Emise hluku a jeho snižování v železniční dopravě Bernhard Koch1
Narůstající provoz a zvyšující se vnímavost obyvatelstva na s tím spojenou zátěž pro lidi i životní prostředí podnítily mnohé evropské státy vytknout si boj proti hluku železniční dopravy za ústřední úkol ekologicko-politického programu. Železniční doprava je uznávaným dopravcem, který splňuje narůstající potřebu mobility ekologicky přijatelným způsobem. Ekologické přednosti železnice, jako jsou např. potřeba ploch, spotřeby energie a emise oxidu uhličitého, nebo prostřednictvím drážních ploch podél tratí zajišťované propojení sítí biotopů organismů, získávají železniční dopravě i ve vnímání politiků a veřejnosti uznávanou konkurenční přednost v porovnání s ostatními dopravci. Na obrácené straně mince bubnují na poplach železniční dopravou vyvolané imise hluku. Přesto je i zde skutečností, že dráha, posuzováno statisticky, je v porovnání k ostatním dopravcům vnímána jako poněkud méně obtěžující, jak dokazují ankety spolkového úřadu pro životní prostředí, podle něhož se cítí obtěžováno hlukem železničního provozu 20 % obyvatel proti 60 %, kteří jsou obtěžováni hlukem silniční dopravy. Na 3 400 km, tj. na cca 10 % z celkové délky sítě (okolo 36 000 km), je vystaveno 1 375 měst a obcí úrovni hladiny imisí hluku v noci vyšší než 60 dB, která se může na vysoce frekventovaných tratích zvýšit až na hodnoty nad 75 dB. Na základě, v poslední době naštěstí, výrazně přibývající nákladní dopravy se ale u většího počtu obyvatel, a to i na již proti hluku sanovaných tratích, projevují obavy ze zvýšení hlukových imisí vlivem zvětšeného provozu. To vyvolává tlak na jednání ke snížení zatížení hlukem u politiků i u železnice. Spolková vláda uveřejnila v únoru 2007 národní balíček ochrany proti dopravnímu hluku, ve kterém oznámila znatelné snížení zatěžování hlukem prostřednictvím svazku opatření. 1. Vznik hluku a jeho šíření Hluk, který vzniká na kontaktu kola a kolejnice, je dominantním zdrojem hluku v železniční dopravě. Pro šíření jsou směrodatné topografie a překážky na cestě šíření, jako je zástavba. Při vzdálenostech až do 200 m od koleje klesá průměrná úroveň při zdvojnásobení odstupu vždy o cca 4 dB, od vzdáleností větších než 200 m klesá úroveň o cca 6 dB při zdvojnásobení odstupu. Okraje se stromy a křovisky podél tratí nevedou ke snižování úrovně hluku. Teprve od šířky pásu porostu větším než 50 m se šíření zvuku snižuje. Šíření zvuku ovlivňují rovněž povětrnostní poměry. Při zvýšení rychlosti, např. ze 140 na 200 km/hod., stoupne průměrná úroveň hladiny hluku o cca 3 dB. Prodloužení vlaků sice nezvyšuje jízdní hluk, vede ale vlivem delší doby projíždění rovněž ke zvýšení průměrné úrovně hladiny. Pokud se potkají dva vlaky stejného
1
ernhard Koch, vedoucí integrovaného Management-systému Netz, DB Netz AG, Frankfurt nad Mohanem
[email protected]
řádu, zdvojnásobí se zvuková energie, takže se teoreticky zvýší úroveň hluku při průjezdu o 3 dB. Ve skutečnosti je zvýšení menší, protože se vlaky vzájemně částečně odstíní. 2. Snižování hluku Jako aktivní opatření k ochraně proti hluku označujeme taková opatření, která jsou účinná u zdroje nebo na cestě šíření k imisnímu bodu. Pasivní opatření, jako jsou protihluková okna, snižují účinek hluku teprve na imisním místě. V praxi se většinou uplatňuje kombinace aktivních a pasivních opatření. Ochranné protihlukové stěny zasahují ovšem v určitých situacích dosti výrazně do obrazu města nebo do navyklých pohledových vztahů, takže se zde dává přednost pasivním opatřením. Jestliže jsou náklady na aktivní opatření v nepoměru k žádoucímu cíli ochrany, jako je tomu např. u jednotlivých budov a nízké hustotě zástavby, nebo nemohou docílit žádaného účinku, jako je tomu u vysoko položených budov, přicházejí do úvahy výlučně pasivní opatření. 2.1 Aktivní ochrana proti hluku - opatření na dopravní cestě Metoda "Mimořádně kontrolovaná kolej" zmenšuje již vznik hluku, je tedy aktivním opatřením, protože působí přímo na zdroj. Vznik šumu se snižuje na kontaktní ploše kola s kolejnicí mimořádným ošetřením pojížděné plochy kolejnic (akustickým broušením). Kontrola takových úseků tratí se provádí v pravidelných intervalech (každých 6 měsíců) pomocí speciálně k tomu účelu vyvinutého akustického měřícího vlaku, který akusticky zaznamenává kontaktní šum a vyhodnotí jej v dB. Jestliže je předem určená hodnota k provedení zásahu překročena, je třeba tento úsek tratě akusticky zbrousit. Metoda byla povolena na základě ustanovení spolkového železničního úřadu v roce 1998 se srážkou úrovně hladiny hluku 3 dB podle přílohy 2 k § 3 16. spolkového nařízení o ochraně proti imisím. V tab.1 jsou sestaveny nejdůležitější krajní podmínky. Statut mimořádně kontrolované koleje Oblasti užití Srážka za péči o kolejnice pro úseky mimořádně kontrolované koleje Základní hodnota
Aktivní opatření k ochraně proti hluku Preventivní opatření proti hluku a sanace hluku zohledněním srážky 3 dB v akusticko-technických posudcích pro právní postupy k plánu -3 dB vztaženo na základní hodnotu 51 dB, ujednání podle předpisu pro výpočet Schall 03; tato hodnota vyjadřuje, ve vztahu k imisím, průměrný provozní stav povrchu kolejnic v síti při definované jízdě vlaku 51 dB pololetně
Hodnota k provedení zásahu Četnost akustických kontrol prostřednictvím měření zvuku Podnět k broušení při překročení prahu do 2 měsíců pro zásah Povolené metody broušení -frézování nebo hoblování s následným broušením kluznými kameny -broušení rotujícími kotouči s následným broušením brousícím pásmem
Tab.1: Podmínky pro "mimořádně kontrolovanou kolej" Důležitou součástí mimořádně kontrolované koleje je spolehlivá kontrola akustické kvality kolejnicových pojezdových ploch s ohledem na vznik rýh (vlnek). Akustický měřící vůz dodává při projíždění tratě přesné údaje o vyzařování zvuku na pojížděném úseku tratě, čímž je zabezpečena jeho spolehlivá kontrola. Měřící vlak je uspořádán tak, že zvuk může být přímo měřen přes podvozek. Pro tento účel je zabudován v jednom zvukotěsném oddílu
mikrofon v otvoru ve vozové podlaze, který přímo měří valivý šum. Hodnota v dB, odvozená z tohoto měření, vyjadřuje odchylku proti základní o 3 dB snížené hodnotě, definující dobrý stav pojezdových ploch. Kladné hodnoty dB ukazují na poškození pojezdových ploch rýhami, negativní hodnoty dB signalizují akusticky velmi dobrý stav těchto ploch. Obr.1 ukazuje příklad měřícího zápisu jednoho projetí vlaku.
Obr. 1.: Zápis měření jednoho projetí s akustickým měřícím vozem Trať z obce A do města B + 0000 Úroveň hladiny hluku v dB - linie + 3 dB - měřená jízda 14.3.2002 Srážka za péči o kolej ve výši 3 dB se musí dodržovat během časové osy. To znamená, že po broušení musí být k dispozici hodnota 45 dB, která se při jízdním provozu v průběhu doby zvýší až na 51 dB a potom vyvolá potřebu obnovit broušení. Nárůst činí v průměru 0,8 dB za rok. Při půlročním pojíždění s akustickým měřícím vlakem se získají i údaje o stavu kolejnic vně úseků mimořádně kontrolované koleje. Tyto záznamy, které dokumentují ročně stav na více než 8 000 traťových kilometrech, ukazují, že při aplikaci metody mimořádně kontrolované koleje požadované akustické kvality pojezdových ploch kolejnic se dosáhne též v oblastech sítě, které leží vně v plánu stanovených úseků pro uvedenou metodu a nebyly ošetřeny způsoby broušení, schválenými pro brousící opatření v rámci této metody. DB Netz AG usiluje o úpravu, která předepíše místo určitého způsobu broušení pouze standard kvality, kterého je třeba dosáhnout. Tato kvalita se prokáže v návaznosti na broušení pomocí zvláště vyvinutého měřícího přístroje pro ověřování rýh (vlnek), který zjistí technikou měření při mechanickém snímání povrchu kolejnic, zda odpovídá stavu pojezdových ploch, požadovanému pro mimořádně kontrolovanou kolej. Protihlukové stěny a náspy snižují hluk na cestě jeho šíření. Je třeba jim v zásadě dát přednost před pasivními opatřeními, protože chrání vnější oblast a i při otevřených oknech zajišťují ochranu proti hluku. Technické požadavky na protihlukové stěny a náspy jsou uvedeny v koncernové směrnici 800.2001 (v budoucnu 804.5501) "Zařízení ochrany proti hluku na železničních tratích".
Strana protihlukové stěny, obrácená k vlaku, musí být zpravidla vytvořena jako zvuk vysoce absorbující. Pro vzdálenosti kolejí od protihlukových stěn platí tyto hodnoty: Rychlost v km/hod.
Vzdálenost protihlukové stěny od osy koleje (m) čisté tratě S-dráhy 3,2 do 160 včetně 3,3 od 160 do 300 3,8 Při převýšeních a kolejích na štěrkovém loži je nutno hodnoty na vnější straně oblouku zvýšit, pokud není postranní stezka zřízena ve výši horní hrany pražců Tab 2: Vzdálenosti kolejí od protihlukových stěn na zemních tělesech Požadované výšky stěn je nutno zjistit zvukově-technickými výpočty. S ohledem na ochranu parapetu oken u osobních vlaků je třeba usilovat o výšku 2,0 m nad temenem kolejnice. Na dlouhých mostech, na nichž se předpokládá nasazení vozidla pro kontrolu mostu, musí být díly, přesahující 2,5 m výšky stěny, demontovatelné nebo uspořádány s možností jejich spuštění. V závislosti na typu mostu se protihlukové stěny chovají na mostech jinak než na volné trati. Účinnost se může, vzhledem k chování celé konstrukce mostu při kmitavém namáhání, znatelně snížit. Jako stavební hmoty přicházejí pro protihlukové stěny v úvahu lehké kovy (hliník), beton, průhledné materiály, dřevo, umělé hmoty a ocel. Průhledné materiály jsou uplatňovány jako tvůrčí prvek k uvolnění plochy pro výhled při požadovaných výškách větších než 2 m nad temenem kolejnice nebo - s ohledem na malou hmotnost - na mostech. Zemní stavby, jako jsou protihlukové náspy, zabírají velkou plochu pozemku a vyžadují větší výšky než protihlukové stěny, protože horní ohybová hrana je více vzdálena od zdroje imisí. Tyto nevýhody vyrovnávají strmé náspy pouze částečně. Při zřizování protihlukových stěn za provozu se dává přednost - vzhledem ke způsobu provádění - k provozu šetrnějším, rychle smontovatelným hliníkovým prvkům. Dobré konstrukční možnosti přizpůsobení se okolí nabízejí gabionové stěny. Tyto koše z drátěných mřížek z drátů, odolných proti korozi, se mohou vyplnit druhy kameniva, typickými pro danou krajinu. Jejich akustické vlastnosti jsou při vertikálním uspořádání tlumící vrstvy uvnitř koše srovnatelné s jinými druhy stěn. U železničních tratí bylo dosud z gabionů zbudováno jen velmi málo stěn. Šířka stěny činí - v závislosti na výšce - 50 cm a více, což za přítomnosti sítě četných kabelových kanálů, ve zúžených místních poměrech nebo vlivem polohy náspu způsobuje neekonomičnost takové stavby. Při vhodných poměrech pro výstavbu lze očekávat, že tyto stěny prokáží, díky své dlouhodobé životnosti, své přednosti. Jejich rezistence proti vandalům (graffiti) je dalším plus bodem. DB usiluje o to, aby se portfolio opatření ke snižování hluku trvale rozšiřovalo. K tomu byly sledovány postupy a možnosti řešení na vysokých školách a v průmyslu - i ve spolupráci s dalšími evropskými dráhami - a bylo zjišťováno jejich uplatnění v provozních podmínkách.
Při tzv. "vysokorychlostním broušení" pracují brousící vlaky s rychlostmi až do 80 km/hod. Jelikož přitom dochází jen k minimálnímu úběru kovu s povrchu kolejnice, musí se broušení provádět zřejmě častěji. Pokud by se měla tato strategie broušení prokázat jako technicky realizovatelná a ekonomicky rozumná, musely by vzniknout, jako dodatek k užitku, efekty plošného snižování hluku v hodnotách až do 3 dB, neboť by byl trvale zajišťován velmi dobrý stav pojížděných ploch. "Špičky", které, ohraničeny místně nebo časově, vznikají vlivem rýh, by se odstranily. Metoda, která je právě ve zkouškách, nedává ovšem naději, z metodicky-technických důvodů, na dobrý efekt ve snižování hluku. Při utlumování stojiny kolejnice se vkládají hluk absorbující součásti do kolejnicové stojiny, které mají natolik ovlivnit chvění kolejnice, že se sníží hluk při průjezdu vlaku. Pokus ukázal, že je možné snížit kolejovým absorbérem jeho úroveň až o 3 dB. Účinek ovšem závisí na místních poměrech a konstrukci kolejového svršku. Konečné hodnocení dosažitelného snížení hluku není v současné době ještě možné. Nízké protihlukové stěny, které dosahují výšky 38 příp. 76 cm nad temeno kolejnice a je možno je uspořádat jako hrany nástupiště, mohou přispět ke zmírnění hluku o cca 5 dB. U dvojkolejných tratí je třeba je umístit mezi obě koleje, aby bylo dosaženo účinku odstíněním i pro druhou kolej. To ovšem často není možné s ohledem na zúžené poměry ve stávající síti. Umístění těchto stavebních dílů do průjezdného profilu, který je nutno udržovat volný, hodnocení obtíží pro údržbu železničního svršku a otázky bezpečnosti práce nejsou dosud vyřešeny. 2.2 Pasivní opatření ochrany proti hluku Pasivními opatřeními jsou zvukově-technická zlepšení na místě imisí, tzn. na budovách, jako je zabudování protihlukových oken a dveří nebo izolace vnějších stěn a střech. Při vykazování opatření na obytných budovách k ochraně proti hluku železničního provozu je třeba uplatnit "Směrnici pro tlumení hluku okny u hluku železničního provozu" (Akustik 23). Směrodatné časové období pro vykazování ochrany proti hluku, tzn. den (6 - 22 hod.) a noc (22 - 6 hod.), se řídí podle užívání prostoru, který se má chránit. U prostor, které výlučně slouží k bydlení (např. obývací pokoj, kuchyň) a komunikaci (např. kancelářské prostory), je určující denní časové období, u dětských pokojů, ložnic a pokojů pro nemocné noční časové období. 3. Snižování hluku na vozidlech Zatímco protihlukové stěny a okna působí jen lokálně, snižují opatření na vozidle hluk plošně. Pro nová kolejová vozidla platí po schválení "TSI hluk" (Technická specifikace pro interoperabilitu k dílčímu systému "Vozidla - hluk" konvenčního transevropského železničního systému) od června 2006 celoevropské limitní hodnoty pro imise hluku. Při generálních rekonstrukcích, které znamenají nutnost nového povolení pro uvedení do provozu, platí tyto limitní hodnoty ve shodné výši. Požadavek na přestavbu stávajících vozidel není proto zvažován. Vzhledem k dlouhé životnosti železničních vozidel bude ovšem opatřování nových vozidel přispívat ke snižování imisí hluku jen v dlouhodobé perspektivě. Hlavní zátěž hlukem železničního provozu ale souvisí s noční nákladní dopravou. Nákladní vagóny jsou brzděny pomocí brzdících špalíků ze šedé litiny, které přímo působí na jízdní plochu kola a při každém zabrzdění tuto plochu poškozují třením. To vede ke zvyšování
valivého hluku. Vlivem od roku 2003 mezinárodně schválených špalíkových brzd z kompozitních materiálů se tento efekt zmírnil. Při užití těchto brzd by při 85procentním stupni přestrojení nákladních vagónů snížila noční úroveň imisí hluku na hlavních tratích nákladní dopravy o cca 5 dB.
Obr. 2.: Vlevo poškozená jízdní plocha třením s litinovými špalíky, vpravo hladká jízdní plocha, dosažená špalíkovou brzdou z kompozitního materiálu Předváděcí jízdy ukázaly, že se úroveň hladiny snížila při průjezdu až o 10 dB. Obr.3 představuje průjezd nákladního vlaku, v jehož první části byly vagóny vybaveny běžnými brzdami se špalíky ze šedé litiny a ve druhé části brzdami z kompozitních materiálů. Společnost DB Railion pořizuje od roku 2001 nové nákladní vagóny jen s těmito brzdami. V současné době je v provozu více než 3 100 "tichých" nákladních vagónů. Pro dosažení účinného snížení hluku je nutno přestrojit i stávající vozový park. Pro přestrojení přichází v Německu v úvahu 135 000 vozů včetně vozidel soukromých železničních dopravních podniků. Náklady na přestrojení by činily cca 600 mil. eur, což není pro provozovatele vozů finančně únosné. Proto dráha usiluje o přímou podporu pro přestrojení nákladních vagónů prostředky programu pro sanaci hluku. Aktuálně se zkoumáním možností podpory zabývá, z pověření spolkové vlády, konsorcium znalců.
4. Protihluková opatření a programy vlády 4.1 Opatření proti hluku Při stavbě nových a podstatné změně stávajících dopravních cest je požadavek na ochranná opatření proti hluku stanoven právně. Základem k tomu je spolkový zákon o ochraně proti imisím hluku ve spojení se 16. nařízením k provedení tohoto zákona (nařízení k ochraně proti dopravnímu hluku). Den
Noc
Nemocnice, školy, lázeňské objekty a domovy důchodců Prosté a všeobecné oblasti bydlení a oblasti s rozptýleným osídlením Jádrové oblasti měst, vesnické a smíšené oblasti Průmyslové oblasti
57 dB 59 dB
47 dB 49 dB
64 dB 69 dB
54 dB 59 dB
Tab.3: Limitní hodnoty imisí podle 16. nařízení k provedení spolkového zákona o ochraně proti imisím hluku u nové výstavby/podstatné změny Podstatná změna je potom určena takto: jestliže se železniční trať stavebně rozšiřuje o jednu nebo více průběžných kolejí, značným stavebním zásahem vzroste ze změněné dopravní cesty vycházející hluk o nejméně 3 dB, značným stavebním zásahem se zvýší ze změněné dopravní cesty vycházející hluk na nejméně 70 dB ve dne nebo na nejméně 60 dB v noci. Totéž platí pro značné stavební zásahy, které dodatečně zvýší stávající zátěž hlukem na 70 dB a více ve dne nebo 60 dB a více v noci a to i tehdy, když takové zvýšení činí méně než 3 dB (to neplatí pro průmyslové zóny).
-
Existence značného stavebního zásahu je tedy rozhodující pro to, zda se jedná o podstatnou změnu. U značného stavebního zásahu můžeme např. vyjít ze změny polohy trasy o 1 m nebo výškově o více než 0,5 m. Naproti tomu nepředstavuje např. přemístění návěstních zařízení, výměna pražců, vložení výhybek a výměna trolejí žádné značné stavební zásahy ve zde uvedeném smyslu. U železničních tratí, které byly zřízeny před nabytím platnosti uvedeného spolkového zákona o ochraně proti imisím hluku ze dne 15.3.1974 (v nových spolkových zemích až od 3.10.1990) a mezitím nedošlo k jejich podstatné změně, nemají obyvatelé žádný právní podklad pro podporu podle opatření k ochraně proti hluku, ani když se zvýšilo zatížení hlukem, např. zvýšením rychlosti nebo silnějším vytížením tratě. Limitní hodnoty imisí, které musí být při podstatné změně dodrženy, jsou stanoveny v dříve uvedeném 16. nařízení k zákonu: posuzovací úroveň pro železniční tratě se vypočítá jak pro současnou skutečnou hodnotu, tak i pro prognózu po zprovoznění podstatně změněné nebo nově zřízené dopravní cesty stanovené úrovně hladiny hluku. Jako metoda výpočtu je v 16. nařízení k zákonu uveden výpočet podle Schall 03 (v roce 1990 vydaném bývalým ústředním úřadem spolkových drah v Mnichově). Tím se zjistí průměrná úroveň pro denní období (6 - 22 hod.) a pro noční období (22 6 hod.). Do tohoto výpočtu vstupují dopravní parametry, jako např. počty vlaků a jejich druhy, rychlosti a délky vlaků, druhy brzd u vozů a infrastrukturní skutečnosti, jako druh jízdní dráhy (forma svrchní stavby), mosty, drážní přejezdy atd. Pro druhy jízdní dráhy jsou v tab. 4 uvedeny tyto opravné hodnoty: 1
2 3 4
Druh jízdní dráhy Kolejové těleso se zatravněným krytem Štěrkové lože, dřevěné pražce Štěrkové lože, betonové pražce Hluk neabsorbující pevná jízdní dráha a do vozovky uložené koleje
Tab. 4: Opravné hodnoty pro různé druhy jízdní dráhy v dB
Opravná hodnota
-2 0 2 5
Pro jízdní dráhy, u nichž je prokázáno, na základě zvláštních opatření, dalekosáhlé trvalé snížení hluku, otevírá příloh 2 k 16. nařízení možnost zohlednit dodatečné opravné hodnoty. To se např. týká mimořádně kontrolovaných kolejí.
Obr. 3.: Zápis měření při předváděcí jízdě s měřícím akustickým vozem Úroveň akustického tlaku v dB Grauguss - Šedá litina Verbundstoff - Kompozitní materiál Pondělí, 2.dubna 2007 Čas měření 12,40 hod.
U vozidel jsou stanoveny opravné hodnoty pro různé druhy vozidel. I u těch druhů vozidel, u nichž je na základě zvláštních opatření prokázáno dalekosáhlé trvalé snížení hluku, lze zohlednit dodatečně opravné hodnoty (upraveno poznámkou pod čarou). 1 2
Druh vozidel Vozidla s kotoučovými brzdami Vozidla s povolenou rychlostí větší než 100 km/hod s absorbéry hluku na kolech Vozidla s dráhou závislou na silnici Vozidla s dráhou nezávislou na silnici (vozidla metra) Všechna ostatní vozidla
3 4 5 Tab. 5: Opravné hodnoty pro různé druhy vozidel v dB
Opravná hodnota
-2 -4 3 2 0
Pro výpočet posuzovací úrovně pro železniční tratě, na nichž je ve zvýšeném rozsahu prováděno sestavování nebo rozpouštění nákladních vlaků, je třeba uplatnit "Směrnici pro akusticky-technické průzkumy při plánování seřaďovacích a překladištních nádraží" - vydání z roku 1990 - Akustik 04). Jmenované předpisy pro výpočet byly přepracovány a přizpůsobeny mezinárodnímu běžnému standardu a skutečnostem dnešního železničního provozu. Tak byly lépe zobrazeny vysokorychlostní provozy a vliv vysokých zdrojů hluku (např. aerodynamického vlivu pantografu) na vozidle. Zavedení přepracovaných metod výpočtů se musí provést změnou 16. nařízení k spolkovému zákonu o ochraně proti imisím se souhlasem Spolkové rady.
Předpokládá se, že inovace, které přispívají ke zmírnění hluku na vozidle a na jízdní dráze, bude možno zohlednit v akustických výpočtech, aniž by bylo nutno měnit samo nařízení. Vícekrát se výsledky výpočtů zpochybnily třetí stranou a bylo požadováno domněle přesnější měření hluku. Na základě značného počtu šetření bylo možno dokázat, že vypočítané hodnoty oceňují skutečnou situaci - s lehkým zvýhodněním ve prospěch dotčených - velmi dobře. Měření na místě poskytují naproti tomu jen u velmi nákladných řad měření přesvědčivé výsledky ve vztahu k posuzovací úrovni, protože jednotlivá měření mohou být vlivem vedlejších šumů, vlivu počasí nebo jednotlivými akustickými událostmi velmi silně změněny. V letech 2004 - 2006 se celkem v rámci opatření k ochraně proti hluku realizovalo 80 km ochranných protihlukových stěn za 60 mil. eur . Na 654 km tratí je užito metody mimořádně kontrolované koleje. Je možno vyjít z toho, že u všech nových a rekonstruovaných tratí, které byly po roce 1974, ve které vstoupil v platnost spolkový zákon o ochraně proti imisím, potvrzeny v plánu, se požadavek na ochranu proti hluku, na základě tehdy platných dopravních prognóz, uplatnil. Se zavedením 16. nařízení k tomuto zákonu se tehdy platné limitní hodnoty zvýšily o 3 dB ve prospěch dotčených. 4.2 Sanace hluku Ochrana proti hluku na dopravních cestách není zákonem regulována. Obyvatelé u stávajících železničních tratí proto nemají právní nárok na provedení opatření, zmírňující hluk. Aby se zde pomohlo, schválila spolková vláda v roce 1999 program sanace hluku u stávajících železničních tratí (Program sanace hluku). Spolkové ministerstvo dopravy, výstavby a rozvoje měst vypracovalo tzv. "Seznam neodkladností", v němž byly uvedeny průjezdy obcemi úseky tratí DB AG, které jsou vystaveny - především v noci projíždějícími nákladními vlaky - vysokému zatížení hlukem. V roce 2005 byla uvedena celková koncepce sanace hluku s prioritami podle traťových úseků, do které byla zařazena opatření ze seznamu neodkladností. Přednost je třeba dát sanaci takových úseků, u nichž bude účinnost opatření mimořádně vysoká. Účinnost je závislá na stávající úrovni hladiny hluku a počtu obyvatel, kteří jsou vystaveni hlukové zátěži nad limitní hodnotou, stanovenou pro sanaci hluku. Aby bylo možno objektivně posoudit podklad pro rozhodování o zařazení takového opatření, byly vypočítány ukazatele pro přednost pro všechny úseky tratí, a ty představují měřítko pro účinnost opatření. Za základ prioritám slouží skutečně dnes existující počty vlaků na základě aktuálního jízdního řádu. Dimenzování ochrany proti hluku se provádí podle prognóz vývoje hustoty provozu v právě posuzovaném úseku. "Směrnice pro podporu opatření k sanaci hluku na stávajících železničních tratích" ministerstva dopravy, výstavby a rozvoje měst ze 7.3.2005 upravuje jeho realizaci. Vykazuje tyto limitní hodnoty pro sanaci hluku (viz tab. 6). Nemocnice, školy, domovy důchodců, čisté a všeobecné oblasti k bydlení a oblasti s rozptýleným osídlením Jádrové oblasti měst, vesnické a smíšené oblasti Průmyslové oblasti
Tab.6: Limitní hodnoty sanace hluku
Den
Noc
70 dB
60 dB
72 dB 75 dB
62 dB 65 dB
-
Z prostředků, které jsou k dispozici, lze financovat: aktivní opatření k ochraně proti hluku, pasivní opatření k ochraně proti hluku, opatření pro "drenážování" starých ocelových mostů a opatření proti vyskytujícímu se skřípání v úzkých obloucích.
Analogicky jako u úprav pro spolkové dálkové silnice jsou sanační opatření realizovatelná pouze u těch budov, které byly postaveny před nabytím platnosti spolkového zákona o ochraně proti imisím k 1.4.1974 (v nových spolkových zemích k 1.10.1990), případně jejichž zastavovací plán byl schválen před tímto termínem. Náklady stavby aktivních ochranných opatření proti hluku jsou podporovány stoprocentně včetně běžných paušálních plánovacích nákladů. U pasivních opatřeních se podpora provádí ze 75 %. Zbývajících 25 % musí si financovat sami vlastníci budovy jako zvýšení její hodnoty. Od roku 1999 má spolková vláda pro sanaci hluku k dispozici 51,3 mil. eur ročně. Od roku 2007 byla tato částka zvýšena na 100 mil. eur. Dosud je sanováno 290 průjezdů osad, zřídilo se 140 km ochranných protihlukových stěn a 28 500 budov bylo pasivně upraveno. 5. Organizační opatření pro zmírnění hluku V silniční dopravě existují v některých místech noční omezení rychlosti, aby se snížil hluk dopravy. Obyvatelé a politici to ve stále větší míře požadují i pro železniční nákladní dopravu. Protože se ale oba dopravní systémy zásadně liší, mělo by prosazení tohoto požadavku pro železniční provoz důsledky, které se u silniční dopravy neobjevují. Železniční vozidla jezdí v signálně - technicky zabezpečených odstupech a nikoliv na dohled, brzdící a zrychlující pochody trvají výrazně déle. Možnosti předjetí mohou se provést, jestliže je k dispozici předjízdná kolej a předjížděný vlak na ní zastaví. Rychlost pomalu jedoucího vlaku se projeví na rychlosti všech za ním jedoucích vlaků. Obr. 4 ukazuje prodloužení doby jízdy, které by nastalo, kdyby byly v průběhu jedné tratě omezeny rychlosti při průjezdu osadou na 50 km/hod. Při délkách vlaků až 700 m lze zrychlit teprve 700 m po průjezdu osadou. Stejně daleko je nutno před průjezdem osady zahájit brzdící manévr. Při hustotě osídlení v Německu není dosažení normální traťové rychlosti buď vůbec možné nebo není energeticky obhajitelné. V provozu by mohlo být pouze výrazně méně vlaků, jízdní doby by se prodloužily, přepravní náklady by se zvýšily, logistické řetězce by nebylo možno udržet. Důsledkem by bylo přeložení velkých podílů ze železniční dopravy na silnici.
Obr. 4.: Prodloužení doby jízdy a ztráty na kapacitě při snížení rychlosti Průzkum na trati Wiesbaden - Niederlahnstein Abgesenkte Geschwindigheit - Snížená rychlost Fahrzeitverlängerung - Prodloužení doby jízdy
6. Mapování hluku a plány protihlukových akcí V červnu 2005 se prosadila směrnice ES o hodnocení a boji proti hluku v okolí do německého práva. Zátěž hlukem se má zachytit a posoudit v mapách hluku. Příslušným orgánem pro vypracování map hluku podle sítě tratí spolkových drah je spolkový železniční úřad (EBA). Do 30.6.2007 bylo nutno vypracovat mapy hluku pro železniční tratě s hustotou provozu nad 60 000 vlaků za rok, do 30.6.2012 se mapy zpracují pro hustotu provozu nad 30 000 vlaků za rok. DB Netz AG jako provozovatel infrastruktury má dát, jak bylo právně upraveno, k dispozici EBA potřebná a v DB Netz existující data pro mapování hluku. Na podkladě těchto map se uskuteční posouzení aktuální nebo očekávané hlukové situace. Výsledky musí dát EBA k dispozici příslušným obcím pro plánování protihlukových akcí. Plány musí být vypracovány vždy do jednoho roku po mapování hluku, tedy poprvé k 18.7.2008 a v nich vykázána opatření na odstranění, prevenci nebo snížení zátěže dotčených hlukem. Metoda výpočtu, použitá pro mapování hluku (Prozatímní výpočetní metoda pro hluk v okolí na železničních dopravních cestách) se liší od předpisu pro výpočet Schall 03, použitá u sanace hluku a preventivních opatření, v zásadních bodech: - místo úrovně hladiny hluku podle Schall 03, kterou je třeba zjistit pro denní a noční časové pásmo, se zavádí hlukové indicie LDEN (pro den, večer a noc) jako denní, večerní a noční index a LNight pro noční časové pásmo, - dřevěné a betonové pražce ve štěrkovém svršku se posuzují jednotně, "akustická" přednost koleje na dřevěných pražcích ve výši 2 dB se u uvedené prozatímní metody výpočtu neuvažuje, - použití bonusu pro kolejovou dopravu ve výši -5 dB odpadá, protože se k přirážkám a srážkám na obtížnost v mapování nepřihlíží.
Obě metody výpočtů vedou ve výsledku ke vzájemně se lišícím hodnotám úrovně hladiny hluku. To může vést, v souvislosti s aktusticky-technickými průzkumy v rámci opatření proti hluku a jeho sanování, k diskusím s dotčenými. 7. Strategie dráhy pro snižování hluku Německá dráha si určila za strategický cíl snížit hluk železničního provozu do roku 2020 proti základu roku 2000 na polovinu. S pomocí skupiny odborníků různých provozních oblastí dráhy byl ustanoven management pro zmírnění hluku, který se zabývá strategickým směrováním zmírnění hluku a operativním uskutečněním činností k jeho snížení. Cílového zadání lze docílit pouze kombinací těchto opatření. K dosažení cíle slouží čtyři základní postupy: - pokračování v dobrovolném programu sanace hluku spolkové vlády s uskutečňováním aktivních a pasivních opatření proti hluku ve shodě se seznamem priorit, - přestrojení flotily nákladních vagónů na brzdy s kompozitními špalíky jako nejrychlejší a nejúčinnější opatření ke zmírnění hluku. Dráha spoléhá na přímou podporu, jak co nejdříve zahájit nejúčinnější systém pobídky pro provozovatele nákladních vagónů, - sdružený projekt "Tichý vlak na reálné koleji", ve kterém se vyvinula nová, pro provoz vhodná, opatření. Od roku 2011 mají být k dispozici další, pro drážní provoz povolené, technologie zmírnění hluku. Vzhledem k dlouhé životnosti vozidel a infrastruktury se přednostně zkoumala některá řešení ve třech hlavních oblastech, a to kontakt kolo/kolejnice, vibrace kol a vyzařování. Tichý vlak na reálné koleji je společný projekt železničního průmyslu, vysokých škol a provozovatelů. Projekt řídí DB AG, - se zaměřením na technickou, provozní a ekonomickou realizovatelnost management pro zmírnění hluku průběžně zjišťoval, hodnotil a sledoval další možná opatření ke snížení hluku, založená na metodě náklady/užitek. Pomocí indexu hluku se sledoval stupeň dosažení cíle a pokrok uvnitř uvedených čtyř základních opatření. 8. Souhrn Hluk železničního provozu je Achillovou patou v jinak pozitivní bilanci dráhy v oblasti životního prostředí. Německá dráha přijala zmírnění hluku železničního provozu za ústřední úkol své ekologické zodpovědnosti. Technické možnosti zmírnění hluku jsou uskutečňovány opatřeními proti hluku a jeho sanací, jsou sledovány inovativní vývoje a při odpovídajícím výhledu na úspěch jsou tyto tendence uplatňovány. DB si určila zmírnění hluku za strategický cíl a sleduje ho manažerskými metodami. Pohybuje se v kritické oblasti svých podnikatelských záměrů, v regulujícím prostředí a v prostoru zájmů dotčených. Tímto tématem se zabývají i odborníci na hluk z drážního centra pro životní prostředí DB AG a odborných oblastí, jako DB Netz, Railion resp. dálkové a regionální dopravy. V technologické centru dráhy vědci se připojují k inovačním projektům pro snižování hluku. Nikoliv jako poslední je na popud dráhy povoleno v celé Evropě a bez časového omezení používání kompozitních brzdových špalíků. Německá dráha se aktivně uplatňuje na mezinárodní úrovni: v Mezinárodní železniční unii (UIC) nebo též ve Společenství evropských drah (CER) spolupracuje na projektech, aby se společně dosáhlo trvalého snížení hluku v mezinárodnímu železničnímu provozu. Název originálu: Lärmemmissionen und Lärm-minderung im Schienenverkehr
Zdroj: ETR, prosinec 2007, č. 12, s. 772 - 779 Překlad: Jiří Mencl Korektura: ODIS
