während im Bereich um die Baustellenflächen herum niedrigere Schallwerte gemessen wurden. Zu den Bautätigkeiten mit einer hohen Schallemission, die in diesem Lastfall eingeplant wurden, zählen Tunnelvortriebsarbeiten, Aushub- und Ankerarbeiten sowie Arbeiten zur Baugrubensicherung (Fritz GmbH Beratende Ingenieure VBI 2015, S. 44).

Abb. 4 zeigt die Schallemission der Baustellenbereiche im Lastfall zwei im Nachtbetrieb. Zunächst lässt sich erkennen, dass die Schallemission generell geringer war als im ersten Lastfall während des Tagbetriebs. Dieser Befund lässt sich mit den projektbezogenen Maßnahmen zur Minderung von Baulärm erklären. Durch diese Vorgaben wurde der Baustellenbetrieb und insbesondere die Betriebszeit lautstarker Baumaschinen in Nachtbauphasen auf ein notwendiges Minimum festgelegt (Fritz GmbH Beratende Ingenieure VBI 2015, S. 36). In diesem Lastfall ist außerdem gut erkennbar, dass es zwei wesentliche Bereiche gab, die Schall emittierten: Zum einen der Bereich westlich des Bahnhofs, an dem eine Schallhöhe vorlag, welche deutlich höher lag als ihr Umfeld. Zum anderen befindet sich östlich des Bahnhofs ein weiterer Bereich, der einen hohen Schallpegel vorweist. Zu den Bautätigkeiten mit hoher Schallemission, die im Lastfall zwei planmäßig durchgeführt werden sollten, zählen Tunnelvortriebsarbeiten und Betonierarbeiten an verschiedenen Stellen (Fritz GmbH Beratende Ingenieure VBI 2015, S. 47).

Abb. 5 zeigt die Schallemission der Baustellenbereiche im Lastfall drei im Tagbetrieb. Hier ist erneut eine generell hohe Schallemission zu sehen. Allerdings ist erkennbar, dass es im östlichen Bereich einen deutlich höheren Schallpegel gibt als auf der restlichen Großbaustelle. Dies lässt sich darauf zurückführen, dass in diesem Baustellenbereich im Lastfall drei Arbeiten zur Baugrubensicherung sowie Gründungsarbeiten mit Großbohrgeräten durchgeführt wurden (Fritz GmbH Beratende Ingenieure VBI 2015, S. 11).

Abb. 6 zeigt die Schallemission der Baustellenbereiche im Lastfall vier im Nachtbetrieb. Hier zeigt sich, dass in dieser abschließenden Bauphase nur noch in einem Bereich der Baustelle Schallemissionen in einer bedeutenden Höhe eingeplant wurden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass zu diesem Zeitpunkt die schallintensiven Bauarbeiten am Trogbauwerk des Bahnhoftunnels abgeschlossen sein sollten und hohe Schallemissionen nur noch im Rahmen von Straßenbauarbeiten eingeplant wurden (Fritz GmbH Beratende Ingenieure VBI 2015, S. 49).

Nachdem nun die Erhebung von baubedingten Schallemissionen und ihre Darstellung anhand von Karten als exemplarische Methode der positivistischen Landschaftsforschung vorgestellt wurden, erfolgt im nächsten Kapitel eine Einordnung dieser Befunde in den Rahmen weiterer Arbeiten aus dem Bereich der akustischen Landschaftsforschung.

Baulärm, Soundscapes und andere Formen der akustischen Raumwahrnehmung

Lärm ist, wie bereits beschrieben wurde, eine subjektive Kategorie, deren Wahrnehmung von verschiedenen Faktoren abhängt. Die Bewertung von Schall als Lärm hängt im Allgemeinen maßgeblich von umgebungsgebundenen wie auch von personellen Faktoren ab (Umweltbundesamt 2020). Insofern stellt der Begriff Baulärm eine Formulierung dar, die im Rahmen der positivistischen Landschaftsforschung problematisch ist. Während der Positivismus Landschaften und ihre Bestandteile anhand festgelegter Kriterien messen und dadurch erklären will, ist Baulärm eine Kategorie, welche eher in den Bereich des umgangssprachlichen Gebrauchs einzuordnen ist. Schallemissionen und Schallpegel lassen sich demgegenüber, wie in dieser Arbeit gezeigt wurde, quantitativ messen und ermöglichen damit einen wertfreien Blick auf Landschaft.

Es gibt jedoch raumwissenschaftliche Forschungen, welche die subjektive Landschaftswahrnehmung anhand nicht-visueller Reize untersuchen. Diese Untersuchungen sind nicht wie im Sinne des Positivismus daran interessiert, objektive Aussagen zu machen, sondern konzentrieren sich auf olfaktorische und akustische Empfindungen (vgl. Edler und Kühne 2019; Tarlao et al. 2021). Begriffe wie Soundscape und andere akustische Raumdimensionen weisen darauf hin, dass Geräuschkulissen einen wesentlichen Anteil der Wahrnehmung und Verarbeitung von Landschaften durch Individuen ausmachen. Hier wird beispielsweise deutlich, dass persönliche Faktoren wie Alter, Geschlecht oder Geräuschsensibilität nachweisbare Auswirkungen auf die individuelle akustische Wahrnehmung von Landschaften haben (Tarlao et al. 2021). Bei der Erfassung akustischer und anderer olfaktorischer Geodaten unterscheidet man ferner zwischen der indirekten, begehungslosen Erfassung und der direkten Erfassung durch standardisierte Verfahren (Edler und Kühne 2019, S. 601-604). Bei der indirekten Erfassung werden hauptsächlich schriftliche Quellen verwendet, während bei der direkten Erfassung standardisierte Richtlinien verwendet werden, die Ingenieure und anderen Fachexperten entwickelt haben. Diese standardisierten Erhebungsmethoden sind vorwiegend normativ defizit-orientiert ausgeprägt und konzentrieren sich hierbei unter anderem auf die Erfassung von Kategorien wie Lärm und anderen Störempfindungen (ebd., S. 602-603).

Fazit

In diesem Beitrag wurde das Bahnprojekt Stuttgart 21 aus der Perspektive des Positivismus betrachtet. Am exemplarischen Aspekt der baubedingten Schallemissionen wurde gezeigt, wie die quantitative Methode der Schallerhebung und Auswertung erfolgt und welche Schlüsse sich daraus ableiten lassen. Es wurde deutlich, dass einzelne Schichten der Landschaft wie Schallbereiche anhand festgelegter Kriterien erhoben werden können. Durch die kartographische Darstellung können diese Erhebungen außerdem visuell ansprechend vermittelt werden. Es werden hierdurch Aussagen und Informationen generiert, die einen wertefreien, objektiven Blick auf Landschaft ermöglichen. Begriffe wie Baulärm zielen dagegen auf eine normativ-defizitäre Beurteilung ab, was nicht im Sinne einer positivistischen Landschaftsforschung ist. Es gibt jedoch raumwissenschaftliche Perspektiven, welche die subjektive Dimension von Landschaftswahrnehmungen untersuchen, dabei eigene Methoden verwenden und dadurch andere Aussagen ermöglichen.

Unter dem umgangssprachlichen Begriff Lärm wird hauptsächlich Schall verstanden, der auf Personen belästigend wirkt oder zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führt. Während Schall eine physikalische Größe ist, bildet Lärm eine subjektiv wahrgenommene Kategorie. In der Fachplanung unterscheidet man allgemein zwischen ausgesandtem Schall (Schallemission) und ankommendem Schall (Schallimmission). Diese Unterscheidung wird deswegen gemacht, da man einerseits den Schall messen kann, den eine Schallquelle - beispielsweise eine Baumaschine - erzeugt und andererseits den Schall, der auf ein bestimmtes Objekt wie ein Wohnhaus einwirkt. (Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg 2018)

Lärm, Schallemission und Schallimmission

Unter dem umgangssprachlichen Begriff Lärm wird hauptsächlich Schall verstanden, der auf Personen belästigend wirkt oder zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führt. Während Schall eine physikalische Größe ist, bildet Lärm eine subjektiv wahrgenommene Kategorie. In der Fachplanung unterscheidet man allgemein zwischen ausgesandtem Schall (Schallemission) und ankommendem Schall (Schallimmission). Diese Unterscheidung wird deswegen gemacht, da man einerseits den Schall messen kann, den eine Schallquelle – beispielsweise eine Baumaschine – erzeugt und andererseits den Schall, der auf ein bestimmtes Objekt wie ein Wohnhaus einwirkt.

(Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg 2018)

Anmerkung

¹ Für weitergehende Informationen sowie einen Überblick über das Gesamtprojekt Stuttgart 21: www.bahnprojekt-stuttgart-ulm.de/aktuell/

Literatur

• Chilla, T.; Kühne, O. und Neufeld, M. (2016): Regionalentwicklung. Stuttgart: Ulmer.
• Edler, D. und Kühne, O. (2019): Nicht-visuelle Landschaften. In: Olaf Kühne, Florian Weber und Karsten Berr (Hg.): Handbuch Landschaft. Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden (RaumFragen: Stadt - Region - Landschaft), S. 599-612.
• Egner, H. (2010): Theoretische Geographie. Darmstradt: WBG.
• Fritz GmbH Beratende Ingenieure VBI (2015): Schalltechnische Untersuchung. Unter Mitarbeit von Heike Kaiser, Katrin Endres und Peter Fritz. Online verfügbar unter www.bahnprojekt-stuttgart-ulm.de/anlieger/gutachten/immissionen/, zuletzt geprüft am 14.03.2021.
• Kühne, O. (2006): Landschaft und ihre Konstruktion. Theoretische Überlegungen und empirische Befunde. In: Naturschutz und Landschaftsplanung 38 (5), S. 146-152.
• Kühne, O. (2019): Essentialistische Landschafts- und positivistische Raumforschung. In: Olaf Kühne, Florian Weber und Karsten Berr (Hg.): Handbuch Landschaft. Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden (RaumFragen: Stadt - Region - Landschaft), S. 57-69.
• Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg (2018): Städtebauliche Lärmfibel. Stuttgart. Online verfügbar unter vm.baden-wuerttemberg.de/de/service/publikation/did/staedtebauliche-laermfibel/, zuletzt geprüft am 11.03.2021.
• Tarlao, C.; Steffens, J.; Guastavino, C. (2021): Investigating contextual influences on urban soundscape evaluations with structural equation modeling. In: Building and Environment 188, S. 107490.
• Umweltbundesamt (2020): Lärmwirkungen. Online verfügbar unter www.umweltbundesamt.de/themen/verkehr-laerm/laermwirkungen, zuletzt geprüft am 11.03.2021.
• Weichhardt, P. (2008): Entwicklungslinien der Sozialgeographie. Von Hans Bobek bis Benno Werlen. Stuttgart: Franz Steiner Verlag.