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Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Forschungsbericht 2004-08/D Nachtfluglärmwirkungen Band 2 Methodik, Akustik M. Basner U. Müller A. Samel
Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin Köln 130 Seiten 24 Abbildungen 14 Tabellen
aircraft noise, acoustics, sleep Mathias BASNER, Uwe MÜLLER, Alexander SAMEL Institute of Aerospace Medicine of the German Aerospace Center (DLR), Cologne
Effects of Nocturnal Aircraft Noise (Volume 2): Methodology, Acoustics
DLR-Forschungsbericht 2004-8/D, 2006, 130 pages, 24 figures, 14 tables, 41 references From 1999 until 2003, the DLR-Institute of Aerospace Medicine conducted extensive investigations on human specific effects of nocturnal aircraft noise within the framework of the HGF/DLR-project “Leiser Flugverkehr”. 128 subjects were investigated for 13 consecutive nights in four representative laboratory studies. From 11 p.m. until 7 a.m. between 4 and 128 aircraft noise events with maximum sound pressure levels between 45 and 80 dB(A) were played back in a realistic fashion. The following electrophysiological variables were continuously sampled during the night: EEG, EOG, EMG, EKG, respiratory movements, air-flow, finger pulse amplitude, position and actimetry. Concentrations of the stress hormones adrenalin, noradrenalin and cortisol were analyzed in all night urine samples. Subjective assessments of strain and annoyance were collected with standardized questionnaires. Computer assisted performance tests were performed every evening and morning by the subjects. 64 residents of Cologne-Bonn Airport were inves-tigated in their own homes for nine consecutive nights with methods identical to those in the laboratory. Here, sound pressure levels outside and inside the bedroom (at the sleeper’s ear) were sampled conti-nously. In total, 2.240 study nights were polysomnographically investigated. The simultaneous recording of electrophysiological and acoustic data allowed for an event related analysis with a resolution of 125 ms. The age of both male and female subjects was between 18 and 65 years. Subjects did not suffer from intrinsic sleep disorders and had normal hearing thresholds. This volume gives an overview of study design and methods and summarizes the acoustical conditions in the sleep laboratory and during the field stud-ies. For more detailed descriptions and analyses please refer to the research reports DLR-FB-2004-08/E to DLR-FB-2004-11/E.
Fluglärm, Akustik, Schlaf Mathias BASNER, Uwe MÜLLER, Alexander SAMEL Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin des DLR, Köln
Nachtfluglärmwirkungen (Band 2): Methodik, Akustik
DLR-Forschungsbericht 2004-8/D, 2006, 130 Seiten, 24 Abbildungen, 14 Tabellen, 41 Literaturstellen Im Zeitraum von 1999 bis 2003 führte das DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin im Rahmen des HGF/DLR-Projektes „Leiser Flugverkehr“ umfangreiche Untersuchungen zu humanspezifischen Wirkungen nächtlichen Fluglärms durch. 128 Versuchspersonen wurden in vier repräsentativen Laborstudien über 13 aufeinander folgende Nächte untersucht. Zwischen 23:00 Uhr und 07:00 Uhr wurden zwischen 4 und 128 Fluggeräusche mit Maximalpegeln zwischen 45 und 80 dB(A) über Lautsprecher realitätsnah einge-spielt. Folgende elektrophysiologische Variablen wurden kontinuierlich erfasst: EEG, EOG, EMG, EKG, At-mungsbewegungen, Atemfluss, Fingerpulsamplitude, Position und Aktometrie. Die Stresshormone Adre-nalin, Noradrenalin und Cortisol wurden im nächtlichen Sammelurin bestimmt. Die subjektive Einschät-zung der Belastung und Belästigung wurde mit standardisierten Fragebögen erfasst. Computergestützte Leistungstests wurden jeweils abends und morgens durchgeführt. 64 Anrainer des Köln-Bonner Flugha-fens wurden mit identischer Technik in ihrer gewohnten Umgebung in neun aufeinanderfolgenden Näch-ten untersucht, wobei der Schallpegel außen und innen (am Ohr des Schläfers) kontinuierlich gemessen wurde. In den Labor- und Feldstudien wurden somit insgesamt 2.240 Probandennächte polysomno-graphisch untersucht. Die simultane Aufzeichnung von elektrophysiologischen und akustischen Parame-tern erlaubte eine ereigniskorrelierte Auswertung mit einer Auflösung von 125 ms. Die Versuchpersonen beiderlei Geschlechts waren zwischen 18 und 65 Jahre alt, altersentsprechend schlafgesund und normal-hörend. In diesem Band werden neben dem Studiendesign und der Methodik die akustischen Bedingun-gen im Schlaflabor und im Feld eingehend beschrieben. Eine umfassendere Darstellung der Ergebnisse er-folgt in den Forschungsberichten DLR-FB-2004-08/D bis DLR-FB-2004-11/D.
Nachtfluglärmwirkungen
Band 2
Studiendesign und Methodik, Akustik Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin Abteilung Flugphysiologie Linder Höhe 51147 Köln [email protected] www.dlr.de/flugphysiologie
Köln, August 2006
Institutsleiter: Prof. Dr. med. R. Gerzer
Abteilungsleiter: Dr. rer. nat. A. Samel
Verfasser: Dr. med. M. Basner Dr. rer. nat. U. Müller Dr. rer. nat. A. Samel
Abkürzungsverzeichnis
Abkürzung Bedeutung
ADV Arbeitsgemeinschaft Deutscher Verkehrsflughäfen
AGARD Advisory Group for Aerospace Research and Development
AMSAN Arbeitsmedizinische Simulationsanlage
ASDA American Sleep Disorders Association
dB Dezibel, physikalische Einheit des Schalldruckpegels
dB(A) physikalische Einheit des A-bewerteten Schalldruckpegels
DIN Deutsches Institut für Normung e.V.
DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
EBF Erholungs- und Belastungsfragebogen
EEG Elektroenzephalogramm
EKG Elektrokardiogramm
EMG Elektromyogramm
EOG Elektrookulogramm
FA Allgemeiner Fragebogen Fluglärm
FAT Ermüdungsfragebogen
FN-L Spezieller Fragebogen Fluglärm
FPA Fingerpulsamplitude
FPI Freiburger Persönlichkeitsinventar
kHz Kilohertz, physik. Einheit der Frequenz
Lmax Maximalwert des Schalldruckpegels (Maximalpegel)
Leq energieäquivalenter Dauerschallpegel (= zeitlicher Mittelwert) des Schalldruckpegels
LAS,eq energieäquivalenter Dauerschallpegel (= zeitlicher Mittelwert) des in der Zeitbewertung „slow“ gemessenen, A-bewerteten Schall-druckpegels
LAS,eq_event Einzelereignispegel, d.h. energieäquivalenter Dauerschallpegel (= zeitlicher Mittelwert des betrachteten Geräusches) des in der Zeit-bewertung „slow“ gemessenen, A-bewerteten Schalldruckpegels
LAS,max Maximalwert des A-bewerteten Schalldruckpegels, gemessen mit der Zeitbewertung „slow“
Abkürzung Bedeutung
LEF Lärmempfindlichkeitsfragebogen
LRA Logistische Regressionsanalyse
MDBF Mehrdimensionaler Empfindlichkeitsfragebogen
MST Memory Search Task
NAT Number Above Threshold
OSAS obstruktives Schlafapnoe-Syndrom
PLMS Periodic Limb Movements in Sleep
PST Pupillographischer Schläfrigkeitstest
PUI Pupillenunruheindex
SRT Single Reaction Task
STRAIN Study on Human Specific Response to Aircraft Noise
T10- Zeit Diejenige Zeitspanne, in der der Schalldruckpegel L(t) höchstens 10 dB kleiner ist als der Maximalpegel Lmax.
UTT Unstable Tracking Task
VDI Verein Deutscher Ingenieure e.V.
I n h a l t s v e r z e i c h n i s
1 Einleitung .....................................................................................9
2 Studiendesign und Methodik ...................................................12
2.1 Übersicht.....................................................................................12
2.2 Stichprobengrößenbestimmung...............................................13
2.3 Studiendesign ............................................................................15
2.3.1 Laborstudienaufbau ..................................................................15
2.3.2 Ablauf einer Laborstudie ...........................................................17
2.3.3 Feldstudienaufbau.....................................................................21
2.3.4 Ablauf einer Feldstudie..............................................................22
2.4 Messgrößen................................................................................24
2.4.1 Elektrophysiologische Messgrößen ............................................24
2.4.1.1 Polysomnographie (EEG, EOG und EMG) ........................ 25
2.4.1.2 Thermistor ..................................................................... 25
2.4.1.3 Atembewegungen ......................................................... 26
2.4.1.4 Körperbewegungen und Körperposition......................... 26
2.4.1.5 EKG ............................................................................... 26
2.4.1.6 Fingerpulsamplitude (FPA) .............................................. 27
2.4.2 Aktometrie................................................................................27
2.4.3 Computer Leistungstests (AGARD) ............................................28
2.4.4 Während der Studie auszufüllende Fragebögen......................... 29
2.4.5 Nach der Studie auszufüllende Fragebögen ............................... 30
2.4.6 Nächtlicher Sammelurin ............................................................ 30
2.4.7 Pupillographischer Schläfrigkeitstest (PST).................................. 31
2.5 Qualitäts- und Datensicherung................................................. 31
2.6 Auswahlverfahren..................................................................... 32
2.6.1 Auswahlkriterien....................................................................... 32
2.6.1.1 Lebensalter .................................................................... 32
2.6.1.2 Schlaf ............................................................................ 33
2.6.1.3 Hörvermögen................................................................. 36
2.6.1.4 Herzrhythmusstörungen................................................. 36
2.6.1.5 Medikamenteneinnahme ............................................... 36
2.6.1.6 Psychologische Eignung ................................................. 37
2.6.1.7 Sonstige Auswahlkriterien.............................................. 37
2.6.2 Detaillierte Beschreibung des Auswahlverfahren........................ 39
2.6.3 Ausfälle von Probanden während der Studie ............................. 44
2.6.4 Aufwandsentschädigung .......................................................... 45
2.7 Beschreibung der Stichprobe.................................................... 46
2.7.1 Geschlecht................................................................................ 46
2.7.2 Altersverteilung......................................................................... 47
2.7.3 Subjektive Belästigung durch Fluglärm ...................................... 48
3 Akustik........................................................................................51
3.1 Akustik in den Labor- und Feldstudien ....................................51
3.1.1 Akustikeinspielungen in den Laborstudien .................................51
3.1.2 Akustikaufbau und -aufnahmen in den Feldstudien ...................60
3.2 Auswertung der Akustik in den Feldstudien ...........................63
3.2.1 Probandenauswahlgebiet am Flughafen Köln/Bonn ...................63
3.2.2 Auswertungsmethodik ..............................................................64
3.2.3 Deskriptive Auswertung der Gesamtnächte ...............................67
3.2.4 Differenzbildung Außen- und Innenschallpegel.........................73
3.2.5 Überblick möglicher verschiedener akustischer Szenarien und
Störfaktoren während einer Feldstudie ......................................80
4 Zusammenfassung .....................................................................91
5 Literatur ......................................................................................93
Anhang
A-1 Spezieller Fragebogen: Fluglärm – FN-L ..............................99
A-2 Allgemeiner Fragebogen Fluglärm – FA1 .............................105
A-3 Allgemeiner Fragebogen Fluglärm – FA2.............................119
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1 Einleitung
Dieser Bericht beschreibt das Design, die physiologischen und psychologischen
Methoden, die Vorgehensweise und den Versuchsablauf sowie die akustischen
Mess- und Auswertemethoden, die in den STRAIN-Studien verwendet wurden.
STRAIN steht für das Vorhaben „STudy on human specific Response to Aircraft
Noise”. Das Vorhaben wurde im Rahmen des DLR/HGF-Projekts “Leiser Flugver-
kehr” im Zeitraum zwischen 1999 und 2004 durchgeführt. Das übergeordnete
Ziel war die Entwicklung von physiologischen Bewertungskriterien für die Wir-
kung von nächtlichem Fluglärm. Damit sollte eine breitere wissenschaftliche
Grundlage für gezielte Lärmminderungsstrategien technischer und betrieblicher
Art sowie für Planungsmaßnahmen geschaffen werden. Insofern hatte das Vor-
haben auch zum Ziel, wissenschaftlich fundierte Empfehlungen für Kriterien zum
Schutz vor Nachtfluglärmwirkungen auf den menschlichen Schlaf zu entwickeln.
Bisherige Schutzkriterien hatten im Wesentlichen akustische Maße als Grundlage,
seien es der äquivalente Dauerschallpegel oder die Anzahl von Lärmereignissen
oberhalb einer Pegelgrenze, die für verschiedene physiologische, medizinische
oder psychologische Funktionen als Grenzwerte definiert wurden [Griefahn,
2002]. Um eine direkte Beziehung zwischen akustischen und psychophysiologi-
schen Variablen empirisch zu bestimmen, wurden in dem Vorhaben sehr auf-
wändige Untersuchungen zu der Wirkung von Nachtfluglärm durchgeführt, um –
sofern erzielbar – einerseits Dosis-Wirkungsbeziehungen zwischen akustischen
Ursachen (Dosen) und physiologischen und psychologischen Reaktionen (Wir-
kungen), andererseits Schwellenwerte für Reaktionen zu ermitteln.
Hintergrund für das Vorhaben waren die bislang recht wenigen Primärstudien
bzgl. der Wirkung von Fluglärm auf den Schlaf, die quantitative Beziehungen
(wie sie z.B. für die Belästigung durch Verkehrslärm gefunden wurden [Miedema,
1999]) zwischen Lärmereignissen und Schlafstörungen (z.B. in Form von Aufwa-
chen) nicht mit ausreichender Präzision und Aussagekraft zuließen. Das Vorhaben
hat durch die Bestimmung von Dosis-Wirkungsbeziehungen diese Lücke ge-
10
schlossen und gleichzeitig weitere wichtige empirische Ergebnisse erzielt, die für
die Empfehlung von Schutzkriterien für die Nacht wesentliche Bedeutung haben.
Im Vordergrund standen die (akuten) Auswirkungen von Fluggeräuschen auf
primäre und sekundäre Effekte [Samel, 2005]. Als experimentelle Studien ange-
legt, erhebt das Vorhaben nicht den Anspruch, epidemiologische Endpunkte zu
definieren oder zu untersuchen. Allerdings kann angenommen werden, dass, so-
fern keine (oder kompensationsfähige) primären bzw. sekundären Lärmwirkun-
gen auftreten, die Ausbildung von gesundheitlichen Störungen (tertiäre Lärmwir-
kungen) unwahrscheinlich ist.
Dieser Forschungsbericht wird vorgelegt, um im Einzelnen die in dem Vorhaben
angewendeten, sehr verschiedenen Methoden vorzustellen. Er stellt dar, dass un-
ter zwei Bedingungen, nämlich im Labor- und im Feldversuch, eine Vielzahl von
Parametern erfasst wurde, um solide und valide wissenschaftliche Ergebnisse zu
erzielen. Da Ergebnisse der Lärmwirkungsforschung und vor allem die Anwen-
dung ihrer Ergebnisse in der Realität strittig in der Öffentlichkeit diskutiert wer-
den, ist dieser Bericht auch dazu gedacht, zur Versachlichung dieser Diskussionen
beizutragen.
Dieser Bericht gehört zu einer Reihe von Forschungsberichten, die vom Deut-
schen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin
publiziert werden, um eine breitere Öffentlichkeit über die Hintergründe, die
verwendete Methodik, die Techniken zur Auswertung der Daten und die Bewer-
tung der Ergebnisse zu informieren.
In dieser Reihe sind bisher erschienen:
(1) Basner, M., Buess, H., Elmenhorst, D., Gerlich, A., Luks, N., Maaß, H., Ma-
wet, L., Müller, E. W., Müller, U., Plath, G, Quehl, J., Samel, A., Schulze, M,
Vejvoda, M., Wenzel, J. (2004): Nachtfluglärmwirkungen – Band 1: Zu-
sammenfassung, DLR-Forschungsbericht 2004-07/D, ISSN 1434-8454 (in
deutsch)
11
(2) Basner, M., Buess, H., Elmenhorst, D., Gerlich, A., Luks, N., Maaß, H., Ma-
wet, L., Müller, E. W., Müller, U., Plath, G, Quehl, J., Samel, A., Schulze, M,
Vejvoda, M., Wenzel, J. (2004): Effects of Nocturnal Aircraft Noise – Volu-
me 1: Executive Summary, DLR-Forschungsbericht 2004-07/E, ISSN 1434-
8454 (in Englisch)
(3) Maaß, H. & Basner M. (2006): Effects of Nocturnal Aircraft Noise – Volume
3: Stress Hormones, DLR-Forschungsbericht 2004-09/E, ISSN 1434-8454
(in Englisch)
(4) Quehl, J., Nachtfluglärmwirkungen – Band 4: Psychologische Wirkungen,
DLR-Forschungsbericht 2004-10/D, ISSN 1434-8454 (in Deutsch)
(5) Quehl, J., Effects of Nocturnal Aircraft Noise – Volume 4: Psychological Ef-
fects, DLR-Forschungsbericht 2004-10/E, ISSN 1434-8454 (in Englisch)
12
2 Studiendesign und Methodik
2.1 Übersicht
Das Projekt trägt den Namen STRAIN (STudy on human specific Response to AIr-
craft Noise). Anhand von vier Laborstudien (STRAIN I bis IV) und zwei Feldstudien
(STRAIN V und VI) mit jeweils 32 Versuchspersonen wurde der Einfluss von nächt-
lichem Fluglärm auf den Schlaf, das Befinden und die Leistungsfähigkeit des
Menschen untersucht. Die Ergebnisse dienten der Entwicklung eines Kriterienka-
talogs zur Bewertung von Nachtfluglärmwirkungen.
Der Begriff Feldstudie bedeutet, dass die Messungen nicht unter kontrollierten
Bedingungen im Schlaflabor, sondern bei Anwohnern des Flughafens Köln/Bonn
in ihren Schlafzimmern unter realistischen Bedingungen durchgeführt wurden.
Hier wurde kein zusätzlicher Fluglärm über Lautsprecher eingespielt, sondern die
real auftretenden Fluggeräusche draußen und im Schlafraum zeitgleich aufge-
zeichnet. Der Flughafen Köln/Bonn ist einer der wenigen Verkehrsflughäfen in
Deutschland mit sehr hohem Nachtflugverkehrsaufkommen. Die beiden Feldstu-
dien fanden zwischen der dritten und vierten Schlaflaborstudie statt. Tabelle 2-1
gibt eine Übersicht über die zeitliche Abfolge der verschiedenen Studienabschnit-
te und die Anzahl der untersuchten Probanden und Nächte.
In den Laborstudien wurden die Probanden während 13 aufeinander folgender
Nächte untersucht, so dass insgesamt 4 x 32 x 13 = 1.664 Nächte aufgezeichnet
wurden. In der Feldstudie wurden die Versuchspersonen neun aufeinander fol-
gende Nächte untersucht, so dass hier 2 x 32 x 9 = 576 Nächte gemessen wur-
den. Insgesamt wurden demnach 192 Probanden in 2.240 Untersuchungsnäch-
ten untersucht.
13
Name Anzahl
Personen
Anzahl Nächte / Person
Gesamt-anzahl Nächte
Zeitraum Art
STRAIN I 32 13 416 September bis November 1999 Laborstudie
STRAIN II 32 13 416 Mai bis Juli 2000 Laborstudie
STRAIN III 32 13 416 Februar bis April 2001 Laborstudie
STRAIN V 32 9 288 September 2001 bis Mai 2002 Feldstudie
STRAIN VI 32 9 288 Mai 2002 bis November 2002 Feldstudie
STRAIN IV 32 13 416 März bis Juni 2003 Laborstudie
STRAIN 192 2.240 September 1999 bis Juni 2003
Tabelle 2-1 Zeitliche Abfolge der Studienabschnitte und Anzahl der Probanden und Nächte
2.2 Stichprobengrößenbestimmung
Aufwachreaktionen stellten den primären Endpunkt der Studie dar, weil diese in
der Vergangenheit in den meisten polysomnografischen Studien als Indikator für
eine lärmbedingte Schlafstörung verwendet wurden [Fidell, 1995; Ollerhead,
1992]. Deshalb wurde die Größe der benötigten Stichprobe anhand der ange-
strebten Präzision für die Beziehung zwischen dem Maximalpegel eines Flugge-
räuschs und der Wahrscheinlichkeit aufzuwachen, bestimmt. Für die Bestimmung
dieses Zusammenhangs werden multivariable logistische Regressionsmodelle be-
nötigt (Aufwachen ja/nein). Zum Zeitpunkt der Studienplanung existierten keine
Methoden zur Fallzahlplanung bei Verwenden multivariabler logistischer Regres-
sionsmodelle [Hosmer, 2000].
Erschwerend kommt hinzu, dass die erhobenen Daten in dem Sinne nicht unab-
hängig voneinander sind, dass jede Versuchsperson mehr als einem Fluggeräusch
ausgesetzt wurde. Wenn die Korrelation der Reaktionen auf das Fluggeräusch in-
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nerhalb einer Person 1 beträgt, würde der effektive Stichprobenumfang der An-
zahl der untersuchten Versuchspersonen entsprechen. Wenn keine Korrelation
vorhanden wäre, würde der effektive Stichprobenumfang der Anzahl der Flugge-
räusche entsprechen (im Labor ca. 30.000). Leider waren vor der Studie keine In-
formationen über den Grad der Korreliertheit bekannt. Beide Extreme sind jedoch
unwahrscheinlich.
-10%
-8%
-6%
-4%
-2%
0%
2%
4%
6%
8%
10%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Aufwachwahrscheinlichkeit
Wei
te d
es K
onfid
enzi
nter
valls
n = 112
n = 30000
Abbildung 2-1: Erwartete Weite des Konfidenzintervalls in Abhängigkeit von beobachteter
Aufwachwahrscheinlichkeit und Stichprobenumfang (n=112, Korrelation=1, schwarz und
n=30.000, Korrelation=0, grau).
Die Präzision der Schätzung wurde für beide Extreme (Korrelation 0 oder 1) be-
rechnet. Für einen Stichprobenumfang von n=112 (Laborstudie) ergab sich der in
Abbildung 2-1 dargestellte Zusammenhang. In Abhängigkeit von der beobachte-
ten Aufwachwahrscheinlichkeit schwankte die Präzision zwischen 3,3% und
18,2%. Für n=30.000 schwankte sie zwischen 0,01% und 1,1%. Die erhaltene
15
Weite des Konfidenzintervalls lag zwischen diesen beiden Extremen, was als ge-
rade präzise genug angesehen wurde.
Dass für die Laborstudie ein durch acht teilbarer Stichprobenumfang gewählt
wurde, liegt bei einem Schlaflabor mit acht Untersuchungsplätzen auf der Hand.
Die Untersuchung von weniger als acht Personen in einer Versuchsphase wäre
unökonomisch und damit unethisch.
In der Feldstudie, die zur Validierung der Labordaten durchgeführt wurde, wur-
den insgesamt 64 Versuchspersonen untersucht. In der Feldstudie wurden auch
deshalb weniger Versuchspersonen für eine ähnlich hohe Präzision benötigt, weil
Konfidenzintervalle für Proportionen nur bei einem Wert von 0,5 symmetrisch
sind. Bei kleineren oder größeren Werten, insbesondere wenn sich diese der 0
oder der 1 stark nähern, werden die Konfidenzintervalle unsymmetrisch und die
Weite entsprechend geringer (siehe Abbildung 2-1 und [Altman, 2000]). Für die
Laborstudie wurden durchaus Aufwachwahrscheinlichkeiten von 0,5 und höher
erwartet, wobei in der Feldstudie mit einer maximalen Aufwachwahrscheinlich-
keit eher in der Region von 0,15 bis 0,2 gerechnet wurde [Pearsons, 1995].
2.3 Studiendesign
Im Folgenden werden Aufbau und Ablauf von Labor- und Feldstudie nacheinan-
der dargestellt.
2.3.1 Laborstudienaufbau
Insgesamt vier Schlaflaborstudien wurden in der Arbeitsmedizinischen Simulati-
onsanlage (AMSAN, siehe Abbildung 2-2) durchgeführt, die sich im Unterge-
schoss des DLR-Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin in Köln befindet.
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Abbildung 2-2: Grundriss der Arbeitsmedizinischen Simulationsanlage AMSAN (ca. 300 m2)
Neben einem Aufenthaltsbereich, einem biochemischen Labor, einer Küche, Test-
und Kontrollräumen findet sich im AMSAN ein Schlaftrakt mit acht separaten
Schlafkabinen, die einzeln beschallt werden können. Das Labor ist klimatisiert
und von äußeren Einflüssen abgeschirmt.
Jede Laborstudie bestand aus vier Versuchsphasen, in denen jeweils acht Proban-
den während 13 aufeinander folgender Nächte, also auch am Wochenende, un-
tersucht wurden. Jede Studienphase begann am Montagabend und endete am
Sonntagmorgen der darauf folgenden Woche. Der Ablauf der Laborstudie
STRAIN I ist beispielhaft schematisch in Abbildung 2-3 dargestellt.
Abbildung 2-3: Schematische Übersicht über den Ablauf der Laborstudie STRAIN I
(0 = Nächte ohne Lärm, L = Nächte mit Lärm).
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Die ersten beiden Nächte waren lärmfrei und dienten als Gewöhnungs- bzw. Ba-
sisnacht. In den darauf folgenden neun Nächten (Nächte 3 bis 11) wurde Flug-
lärm mit unterschiedlicher Häufigkeit und Lautstärke der Fluggeräusche einge-
spielt (siehe Kap. 3.1.1). Die Nächte 12 und 13 waren wiederum unbeschallt. Hier
sollten Erholungseffekte, hervorgerufen durch einen möglichen kumulierten
Schlafentzug während der Lärmnächte, untersucht werden. Eine Ausnahme stellt
STRAIN IV dar. In dieser Laborstudie wurden die Nächte 12 und 13 ebenfalls be-
schallt (siehe Kap. 3.1.1).
Die erste Phase von STRAIN I und die vierte Phase von STRAIN II dienten als Kon-
trollphasen. Hier wurden die Versuchspersonen über 13 aufeinander folgende
Nächte keinem Fluglärm ausgesetzt, um den natürlichen Schlafverlauf im Labor
ohne Beeinflussung durch Lärm bestimmen zu können.
2.3.2 Ablauf einer Laborstudie
Während einer Laborstudie verbrachten die Versuchspersonen lediglich die Zeit
von 19:00 Uhr abends bis ca. 08:00 Uhr morgens im Labor, um ihren normalen
Tagesablauf so wenig wie möglich zu stören. Der Ablauf einer typischen Labor-
nacht ist in Abbildung 2-4 dargestellt.
Die Probanden trafen bis spätestens um 19:00 Uhr im Labor ein, leerten ihre Bla-
se und füllten zwei Kurzfragebögen (MDBF und EBF, siehe Kap. 2.4.4) aus. Ab
19:10 Uhr wurde gemeinsam zu Abend gegessen. Koffein- oder alkoholhaltige
Getränke waren nicht erlaubt und sollten bereits ab 15:00 Uhr nicht mehr von
den Versuchspersonen eingenommen werden.
18
Abbildung 2-4: Ablaufplan für den Abend und den Morgen während einer Schlaflaborstudie
Anschließend wurden die Elektroden C3, C4, A1 und A2 zur späteren Ableitung
des Hirnstrombildes (Elektroenzephalogramm oder kurz EEG, siehe Kap. 2.4.1.1)
angelegt. Bei C3 und C4 handelt es sich um Silber/Silberchlorid-Elektroden (Firma
Aquabond) auf wasserlöslicher Basis, die sich neben niedrigem Übergangswider-
stand und gutem Halt dadurch auszeichnen, dass sie am nächsten Tag leicht
wieder von der Kopfhaut entfernt werden können. Die übrigen Elektroden waren
handelsübliche Kinder-EKG-Elektroden der Firma Arbo.
Um 21:00 Uhr wurde von allen gleichzeitig der etwa 20 Minuten dauernde
Computer-Leistungstest (AGARD, siehe Kap. 2.4.3) durchgeführt. Anschließend
wurden die übrigen Elektroden (Masse, Fz, EMG1, EMG2, EOG links, EOG rechts,
EKG1 und EKG2, siehe Kap. 2.4.1.1 und Kap. 2.4.1.5) und Sensoren (Atemgurt
mit Beschleunigungssensor, Thermistor und Fingerpulssensor, siehe Kap. 2.4.1)
angelegt. Die Aktometer (siehe Kap. 2.4.2), welche von den Versuchspersonen
ständig während des Versuchs (also 24 Stunden am Tag) getragen wurden, wur-
den dann ausgelesen und neu initialisiert. Nach sieben Tagen wurden zusätzlich
die Batterien erneuert.
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Die Versuchspersonen füllten wenige Minuten vor dem Zubettgehen (kurz vor
23:00 Uhr) zwei weitere Kurzfragebögen aus (FAT und IfADo-A, siehe Kap. 2.4.4)
und entleerten nochmals ihre Blase in einen Behälter. Die Proben wurden gewo-
gen, aliquotiert und zur späteren Bestimmung der Ausscheidungsrate von Stress-
hormonen und Elektrolyten bei -18°C tiefgefroren. Anschließend wurden die
Probanden im Schlafraum über einen zentralen Stecker mit dem EEG-Verstärker
verbunden und die Aufzeichnung der elektrophysiologischen Daten möglichst
pünktlich um 23:00 Uhr gestartet. Ab STRAIN II erfolgt der Start der Nacht jeweils
zur vollen Minute, während in STRAIN I auch zur nicht vollen Minute gestartet
wurde. Die Versuchspersonen wurden angehalten, sofort zu versuchen einzu-
schlafen. Lesen oder vergleichbare Aktivitäten nach 23:00 Uhr waren nicht er-
laubt.
Am Abend gab es immer wieder kurze zeitliche Freiräume, in denen die Ver-
suchspersonen Freizeitbeschäftigungen wie Lesen oder Fernsehen nachgehen
konnten. Das Rauchen im Schlaflabor war genauso wie das Verlassen des Schlaf-
labors während des Versuchs nicht gestattet.
Zwischen 23:15 Uhr und 06:45 Uhr wurden in den Nächten 3 bis 11 Fluggeräu-
sche automatisiert in unterschiedlicher Anzahl und Lautstärke eingespielt (siehe
Kap. 3.1.1). Zwei Untersucher waren jeweils in der Nacht vor Ort, einerseits um
die Sicherheit der Probanden zu gewährleisten, andererseits um das korrekte Ein-
spielen der Fluggeräusche zu überwachen und die Signalqualität und Datenauf-
zeichnung der elektrophysiologischen Signale zu prüfen. Sollten einzelne Signale
während der Nacht ausfallen, schritten die Untersucher jedoch nicht ein: Eine
Wiederbefestigung von einzelnen Elektroden oder Sensoren hätte zu einer länge-
ren Wachphase der Versuchsperson führen können, deren Einfluss in der Aus-
wertung nicht mehr vom Einfluss des Fluglärms hätte getrennt werden können.
Zudem waren einige Signale redundant; fiel z.B. die Elektrode C3 aus, war eine
Klassifizierung des Schlafs trotzdem noch anhand des Signals der Elektrode C4
möglich.
20
Die Versuchspersonen konnten über eine Sprechanlage mit den Versuchsleitern
kommunizieren. Toilettengänge waren durch das zeitweise Trennen eines einzi-
gen zentralen Steckers vom EEG-Verstärker möglich. Das Wasserlassen in ein ent-
sprechendes Behältnis erfolgte in der Regel in der Schlafkabine. Dieser gewonne-
ne Zwischenurin wurde anschließend bei ca. +4°C gekühlt aufbewahrt. Wecker
oder Uhren im Schlafraum waren nicht erlaubt.
Am nächsten Morgen wurden alle Versuchspersonen gleichzeitig um 07:00 Uhr
geweckt und direkt im Anschluss von den Elektroden und Sensoren befreit. An-
schließend wurde die Blase entleert und der komplett gesammelte Urin gewo-
gen, Aliquots eingefroren und für die Katecholaminbestimmung mit HCl aufge-
säuert. Danach wurden die Fragebögen MDBF, FN-L und IfADo-M (siehe
Kap. 2.4.4) ausgefüllt. Körperpflege und Frühstück folgten anschließend. Ein Ver-
lassen des Labors war somit frühestens gegen 08:00 Uhr morgens möglich.
Im Unterschied zu STRAIN I und II wurden in STRAIN III und IV die EEG-, EOG-
und EMG-Elektroden morgens erst nach Durchführung der Computer-
Leistungstests abgelegt. Anschließend wurden jeweils drei Versuchspersonen ei-
ner Achtergruppe nacheinander einem pupillografischen Schläfrigkeitstest (PST,
siehe Kap. 2.4.7) unterzogen.
Während der Studie wurde von Seiten der Versuchsleiter weder morgens noch
abends über den Fluglärm der vergangenen Nacht oder über Fluglärm allgemein
gesprochen oder diskutiert. Nickerchen tagsüber waren nicht erlaubt, damit
eventuell auftretende kumulative Effekte des Fluglärms auf Schlaf über mehrere
Nächte beobachtet werden konnten.
21
2.3.3 Feldstudienaufbau
Die beiden Feldstudien wurden mit jeweils 32 Versuchspersonen kontinuierlich
und nahtlos im Zeitraum September 2001 bis November 2002 durchgeführt. Le-
diglich in den Weihnachtsferien wurde nicht gemessen. Damit wurde sicherge-
stellt, dass jahreszeitliche Einflüsse in der Auswertung berücksichtigt werden
konnten. Es wurde in der Umgebung des Köln/Bonner-Flughafens gemessen, ei-
ner der wenigen Verkehrsflughäfen Deutschlands mit hohem Nachtflugaufkom-
men.
Der durch externe Lärmquellen hervorgerufene Schalldruckpegel wurde zeitgleich
sowohl außen als auch innen am Ohr des Schläfers mit Klasse-1-
Schallpegelmessern gemessen, damit ein ursächlicher Zusammenhang mit elek-
trophysiologischen Reaktionen bestimmt werden konnte (siehe Kap. 3.1.2). Es
wurde kein zusätzlicher Fluglärm über Lautsprecher eingespielt. Durch die Aus-
wahl der Untersuchungsgebiete (siehe Kap. 3.2.1) wurde nur dort gemessen, wo
möglichst ausschließlich Fluglärm und nicht maßgeblich auch andere Verkehrs-
lärmarten (Straßen- oder Schienenverkehr) auftraten.
Der Aufbau der Feldstudien wurde dem der Laborstudien bis auf einige Ausnah-
men angepasst (siehe unten). Eine Untersuchungsphase der Feldstudie dauerte
jeweils neun aufeinander folgende Nächte. Jede Studienphase startete am Mon-
tagabend und endete am Donnerstagmorgen der darauf folgenden Woche. So-
mit wurde sichergestellt, dass trotz einer Eingewöhnungsnacht an allen Wochen-
tagen Untersuchungen stattfanden. Direkt nach Beendigung einer Untersuchung
eines Probanden wurden die akustischen und elektrophysiologischen Messgeräte
ab- und häufig noch am gleichen oder am folgenden Tag, manchmal allerdings
auch erst am direkt folgenden Wochenende, bei der nächsten Versuchsperson
wieder aufgebaut. Mehr als neun Versuchsnächte hätten bedeutet, dass regel-
mäßig ein weiteres Wochenende für Ab- und Aufbau hätte eingeplant werden
müssen. Dieses war weder Probanden noch Untersuchern zuzumuten.
Folgende Details unterschieden die Feldstudie von der Laborstudie:
22
• Die Speicherung der elektrophysiologischen Daten erfolgte in der Feldstudie
mit Laptops, auf denen die Aufzeichnung von maximal vier Versuchspersonen
gleichzeitig möglich war. Die Signale wurden vom EEG-Verstärker via Licht-
wellenleiter an ein Interface übertragen, welches die Signale umwandelte und
an die Parallelschnittstelle des Laptops übergab. Eine Kontrolle der Signalqua-
lität vor Ort war direkt über den Bildschirm des Laptops möglich. Der Laptop
wurde hierbei außerhalb des Schlafraums aufgebaut, damit dessen Betriebs-
geräusche das Schlafverhalten der Probanden nicht beeinflussen konnten.
• Die Versuchsperson legte die Schlafzeit ihren Gewohnheiten entsprechend
selbst fest. Das Einhalten einer Kernschlafzeit von 00:00 Uhr bis 06:00 Uhr
war jedoch Bedingung, da sich die Studie mit dem Einfluss von nächtlichem
Fluglärm befasste.
• Der Tagesablauf der Versuchspersonen sollte möglichst wenig beeinflusst
werden. Deshalb waren Nickerchen im Gegensatz zur Laborstudie erlaubt.
Auch durfte die Versuchsperson, ihren Gewohnheiten entsprechend, vor dem
Schlafengehen lesen bzw. fernsehen. Der Versuch, einzuschlafen, sollte aku-
stisch von der Versuchsperson signalisiert werden.
• In 19 von 45 Fällen wurden Lebenspartner in ihrem gemeinsamen Schlafzim-
mer untersucht. Das war in den Laborstudien nicht möglich.
• Es wurde ausschließlich Nachturin gesammelt. Urin bis zum Zubettgehen
wurde verworfen.
2.3.4 Ablauf einer Feldstudie
Jeweils zwei Untersucher waren für eine Messstelle verantwortlich; maximal zwei
Messstellen wurden gleichzeitig betrieben. Noch beim Aufbau der Geräte wurde
mit der Versuchsperson (bzw. den Versuchspersonen) vereinbart, wann sie am er-
23
sten Studienabend zu Bett gehen wollten. Der die Versuchsperson am Abend
betreuende Untersucher erschien ca. 1 ½ bis 2 Stunden vor der vereinbarten
Bettzeit und ließ zunächst die Fragebögen MDBF und EBF (siehe Kap. 2.4.4) aus-
füllen. Anschließend wurden, wie in den Laborstudien, die Elektroden C3, C4, A1
und A2 angelegt. Danach führte die Versuchsperson den Computer-Leistungstest
(AGARD, siehe Kap. 2.4.3) durch. Währenddessen schaltete der Versuchsleiter
die drei Schallpegelmesser ein, synchronisierte sie mit einer Funkuhr und kalibrier-
te zusätzlich die beiden Innenmikrofone (siehe Kap. 3.1.2). Das Außenmikrofon
wurde jeweils vor und nach der Untersuchungsphase kalibriert. Auch der Laptop
wurde mit der Funkuhr synchronisiert. Anschließend wurden die Aktometer, die
auch während der Feldstudie ständig (d.h. 24 Stunden am Tag) getragen wur-
den, ausgelesen und neu initialisiert. In der Feldstudie wurden andere Aktometer
eingesetzt als im Labor, und es wurde mit unterschiedlichen Aufzeichnungsraten
tags und nachts gearbeitet (siehe Kap. 2.4.2). Nach Beendigung des Computer-
Leistungstests wurden die übrigen Elektroden und Sensoren angelegt und an-
schließend die beiden Kurzfragebögen FAT und IfADo-A ausgefüllt (siehe
Kap. 2.4.4). Dann entleerte die Versuchsperson ihre Blase in die Toilette und die
Zeit wurde vom Untersucher notiert. Anschließend wurden die der Versuchsper-
son angelegten Kabel über einen einzigen Stecker mit dem EEG-Verstärker ver-
bunden, die Signalqualität wurde überprüft, Elektroden mit hohen Übergangswi-
derständen wurden gegebenenfalls ausgewechselt. Die Schallpegelmesser und
die elektrophysiologische Aufzeichnung wurden gestartet, und der Untersucher
verließ die Wohnung der Versuchsperson.
Lesen oder Fernsehen kurz vor dem Schlafengehen waren im Gegensatz zur La-
borstudie erlaubt. Musste die Versuchsperson nachts zur Toilette, brauchte sie
nur einen einzigen Stecker zu lösen und nach dem Toilettenbesuch wieder einzu-
stecken. Dieser Urin wurde während der Nacht in einem verschließbaren Becher
gesammelt.
Zu einem vorher vereinbarten Zeitpunkt am nächsten Morgen erschien der zweite
Untersucher, der die Datenaufzeichnung zunächst beendete und die Versuchs-
person von den Elektroden und Sensoren befreite. Diese entleerte danach ihre
24
Blase in einen Behälter. Der Urin wurde in einer verschließbarer Urinflasche ge-
sammelt und möglichst kühl und dunkel aufbewahrt, um anschließend im Institut
gewogen, aliquotiert, evtl. aufgesäuert und tiefgefroren zu werden. Dann füllte
die Versuchsperson die Fragebögen MDBF, FN-L und IfADo-M aus (siehe
Kap. 2.4.4). Danach führte sie den Computer-Leistungstest durch und konnte
sich anschließend Körperpflege und Frühstück widmen.
Der Untersucher sicherte die in der Nacht aufgezeichneten Daten auf transporta-
blen Medien, vereinbarte für den nächsten Morgen eine Weckzeit und fuhr an-
schließend ins Institut, um dort die Daten der vergangenen Nacht zu sichern und
zu sichten. Eventuell aufgetretene Probleme wurden der Abendschicht mitgeteilt,
um noch am Abend des gleichen Tages behoben werden zu können. Beide Un-
tersucher waren mit Mobiltelefonen ausgestattet, so dass eine Kommunikation
sowohl unter den Untersuchern als auch zwischen Versuchsperson und Untersu-
chern jederzeit, d.h. auch bei in der Nacht auftretenden Problemen, möglich war.
2.4 Messgrößen
Im Folgenden werden die verschiedenen Instrumente, mit denen die primären
und sekundären Schlafstörungen während der Labor- und Feldstudien erfasst
wurden, genauer beschrieben.
2.4.1 Elektrophysiologische Messgrößen
Die elektrophysiologischen Messgrößen wurden mit einem selbstentwickelten
Verstärker erfasst, analog-digital konvertiert und auf der Festplatte eines Auf-
zeichnungsrechners gespeichert. Über die einzelnen Abtastraten informiert
Tabelle 2-2.
25
Signal Abtastrate [Hz]
EEG (C3-A2, C4-A1, Fz-A1) 128
EOG (links, rechts) 64
EMG (submental) 256
Thermistor 16
Atemexkursion (Brustkorb) 16
Körperbewegungen 8
EKG (Ableitung Eindhoven II) 1024
Fingerpulsamplitude 64
Tabelle 2-2: Elektrophysiologische Signale und ihre Abtastraten
2.4.1.1 Polysomnographie (EEG, EOG und EMG)
Für die Einteilung des Schlafes in verschiedene Schlafstadien nach den Kriterien
von Rechtschaffen und Kales [Rechtschaffen, 1968] benötigt man ein so genann-
tes Polysomnogramm, welches die Aufzeichnung des Hirnstrombildes (Elektroen-
zephalogramm, EEG), des Anspannungszustandes der Muskulatur (Elektromyo-
gramm, EMG, gemessen unter dem Kinn) und der Augenbewegungen (Elektroo-
culogramm, EOG) beinhaltet. Standardpositionen zur Schlafstadienklassifikation
für das EEG sind C3 und C4 links und rechts der Mittellinie an der höchsten Stelle
des Schädels [Berger, 1992]. Zusätzlich zu diesen Elektroden wurde die Elektrode
Fz geklebt.
2.4.1.2 Thermistor
Der Thermistor wurde über der Oberlippe vor den Öffnungen von Mund und Na-
se angebracht. Der Sensor registrierte dabei Temperaturunterschiede von ein-
und ausgeatmeter Luft. Besonders wichtig war dieses Signal für die Diagnostik
schlafbezogener Atmungsstörungen: Beim obstruktiven Schlafapnoe-Syndrom
(OSAS) kommt es durch ein Zurückfallen des Zungengrundes zu einem Verlegen
der oberen Atemwege: Frustrane Atembewegungen ohne messbaren Atemgas-
fluss an Mund und Nase können so registriert werden. In der Fluglärmstudie
wurde der Thermistor sowohl zum Ausschluss eines OSAS (siehe Kap. 2.6) als
26
auch als Ersatzmedium beim Ausfall des Atemgurtsignals (siehe unten) benutzt.
Während der Laborstudien wurde der Dehnungsmessstreifen über den gesamten
Versuchszeitraum getragen. In der Feldstudie wurde er nach der ersten Nacht
durch einen zweiten Atemgurt, der über dem Bauch getragen wurde, ersetzt,
falls nach der ersten Nacht nichts auf ein OSAS hindeutete.
2.4.1.3 Atembewegungen
Die Aufzeichnung der Atembewegungen erfolgte mit einem Atemgurt, in dem
sich ein Piezokristall befindet. Durch das Heben und Senken des Brustkorbs ver-
formt sich das Kristall, wodurch eine der Verformung proportionale elektrische
Spannung entsteht. Das Signal lässt eine Aussage sowohl über die Atemfrequenz
als auch über die Atemtiefe zu. Bei Aktivierung des sympathischen Nervensy-
stems kann eine beschleunigte und vertiefte Atmung beobachtet werden. Au-
ßerdem ist das Atemsignal für die Auswertung des EKGs (siehe Kap. 2.4.1.5) von
Bedeutung: Häufig kann man eine so genannte respiratorische Arrhythmie, d.h.
atemabhängige Ungleichmäßigkeit in der Herzschlagabfolge, beobachten, die bei
der Auswertung berücksichtigt werden muss.
2.4.1.4 Körperbewegungen und Körperposition
Ein Beschleunigungssensor war am Atemgurt in der Nähe des Brustbeins befe-
stigt. Er registrierte Beschleunigungen im Bereich +/- fünffache Erdbeschleuni-
gung. Damit war eine Detektion bereits geringgradiger Bewegungen möglich. In
dieser Studie diente die Erfassung von Körperbewegungen, zusätzlich zum Ak-
tometer (siehe Kap. 2.4.2), vorwiegend zur Erfassung fluglärminduzierter Bewe-
gungen. Die zeitsynchrone Aufzeichnung des Beschleunigungssignals mit den
anderen elektrophysiologischen Signalen und dem Triggersignal (siehe
Kap. 3.1.1) war jedoch ein bedeutender Vorteil gegenüber dem Aktometer, wel-
ches auf einer unabhängigen Zeitachse lief.
2.4.1.5 EKG
Der Herzschlag wird über elektrische Impulse gesteuert. Diese werden über das
Reizleitungssystem des Herzens, welches seinen Ursprung in der Wand des rech-
27
ten Vorhofs (Sinusknoten) hat, über den gesamten Herzmuskel bis zu den Herz-
kammern geleitet. Das Elektrokardiogramm (EKG) leitet diese Impulse ab und
zeichnet sie auf. In der Studie wurde die Ableitung Eindhoven II verwendet.
2.4.1.6 Fingerpulsamplitude (FPA)
Mit jedem Herzschlag wird über das linke Herz Blut in den großen Kreislauf ge-
pumpt. Die erste Dehnung der Hauptschlagader beim Öffnen der Herzklappe
setzt sich als so genannte Pulswelle über das gesamte arterielle Gefäßsystem des
Körperkreislaufs fort. Die Pulswelle erreicht nach einer ihrer Ausbreitungsge-
schwindigkeit entsprechenden Zeit die Extremitäten und kann dort z.B. am Mit-
telfinger als so genannte Fingerpulsamplitude (FPA) gemessen werden. Technisch
handelt es sich beim Erfassen der FPA um ein photoplethysmographisches Ver-
fahren. Es erfasst selektiv das pulsierende Blut und war Voraussetzung für das
Funktionieren der heute in jedem klinischen Schlaflabor zum Standard gehören-
den Pulsoxymetrie, mit der seit 1975 die arterielle Sauerstoffspannung im peri-
pheren Kreislauf nicht-invasiv gemessen werden kann. Die Amplitude des Finger-
pulses wird im Wesentlichen von fünf Parametern bestimmt: Blutdruckamplitude,
arterieller Mitteldruck, venöser Abfluss, elastische Gefäßspannung und Kontrak-
tionszustand der muskulären Gefäßwand. Bei einer Aktivierung des sympathi-
schen Nervensystems kommt es neben einer Erhöhung der Blutdruckamplitude
und des arteriellen Mitteldrucks immer auch zu einer Zunahme in der Anspan-
nung der glatten Muskulatur der Blutgefäßwand. Hierdurch wird deren Dehnbar-
keit reduziert und es kann eine Reduzierung der Fingerpulsamplitude beobachtet
werden.
2.4.2 Aktometrie
Das Aktometer besteht aus mehreren Piezokristallen, die als Beschleunigungsauf-
nehmer dienen. Mit dem Aktometer können Aktivitäts-Ruhe-Zyklen über längere
Zeiträume aufgezeichnet werden. Es wird am Handgelenk des nicht-dominanten
Armes (bei Rechtshändern der linke und umgekehrt) getragen. Die Methode
zeichnet sich durch einen geringen Aufwand bei Handhabung und Auswertung
28
aus. Viele Studien zum Einfluss von Nachtfluglärm auf den Schlaf beschränken
sich auf die Aktometrie. So können große Stichprobenumfänge bei vergleichs-
weise geringem Aufwand erreicht werden. Die Aussagefähigkeit dieser Methode
ist jedoch begrenzt und im Vergleich zur Polysomnografie, mit der die Struktur
des Schlafes sehr genau beurteilt werden kann, weniger valide. In dieser Flug-
lärmstudie wurde das Gerät kontinuierlich getragen, also auch am Tag.
In den Labor- und Feldstudien wurden unterschiedliche Aktometertypen einge-
setzt: Im Schlaflabor wurden Aktometer der Firma ZAK mit einer Speicherrate von
1 / Minute verwendet. Das Auslesen erfolgte am Abend zwischen 19:00 Uhr und
20:00 Uhr. Die Daten der Tagesaktivität wurden jeden Abend durch einen Unter-
sucher am Bildschirm auf Plausibilität überprüft. Da es nicht erlaubt war, tagsüber
zu schlafen, wurden die Werte besonders unter diesem Aspekt bewertet und ggf.
mit der Versuchsperson besprochen. Eventuelle Auffälligkeiten wurden in einem
Protokollbuch notiert. Bei der anschließenden Initialisierung wurde die Zeit mit
einer Funkuhr abgeglichen. In den Feldstudien wurden Aktometer der Firma Ge-
fatec (Typ 3D-Biolog) eingesetzt. In der Nacht wurde eine Abtastrate von
1 / 10 Sekunden, am Tag von 1 / Minute verwendet. Das Tag-Aktometer wurde
am Abend ausgelesen und initialisiert. Die Batterie wurde nach 5 Tagen erneuert.
Das Nacht-Aktometer wurde morgens ausgelesen und am Abend kurz vor dem
Schlafengehen initialisiert. Hier fand ein täglicher Batteriewechsel statt. Beide Ak-
tometer wurden bei der Initialisierung mit einer Funkuhr abgeglichen.
2.4.3 Computer Leistungstests (AGARD)
Computergestützte Tests (AGARD, Advisory Group for Aerospace Research and
Development) wurden sowohl in den Labor- als auch in den Feldstudien jeweils
abends und morgens zur Messung der mentalen und psychomotorischen Lei-
stung eingesetzt. Die Leistungstests beinhalteten:
• Drei Minuten Erinnerungs- und Suchaufgabe mit vier Buchstaben (MST4, me-
mory search task) [Santucci, 1989].
29
• Drei Minuten Erinnerungs- und Suchaufgabe mit sechs Buchstaben (MST6,
memory search task) [Santucci, 1989].
• Drei Minuten Nachführungsaufgabe (UTT, unstable tracking task) [Santucci,
1989].
• Zehn Minuten Reaktionszeitaufgabe (SRT, single reaction task) [Dinges, 1985].
Eine Sitzung mit allen vier Tests dauerte ca. 20 Minuten. Um ein gleich bleiben-
des Leistungsniveau zu erzielen und Lerneffekte während der Studien auszu-
schließen, um so fluglärmbedingte Veränderungen besser detektieren zu können,
wurden die Versuchspersonen vor den Studien in 40 Sitzungen trainiert. Teil-
nehmer, die bereits früher an einer Labor- bzw. Feldstudie teilgenommen hatten,
benötigten nur acht Sitzungen zur Auffrischung ihres Könnens.
2.4.4 Während der Studie auszufüllende Fragebögen
Standardisierte Fragebögen dienen der objektivierten Ermittlung des subjektiv
empfundenen Schlaferlebens sowie der Befindlichkeit, Beanspruchung und Erho-
lung. Während der Studien wurden folgende Fragebögen eingesetzt:
• Mehrdimensionaler Befindlichkeitsfragebogen (MDBF) morgens direkt nach
dem Aufstehen und abends zu Untersuchungsbeginn [Steyer, 1997].
• Erholungs- und Belastungsfragebogen (EBF) abends zu Untersuchungsbeginn
[Kallus, 1995].
• Spezieller Fluglärmfragebogen (FN-L) morgens direkt nach dem Aufstehen (für
die Feldstudie wurde dieser Fragebogen leicht modifiziert) (siehe Anhang A-1).
• Fatigue-Fragebogen (FAT) morgens direkt nach dem Aufstehen und abends
kurz vor dem zu Bett gehen [Samel, 1997].
30
• Morgen- (IfADo-M) und Abendfragebogen (IfADo-A) des Instituts für Arbeits-
physiologie an der Universität Dortmund direkt nach dem Aufstehen bzw.
kurz vor dem zu Bett gehen (ab STRAIN III) [Griefahn, 2001].
Bis STRAIN III einschließlich wurden die Fragebogen als Papierversion von den
Probanden ausgefüllt. Für STRAIN IV, V und VI wurde als Qualitätssicherungs-
maßnahme eine Laptopversion der Fragebögen entwickelt, die in einem Vorver-
such mit der Papierversion validiert wurde. Die elektronische Version der Frage-
bögen bietet den Vorteil, dass Fehleingaben direkt bei der Eingabe abgefangen
werden können, fehlende Werte nicht mehr vorkommen und Fehler beim Über-
tragen der Werte vom Fragebogen in eine Computertabelle verhindert werden.
2.4.5 Nach der Studie auszufüllende Fragebögen
Nach der Studie wurde ein Fragebogen zum Chronotyp (DMEQ) [Griefahn, 2001]
und der so genannte Lärmempfindlichkeitsfragebogen (LEF) [Schütte, 2004] aus-
gefüllt. In STRAIN IV, V und VI wurde der zweite Teil des FA-
Eingangsfragebogens (FA2) ebenfalls nach der Studie ausgefüllt (siehe Anhang A-
3).
2.4.6 Nächtlicher Sammelurin
Der Urin wurde über die gesamte Nacht gesammelt. In der Laborstudie wurde
zusätzlich abends im Zeitraum von ca. 19:00 Uhr bis 23:00 Uhr gesammelt. Ne-
ben dem Sammelzeitraum wurde das Uringewicht bestimmt, um Flussraten be-
rechnen zu können. Anschließend wurde der Urin aliquotiert und bei –18°C tief-
gefroren. Die Proben wurden zeitnah im Labor Lempfrid, Lembke, Laser und
Partner, Köln analysiert. Folgende Parameter wurden im Urin bestimmt:
• Cortisol
• Adrenalin und Noradrenalin
• Elektrolyte (Natrium, Kalium, Kalzium, Magnesium)
31
Die Analysemethoden sind detailliert im Band "Stresshormone" beschrieben
[Maaß, 2006]. Zu unserem Bedauern erfolgte in der Laborstudie STRAIN II im
auswertenden Labor bei der Bestimmung des Cortisols ein Methodenwechsel.
Dieser musste bei der Auswertung entsprechend berücksichtigt werden.
2.4.7 Pupillographischer Schläfrigkeitstest (PST)
Der Pupillografische Schläfrigkeitstest macht sich zunutze, dass es beim gesunden
Menschen, in Abhängigkeit vom Müdigkeitsgrad, im Dunkeln zu spontanen
Schwankungen des Pupillendurchmessers kommt. Letzterer wird in einem abge-
dunkelten und völlig stillen Raum von einer Infrarotkamera kontinuierlich über
11 Minuten gemessen, während die Versuchsperson entspannt auf einer Liege
einen roten Punkt nahe der Kamera fixiert. Aus den spontanen Pupillenschwan-
kungen wird der so genannte Pupillenunruheindex (PUI) berechnet, der ein Indi-
kator für den Grad der Müdigkeit der Versuchsperson ist [Wilhelm, 2001].
Insgesamt 24 Versuchspersonen aus STRAIN III und IV wurden nach den Lei-
stungstests am Morgen nacheinander und immer in der gleichen Reihenfolge mit
dem PST untersucht. Die Versuchspersonen, die an zweiter oder dritter Stelle un-
tersucht wurden, warteten im Schlaflabor, ohne vorher etwas zu essen und sich
zu waschen.
2.5 Qualitäts- und Datensicherung
In den Labor- und Feldstudien erfolgte jeweils am Morgen nach der nächtlichen
Messung eine Durchsicht aller aufgezeichneten Daten. Aufzeichnungsfehler und
sonstige aufgetretene Probleme wurden notiert und an die Abendschicht weiter-
gegeben, um ein nochmaliges Auftreten des gleichen Fehlers zu verhindern. Da-
zu mussten mitunter Messfühler oder Aufzeichnungsgeräte kurzfristig ausge-
tauscht oder repariert werden.
Alle Daten wurden am nächsten Morgen mindestens zweifach gesichert, immer
auf Festplatte und zusätzlich auf DVD bzw. CD-ROM.
32
2.6 Auswahlverfahren
Vor Beginn der Untersuchungen wurde ein Studienprotokoll erstellt, welches
durch die Ethikkommission der Ärztekammer Nordrhein genehmigt wurde. In
diesem wurde neben dem Design auch das mehrstufige Verfahren festgelegt,
nach dem die Auswahl der Versuchspersonen erfolgte.
Dieses Verfahren wird in den folgenden Kapiteln getrennt für die Labor- und
Feldstudien beschrieben. 20 Versuchspersonen nahmen sowohl an den Labor- als
auch an den Feldstudien teil, wodurch ein intraindividueller Vergleich des Einflus-
ses nächtlichen Fluglärms zwischen Labor und Feld möglich wurde.
2.6.1 Auswahlkriterien
Im Folgenden werden die Auswahlkriterien für eine Studienteilnahme aufgelistet
und näher erläutert.
2.6.1.1 Lebensalter
In der Studie wurden ausschließlich Personen im Alter von 18 bis 65 Jahren un-
tersucht (siehe Kap. 2.7.2). Die Untersuchung von Kindern ist aus mehreren
Gründen problematisch. Die Studie ist aufwändig und belastend. Es ist fraglich,
ob Kinder ähnlich lange und gut für die Studie zu motivieren sind wie Erwachse-
ne, insbesondere da es nicht möglich ist, Kindern eine Aufwandsentschädigung
zu zahlen. Wenn eine solche gezahlt würde, müsste sie von den Eltern entge-
gengenommen werden, was ethisch fragwürdig ist. Logistisch tritt das Problem
auf, dass Kinder, je nach Alter, von ihren Eltern begleitet werden müssen. Die
wenigen Studien, die in der Vergangenheit den Einfluss von Fluglärm auf den
Schlaf von Kindern untersucht haben, stellten fest, dass dieser aufgrund des tie-
feren Schlafs in diesem Lebensabschnitt weniger stark durch Lärm beeinträchtigt
werden als Erwachsene [Eberhardt, 1987; Eberhardt, 1990]. Sie wachen z.B. erst
bei höheren Schalldruckpegeln auf. Im Gegensatz zu Erwachsenen befinden sie
33
sich allerdings in einer sensiblen Entwicklungsphase. Es ist daher nur sehr schwer
abschätzbar, welche Auswirkungen durch nächtlichen Lärm eintreten.
Menschen mit einem Lebensalter über 65 Jahren hätten nicht zwangsläufig aus
der Studie ausgeschlossen werden müssen. Bei einer beschränkten Anzahl von zu
untersuchenden Versuchspersonen hätte ein noch weiterer Altersbereich jedoch
dazu geführt, dass die Schätzungen für einzelne Altersklassen aufgrund der ge-
ringeren Besetzung unpräziser geworden wären. Außerdem ist nicht davon aus-
zugehen, dass die Empfindlichkeit gegenüber Fluglärm von über 65jährigen
plötzlich und überproportional steigt.
2.6.1.2 Schlaf
Es wurde durch die Auswahl darauf geachtet, dass die Versuchspersonen alters-
entsprechend schlafgesund waren. Ziel der Studie war es, den Einfluss von
nächtlichem Fluglärm auf den Schlaf zu bestimmen. Leidet die Versuchsperson
jedoch gleichzeitig unter einer intrinsischen, d.h. nicht durch Umwelteinflüsse
verursachten, Schlafstörung, kann nicht mehr getrennt werden, ob die am näch-
sten Tag beobachteten sekundären Schlafstörungen (Müdigkeitsgefühl, einge-
schränkte Leistungsfähigkeit, etc.) durch den Fluglärm oder durch die intrinsische
Schlafstörung selbst verursacht wurde, zumal das Ausmaß der intrinsischen
Schlafstörung in verschiedenen Nächten unsystematisch fluktuieren kann.
Häufige spontane Aufwachreaktionen, hervorgerufen durch eine intrinsische
Schlafstörung, führen dazu, dass der Anteil lärminduzierter Aufwachreaktionen
unterschätzt wird. Lärminduzierte (extrinsische) Aufwachreaktionen sind solche,
die allein auf den Lärm zurückgeführt werden können [Basner, 2005]. Sie be-
rechnen sich aus der Differenz "Aufwachreaktionen unter Einfluss von Fluglärm"
minus "spontan auftretende Aufwachreaktionen" [Basner, 2004]. Patienten mit
einer intrinsischen Schlafstörung entwickeln häufig aufgrund der ständig gestör-
ten Struktur des Schlafs einen erhöhten Schlafdruck, weshalb sie erst auf lautere
Fluggeräusche reagieren als schlafgesunde Versuchspersonen. Es steht außer Fra-
ge, dass Verkehrslärm für Patienten mit intrinsischer Schlafstörung eine zusätzli-
che Belastung darstellt. Dennoch würden Empfehlungen, die auf Untersuchun-
34
gen an solchen Versuchspersonen beruhen, den Einfluss von nächtlichem Flug-
lärm auf den Schlaf systematisch unterschätzen, wären damit anti-konservativ
und nicht im Sinne des Schutzes der betroffenen Bevölkerung. Die interne und
externe Validität der Studie wären herabgesetzt.
Die bekannteste intrinsische Schlafstörung ist das so genannte obstruktive
Schlafapnoe-Syndrom (OSAS). Hierbei kommt es durch ein Erschlaffen der
Muskulatur im Schlaf zum Zurückfallen des Zungengrundes und zur Verlegung
der oberen Atemwege. Neben Schnarchgeräuschen und Atemaussetzern werden
häufig frustrane Atembewegungen beobachtet, die meist mit einer kurzen Weck-
reaktion beendet werden.
Solange es nicht zu einer Verlegung der Atemwege kommt, stört Schnarchen al-
lein die Struktur des Schlafes nicht. Dennoch wurde größter Wert darauf gelegt,
laut schnarchende Versuchspersonen aus der Laborstudie auszuschließen, da die
akustische Dämmung der einzelnen Schlafkabinen nicht vollständig ausreichte,
um ein Eindringen von kräftigen Schnarchlauten in benachbarte Schlafkabinen zu
vermeiden. Auch in den Feldstudien wurde versucht, Schnarcher auszuschließen.
Zum einen können Fluggeräusche im Schlafzimmer, insbesondere bei lautem
Schnarchen, kaum noch wahrgenommen werden (siehe auch Abbildung 3-17).
Andererseits kann die Schlafstruktur des nicht-schnarchenden Bettpartners beein-
trächtigt werden (in 19 Fällen wurden in der Feldstudie zwei Personen gleichzei-
tig in ihrem gemeinsamen Schlafzimmer untersucht).
Bei STRAIN I und II wurden Schnarchen und Atemaussetzer mit zwei Fragen im
Eingangsfragebogen FA erfasst (Frage 10.6 und 10.7, siehe Anhang A-2). Diese
Fragen wurden ab STRAIN III durch einen von Konietzko et al. [Konietzko, 1998]
entwickelten Fragenkatalog zur Diagnose des Schlafapnoe-Syndroms ersetzt. In
STRAIN IV, V und VI wurden zusätzlich vor der Studie für eine Nacht die Sauer-
stoffsättigung im Blut und die Herzfrequenz gemessen. Charakteristische Muster
dieser beiden Signale können auf ein OSAS hindeuten. Zudem wurde in der Feld-
studie vor Beginn der Studie eine akustische Probemessung vorgenommen. Laut
schnarchende Versuchspersonen wurden so aus der Studie ausgeschlossen. Den-
35
noch wurde festgestellt, dass das nicht-obstruktive Schnarchen keinesfalls eine
Ausnahme, sondern eher die Regel ist. Trotz des oben beschriebenen enormen
Aufwands gelang es nicht, Schnarcher gänzlich aus der Feldstudie auszuschlie-
ßen. Alle diese weniger lauten Schnarcher zeigten jedoch weder vermehrt ob-
struktive Episoden noch Atemaussetzer, so dass eine intrinsische Schlafstörung
ausgeschlossen werden konnte.
Beim so genannten PLMS-Syndrom (periodic limb movements in sleep) kommt
es zu unwillkürlichen Bewegungen der Extremitäten im Schlaf, die ebenfalls Ursa-
che eines gestörten und damit unerholsamen Schlafs sein können. Ab STRAIN III
wurde mit vier Anamnesefragen versucht, Bewerber mit einem möglichen PLMS-
Syndrom zu erkennen (Fragen 4.3.29.1 bis 4.3.29.4, siehe Anhang A-2). Beinbe-
wegungen wurden während der Studie elektrophysiologisch nicht routinemäßig
erfasst. Eine Versuchsperson fiel während der Feldstudie mit kurzen Steigerungen
des Anspannungszustandes der Muskulatur auf, die nach Ableitung eines EMG
über der Schienbeinmuskulatur auf gehäufte Bewegungen der Beine zurückge-
führt werden konnten. Diese Bewegungen führten jedoch nicht zu einer Störung
der Schlafstruktur, so dass die Ergebnisse dennoch genutzt werden konnten.
Bestand nach Durchsicht des FA-Fragebogens der Verdacht auf ein OSAS oder
PLMS-Syndrom, wurden die Versuchspersonen nicht in das weitere Auswahlver-
fahren einbezogen. Sie erhielten jedoch mit der Absage ein Schreiben mit Infor-
mationen über das entsprechende Krankheitsbild und der Bitte, gegebenenfalls
einen Arzt aufzusuchen.
Es wurden bestimmte Ansprüche an die Schlafgewohnheiten der Bewerber ge-
stellt. Bewerber für die Laborstudien sollten nicht regelmäßig tagsüber schlafen
("oft" oder "immer" bei Frage 10.10, siehe Anhang A-2), weil Nickerchen tags-
über während der Laborstudie nicht erlaubt waren. Die Bewerber sollten regel-
mäßig mindestens sechs und nicht mehr als zehn Stunden schlafen, weil sie sich
sonst nur schwer an die strikten Schlafzeiten von 23:00 Uhr bis 07:00 Uhr in den
Laborstudien gewöhnt hätten. Regelmäßiges zu Bett gehen vor 21:00 Uhr bzw.
nach 01:00 Uhr führten ebenso wie regelmäßige Nachtarbeit zum Ausschluss aus
36
dem Bewerbungsverfahren. Außerdem sollten die Bewerber nicht regelmäßig öf-
ter als zweimal in der Nacht zur Toilette gehen, da jeder Toilettengang im Labor,
abgesehen von der Störung des eigenen Schlafs, mit einer potentiellen Störung
des Schlafs der anderen Versuchspersonen verbunden sein kann.
2.6.1.3 Hörvermögen
Alle Studienteilnehmer sollten mindestens ein "annähernd normales Hörvermö-
gen" zeigen [Böhme, 1993]. Deshalb durfte der Hörverlust auf dem schlechteren
Ohr altersabhängig nicht mehr als 10% (18 bis 33 Jahre), 15% (34 bis 49 Jahre)
bzw. 20% (50 bis 65 Jahre) betragen. Schwerhörige reagieren mit hoher Wahr-
scheinlichkeit bei gleichem Lautstärkepegel weniger stark auf Fluglärm als alters-
entsprechend normal Hörende und wurden deshalb ausgeschlossen.
2.6.1.4 Herzrhythmusstörungen
Ein Ziel der Studie war es, den Einfluss von Fluggeräuschen auf das vegetative
Nervensystem zu untersuchen. Als Folge eines fluglärminduzierten Arousal kann
eine Beschleunigung der Herzfrequenz und eine Zunahme des Gefäßwiderstands
in der Peripherie beobachtet werden. Hierzu wurde neben dem EKG (siehe
Kap. 2.4.1.5) die Fingerpulsamplitude (siehe Kap. 2.4.1.6) gemessen. Die Aus-
wertung dieser Signale ist beim Vorliegen von Herzrhythmusstörungen erschwert
bis unmöglich, weshalb Bewerber mit Herzrhythmusstörungen ausgeschlossen
wurden. Bei Diabetikern kann durch die ständig erhöhten Blutzuckerspiegel eine
so genannte diabetogene Neuropathie auftreten, die das Ausmaß der vegetati-
ven Reaktion verändern kann. Deshalb wurden Typ I-Diabetiker generell und
Typ II-Diabetiker bei medikamentöser Behandlungspflichtigkeit ausgeschlossen.
2.6.1.5 Medikamenteneinnahme
Bewerber, die regelmäßig Medikamente mit zentral dämpfender Wirkung ein-
nahmen, wurden ausgeschlossen, da letztere zu einer Anhebung der Weck-
schwelle im Schlaf und zu einer Beeinflussung der Leistungstests führen können.
Zu diesen Präparaten zählen insbesondere Schlafmittel und Psychopharmaka,
aber auch solche Antihistaminika, für die ein sedierender Effekt in klinischen Stu-
37
dien nachgewiesen wurde. Die Einnahme von Kortikosteroiden war ebenfalls
nicht erlaubt, da diese die Stresshormonausscheidung beeinflussen können.
Demnach führten starke Allergien, die mit einer regelmäßigen Einnahme der
oben beschriebenen Antihistaminika oder Steroidpräparate einhergingen, zum
Ausschluss aus der Studie. β-Blocker wurden nur in geringer Dosierung und bei
einmaliger morgendlicher Einnahme zugelassen, da sie in der Nacht zu einer
Dämpfung des vegetativen Nervensystems führen und damit eventuell fluglärm-
induzierte Reaktionen verdecken können.
Während der Studie wurden Gelelektroden über lange Zeiträume und an densel-
ben Stellen appliziert, so dass allergische Hautreaktionen während der Studie
relativ häufig beobachtet wurden. Aus diesem Grunde wurden Bewerber, die an-
gaben, verstärkt auf Pflaster zu reagieren, von vorneherein nicht zur Studie zuge-
lassen.
2.6.1.6 Psychologische Eignung
Zur Feststellung der psychologischen Eignung wurde das Freiburger Persönlich-
keitsinventar (FPI) verwendet. Der Fragebogen wurde jeweils am Ende der Infor-
mationsveranstaltung ausgeteilt (siehe Kap. 2.6.2).
Der verwendete Fragebogen FPI-R umfasst 10 Standardskalen und 2 Zusatzskalen
Extraversion und Emotionalität (siehe Tabelle 2-3).
Die Auswahlkriterien wurden hinsichtlich einer Prognose der sozialen Verträglich-
keit und der psychischen Stabilität der Bewerber erstellt. In der Laborstudie wur-
den härtere Auswahlkriterien gewählt, weil hier das verträgliche Zusammenleben
mit sieben weiteren Versuchspersonen und den Versuchsleitern über einen länge-
ren Zeitraum und auf begrenztem Raum Voraussetzung für den Erfolg der Studie
war.
2.6.1.7 Sonstige Auswahlkriterien
Die Bewerber mussten der deutschen Sprache ausreichend mächtig sein. Anstek-
kende Krankheiten waren zum Schutz der übrigen Versuchspersonen nicht er-
38
laubt. Es durften keine Suchtmittelerkrankungen vorliegen. Da das Rauchen im
Schlaflabor nicht erlaubt ist, wurden Raucher, die einen maximalen Abstinenz-
zeitraum von weniger als zehn Stunden angaben, vom Auswahlverfahren ausge-
schlossen. Klaustrophobische Bewerber wurden von den Schlaflaborstudien aus-
geschlossen, da die einzelnen Schlafkabinen recht klein sind und das Labor unter-
irdisch liegt.
Bewerber mit klinisch relevanten Erkrankungen, die eine Teilnahme an den Un-
tersuchungen nicht sinnvoll erscheinen ließ, wurden vom Auswahlverfahren aus
Ausschlusskriterien für den FPI-R Fragebogen
Skala Stanine Laborstudie Stanine Feldstudie
Lebenszufriedenheit - -
Soziale Orientierung < 2 < 3
Leistungsorientierung - -
Gehemmtheit > 8 > 7
Erregbarkeit > 8 > 7
Aggressivität > 8 > 7
Beanspruchung - -
Körperliche Beschwerden > 9 > 8
Gesundheitssorgen > 9 > 8
Offenheit < 2 < 3
Extraversion < 2 < 3
Emotionale Labilität > 8 > 7
Tabelle 2-3 Maximale bzw. minimale Werte, die Bewerber bei der FPI-R-Auswertung
erreichen mussten, um für die Teilnahme an einer der Studien in Frage zu kommen.
geschlossen. Hierbei handelte es sich entweder um akute, bislang nicht diagno-
stizierte Erkrankungen (z.B. Leukämie, Blinddarmentzündung) oder um chroni-
sche Erkrankungen, die Durchführung und Auswertung der Studie in Frage ge-
stellt hätten (z.B. Epilepsie). Im STRAIN-Zwischenbericht [Basner, 2001] wurden
39
diese Erkrankungen aufgeschlüsselt1. Tatsächlich wurden Bewerber äußerst selten
aufgrund einer klinisch relevanten Erkrankung ausgeschlossen (siehe Kap. 2.6.2).
2.6.2 Detaillierte Beschreibung des Auswahlverfahren
Die Auswahl der Versuchspersonen erfolgte schrittweise und ähnelte sich in den
Labor- und Feldstudien. Interessenten wurden über Aushänge, Pressemitteilun-
gen oder Mundpropaganda gesucht. In den Feldstudien wurden zusätzlich gezielt
Postwurfsendungen eingesetzt (insgesamt 29.397 Haushalte). Die Bewerber
konnten über Telefon, Fax oder Email Kontakt mit dem DLR herstellen.
Es soll zunächst das Auswahlverfahren für die Laborstudien beschrieben werden,
für die sich insgesamt 1.003 Bewerber meldeten. Damit bewarben sich mehr als
sieben Mal mehr Personen als für den Versuch benötigt. Im Laufe des Auswahl-
verfahrens für die Labor- und Feldstudien kam es häufiger vor, dass mehr Bewer-
ber für die Studienteilnahme geeignet waren als benötigt wurden. In diesen Fäl-
len wurde versucht, möglichst die Bewerber für die nächste Auswahlrunde einzu-
laden, die zu einer gleichmäßigen Besetzung der Studienpopulation hinsichtlich
Alter, Geschlecht und subjektiver Einschätzung der Belästigung durch Fluglärm
vor der Studie beitrugen. Bei gleich geeigneten Bewerbern entschied das Los.
Abbildung 2-5 zeigt einen detaillierten Ablaufplan des Auswahlverfahrens für die
Laborstudien.
1 Klinisch relevante Lungen-, Nieren-, Leber-, Schilddrüsen-, Herz- und neurologische Erkrankungen, Anämie, Leu-kozytose/Leukopenie, Thrombozytose/Thrombopenie.
40
Abbildung 2-5: Ablaufplan des Auswahlverfahrens für die Laborstudien. Die Prozentwerte in
Klammern beziehen sich auf die ursprüngliche Anzahl der Bewerber (n=1.003), die
Prozentwerte bei den Pfeilen die jeweils im Auswahlschritt verbliebenen oder
ausgeschiedenen Bewerber.
41
Zunächst erhielten die Interessenten ein Anschreiben, in dem Ziele, Ablauf und
Voraussetzungen zur Teilnahme an der Studie beschrieben wurden. Dem An-
schreiben war der FA-Fragebogen (siehe Anhang A-2) beigelegt. Mit diesem
Fragebogen wurden Daten zur Soziodemographie, zum Gesundheitszustand, zu
den Schlafgewohnheiten, zur Lärmempfindlichkeit und zu Einstellungen gegen-
über Flugverkehr und Fluglärm erhoben. Nachdem uns von einem ausgeschiede-
nen Bewerber vorgeworfen wurde, sein Ausscheiden sei durch seine aktive Betei-
ligung an einer Bürgerinitiative gegen Fluglärm bedingt, trennten wir nach der
Laborstudie STRAIN III den Fragebogen in zwei Teile (FA1 und FA2), um den Ver-
dacht der Voreingenommenheit für die Feldstudien und die letzte Laborstudie
auszuräumen. Die Versuchspersonen füllten den FA2-Fragebogen, in dem Fragen
zu Einstellungen gegenüber Flugverkehr und Fluglärm erhoben wurden, jetzt erst
nach ihrer Studienteilnahme aus.
Nach dem Zurückschicken des Fragebogens wurden die Bewerber bei Erfüllung
der ersten Auswahlkriterien zu einer Informationsveranstaltung eingeladen,
auf der der Studienablauf ausführlich beschrieben wurde und die Bewerber über
ihre Rechte und Pflichten als Versuchsteilnehmer aufgeklärt wurden. Am Ende
der Informationsveranstaltung füllten die Bewerber den FPI-Fragebogen aus
(siehe Kap. 2.6.1.6).
Ein Teil der Bewerber, der die Einschlusskriterien des FPI-Fragebogens erfüllte,
wurde zur medizinischen Voruntersuchung eingeladen. Diese bestand aus ei-
ner Blut- und Urinuntersuchung, einem EKG, einem Hörtest, einem ärztlichen
Gespräch und einer körperlichen Untersuchung. Pathologische Befunde wurden
den Bewerbern mitgeteilt, eventuell mit der Bitte, einen niedergelassenen Arzt
zur weiterführenden Diagnostik aufzusuchen.
Wiederum ein Teil der Bewerber, der nach der medizinischen Voruntersuchung
die Einschlusskriterien erfüllte, wurde zum Training der Computer-
Leistungstests (AGARD) eingeladen (siehe Kap. 2.4.3). Hiermit stand bereits
fest, dass der Bewerber an der Studie teilnehmen würde. Anhand der Trainings-
leistungen wurde entschieden, ob der Bewerber als Versuchsperson oder als so
42
genannter Backup an der Studie teilnehmen würde. Dabei interessierte weniger
die absolute Trainingsleistung (z.B. Schnelligkeit im Reaktionszeittest) als vielmehr
die Konstanz der Leistungen. Backups hielten sich an den ersten drei Abenden
bereit, um anstelle einer ausscheidenden Versuchsperson in die Studie einge-
wechselt zu werden. Ein Einwechseln nach der dritten Nacht wurde nicht mehr
als sinnvoll erachtet. Der Aufwand der Backups wurde in den ersten drei Nächten
wie bei den Versuchspersonen entschädigt (siehe Kap. 2.6.4).
Wie aus Abbildung 2-5 ersichtlich, schieden in den Laborstudien
• 463 Bewerber (46,2%) aufgrund der verschiedenen Auswahlkriterien aus
(siehe Kap. 2.6.1)
• 84 Bewerber (8,4%) aufgrund von Lospech und
• 283 Bewerber (26,2%) aus, weil sie kein Interesse mehr an der Studie zeig-
ten.
Abbildung 2-6 zeigt einen detaillierten Ablaufplan des Auswahlverfahrens für die
Feldstudien.
43
Abbildung 2-6: Ablaufplan des Auswahlverfahrens für die Feldstudien. Die Prozentwerte in
Klammern beziehen sich auf die ursprüngliche Anzahl der Bewerber (n=356), die
Prozentwerte bei den Pfeilen die jeweils im Auswahlschritt verbliebenen oder
ausgeschiedenen Bewerber
44
Das Auswahlverfahren in den Feldstudien unterschied sich von dem der Labor-
studien dadurch, dass zwischen Informationsveranstaltung und medizinischer
Voruntersuchung zusätzlich eine Wohnungsbesichtigung durchgeführt wurde,
bei der beurteilt wurde, ob die Wohnung für den Aufbau der akustischen und
elektrophysiologischen Messgeräte geeignet war. Außerdem wurde eine akusti-
sche Probemessung und eine nächtliche Messung von Sauerstoffsättigung und
Herzfrequenz der Bewerber durchgeführt.
Wie in Abbildung 2-6 ersichtlich, schieden in den Feldstudien
• 167 Bewerber (46,9%) aufgrund der Auswahlkriterien aus (siehe Kap. 2.6.1)
• 41 Bewerber (11,5%) aufgrund von Lospech aus und
• 112 Bewerber (31,5%) aus, weil sie kein Interesse mehr an der Studie zeig-
ten.
2.6.3 Ausfälle von Probanden während der Studie
In der Laborstudie wurden insgesamt 128 Probanden untersucht. Bei zwei Pro-
banden wurde ein mögliches obstruktives Schlafapnoe-Syndrom (OSAS) diagno-
stiziert, weshalb nach drei Tagen bzw. nach einem Tag jeweils eine Ersatzver-
suchsperson in die Studie eingewechselt werden musste. Eine weitere Versuchs-
personen schied aus beruflichen Gründen nach acht Nächten aus der Studie aus,
während eine andere nach elf Nächten ausschied. Letztere klagte über mangeln-
den Schlaf und Gereiztheit. Eine weitere Versuchsperson zeigte so starke Reak-
tionen auf die Klebeelektroden, dass bei ihr ab der achten Nacht die elektrophy-
siologischen Signale nicht mehr aufgezeichnet wurden. Von insgesamt 1.664
möglichen Nächten wurden demnach 1.647 komplett aufgezeichnet.
In der Feldstudie wurden ursprünglich 67 Versuchspersonen untersucht. Ein
Proband schied nach der zweiten Nacht aufgrund des Verdachtes eines obstrukti-
ven Schlafapnoe-Syndroms aus. Eine weitere Versuchsperson schied am dritten
45
Tag aus, weil unerwartet starke allergische Beschwerden auftraten. Eine dritte
Versuchsperson brach die Studie nach der ersten Versuchsnacht ab, weil sie die
mit der Studie verbundene Belastung unterschätzt hatte. Bei der Auswertung ei-
ner vierten Versuchsperson wurde ein seltenes Krankheitsbild, das zu häufigen
Muskelaktivierungen im REM-Schlaf führt, das so genannte "REM sleep behavior
disorder", beobachtet. Dieses Krankheitsbild machte eine sinnvolle Auswertung
des Schlaf-EEGs für Studienzwecke unmöglich, so dass insgesamt nur 63 Ver-
suchspersonen vollständig ausgewertet werden konnten.
2.6.4 Aufwandsentschädigung
Den Versuchspersonen und Backups entstand durch die Teilnahme an der Studie
ein erheblicher Aufwand, der entsprechend entschädigt wurde:
• Für die medizinische Voruntersuchung wurde ein Fahrtkostenzuschuss von
€ 10,- geleistet.
• Das Training der Computer-Leistungstests konnte in Blöcken von vier oder
acht Sitzungen (mit entsprechenden Pausen zwischen den Sitzungen) absol-
viert werden. Ein Block mit vier Sitzungen wurde mit € 25,- plus € 10,- Fahrt-
kostenzuschuss entschädigt, einer mit acht Sitzungen mit € 40,- plus € 10,-
Fahrtkostenzuschuss. Damit sollte ein Anreiz geschaffen werden, möglichst
Blöcke mit vier Sitzungen zu absolvieren, da ein gewisser Belastungseffekt
nach mehr als vier Sitzungen auftreten konnte.
• Pro Studiennacht wurde jede Versuchsperson in den Laborstudien mit € 55,-
und in den Feldstudien mit € 75,- entschädigt.
Die Versuchspersonen konnten jederzeit ohne Angabe von Gründen aus der Stu-
die ausscheiden. Gleichzeitig konnten die Untersucher ebenfalls jederzeit ohne
Angabe von Gründen eine Versuchsperson aus dem Versuch ausschließen. Dieses
geschah jedoch nur aufgrund der oben beschriebenen medizinischen Gründe
(siehe Kap. 2.6.3).
46
2.7 Beschreibung der Stichprobe
Im Folgenden wird die Stichprobe hinsichtlich Alter, Geschlecht und subjektiver
Belästigung (nicht Belastung) durch Fluglärm vor der Studie (für STRAIN IV, V und
VI unmittelbar nach der Studie) beschrieben.
2.7.1 Geschlecht
Beiderlei Geschlecht sollte zu etwa gleichen Anteilen in den Labor- und Feldstu-
dien untersucht werden. Wie aus Tabelle 2-4 ersichtlich, wurde sowohl in den
Labor- als auch in den Feldstudien etwas weniger Männer als Frauen untersucht,
obwohl sich in den Feldstudien in etwa gleich viele und in den Laborstudien so-
gar mehr Männer als Frauen bewarben.
Geschlecht
männlich weiblich
Laborstudie Probanden (n=128)
41,4% 58,6%
Laborstudie Bewerber (n=1003)
52,1% 47,9%
Feldstudie Probanden (n=64)
45,3% 54,7%
Feldstudie Bewerber (n=356)
49,4% 50,6%
Tabelle 2-4: Verteilung von Probanden und Bewerbern aus Labor- und Feldstudien
hinsichtlich des Geschlechts.
Möglicherweise lässt sich bei den Männern häufiger als bei den Frauen das Be-
rufsleben nicht mit dem aufwändigen Zeitplan des Versuchs vereinbaren, so dass
mehr Männer als Frauen aus dem Bewerbungsverfahren ausschieden, nachdem
sie Einzelheiten über den Studienablauf erfuhren. Trotzdem wurde in beiden Stu-
dien ein ausreichend großer Anteil von Männern untersucht.
47
2.7.2 Altersverteilung
Tabelle 2-5 zeigt die Altersverteilung der Probanden der Labor- und Feldstudien
über sechs Altersklassen mit einer Klassenbreite von jeweils acht Jahren. Die Al-
tersverteilung der Probanden wurde jeweils mit der der Bewerber verglichen. Es
wurden nur die Bewerber berücksichtigt, die den FA-Fragebogen ausgefüllt zu-
rückschickten und die Frage zum Geburtsdatum beantworteten.
Altersklassen (Bereich in Jahren) Alter
18-25 26-33 34-41 42-49 50-57 58-65 MW (SD) p(χ2)
Laborstudie Probanden (n=128)
19,5% 27,3% 14,1% 14,8% 13,3% 10,9% 38 (13)
Laborstudie Bewerber (n=834)
30,7% 24,5% 14,7% 12,6% 8,0% 9,5% 35 (13)
0,097
Feldstudie Probanden (n=64)
25,0% 14,1% 20,3% 23,4% 9,4% 7,8% 37 (13)
Feldstudie Bewerber (n=281)
14,6% 17,8% 21,0% 20,6% 11,4% 14,6% 41 (13)
0,303
Tabelle 2-5: Verteilung von Probanden und Bewerbern aus Labor- und Feldstudien auf sechs
Altersklassen mit einer Klassengröße von jeweils acht Jahren (MW = Mittelwert,
SD = Standardabweichung, p(χ2) = p-Wert des Chi-Quadrat-Tests mit 5 Freiheitsgraden)
Ursprüngliches Ziel war es, eine möglichst gleichmäßige Altersverteilung zu errei-
chen, um über den gesamten Altersbereich ähnlich präzise Aussagen treffen zu
können. Hierfür hätte jede Klasse mit ca. 17% besetzt sein müssen. Es wird er-
sichtlich, dass dieses Ziel nicht vollständig erreicht wurde.
In den Laborstudien waren die Anteile in den oberen vier Kategorien (34-65
Jahre) leicht zugunsten der beiden unteren Kategorien (18-33 Jahre) verschoben.
Das liegt vor allem daran, dass sich verstärkt junge Bewerber für eine Studienteil-
nahme interessierten, denn über zwei Drittel der Bewerber (69,9%) verteilten
48
sich auf die untere Hälfte des Altersbereichs. Die oberen Altersklassen waren mit
jeweils über 10% jedoch ausreichend besetzt, um hinreichend präzise Aussagen
zu treffen. Insgesamt unterschied sich die Altersstruktur der Bewerber und Pro-
banden nicht statistisch signifikant voneinander (p=0,097).
In den Feldstudien verteilten sich 59,4% der Probanden auf die untere Hälfte
des Altersbereichs und 40,6% auf die obere. Diese Verteilung entspricht in etwa
der der Bewerber (53,4% versus 46,6%). Die oberen beiden Altersklassen sind
mit 9,4% und 7,8% etwas dünner besetzt als in den Laborstudien, aber immer
noch ausreichend. Das mag vor allem daran liegen, dass die Gesamtzahl der Be-
werber mit 356 deutlich niedriger lag als in den Laborstudien (1.003, sie-
he Abbildung 2-5 und Abbildung 2-6). Auch in den Feldstudien unterschied sich
die Altersstruktur der Bewerber und Probanden nicht statistisch signifikant von-
einander (p=0,303).
Das mittlere Alter der Probanden unterschied sich in Laborstudien und Feldstudi-
en nicht (38 ± 13 versus 37 ± 13 Jahre). Im Gegensatz zu den meisten der in der
Vergangenheit durchgeführten Studien (siehe [Maschke, 1997]) wurde in dieser
Studie eine ausreichend gute Abdeckung eines weiten Altersbereichs von 18 bis
65 Jahren erzielt.
2.7.3 Subjektive Belästigung durch Fluglärm
Die Belästigung der Versuchspersonen durch Fluglärm stellt einen wichtigen Mo-
derator dar, weshalb sie entsprechend bei der Auswahl berücksichtigt wurde. Es
muss an dieser Stelle betont werden, dass die subjektive Einschätzung der Belä-
stigung durch Fluglärm nicht mit der tatsächlichen Belastung durch Fluglärm
gleichgesetzt werden darf. Aus der psychologischen Forschung ist vielmehr be-
kannt, dass nur ungefähr ein Drittel der Belästigungswirkung auf die tatsächliche
Belastung durch Fluglärm zurückgeführt werden kann [Quehl, 2006]. Es ist also
durchaus möglich, dass sich jemand stark durch Fluglärm belästigt fühlt, ohne
tatsächlich stark belastet zu sein und umgekehrt.
49
Tabelle 2-6 vergleicht die Verteilung von Probanden aus den Labor- und Feldstu-
dien, den Bewerbern für die Laborstudien STRAIN I bis III und einer für die Bun-
desrepublik Deutschland im Jahr 2000 repräsentativen Bevölkerungsgruppe
[Ortscheid, 2002] auf fünf Belästigungskategorien. Wie in Abschnitt 2.6.2 bereits
näher erläutert, wurde für die Studienabschnitte STRAIN IV, V und VI die subjek-
tive Einschätzung der Belästigung durch Fluglärm erst nach der Studienteilnahme
mit dem FA2-Fragebogen erhoben. Daher liegen für diese Studienabschnitte kei-
ne entsprechenden Daten aus den Bewerbungen vor.
Belästigung durch Fluglärm
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
Deutschland 2004 Ortscheid & Wende [Ortscheid, 2006]
67,6% 20,0% 7,8% 3,3% 1,3%
STRAIN I bis III Bewerber (n=763)
43,4% 33,2% 13,1% 7,5% 2,9%
Laborstudien Probanden (n=128)
29,7% 38,3% 19,5% 8,6% 3,9%
Feldstudien Probanden (n=64)
3,1% 21,9% 39,1% 28,1% 7,8%
Tabelle 2-6: Belästigung durch Fluglärm – ein Vergleich.
Die Bevölkerung der Bundesrepublik Deutschland verteilt sich sehr ungleichmäßig
auf die fünf Belästigungsstufen, was daran liegt, dass viele Menschen in Gegen-
den befragt wurden, die nicht im akustischen Einzugsgebiet eines Flughafens lie-
gen. Mehr als zwei Drittel der Befragten fühlten sich in dieser Umfrage nicht
durch Fluglärm belästigt. Da ein Großteil der Bewerber für die Laborstudien
STRAIN I bis III aus der Umgebung des Köln-Bonner Flughafens stammte, in des-
sen Nähe sich auch das Schlaflabor des DLR-Instituts für Luft- und Raumfahrtme-
dizin befindet, fühlten sich in dieser Gruppe nur noch 43,4% nicht durch Flug-
lärm belästigt.
50
Vor dem Hintergrund der Verteilung der Belästigung durch Fluglärm in der Grup-
pe der Bewerber wird jedoch deutlich, dass das Anstreben einer Gleichverteilung
über die fünf Kategorien hier, im Gegensatz zu Alter und Geschlecht, illusorisch
war: Nur 7,5% der Bewerber fühlten sich durch Fluglärm ziemlich belästigt, und
sogar nur 2,9% sehr belästigt.
Das Auswahlverfahren in den Laborstudien sorgte dafür, dass die Kategorien
"mittelmäßig", "ziemlich" und "sehr belästigt" bei den Probanden stärker als bei
den Bewerbern und auf Kosten der Kategorien "nicht" und "wenig" besetzt wa-
ren. Immerhin zwei Drittel der Teilnehmer an den Laborstudien fühlten sich in ir-
gendeiner Form durch Fluglärm belästigt.
In den Feldstudien fühlte sich ein Drittel der Teilnehmer "ziemlich" oder "sehr"
durch Fluglärm belästigt. Hier waren nur 4,7% der Teilnehmer nicht durch Flug-
lärm belästigt, im Gegensatz zu 67,5% der Gesamtbevölkerung.
51
3 Akustik
In den folgenden Abschnitten wird zunächst beschrieben, wie die Fluggeräusche
in den Laborstudien aufgezeichnet und wiedergegeben wurden bzw. wie die
Aufnahme der Geräusche in den Feldstudien erfolgte. Danach werden dann eini-
ge Ergebnisse der akustischen Berechnungen aus den Feldstudiendaten vorge-
stellt.
3.1 Akustik in den Labor- und Feldstudien
3.1.1 Akustikeinspielungen in den Laborstudien
Während der Nächte 3 bis 11 wurden im Zeitraum zwischen 23:15 und
06:45 Uhr zwischen 4 und 128 Geräusche von entweder startenden oder lan-
denden Flugzeugen mit Maximalpegeln LAS,max zwischen 50 und 80 dB(A) einge-
spielt. In STRAIN I und II wurden nur Geräusche von startenden Flugzeugen ge-
nutzt, in STRAIN III zusätzlich und in STRAIN IV ausschließlich von landenden
Flugzeugen. In der letzten Versuchsphase der Laborstudie (STRAIN IV) wurden zu-
sätzlich Geräusche mit einem Maximalpegel von 45 dB(A) eingespielt. Die ver-
wendeten Maximalpegel-Häufigkeitskombinationen mit den Charakteristika der
in den Laborstudien verwendeten Fluggeräusche können Tabelle 3-2 und Tabelle
3-3 entnommen werden.
Die in der Nacht eingespielten Fluggeräusche wurden mit geeichten Klasse-1-
Schallpegelmessern der Firma Cortex Instruments in der Nähe des Flughafens
Düsseldorf aufgenommen. Die Geräte erlauben eine mobile Aufnahme von
Schallsignalen mit einer maximalen Signalabtastung von 48 kHz und die Auf-
zeichnung des Schallpegels mit allen üblichen Zeitkonstanten und Frequenzbe-
wertungen in einer zeitlichen Auflösung von 110 ms. Da Fenster die hohen Fre-
quenzanteile des Flugzeuggeräusches stärker absorbieren als die niedrigen, wur-
den sämtliche Aufnahmen in Wohnungen bei halbgeöffneten, gekippten oder
52
geschlossenen Fenstern gemacht, um möglichst realitätsnahe Flugzeuggeräusche
im Schlaflabor einspielen zu können.
Abbildung 3-1: Schallpegelverlauf eines Flugzeuggeräusches, gleichzeitig gemessen außen
vor dem Schlafzimmer (oben) und innen bei halb gekipptem Fenster am Ohr des Schläfers
(unten).
Abbildung 3-2: FFT-Analyse desselben Flugzeuggeräusches außen (linker Teil, 69.1dB(A)
Maximalpegel) und innen bei halb gekipptem Fenster (rechter Teil, 51.7 dB(A) Maximalpegel
am Ohr des Schläfers).
53
Abbildung 3-1 und Abbildung 3-2 zeigen beispielhaft den Schallpegel und die
Frequenzanalyse eines Flugzeuggeräusches, welches simultan außen und inner-
halb einer Wohnung bei halbgekipptem Fenster aufgenommen wurde. Es ist
deutlich zu erkennen, dass die höheren Frequenzen stärker gedämpft werden als
die niedrigen Frequenzen.
In den Laborstudien wurden Geräusche von startenden und landenden Flugzeu-
gen mit A-bewerteten Maximalpegeln zwischen 45 und 80 dB eingespielt. Der
Abstand im Maximalpegel zwischen den einzelnen Geräuschen betrug 5 dB(A),
so dass insgesamt 14 verschiedene Fluggeräusche verwendet wurden (für Einzel-
heiten siehe Tabelle 3-1).
LAS,max
[dB(A)]
Geräuschgesamt-dauer [s]
T10-Zeit [s] Zeitpunkt LAS,max [s] Leq_event [dB(A)]
50 startend 29,750 24,625 17,750 45,9
55 startend 40,250 14,125 10,000 47,7
60 startend 39,125 22,125 19,500 54.4
65 startend 42,875 20,625 14,750 58.9
70 startend 39,750 15,750 12,250 63,7
75 startend 58,625 18,625 25,000 67,4
80 startend 58,625 18,625 25,000 72,4
45 landend 24,250 5,750 14,250 37,2
50 landend 20,000 6,000 8,750 42,4
55 landend 22,500 7,500 15,000 46,8
60 landend 23,375 5,500 15,500 51,6
65 landend 24,250 5,625 14,250 56,6
70 landend 28,125 5,125 12,375 60,2
75 landend 31,250 10,250 16,500 65,8
80 landend 25,125 5,000 14,250 70,4
Tabelle 3-1: Charakteristika der in den Laborstudien verwendeten Fluggeräusche.
54
Das Geräusch des startenden Flugzeugs mit einem Maximalpegel von 80 dB(A)
entstand durch Anhebung des aufgenommenen Geräuschs mit LAS,max 75 dB(A)
um 5 dB(A). In der letzten Laborstudie (STRAIN IV) wurde das Geräusch eines
landenden Flugzeugs mit einem Maximalpegel von 45 dB(A) eingespielt. Dieses
Geräusch wurde durch Absenkung des 65 dB(A) Geräuschs eines landenden
Flugzeugs erzeugt.
In einer Studiennacht wurde immer nur ein einziger Fluggeräuschtyp verwendet
(z.B. nur 50 dB(A) startend), d.h. innerhalb einer Nacht wurden unterschiedliche
Fluggeräusche nicht gemischt. Alle acht Versuchspersonen einer Studienphase
erhielten in der jeweiligen Studiennacht dasselbe Geräuschmuster, d.h. bei jeder
Versuchsperson wurde zur gleichen Zeit das gleiche Fluggeräusch eingespielt. Da
die einzelnen Schlafräume nicht ausreichend gegen laute Geräusche schallisoliert
waren, hätte ein zeitlich versetztes Einspielen zu einer Wahrnehmung von Flug-
geräuschen aus der Nachbarkabine führen können.
Zwischen 4 und 128 Geräusche wurden gleichverteilt über die Nacht zwischen
23:15 Uhr und 06:45 Uhr eingespielt. Der Abstand zwischen zwei Geräuschen
betrug bei 4 Geräuschen 120 Minuten, bei 8 Geräuschen 60 Minuten, bei 16 Ge-
räuschen 30 Minuten, bei 32 Geräuschen 15 Minuten, bei 64 Geräuschen 7 oder
8 Minuten und bei 128 Geräuschen 3 oder 4 Minuten (siehe Abbildung 3-3). Da
die Versuchspersonen von der Gleichverteilung der Geräusche über die Nacht
nichts wussten, war eine Antizipation des Auftretenszeitpunktes des nächsten
Fluggeräusches nicht möglich. Uhren und Wecker im Schlafraum waren nicht er-
laubt.
Die Einspielung dieser Flugzeuggeräusche im Schlaflabor wurde mit Hilfe der
Akustik Workstation CF85 der Firma Cortex Instruments vorgenommen. Diese
ermöglicht, neben der Nachanalyse der aufgenommenen Geräusche, als vorpro-
grammierte Abspielstation eine funkuhrgesteuerte Einspielung in der Nacht. Die
möglichst realitätsnahe Einspielung der Fluggeräusche am Ohr des Schläfers wur-
de in jedem Schlafraum durch Einmessung mit Hilfe von Rosa Rauschen mit be-
55
kanntem Pegel und der Differenzbildung mit der gleichzeitigen Messung der
Terz-Pegel sichergestellt.
Abbildung 3-3: Einspielmuster in Abhängigkeit von der Anzahl der Flugzeuggeräusche. Ganz
unten das realitätsnahe Muster, welches aus den Feldstudien am Flughafen Köln/Bonn
abgeleitet und in Nacht 12 von STRAIN IV mit LAS,max 65 dB(A) eingespielt wurde.
Der Schalldruckpegel wurde während der Nacht kontinuierlich mit einem Mikro-
fon aufgezeichnet, allerdings nur in geringer Qualität (8 Hz). Mit seiner Hilfe
wurde überprüft, ob die Fluggeräusche auch tatsächlich in allen Schlafräumen
zum vorgesehenen Zeitpunkt eingespielt wurden. Außerdem konnten laut
schnarchende Versuchspersonen mithilfe des Mikrofons identifiziert werden.
Mit Beginn der Abspielung eines Fluggeräusches wurde ein digitales Triggersignal
ausgegeben, welches zusammen mit den elektrophysiologischen Daten mit einer
Abtastrate von 8 Hz aufgezeichnet wurde. Somit lagen alle Signale auf einer ge-
meinsamen Zeitachse. Dadurch wurde eine ereigniskorrelierte Auswertung mit
einer zeitlichen Auflösung von bis zu 125 ms ermöglicht.
56
Die Versuchspersonen wussten nur, dass die ersten beiden Nächte lärmfrei wa-
ren. Ansonsten waren sie gegenüber der Beschallung "verblindet", d.h. sie wuss-
ten nicht, wann, wie viele und welche Fluggeräusche ab der dritten Nacht einge-
spielt wurden. Um unterbewusste Beeinflussungen der Versuchspersonen durch
die Untersucher zu verhindern, wurden diese auch "verblindet", d.h. sie wussten
nicht, welches Geräuschmuster in der Nacht eingespielt wurde. Erst nach dem
Start der Aufzeichnung informierten sich die Untersucher über das Geräuschmu-
ster der jeweiligen Nacht, um die korrekte Einspielung kontrollieren zu können.
Anzahl Fluggeräusche startend Anzahl Fluggeräusche landend
4 8 16 32 64 128 4 8 16 32 64 128
45 32
50 16 16 16 16 16 16 16 16
55 24 24 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16
60 24 24 16 16 16 16 16 16 16 16
65 16 16 16 16 16 16 16 16 16 40
70 16 16 16 16 16 16 16 16
75 16 16 16 16 16 16
Max
imal
peg
el L
AS,
max
in d
B
80 16 16 16 8
Tabelle 3-2: Die in den vier Laborstudien verwendeten Maximalpegel-Häufigkeits-
kombinationen (Beispiel: 24 Untersuchungsnächte mit 4x60 dB(A) startend). Von der
Häufigkeit 16 abweichende Kombinationen sind rot markiert.
Die in STRAIN I bis IV verwendeten Maximalpegel-Häufigkeitskombinationen
können Tabelle 3-2 entnommen werden. Die Kombinationen 4x50 dB(A) und
8x50 dB(A) kamen nicht zum Einsatz, weil in diesem Bereich keine relevanten Re-
aktionen erwartet wurden. Auf der anderen Seite wurde auf die Kombinationen
128x60 bis 128x80 dB(A), 64x70 bis 64x80 dB(A), 32x75 dB(A), 32x80 dB(A) und
16x80 dB(A) verzichtet, weil hier davon ausgegangen wurde, dass diese Bela-
stungen zum einen in der Realität nicht vorkommen und zum anderen von den
57
Versuchspersonen eventuell nicht toleriert worden wären und zum Abbruch der
Studie geführt hätten.
Das Ziel, jede der vorgesehenen Kombinationen in jeder Kategorie (star-
tend/landend) mit mindestens 16 Versuchsnächten zu besetzen, gelang bis auf
die Kombination 8x80 dB(A) landend. Die verstärkte Besetzung der Kombinatio-
nen 64x45 dB(A) landend und 64x65 dB(A) landend resultiert aus einem speziel-
len Unterversuch, in dem beide Kombinationen miteinander verglichen werden
sollten (siehe unten). Die Kombinationen 4x55 dB(A) und 4x60 dB(A) sind stärker
besetzt, weil sie sich knapp unterhalb des Jansen-Kriteriums [Griefahn, 2002] be-
finden und deshalb besonders abgesichert werden sollten.
Die Maximalpegel-Häufigkeitskombinationen wurden zufällig auf die einzelnen
Versuchsphasen verteilt. Eine Übersicht über diese Verteilung zeigt . Wie die grün
markierten Kombinationen in STRAIN I anzeigen, kam es hier in Phase 1 und 2
insgesamt vier Mal zufällig vor, dass die gleiche Maximalpegel-
Häufigkeitskombination in der gleichen Versuchsphase (d.h. bei den gleichen
Probanden) appliziert wurde. Deshalb wurde in STRAIN IV ein Blockrandomisati-
onsverfahren eingeführt, welches Wiederholungen verhindern und eine gleich-
mäßige Lärmbelastung der einzelnen Studienphasen garantieren sollte.
Wie sich nach Durchführung der Feldstudie herausstellte, waren einige in den La-
borstudien STRAIN I bis III eingesetzten Maximalpegel zum Teil zu hoch gewählt:
Pegel über 70 dB(A) am Ohr des Schläfers kommen im Feld nur in extremen Aus-
nahmefällen vor, wohingegen durchaus häufig Pegel unterhalb von 50 dB(A)
beobachtet wurden. Eine komplette Umstrukturierung des Studienplans war,
nachdem drei der vier Laborstudien bereits abgeschlossen waren, nicht mehr
möglich. Stattdessen wurde in STRAIN IV mit einer Häufigkeit von 64 Ereignissen pro Nacht ein Geräusch von einem landenden Flugzeug mit LAS,max 45 dB(A)
aufgenommen (blau in Tabelle 3-3). Ziel war ein intraindividueller Vergleich mit
einer Nacht, in der 64x65 dB(A) appliziert wurden (rot in Tabelle 3-3), insbeson-
58
13
- - - - - - - - - - - -
64x4
5LK
64x4
5LS
64x4
5LK
64x4
5LK
12
- - - - - - - - - - - -
64x6
5LR
64x6
5LR
64x6
5LR
64x6
5LR
11
-
16x6
5
32x5
5
128x
50
128x
55
32x7
0
4x75
-
16x6
5L
32x7
0
4x75
L
8x80
L
16x7
0L
16x6
5L
128x
50L
32x5
0L
10
-
8x65
8x60
16x5
5
16x7
0
32x6
5
4x65
-
64x5
0L
16x7
5
128x
55
16x5
5L
64x6
5L
64x4
5L
64x6
5L
64x4
5L
9 -
8x75
4x70
64x6
0
32x6
0
64x6
5
16x6
0
-
16x7
0L
32x6
5L
4x80
L
4x80
4x65
L
4x60
L
4x55
L
64x6
0L
8 -
4x55
8x60
4x75
64x5
5
32x5
5
64x5
0
-
16x6
0L
32x6
0L
8x60
L
8x70
L
64x4
5L
64x6
5L
64x6
5L
64x6
5L
7 -
8x55
16x6
0
16x5
0
4x70
4x60
4x55
-
32x7
0L
8x75
L
8x65
L
64x6
0L
16x6
0L
8x55
L
32x5
5L
4x75
L
6 -
4x55
4x65
64x5
5
128x
50
16x5
5
8x70
-
8x80
32x5
0L
64x6
5L
8x55
L
8x70
L
32x6
5L
16x7
5L
32x6
0L
5 -
32x6
0
4x60
32x5
0
4x80
16x7
5
8x75
-
16x7
5L
4x70
L
16x5
0
128x
55L
64x5
5L
128x
55L
8x60
L
8x75
L
4 -
8x55
8x70
64x5
0
8x60
16x6
5
8x55
-
64x6
5
8x80
4x65
L
64x5
0L
4x55
L
16x5
5L
16x5
0L
4x60
L
3 -
16x7
0
4x60
32x6
5
32x5
0
8x65
64x6
0
-
64x6
5L
128x
50L
32x5
5L
16x5
0L
132x
70L
4x80
L
4x70
L
8x65
L
Phas
e
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Stu
die
nn
ach
t
Stu
die
STR
AIN
I
STR
AIN
II
STR
AIN
III
STR
AIN
IV
Tabe
lle 3-3 M
axim
alpe
gel-H
äufig
keitsko
mbina
tione
n in den Lab
orstud
ien STRA
IN I bis IV (L = G
eräu
sche von la
nden
den Flug
zeug
en, son
st von starten
den
Flug
zeug
en, R
=realitä
tsnä
hes Muster (siehe Abb
ildun
g 3-3 un
ten), K
F=Kernruh
ezeit früh (2
3-5 Uhr), KS=
Kernruh
ezeit spät (1
-7 Uhr).
59
dere auch zur Bewertung von Arousal, also Beschleunigungen im EEG, welche
länger als drei Sekunden andauern, aber noch nicht als Aufwachreaktionen klas-
sifiziert werden [ASDA, 1992], [Glatz, 2005].
Des weiteren wurde in STRAIN IV in Nacht 12 ein bezüglich der zeitlichen Vertei-
lung realitätsnahes Flugzeugmuster mit 64x65 dB(A) eingespielt, basierend auf
Ergebnissen der Feldstudie am Köln-Bonner Flughafen (siehe Abbildung 3-3 un-
ten). Auch hier ist ein intraindividueller Vergleich mit Nacht 8 (Phase 2 und 4)
bzw. Nacht 10 (Phase 1 und 3) möglich.
Nacht 13 wurde in STRAIN IV zur Untersuchung des Einflusses einer Kernruhezeit
genutzt, wie sie z.B. für den Frankfurter Flughafen diskutiert wird: Alle Proban-
den aus STRAIN IV wurden in Nacht 13 mit 64x45 dB(A) beschallt. In Phase 1 und
3 herrschte Ruhe zwischen 23:00 und 05:00 Uhr, während zwischen 05:00 und
07:00 Uhr die Flugzeuge im zwei bis dreiminütigen Abstand eingespielt wurden.
In Phase 2 und 3 herrschte Ruhe zwischen 01:00 und 07:00 Uhr, während die
Probanden zwischen 23:00 und 01:00 Uhr beschallt wurden. In der 13. Nacht
tritt jedoch regelmäßig ein so genannter last-night effect auf [Basner, 2004], was
bei der Interpretation der Ergebnisse unbedingt berücksichtigt werden muss.
Insgesamt wurden 34.688 Fluggeräusche im Schlaflabor eingespielt. Der energie-
äquivalente Dauerschallpegel [DIN 45643 Teil 3, 1984] in Abhängigkeit von der
Maximalpegel-Häufigkeitskombination kann Tabelle 3-4 entnommen werden. Im
Schlaflabor herrschte ein durch die Klimaanlage hervorgerufenes, sehr konstantes
Hintergrundgeräusch von ca. 30 dB(A).
60
Anzahl Fluggeräusche startend Anzahl Fluggeräusche landend
4 8 16 32 64 128 4 8 16 32 64 128
45 24,5 31,0
50 28,0 32,1
31,0 33,5
34,0 35,4
37,0 37,7
22,7 30,7
25,7 31,3
28,7 32,3
31,7 33,8
55 25,1 31,2
28,1 32,1
31,1 33,6
34,1 35,5
37,1 37,8
40,1 40,5
21,8 30,6
24,7 31,1
27,7 32,0
30,7 33,3
33,7 35,2
36,7 37,5
60 31,7 33,9
34,7 35,9
37,7 38,3
40,7 41,0
43,7 43,9
26,7 31,7
29,5 32,8
32,5 34,4
35,5 36,6
38,6 39,1
65 36,7 37,5
39,7 40,1
42,7 42,9
45,7 45,8
48,6 48,6
31,7 33,9
34,7 36,0
37,7 38,4
40,7 41,1
43,7 43,9
70 41,1 41,4
44,1 44,3
47,1 47,2
50,2 50,2
36,0 37,0
39,0 39,5
42,0 42,3
45,1 45,2
75 46,5 46,6
49,5 49,6
52,5 52,6
42,1 42,3
45,1 45,2
48,1 48,2
Max
imal
peg
el L
AS,
max
in d
B
80 51,5 51,5
54,5 54,5
45,6 45,8
48,7 48,7
Tabelle 3-4: Energieäquivalenter Dauerschallpegel LAS,eq in Abhängigkeit von der
Maximalpegel-Häufigkeitskombination (oben und fettgedruckt: nur Fluglärm, unten: Fluglärm
plus konstantem Hintergrundpegel von 30 dB(A)).
3.1.2 Akustikaufbau und -aufnahmen in den Feldstudien
Die beiden Feldstudien STRAIN V und VI wurden bei Anwohnern des Flughafens
Köln/Bonn durchgeführt. In diesem Kapitel soll der Aufbau der Akustik in den
Feldstudien beschrieben werden. Für das Auswahlverfahren der Versuchsperso-
nen für die Feldstudie siehe Kap. 2.6.2. Für die Ergebnisse der Auswertung der
akustischen Signale der Feldstudie siehe Kap. 3.2.
In den Feldstudien wurde lediglich der Fluglärm gemessen, der durch den Flug-
verkehr des Köln/Bonner-Flughafens hervorgerufen wurde, d.h. es wurde kein
zusätzlicher Fluglärm über Lautsprecher eingespielt. Der akustische Aufbau ist
schematisch in Abbildung 3-4 dargestellt.
61
Abbildung 3-4: Schematischer Aufbau der Akustik in den Feldstudie STRAIN V und VI
Es wurde gleichzeitig mit drei geeichten Klasse-1-Schallpegelmessern (NC10, Cor-
tex Instruments) gemessen. Ein Schallpegelmesser (#1) zeichnete die Außenge-
räusche mit einem in zwei Meter Entfernung vor dem Fenster angebrachten Mi-
krofon auf, während zwei weitere Schallpegelmesser (#2 und #3) die Innenge-
räusche möglichst nah am Ohr des Schläfers aufzeichneten.
Der Schallpegel (LAS und Llin) wurde kontinuierlich über die gesamte Nacht ge-
messen und aufgezeichnet. Sobald ein bestimmter Hintergrundpegel (L90) über-
schritten wurde (in der Regel um mehr als 3-5 dB), zeichnete #1 das tatsächliche
Geräusch mit 24 kHz Samplingrate solange auf, bis die Differenz zum Hinter-
grundpegel wieder weniger als 3-5 dB betrug, mindestens jedoch 30 s lang. Die
einzelnen Geräusche wurden als wav-Dateien abgelegt. Hiermit wurde eine Iden-
tifizierung der Geräuschquelle (Flugzeug, Straßenverkehr, Schienenverkehr, etc.)
garantiert. Gleichzeitig wurde mit dem Beginn der Aufzeichnung Schallpegelmes-
ser #2 getriggert, der das Geräusch dann ebenfalls und zeitgleich mit #1, nun al-
lerdings im Schlafraum, aufzeichnete. Durch die zeitsynchrone Aufnahme des
62
Geräusches innen und außen konnten demnach auch Aussagen über die Pegel-
differenzen gemacht werden (siehe Kap. 3.2.4).
Das Triggersignal wurde, ähnlich wie in der Laborstudie, zeitgleich mit den elek-
trophysiologischen Signalen mit einer Abtastrate von 8 Hz aufgezeichnet, so dass
auch in der Feldstudie eine ereigniskorrelierte Auswertung von Wirkungen des
Fluglärms auf physiologische Reaktionen mit einer Auflösung von maximal
125 ms garantiert wurde.
Ein dritter Schallpegelmesser (#3) zeichnete Geräusche im Schlafraum dann auf,
sobald ein bestimmter Hintergrundpegel (L90) innen überschritten wurde (in der
Regel um mehr als 3-4 dB, abhängig von den spezifischen akustischen Gegeben-
heiten vor Ort). Hiermit konnten Geräusch identifiziert werden, die allein im Haus
entstanden (z.B. Schnarchen) und mit Hilfe des Schallpegelmessers #2, da dieser
von außen getriggert wurde, nicht hätten bestimmt werden können.
63
3.2 Auswertung der Akustik in den Feldstudien
3.2.1 Probandenauswahlgebiet am Flughafen Köln/Bonn
Der seit 1957 in ziviler Verwaltung betriebene Köln/Bonner-Flughafen war mit
134.950 gewerblichen Flugbewegungen (5,7 Mio. Passagiere, 448.000 t Luft-
fracht) im Jahr 2001 der viertgrößte Flughafen in Deutschland [ADV, 2002]. Ne-
ben den Flughäfen Leipzig/Halle und Berlin/Schönefeld ist der Köln/Bonner-
Flughafen der einzige deutsche Großflughafen ohne eine zeitliche Nachtflugbe-
schränkung für Kapitel III - Flugzeuge der Bonusliste [Luftfahrthandbuch Deutsch-
land, 2003].
Abbildung 3-5: Probandenauswahlgebiet für die Feldstudien STRAIN um den Köln/Bonner-
Flughafen. In der Nacht werden i.d.R. nur Flugbewegungen über das Parallelbahnsystem in
NW/SO-Richtung abgewickelt. In den sechs verkehrsreichsten Monaten des Jahres 2000
wurden 51 % der Flugbewegungen zwischen 22:00 und 06:00 Uhr nach SO und 41 % nach
NO abgewickelt. Von den insgesamt 64 Probanden wurden 32 aus dem Gebiet süd-
südöstlich vom Flughafen gelegen ausgewählt, 21 aus dem Nord/Nordwesten, 8 aus dem
Osten und 3 aus dem Westen.
64
Der Köln/Bonner-Flughafen verfügt über ein Parallelbahnsystem und zusätzlich
eine Querwindbahn, die i.d.R. in der Nacht nicht genutzt wird (siehe auch
Abbildung 3-5). In den sechs verkehrsreichsten Monaten des Jahres 2000 wurden
zwischen 22:00 und 06:00 Uhr 40,8 % der Flüge in nordwestlicher Richtung und
51,1 % der Flüge in südöstlicher Richtung abgewickelt. Die Querwindbahn wur-
de lediglich für 6,6 % der Flüge in westlicher und 1,5% der Flüge in östlicher
Richtung genutzt [Flughafen Köln/Bonn, 2001].
Aufgrund dieser Daten wurden die meisten der 64 Probanden der Feldstudien
STRAIN in Gebieten ausgewählt, welche unmittelbar vom Parallelbahnsystem be-
troffen sind. 32 Probanden im Süd-/Südosten, 21 im Nord/Nordosten, 3 im We-
sten und 8 im Osten des Flughafens wurden untersucht.
Um mögliche akustische Interferenzen mit Lärmquellen anderer Verkehrsträger
und somit eine erschwerte ereigniskorrelierte Auswertung für den Fluglärm zu vermeiden, wurden bevorzugt Bewerbungen von Probanden aus stark fluglärm-
belasteten, aber ansonsten ruhigen Wohngebieten berücksichtigt. Einige Wochen
vor dem geplanten Start der Messreihe wurden zudem im Vorhinein in einer
Nacht der Innenpegel und die Geräusche im Schlafzimmer gemessen, um sicher-
zustellen, dass die o.g. Kriterien erfüllt werden (s. Kap 2.6. Auswahlverfahren)
Die Auswahl der ersten Probanden für die Feldstudien STRAIN (September 2001
bis November 2002) fand im Sommer 2001 statt.
3.2.2 Auswertungsmethodik
Für die ereigniskorrelierte Auswertung der Schlafdaten war es unerlässlich, die
akustischen Daten einer jeden Nacht von einem Mitarbeiter auswerten zu lassen,
wobei jedes Geräusch zu markieren und zu kommentieren war.
65
Abbildung 3-6: Verlauf des Außen- (oben) und Innenschalldruckpegels (unten) LAS,max von
vier Flugzeuggeräuschen und einer Drehung des Probanden im Bett in einem 10-Minuten-
Zeitintervall. Für die rot eingefärbten Bereiche liegen vollständige Geräuschdateien vor.
Hierzu wurde mit dem Programmpaket Matlab (Matrix Laboratory) 6, Release
12.1 der Firma The MathWorks Inc. eine eigene Auswertungssoftware entwik-
kelt, die auf die speziellen Anforderungen der Auswertung dieser Feldstudie aus-
gerichtet war.
Abbildung 3-6 zeigt ein Darstellungsfenster der Auswertungssoftware, in dem für
ein 10-Minuten-Intervall der Verlauf des Außen- (oben) und Innenschalldruckpe-
gels (unten) LAS dargestellt ist. Weiterhin sind in rot diejenigen Bereiche markiert,
die gleichzeitig auch als Schalldateien, mit einer Abtastfrequenz von 24 kHz auf-
gezeichnet, vorliegen. Wahlweise kann hierbei gewählt werden, ob der Innenpe-
gel #2 oder #3 dargestellt wird (siehe auch Kap. 3.1.2). Einfaches Klicken auf den
roten Bereich erlaubt das Anhören der Schalldatei.
66
Der Auswerter hat nun interaktiv die Aufgabe, sich in diesem 10-Minuten-
Intervall jedes Geräusch anzuhören, dieses zu markieren und zu kommentieren.
Maßgeblich für die Auswertung sind der Innenpegel und die Innengeräusche am
Ohr des Schläfers. Die Außengeräusche können zur besseren Identifizierung zur
Hilfe genommen werden. Weiterhin werden nach Abschluss der Geräuschmarkie-
rung in dem Intervall von der Software Bereiche vorgeschlagen, die den Hinter-
grundpegel repräsentieren. Dieser Vorschlag kann vom Auswerter angenommen
werden oder es können alternativ Hintergrundbereiche markiert werden.
Abbildung 3-7: Verlauf des Außen- (oben) und Innenschalldruckpegels (unten) LAS,max von
vier Flugzeuggeräuschen und einer Drehung des Probanden im Bett in einem 10-Minuten-
Zeitintervall. Die schwarz eingefärbten Bereiche zeigen die vom Auswerter markierten und
kommentierten Geräusche. Die grün eingefärbten Bereiche stellen den Hintergrundpegel dar.
In Abbildung 3-7 sind die vom Auswerter markierten Bereiche schwarz und die
von der Software vorgeschlagenen Hintergrundbereiche grün gekennzeichnet.
67
Dieses Vorgehen erlaubt somit für jedes aufgezeichnete Geräusch, neben der
eindeutigen Identifizierung, auch die zuverlässige Berechnung für Außen- und
Innenpegel, der Gesamtgeräuschlänge, der T10-Zeit, des Maximalpegels LAS,max,
der Zeit des Auftretens des Maximalpegels, des Pegelanstiegs, des Einzelereignis-
pegels LAS,eq_event, des vorhergehenden Hintergrundpegels zum entsprechenden
Ereignis und damit auch der Emergenz, und die Bestimmung des 1-minütigen
bzw. 2-minütigen energieäquivalenten Dauerschallpegels LAS,eq vor dem Ge-
räusch.
Weitere akustische Parameter über die Gesamtnacht wie die Anzahl der Flugge-
räuschereignisse mit einem Maximalpegel, der über einem bestimmten Grenz-
wert liegt („Number above Threshold“), NAT 35 bis NAT 70 der Flugzeug- und
Verkehrsgeräusche, die energieäquivalenten Dauerschallpegel LAS,eq für die Ge-
samtnacht, die Zeit von 00:00 Uhr bis 06:00 Uhr und die jeweilige tatsächliche
Schlafzeit der Probanden liegen zudem vor, die vor allem für die Auswertungen
der psychologischen und der biochemischen Daten benötigt werden [Quehl,
2005], [Maass, 2006].
Die Ergebnisdateien werden im ASCII-Tabellenformat abgelegt und können somit
problemlos in anderen Programmen wie SPSS oder MS-EXCEL weiterverwendet
werden.
3.2.3 Deskriptive Auswertung der Gesamtnächte
Zwischen September 2001 und November 2002 wurden insgesamt 64 Proban-
den an 46 Messstellen (siehe auch Kap. 3.2.1) im Umfeld des Köln/Bonner-
Flughafens an je neun aufeinander folgenden Nächten in den Feldstudien von
STRAIN untersucht. Die Probanden durften ihre Schlafzeit täglich individuell fest-
legen, solange der Zeitraum von 00:00 – 06:00 Uhr miteinbezogen war. Neun
Messperioden lagen hierbei im Frühling, 11 im Sommer, 19 im Herbst und sieben
im Winter.
68
20 40 60 800.0
0.5
1.0
1.5
2.0
20 40 60 800.0
0.5
1.0
1.5
2.0
außen Median: 61.0 dB(A)
Häuf
igke
it / N
acht
Maximalpegel (innen) [dB(A)]
Häuf
igke
it / N
acht
Maximalpegel (außen) [dB(A)]
innen, am Ohr des Schläfers
mittlere Geräuschgesamtlänge: 78.0 [s]
Median: 44.0 dB(A)
Abbildung 3-8: Häufigkeitsverteilung der Flugzeugmaximalpegel LAS,max außen (2 m vor der
Hauswand, oben) und innen (am Ohr des Schläfers, unten) in 1 dB(A)-Schritten, gemittelt
über 394 Nächte, in denen gleichzeitig sowohl der Außen- als auch der
Innenschalldruckpegel vorlagen. Für diese Auswertung wurden nur die Flugzeuggeräusche
berücksichtigt, die nicht durch andere Geräuschquellen gestört wurden. Die dargestellten
Außenschalldruckpegel sind freifeldkorrigiert, d.h. zur Berücksichtigung von Reflexionen an
Fassade und Fenster wurden 3 dB abgezogen [DIN 45645 Teil 1, 1996].
Insgesamt wurden in 403 Nächten, in denen der Außen- und der Innenschall-
druckpegel (394 Nächte) oder zumindest der Innenschalldruckpegel (9 Nächte)
vorlagen, 16.411 Fluggeräusche (davon waren 14.384 Geräusche im Innenraum
nicht durch andere Geräusche überlagert und werden im folgenden mit „unge-
stört“ bezeichnet), 12.667 Autos (10.524 ungestörte), 240 Motorräder (218 un-
gestörte) und 128 LKW (121 ungestörte) gezählt.
69
Diese deskriptive Auswertung der Geräuschereignisse zeigt, dass vorwiegend
stark durch Fluglärm, aber nur schwach durch andere Verkehrslärmarten belaste-
te Wohngebiete für die Studie ausgewählt wurden.
Abbildung 3-8 zeigt die Häufigkeitsverteilung, und somit auch den Wertebereich
der ungestörten Flugzeugmaximalpegel LAS,max gemittelt über alle 394 Nächte, in
denen gleichzeitig sowohl der Außen- als auch der Innenschalldruckpegel vorla-
gen. Die große Spanne der dabei gemessenen freifeldkorrigierten Außenpegel
betrug 23 bis 89 dB(A) mit einem Median von 61.0 dB(A), im Innenraum 16 bis
73 dB(A) bei einem Median von 44.0 dB(A) (zur Differenz zwischen Außen- und
Innenpegel siehe auch Kap. 3.2.4). Die mittlere Gesamtlänge aller betrachteten
Flugzeuggeräusche betrug 78.0 s.
Am Köln/Bonner-Flughafen werden in der Nacht vorwiegend Frachtflüge abge-
wickelt. In Tabelle 3-5 wird hierfür die mittlere Anzahl der Flugzeuge in der Zeit
von 00:00 – 06:00 Uhr, für die sämtliche Probandendaten vorlagen, in Abhän-
gigkeit vom Wochentag miteinander verglichen. Es zeigt sich, dass sich die mittle-
re Anzahl der Flüge in den Nächten von Montag auf Dienstag bis Donnerstag auf
Freitag nicht deutlich voneinander unterschieden. Die Nächte von Freitag auf
Samstag und von Sonntag auf Montag waren „Übergangsnächte“, in denen die
Flugbewegungen um etwa ein Drittel verringert waren. Die Nacht von Samstag
auf Sonntag war mit etwas weniger als einem Drittel der Flugbewegungen in der
Woche deutlich weniger belastet. Der große Interquartilsabstand der Anzahl der
Nachtbewegungen an den einzelnen Wochentagen liegt daran, dass auf Grund
von Wind- und Wetterbedingungen in unterschiedliche Richtungen gelandet und
gestartet wird. Er zeigt außerdem, dass neben der großen Spannweite der ge-
messenen Maximalpegel (siehe Abbildung 3-8) auch in einem weiten Bereich un-
terschiedliche Anzahlen von Nachtflugbewegungen in STRAIN berücksichtigt
werden konnten.
70
Tabelle 3-5: Anzahl der Flugzeuge zwischen 00:00 und 06:00 Uhr im gesamten Messgebiet
in Abhängigkeit vom Wochentag. Berücksichtigt wurden 403 Nächte, in denen zumindest
der Innenschalldruckpegel vorlag. In der vierten Spalte ist der Median für die Anzahl der
Flugzeuge und in Klammern das untere und obere Quartil angegeben (Montag= Nacht von
Montag auf Dienstag, usw.). In den Nächten MO/DI und DI/MI wurden aufgrund der
Aufzeichnung von 9 Nächten pro Messstelle jeweils zweimal Daten pro Proband
aufgezeichnet.
Die Logistik der am Flughafen vertretenen Carrier verlangt zudem, dass aufgrund
von Be- und Entladevorgängen der Fracht die Nachtflüge nicht äquidistant über
die Zeit abgewickelt werden, sondern dass es im Flugbetrieb Stoßzeiten gibt. Dies
führt in gewissen Zeiträumen zu Starts und Landungen in 2-3 minütigen Abstän-
den (siehe z.B. auch Abbildung 3-11 und Abbildung 3-13). In Abbildung 3-9
zeigt sich, dass das Flugaufkommen zwischen 23:30 – 01:30 Uhr und 03:00 und
05:30 Uhr deutlich ansteigt. Gemittelt wurde hierbei über Halbstundenintervalle.
Da die Probanden ihre Schlafzeit frei wählen durften und nur zwischen 00:00
und 06:00 Uhr im Bett verbringen mussten, stehen auch nur für diesen Zeitraum
alle 403 Nächte, in denen zumindest der Innenpegel vorlag, zur Berechnung zur
Verfügung. Für die Randzeiten 22:00-00:00 Uhr und 06:00-08:00 Uhr wurden
die Zahlen aufgrund weniger Berechnungsnächte hochgerechnet.
71
Abbildung 3-9: Aufkommen an Luft- und Straßenverkehr (Autos, Motorräder, LKW) pro
Stunde zwischen 22:00 und 08:00 Uhr im gesamten Messgebiet, gemittelt über den
gesamten Messzeitraum in halbstündigen Intervallen. Berücksichtigt wurden zwischen 00:00
und 06:00 Uhr 403 Nächte, in denen zumindest der Innenschallpegel für alle untersuchten
Probanden vorlagen. Für die Zeiträume zwischen 22:00 bis 00:00 Uhr und 06:00 bis 08:00
Uhr, in denen z.T. deutlich weniger Aufzeichnungsnächte vorlagen, wurden die Zahlen
hochgerechnet.
In der vom Flugaufkommen ruhigsten Stunde der Nacht von 05:00 bis 06:00 Uhr
steigt dann der Straßenverkehrslärm durch den einsetzenden Berufsverkehr auch
in ruhigen Wohngebieten deutlich an.
Weltweit sind eine Vielzahl von Mittel- und Beurteilungspegel zur Fluglärmbewer-
tung in Gebrauch (siehe auch die Übersicht in [Isermann, 1999]). Oft wird der
energieäquivalente Dauerschallpegel Leq verwendet, um einen zeitlichen Mittel-
wert des Schalldruckpegels angeben zu können. Der Leq ist ein direktes Maß für
die am Immissionsort eingestrahlte Schallenergie und beinhaltet keinerlei tages-
zeitliche Wichtungen. Obwohl sich der energieäquivalente Dauerschallpegel (Hal-
bierungsparameter 3) als Planungshilfe für verschiedene Verkehrsträger bewährt
hat, liegt sein größter Nachteil darin, dass die Maximalpegel der betrachteten
72
Fluggeräusche nur im Zusammenspiel mit Geräuschdauer und betrachteten Be-
zugszeitraum eingehen. Schlafstudien zeigen aber, dass eine Halbierung der
Fluggeräuschanzahl (bei gleichem Maximalpegel und gleicher Geräuschlänge ent-
spricht dies einer Absenkung des energieäquivalenten Dauerschallpegels Leq um 3
dB) jedoch nicht auch mit einer Halbierung der Wirkung (z.B. Anzahl der Auf-
wachreaktionen) einhergeht (siehe z.B. Basner, [2004]).
Tabelle 3-6: Vergleich des mittleren jahreszeitlichen Nachtflugaufkommens mit dem
energieäquivalenten Dauerschallpegel LAS,eq außen und innen am Ohr des Schläfers im
Zeitraum von 00:00 – 06:00 Uhr. Die Außenpegel sind freifeldkorrigiert.
Tabelle 3-6 zeigt eine weitere Problematik bei der Messung des LAS,eq auf. Der
Vergleich des jahreszeitlichen prozentualen Nachtflugaufkommens mit dem ge-messenen energieäquivalenten Dauerschallpegel LAS,eq. legt nahe, dass der Au-
ßen- LAS,eq und das Flugzeugaufkommen offensichtlich nur unzureichend mitein-
ander korreliert sind. Jahreszeitbedingte Umgebungsgeräusche (Vogelgezwit-
scher, Wetterlage, siehe auch Abbildung 3-15 und Abbildung 3-16) tragen offen-
sichtlich einen nicht unerheblichen Beitrag zum Gesamtdauerschallpegel bei. Der
Innen- LAS,eq hingegen hängt natürlich zudem sehr stark von der jeweiligen Fen-
sterstellung, der Raumakustik und etwaigem Schnarchen ab.
73
3.2.4 Differenzbildung Außen- und Innenschallpegel
In der Praxis ist häufig nicht nur die Bestimmung des am Ohr des Schläfers perzi-
pierten Schalldruckpegels von Interesse, sondern auch die Frage nach der Diffe-
renzbildung von Außen- und Innenpegel. Hiermit können z.B. aus den für Flug-
häfen prognostizierten Außenschalldruckpegeln Innenpegel berechnet werden,
die für die Festlegung von Lärmschutzgebieten benötigt werden, in denen um
den Flughafen zusätzlicher Schallschutz zu gewähren ist.
Das Schalldämm-Maß einer der Schallquelle zugewandten Fassade wird haupt-
sächlich durch das Bauteil mit dem geringsten Schalldämm-Maß bestimmt, was
i.d.R. das Fenster ist. Um das Schalldämm-Maß des Fensters optimal auf das der
Außenfassade anpassen zu können, werden Fenster in sechs Schallschutzklassen
von 25 dB bis ≥ 50 dB in 5 dB-Schritten eingeteilt [DIN 2719, 1987]. Damit
Schallschutzfenster diese Werte auch einhalten können, ist ein optimaler An-
pressdruck von Rahmen und Flügel und ein optimaler Anschluss an den Baukör-
per unerlässlich. Schon kleine Fugenundichtigkeiten beim Anschluss an den Bau-
körper vermindern den Schallschutz deutlich.
Wird das Fenster gekippt, verringert sich die Schalldämmung mit größer werden-
der Spaltöffnung erheblich. Bei vollständig gekipptem Fensterflügel verhalten sich
Fenster unterschiedlicher Schallschutzklassen nahezu identisch und die schall-
dämmende Wirkung der Verglasung ist in dem Fall somit praktisch unbedeutend
[Kötz, 2004].
Das Schalldämm-Maß ist frequenzabhängig, wobei tiefe Frequenzen bei ge-
schlossenen Fenstern deutlich schlechter gedämmt werden (üblicherweise bis 30
dB und mehr) als hohe [Fasold, 1998]. Bei gekippten Fenstern ist die frequenzab-
hängige Schalldämm-Maß-Kurve hingegen annähernd flach.
Bei der Differenzbestimmung von Außen- und Innenpegel sind neben der schon
erwähnten Schallschutzklasse des Fensters sowie der Größe dessen Öffnungsspal-
tes vorwiegend folgende weitere Größen von Einfluss:
74
- das Frequenzspektrum und der Pegel des betrachteten Außengeräusches
- der Schalleinfallswinkel
- Größe der Außenfassade und Fensterfläche
- Volumen und Nachhallzeit des Innenraumes
Ziel der Feldstudien STRAIN war nicht die systematische Untersuchung der Diffe-
renzen von Außen- und Innenschalldruckpegeln, sondern vielmehr die polysom-
nografische Untersuchung der Auswirkungen realen Fluglärms auf den menschli-
chen Schlaf. Dies erfordert eine ereigniskorrelierte Auswertung der Schlafdaten
und somit auch die Messung des vom Schläfer perzipierten Schalldruckpegels an
dessen Ohr [Basner, 2004].
Neben der kontinuierlichen Aufzeichnung des Außenschalldruckpegels LAS wur-
den in STRAIN auch die Geräusche selbst zur besseren Identifizierbarkeit zusätz-
lich mit aufgenommen (siehe Kap. 3.1.2). Zur korrekten Beurteilung des Schall-
druckpegels von Fluglärm wird üblicherweise der Freifeldschallpegel herangezo-
gen [DIN 45643 Teil 3, 1984]. Aus diesem Grund wurde der Pegel mit einem Au-
ßenmikrofon auf einer speziell entwickelten Halterung 2 m vor dem Schlafzim-
merfenster aufgenommen und 3 dB zur Berücksichtigung von Reflexion an Fas-
sade und Fenster abgezogen [DIN 45645 Teil 1, 1996].
Die oben ausgeführte Fragestellung der Pegeldifferenzbildung kam insbesondere
nach Abschluss der Studie auf, als es um die Berechnung von möglichen Schutz-
gebieten aufgrund der ausgewerteten Schlafdaten und dem damit zu gewähren-
dem Schallschutz ging. Aufgrund dieser Fragestellung wurden in STRAIN neben
den mit Klasse 1 – Schallpegelmessern aufgenommenen Schalldruckpegeln au-
ßen und innen am Ohr des Schläfers, der jede Nacht protokollierten Fensterstel-
lung und der Angabe durch die Probanden, ob der Schlafraum Schallschutzmaß-
nahmen erhalten hatte oder nicht (diese wurden nicht näher spezifiziert), keine
weiteren Messgrößen aufgenommen, die die akustischen Eigenschaften des
Schlafraums oder den Verlauf des Flugpfades oder der Straße relativ zur Schlaf-
zimmerfront charakterisierten.
75
Somit kann mit den in der Studie erhobenen akustischen Messdaten ausschließ-
lich eine Aussage über die Pegeldifferenz des Außenpegels und den tatsächlich
von den Probanden der Studie in der Nacht perzipierten A-bewerteten Schall-
druckpegeln L , die möglichst am Kopfende des Bettes am Ohr des Schläfers ge-
messen wurden, getroffen werden. Die insgesamt 46 Messstellen wurden vor-
wiegend in den am stärksten fluglärmbelasteten Gebieten um den Köln/Bonner-
Flughafen nach dem Zufallsprinzip aus den Studienbewerbungen ausgesucht,
wobei an jeder Messstelle jeweils 9 Nächte gemessen wurden. Eine systematische
Untersuchung von Dämmeigenschaften spezieller Fenstergruppen unter Berück-
sichtigung aller akustischen Einflussgrößen unter konstanten Messbedingungen
wurde nicht vorgenommen.
Die Probanden konnten während der Feldstudie entsprechend den örtlichen Be-
dingungen und unbeeinflusst in jeder Messnacht die Fensterstellung nach eigener
Vorstellung selbst wählen.
Tabelle 3-7 listet die gewählte Fensterstellung in Abhängigkeit von der Jahreszeit
und den angegebenen Schallschutzmaßnahmen im Schlafraum auf. Nur in 7%
der Nächte schliefen die Probanden bei offenen Fenstern, in 26% bei geschlosse-
nen und mit 67% mehrheitlich bei gekippten Fenstern. Betrachtet man die Zah-
len getrennt nach den vorhandenen Schallschutzmaßnahmen, so wählten in bei-
den Fällen ebenfalls 7% der Probanden das offene Fenster, 61% derjenigen, die
Schallschutz erhalten hatten, das gekippte Fenster (gegenüber 71 % der Proban-
den ohne Schallschutz) und 31 % das geschlossene Fenster (gegenüber 23% der
Probandenwohnungen ohne Schallschutz). Daraus ergibt sich, dass sich das Fen-
sterschließverhalten der Probanden, die Schallschutzmaßnahmen erhalten haben,
sich nicht deutlich von denen ohne Schallschutz unterschied. Da der Schallschutz
nur bei völlig geschlossenem Fenster wirksam ist, wurde allerdings im Mittel in
68% der Fälle auch darauf verzichtet, diesen Schallschutz zu nutzen.
76
Tabelle 3-7: Von Probanden gewählte Fensterstellung in Abhängigkeit von Jahreszeit und
Schallschutz-maßnahmen. Berücksichtigt wurden 403 Nächte, in denen Außen- und
Innenpegel gleichzeitig vorlagen.
Obwohl keine Daten darüber vorliegen, ob zu den Schallschutzmaßnahmen auch
Schalldämmlüfter gehörten, kann zumindest gesagt werden, dass die untersuch-
ten Probanden sich bei der Wahl zwischen einem erniedrigten Lärmpegel oder
einer Klimaverbesserung zu etwa zwei Dritteln für eine Klimaverbesserung ent-
schieden haben.
Abbildung 3-10 zeigt exemplarisch die kumulative relative Häufigkeit der Diffe-
renzwerte der Außen- und Innenmaximalpegel LAS,max von 9.780 Flugzeuggeräu-
schen, aufgenommen bei gekipptem Fenster. Es wurden in diesem Fall nur solche
Flugzeuggeräusche berücksichtigt, die von den Auswertern als nicht von anderen
Geräuschen überlagert kommentiert wurden (siehe Kap. 3.2.2). An 32 Messstel-
len und in insgesamt 257 Nächten schliefen die Probanden bei gekipptem Fenster
und es lagen gleichzeitig ungestörte Flugzeuggeräusche vor. Die blaue Kurve
zeigt die Differenz der gemessenen Werte, bei der roten Kurve wurden vom Au-
ßenpegel zusätzlich 3 dB abgezogen, um aufgrund der Reflexionen an der Fassa-
de zum Freischallpegel zu kommen. Aufgrund der Tatsache, dass die Flugpfade
77
an den einzelnen Messstellen i.a. nicht parallel und frontal zur Hausfassade la-
gen, handelt es sich hierbei um eine konservative Abschätzung.
0 5 10 15 20 25 300.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Ku
mul
ativ
e re
lativ
e Hä
ufig
keit
Pegeldifferenz LASmax aussen - innen [dB(A)]
Abbildung 3-10: Kumulative relative Häufigkeit der Pegeldifferenz von Außen- und Innenma-
ximalpegel (am Ohr des Schläfers) von Flugzeuggeräuschen bei gekipptem Fenster, die nicht
von anderen Geräuschen überlagert wurden. Insgesamt wurden 257 Nächte mit 9789 Flug-
zeuggeräuschen an 32 Messstellen berücksichtigt (in diesen Nächten lagen ungestörte Flug-
zeuggeräusche vor). Die blaue Kurve zeigt die Differenz der gemessenen Maximalpegelwerte,
bei der roten Kurve wurden 3 dB zur Berücksichtigung von Reflexionen an Fassade und Fenster
vom Außenpegel abgezogen [DIN 45645 Teil 1, 1996].
Um Verzerrungen bei der Mittelwertbildung aus den Pegeldifferenzen der annä-
hernd 10.000 Flugzeuggeräusche durch Ausreißer zu vermeiden, die durch einige
mögliche zu kleine (Flugzeug-Innengeräusch war mit bei der Auswertung nicht
kommentiertem Störgeräusch überlagert) oder zu große (Flugzeug-
Außengeräusch war mit bei der Auswertung nicht kommentiertem Störgeräusch
überlagert) bedingt sein können, wurde der Median als ein gegenüber Ausrei-
ßern stabiles Lagemaß gewählt.
78
Bei den gekippten Fenstern beträgt der Median der korrigierten Maximalpegeldif-
ferenzen 15.3 dB(A). In Tabelle 3-8 sind zudem die Mediane für die Pegeldiffe-
renzen bei geschlossenen und offenen Fenstern (nur vier Messstellen!) dokumen-
tiert und den Werten der Schallpegeldifferenz von Autogeräuschen gegenüber-
gestellt. Die Unterschiede der Differenz-Mediane zwischen den beiden Verkehrs-
trägern sind vorwiegend auf den unterschiedlichen Schalleinfallswinkel auf das
Fenster, die unterschiedlichen Frequenzspektren der Geräuschquellen der beiden
Verkehrsträger und die unterschiedlichen Entfernungen der Schallquellen zum
Haus zurückzuführen. Die unterschiedlichen Frequenzspektren sind, neben der
Entfernung, dem Volumen und der Nachhallzeit der einzelnen Schlafräume, zu-
dem auch für die nicht unerhebliche Streuung der einzelnen Differenzwerte ver-
antwortlich, die durch die Angabe des 1. und 3. Quartils in Klammern dokumen-
tiert wird.
Für die Differenzbildung in der 2. und 3. Spalte von Tabelle 3-8 wurden die Ma-
ximalpegel LAS,max voneinander abgezogen. Um auszuschließen, dass der Einfluss
der zeitlichen Änderung des Frequenzspektrums durch die ausschließliche Be-
trachtung des Maximalpegels nicht genügend berücksichtigt wird, wurden zu-
dem die energieäquivalenten Dauerschallpegel LAS,eq_event der einzelnen Flugzeug-
ereignisse außen und innen gebildet und diese voneinander abgezogen. Der Ver-
gleich von Spalte 2 und 4 zeigt hierbei keine signifikanten Unterschiede, so dass
die Differenzbildung der Maximalpegel LAS,max die Fragestellung ausreichend be-
schreibt.
79
Tabelle 3-8: Median der Differenz aus dem um 3 dB korrigierten Außen- und dem Innenpegel
(am Ohr des Schläfers) für unterschiedliche Fensterstellungen und die Verkehrsträger Flugzeug
und Auto. In Klammern sind das untere und obere Quartil angegeben. Berücksichtigt wurden
die Nächte, in denen Außen- und Innenschalldruckpegel und Schalldateien vorlagen und
Flugzeuge bzw. Autos identifiziert wurden. In den ersten beiden Pegeldifferenzspalten wurden
die Maximalpegel voneinander subtrahiert, in der dritten Spalte wurden die LAS,eq_event der
Flugzeuggeräusche voneinander abgezogen.
An einem Messort wurden i.d.R. alle 9 Nächte mit derselben Fensterstellung ge-
messen. Um nun eine Aussage darüber treffen zu können, ob der Median der
Differenzmaximalpegel der Flugzeuggeräusche einer Nacht über alle Nächte mit
gleicher Fensterstellung konstant bleibt, wurde für jede Messstelle der kleinste
Medianwert vom größten abgezogen und der Median dieser Differenzen gebil-
det. Aus den so ermittelten Werten (siehe Tabelle 3-8) geht hervor, dass mediane
Abweichungen von 3.7 dB(A) bei geschlossenen Fenstern auftraten. Diese Ab-
weichungen können durch verschiedenartige Frequenzspektren der betrachteten
Flugzeuggeräusche, unterschiedliche Entfernungen der Geräuschquellen zum
80
Haus und unterschiedliche Wetterbedingungen erklärt werden. Dies wurde al-
lerdings in dieser Studie nicht näher untersucht. Die Ergebnisse zeigen jedoch,
dass die Messungen einer Nacht für eine ausreichende Charakterisierung einer
Messstelle nicht genügen.
Tabelle 3-9: Differenz des größten und kleinsten Medians der Maximalpegeldifferenzen von
Flugzeuggeräuschen einer Nacht im Verlauf der Messungen über alle Nächte mit gleicher
Fensterstellung an einem Standort. In Klammern stehen die Werte für das 1. und 3. Quartil, n
bezeichnet die Anzahl der berücksichtigten Messorte.
3.2.5 Überblick möglicher verschiedener akustischer Szenarien und
Störfaktoren während einer Feldstudie
In einer Laborstudie können aufgrund der nach außen abgeschlossenen Räum-
lichkeiten die akustischen Bedingungen in den Schlafräumen sehr gut kontrolliert
werden. Im Allgemeinen werden dabei nur die Flugzeuggeräusche in die Schlaf-
räume eingespielt, in der übrigen Zeit ist ausschließlich der konstante, niedrige
Hintergrundpegel der Klimaanlage zu hören.
Demgegenüber gibt es bei Messungen im Feld eine ganze Reihe von möglichen
akustischen Szenarien, die einerseits oft zum normalen Schlafumfeld des Proban-
den gehören, andererseits aber auch wetter- oder jahreszeitbedingt sind oder als
sonstige zusätzliche Störgeräusche bezeichnet werden müssen.
81
In Abbildung 3-11 ist ein für eine Messstelle im am stärksten belasteten Umfeld
südlich des Köln/Bonner-Flughafens typischer Schallpegelverlauf für den Abflug
dargestellt. Deutlich zu erkennen sind die Absenkung des Hintergrundpegels
nach 00:00 Uhr auf etwa 24 dB(A) und dessen erneutes stetiges Ansteigen ab
etwa 05:00 Uhr. In vorwiegend ländlich geprägten Gebieten wurden während
der Feldstudie innen Hintergrundpegel bis hinab zu 16 dB(A) gemessen. Zusätz-
lich erkennt man gehäuft auftretende Schallereignisse in der Zeit von 03:00 Uhr
bis 04:30 Uhr, die auf die vom Flughafen startenden Frachtflugzeuge zurückzu-
führen sind. Ab etwa 05:00 Uhr zeigt der Schallpegelverlauf Ereignisse mit nied-
rigeren Maximalpegeln, die durch den einsetzenden Berufsverkehr erzeugt wer-
den.
Abbildung 3-12 zeigt ebenfalls einen für eine Messstelle im stark belasteten Sü-
den typischen Schallpegelverlauf, wobei hier jedoch die Häufung von Schallereig-
nissen, in diesem Fall vorwiegend landender Frachtflugzeuge, zwischen 23:00
und 00:30 Uhr zu erkennen ist. Der Arbeitsablauf im Frachtumschlagszentrum
des Flughafens erfordert es, dass die Flugzeuge bis ca. 00:30 Uhr auf dem Flug-
hafen Köln/Bonn landen, dort ent- und wieder neu beladen werden, um in der
Zeit zwischen 03:00 Uhr und 04:30 Uhr den Flughafen in zeitweise zweiminüti-
gem Abstand (siehe Abbildung 3-13) wieder zu verlassen.
Es hängt hauptsächlich von der Windrichtung ab, ob die jeweiligen Starts und
Landungen über die nördlich bzw. südlich vom Flughafen gelegenen Gebiete
vorgenommen werden. Die in den Schallpegelverläufen zu sehenden Häufungen,
d.h. die in sehr kurzen Abständen landenden bzw. startenden Flugzeuge, entste-
hen dann im Allgemeinen jeweils komplementär in diesen nördlich oder südlich
gelegenen Gebieten. Die Gebiete, die östlich bzw. westlich vom Flughafen gele-
gen sind, werden in der Nacht sehr selten belastet, da die Querwindbahn nachts
kaum genutzt wird.
In Wohngebieten gehören auch Straßenverkehrsgeräusche zum normalen akusti-
schen Umfeld. Während der Feldstudie wurden 97% der gemessenen Straßen-
verkehrsgeräusche als PKW-Geräusche identifiziert, die sich wiederum ganz
82
überwiegend aus unbeschleunigten Vorbeifahrten zusammensetzten. Für die
Feldstudie wurden vor allem solche Wohngebiete ausgewählt, die vorwiegend
stark von Fluglärm, aber möglichst wenig von anderen Lärmarten betroffen wa-
ren (siehe Abbildung 3-9), um Reaktionen im Schlaf durch akustische Ereignisse
überwiegend dem Fluglärm zuordnen zu können. Dennoch wurden vereinzelt Er-
eignisse aufgezeichnet, von denen ein zusätzliches Störpotential ausgehen kann.
In Abbildung 3-14 z.B. ist um 04:37 Uhr der Anstieg des Schallpegels aufgrund
eines startenden Flugzeuges zu sehen. In der abfallenden Flanke des Pegelver-
laufs wurde dann zusätzlich ein heranfahrendes, ca. 60 s im Leerlauf stehendes
und danach wieder abfahrendes Motorrad identifiziert, welches dem Boten der
örtlichen Tageszeitung zugeordnet werden konnte und an der Messstelle somit
täglich auftrat.
Weiteres akustisches Störpotential ergibt sich aufgrund von jahreszeitlichen oder
wetterbedingten Phänomenen. In Abbildung 3-15 ist der Schallpegelanstieg in-
nerhalb weniger Minuten um etwa 20 dB(A) wegen einsetzender Vogelstimmen
in einer vorwiegend ländlich geprägten Umgebung dokumentiert. Ein Phänomen,
welches hauptsächlich im Frühling und Sommer auftritt und sich morgens zeitlich
mit dem Sonnenaufgang verschiebt. Flugzeuggeräusche konnten in diesem Fall in
den Schalldateien noch identifiziert werden, sie waren aus dem reinen Pegelver-
lauf aber nicht mehr zu detektieren. In urbanen Gegenden traten im Allgemeinen
geringere Schallpegelanstiege aufgrund einsetzender Vogelstimmen als in ländli-
chen auf.
Schallpegelanstiege aufgrund wetterbedingter Veränderungen sind beispielhaft
in Abbildung 3-16 dokumentiert. In der dargestellten Nacht wurde um 23:40 Uhr
starker Regen an der Messstelle verzeichnet, der bis etwa 00:50 Uhr stetig nach-
ließ. Ein einsetzendes Gewitter ließ den Schallpegel dann gegen 04:50 Uhr wie-
der sprunghaft, in diesem Fall um etwa 30 dB(A), ansteigen. Der gleichzeitig ein-
setzende Dauerregen hielt bis zum Ende der akustischen Aufzeichnung an. Ab-
hängig von der Stärke des Regens ist es teilweise schwierig, noch Flugzeuge oder
Autos in den Schalldateien oder im Schalldruckpegelverlauf zu detektieren, bei
Gewittern in der Regel unmöglich.
83
Es ist zu bemerken, dass aufgrund der letzten beiden geschilderten Phänomene
im allgemeinen der energieäquivalente Dauerschallpegel Leq (Halbierungsparame-
ter 3), abhängig von der Dauer der zusätzlichen akustischen Störquellen, zum Teil
deutlich anstieg, unabhängig vom Flug- oder Straßenverkehrsaufkommen in die-
ser Zeit.
Von der Studie ausgeschlossen waren Menschen mit obstruktiven Apnoen und
starke Schnarcher, die mit Hilfe von Pulsoxymetern und Schallpegelmessungen im
Inneren des Schlafraums vor Beginn der Studie identifiziert wurden (siehe Kap.
2.6, [Basner, 2004]). Dennoch konnte es in einigen Fällen geschehen, dass Pro-
banden zeitweise stark schnarchten (etwa aufgrund einer akuten Erkältung). Dies
erschwerte die Detektion von Flugzeug- und Straßenverkehrsgeräuschen im In-
nenpegelverlauf und stellte zudem eine zusätzliche akustische Störung für den
Lebenspartner dar, der oftmals zeitgleich auch elektrophysiologisch vermessen
wurden. In Abbildung 3-17 ist ein Beispiel für eine extrem laute Schnarchperiode
dargestellt, die die Markierung der Flug- und Straßenverkehrsgeräusche im In-
nenschalldruckpegel nur aufgrund der gleichzeitig auch außen aufgezeichneten
Daten zuließ.
Grundsätzlich ist zu vermerken, dass die in diesem Kapitel aufgezeigten Beispiele
Einzelfälle darstellen, die in dieser Ausprägung während der 15-monatigen Feld-
studie nur selten auftraten. Dennoch zeigen sie deutlich, dass das akustische Um-
feld in einer Feldstudie selbst bei sorgfältigster Messstellenauswahl weitaus kom-
plexer und weniger kontrollierbar, wenngleich auch weit realistischer, ist als in
einer Laborstudie.
84
Abb
ildun
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85
Abb
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g 3-12
: Typische
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Umfeld
südlich
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Köln/Bo
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86
Abb
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r
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87
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end
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und
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Uhr – 4:40,30 Uhr).
88
Abb
ildun
g 3-15
: Be
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gels um ca. 20
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aufgrund von Vog
elge
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89
Abb
ildun
g 3-16
: Be
ispiel für ein
wetterbed
ingtes Ansteigen de
s
Scha
lldruckpe
gels aufgrun
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Rege
n (23:40 – 00:40 U
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d
aufgrund
eine
s Gew
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90
Abb
ildun
g 3-17
: Be
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starke
Schn
archge
räusche.
In
diesem Fall waren die Flugzeu
g-
geräusche
inne
n nu
r sehr
schw
er
oder
gar
nich
t zu
iden
tifizieren.
91
4 Zusammenfassung
Dieser Bericht gliedert sich im Wesentlichen in zwei Kapitel, die der Beschreibung
der Studie STRAIN (Study on human specific response to aircraft noise) dienen,
die im Rahmen des DLR/HGF-Projekts „Leiser Flugverkehr“ durchgeführt wurde.
Im ersten Teil werden die Methoden dargestellt, die in diesem Vorhaben einge-
setzt wurden. Im zweiten Teil werden die akustischen Methoden und Ergebnisse
aus der Analyse der Geräusche vorgestellt.
Im ersten Teil werden die Methoden beschrieben, die in den Labor- und Feldstu-
dien zur Untersuchung der Wirkung von Nachtfluglärm auf den Schlaf eingesetzt
wurden. In einem aufwändigen Auswahlverfahren wurde zur Erreichung der Ziele
dieser empirischen Studie Teilnehmer in einem mehrstufigen Verfahren ausge-
sucht, welches sowohl auf psychologischen als medizinischen Kriterien beruhte.
Wichtig war dabei die Erreichung der internen Validität der Studien. Die Labor-
studien wurden mit 128 Probanden über einen Zeitraum von 13 Nächten, die
Feldstudien mit 64 Versuchsteilnehmern während neun Nächte durchgeführt. In
den Untersuchungen selbst wurden neben der akuten Störung des Schlafs durch
Fluglärm, die durch die aufwändige Erfassung der elektrischen Signale mit Hilfe
der Polysomnografie ermittelt wurde, weitere Daten erhoben, mit deren Hilfe an-
dere physiologische und psychologische Faktoren, die auf eine Störung der
Nachtruhe durch Fluglärm hindeuten können, bewertet werden können. Dazu
gehören die Erfassung von Stresshormonen aus dem Urin, die Untersuchung der
Leistung in computergestützten Tests, und vielfältige Fragebogen, die eine mögli-
che subjektive Beeinträchtigung durch Fluglärm diagnostizieren können. Um
Fluglärmereignisse und Schlafstörungen zuordnen zu können, wurden elektro-
physiologische Signale aus der Polysomnografie in einer Weise mit den akusti-
schen Signalen gekoppelt, dass mit einer hohen Auflösung Ursache (nämlich ein
Lärmereignis) und Wirkung (z.B. eine Aufwachreaktion) miteinander verknüpft
wurde. Diese Verknüpfung erlaubt es, ereigniskorrelierte Dosis-
Wirkungsbeziehungen für gewisse, eine akute Störung des Schlafs kennzeich-
nende Parameter zu ermitteln. Mit ihrer Hilfe konnte in den Feldversuchen, in
92
denen neben Fluglärm auch andere, potenziell störende Geräusche auftraten, ei-
ne klare Differenzierung vorgenommen werden.
Im zweiten Teil werden einerseits die akustischen Methoden dargestellt, die in
den Studien zur Anwendung kamen, andererseits werden die Ergebnisse einiger
Analysen beschrieben, die zur Charakterisierung des akustischen Störpotentials
führen. Während in den Laborversuchen Geräusche entsprechend einer Maxi-
malpegel-Häufigkeitsverteilung durch Einspielung in die acht Schlafräume des
Labors verwendet wurden, wurden alle Geräusche in der Feldstudie, die bei den
Versuchsteilnehmern zu Haus innen und außen während der Nacht auftraten,
durch Pegel-Zeit-Verläufe und bei Überschreiten einer Schwelle vollständig, durch
drei Schallpegelmesser gleichzeitig erfasst. Ein Pegelmesser wurde außen, zwei
Pegelmesser wurden innen, möglichst nahe am Kopf des Schläfers positioniert.
Aus den aufgezeichneten Geräuschen, die nicht nur Fluglärm beinhalteten, wur-
de sehr differenziert die Art der Geräusche bestimmt. Die Differenzen zwischen
Innen- und Außenpegeln wurden nach Stellung der Fenster in der jeweiligen
Nacht, nach Jahreszeiten usw. bestimmt. Auch im Hause entstehende Geräusche,
die Einfluss auf den Schlaf nehmen können, wurden genau charakterisiert.
Dieser Bericht soll dem Leser demonstrieren, welche Vorgehensweise gewählt
wurde, um die akute Wirkung nächtlichen Fluglärms auf den Schlaf möglichst
sorgfältig empirisch bestimmen zu können.
93
5 Literatur
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98
Anhang
99
A-1 Spezieller Fragebogen: Fluglärm – FN-L
Spezieller Fragebogen: Fluglärm – FN-L
– Version 1.02 –
Allgemeine Hinweise zum Fluglärm-Fragebogen FN-L
Der vorliegende Fragebogen dient dazu, wichtige Informationen über Ihr Befinden nach der vergangenen Nacht zu erfahren. Bitte ... füllen Sie den Fragebogen in Ruhe aus. Bitte ... beachten Sie, daß sich alle Fragen ausschließlich auf die Situation in der vergangenen Nacht beziehen. Bitte ... beantworten Sie die Fragen vollständig und zügig. Sollten Sie bei einigen Fragen Schwierigkeiten haben, sich festzulegen, wählen Sie bitte die Antwort, die Ihrer Situation am ehesten entspricht. Bitte ... kreuzen Sie immer nur eine Alternative an. Bitte ... haben Sie Verständnis dafür, daß wir auch einige Fragen stellen, die Sie zum Teil in den anderen Fragebögen in ähnlicher Form wiederfinden. Diese Fragen dienen der Vergleichbarkeit mit früheren Studien. Bitte ...
beschriften Sie den Fragebogen nicht mit Ihrem Namen, um die Anonymität Ihrer
Daten zu gewährleisten.
Falls ... Sie Zweifel haben sollten, ob Ihre Daten genügend geschützt sind, können wir Sie beruhigen. Denn grundsätzlich unterliegen alle Ihre Angaben in diesem Fragebogen der ärztlichen und psychologischen Schweigepflicht und werden streng vertraulich behandelt. Darüber hinaus sind Ihre Angaben anonymisiert. Das bedeutet, daß Ihr Fragebogen nicht mit Ihrem Namen versehen ist, sondern nur noch mit einer Kennziffer, die keinerlei direkten Rückschluß auf Ihre Person zuläßt.
Für Rückfragen stehen wir Ihnen jederzeit zur Verfügung.
100
1.0 Wieviel Schlaf haben Sie in der vergangenen Nacht bekommen?
viel zu etwas zu gerade etwas zu viel zu wenig wenig richtig viel viel 1 2 3 4 5
1.1 Für wie gut halten Sie Ihren Schlaf der vergangenen Nacht?
1 2 3 4 5
1.2
In welchen Zeiträumen der vergangenen Nacht haben Sie besonders gut geschlafen? Bitte kreuzen Sie hier ausnahmsweise alle in Frage kommenden Zeiträume an.
Anfang Mitte Ende 1 2 3
1.3
In welchen Zeiträumen der vergangenen Nacht haben Sie besonders schlecht geschlafen? Bitte kreuzen Sie hier ausnahmsweise alle in Frage kommenden Zeiträume an.
Anfang Mitte Ende 1 2 3
2.0.0 Wie häufig sind Sie in der vergangenen Nacht aufgewacht?
Nie selten gelegentlich oft immer 1 2 3 4 5
2.0.1 Weshalb sind Sie aufgewacht (störende Elektroden, Fluglärm etc.?
2.0.2 Hatten Sie Probleme, nach dem Aufwachen wieder einzuschlafen?
nein ja 1 2
2.0.3 Wenn ja, weshalb?
3.0 Wie stark haben Sie den Fluglärm der vergangenen Nacht gehört?
Nie selten gelegentlich oft immer 1 2 3 4 5
4.0 Wie stark wurden Sie durch den Flug-lärm der vergangenen Nacht belästigt?
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr 1 2 3 4 5
5.0.0
Wurden Sie in der vergangenen Nacht durch bestimmte Fluglärmsituationen besonders belästigt (bestimmte Zeiträume, ggf. Uhrzeit etc.)?
nein ja 1 2
101
5.0.1 Wenn ja, welche?
5.0.2
Was hat Sie an diesen Fluglärmsituationen besonders belästigt?
5.0.3
Waren diese Fluglärmsituationen für Sie so belästigend, daß sie unbedingt vermieden werden sollten?
nein ja 1 2
6.0.0
Wie häufig haben Sie in der vergangenen Nacht unzumutbare Geräusche von Flugzeugen gehört?
Nie selten gelegentlich oft immer 1 2 3 4 5
6.0.1
Wenn Sie nachts unzumutbare Geräusche von Flugzeugen gehört haben, wieviele unzumutbare Geräusche waren es?
Geräusche
Wie häufig traten bei Ihnen folgende Symptome als unmittelbare Folge des Fluglärms der vergangenen Nacht auf?
nie selten gelegentlich oft immer
7.0.0 Erschöpfungszustände
1 2 3 4 5
7.0.1 Depressionen
1 2 3 4 5
7.0.2 Nervosität
1 2 3 4 5
7.0.3 Beklemmungszustände
1 2 3 4 5
7.0.4 Körperliches Unwohlsein
1 2 3 4 5
7.0.5 Kreislaufbeschwerden
1 2 3 4 5
Wie häufig traten bei Ihnen folgende Symptome als unmittelbare Folge des Fluglärms der vergangenen Nacht auf?
nie selten gelegentlich oft immer
7.0.6 Atembeschwerden
1 2 3 4 5
7.0.7 Verspannungen
1 2 3 4 5
102
7.0.8 Kopfschmerzen
1 2 3 4 5
7.0.9 Einschlafschwierigkeiten
1 2 3 4 5
7.0.10 Durchschlafstörungen
1 2 3 4 5
7.0.11 Frühes Aufwachen
1 2 3 4 5
7.0.12 Alpträume
1 2 3 4 5
7.0.13 Magenbeschwerden
1 2 3 4 5
7.0.14 Verdauungsstörungen
1 2 3 4 5
7.0.15 Weinkrämpfe
1 2 3 4 5
7.0.16 Wutausbrüche
1 2 3 4 5
7.0.17 Hörstörungen
1 2 3 4 5
7.0.18 Ohrenschmerzen
1 2 3 4 5
7.0.19 Schweißausbrüche
1 2 3 4 5
7.0.20 Hitzegefühl
1 2 3 4 5
7.0.21 Übelkeit
1 2 3 4 5
7.0.22 Herzjagen
1 2 3 4 5
7.0.23 Herz-Rhythmus-Störungen
1 2 3 4 5
7.0.24 Asthmatische Beschwerden
1 2 3 4 5
7.0.25 Nierenschmerzen
1 2 3 4 5
7.0.26 Rückenschmerzen
1 2 3 4 5
7.0.27 Harndrang
1 2 3 4 5
7.1.0
Sind bei Ihnen Symptome als unmittelbare Folge des Fluglärms der vergangenen Nacht aufgetreten, die oben nicht benannt sind?
nein ja 1 2
7.1.1 Wenn ja, welche?
7.2.0
Glauben Sie, daß Ihre Gesundheit durch regelmäßigen Fluglärm im Umfang der vergangenen Nacht geschädigt würde?
nein ja 1 2
7.2.1 Wenn ja, woran merken Sie das?
103
Wie stark war Ihre Belästigung durch den Fluglärm der vergangenen Nacht? Bitte kreuzen Sie einen Ihrer Belästigung entsprechenden Wert zwischen den beiden Extremen „gar nicht“ belästigt und „unerträglich“ belästigt an!
gar uner- nicht träglich
8.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Denken Sie genau darüber nach, wie Sie sich momentan fühlen. Machen Sie bei jeder Frage ein Kreuz („x“).
schlechter genau besser
9.0.0 Sehr munter
1 2 3
9.0.1 Äußerst müde
1 2 3
9.0.2 Durchaus frisch
1 2 3
9.0.3 Leicht erschöpft
1 2 3
9.0.4 Unternehmungslustig
1 2 3
9.0.5 Ziemlich frisch
1 2 3
9.0.6 Abgeschlafft
1 2 3
9.0.7 Sehr erfrischt
1 2 3
9.0.8 Ziemlich erschöpft
1 2 3
9.0.9 Ausgepumpt
1 2 3
10.0
Nur für weibliche Versuchspersonen: Haben Sie momentan Ihre „Regel“?
nein ja 1 2
11.0 Möchten Sie noch etwas ergänzen?
Vielen Dank für Ihre Mitarbeit!
104
105
A-2 Allgemeiner Fragebogen Fluglärm – FA1
Feldstudie – Version 1.05 –
Allgemeine Hinweise zum Fluglärm-Fragebogen FA
Der vorliegende Fragebogen dient dazu, wichtige Informationen über Ihre Lebenssituation im Hinblick auf Fluglärm zu erfahren. Bitte ... füllen Sie den Fragebogen in Ruhe zu Hause aus. Bitte ... beachten Sie, dass sich alle Fragen auf die Situation in Ihrer häuslichen Umgebung beziehen. Abweichungen hiervon sind ausdrücklich vermerkt. Bitte ... benutzen Sie zum Ausfüllen Kugelschreiber, Filzstift oder Füllfederhalter, keinen Bleistift. Bitte ... beantworten Sie die Fragen vollständig und zügig. Sollten Sie bei einigen Fragen Schwierigkeiten haben, sich festzulegen, wählen Sie bitte die Antwort, die Ihrer Situation am ehesten entspricht. Bitte ... kreuzen Sie immer nur eine Alternative an. Abweichungen hiervon sind ausdrücklich vermerkt. Bitte ... haben Sie Verständnis dafür, dass wir im Interesse eines optimalen Untersuchungsergebnisses auch einige sehr private Fragen stellen müssen. Bitte ... schicken Sie uns den ausgefüllten Fragebogen möglichst innerhalb von 10 Tagen in dem vorbereiteten und bereits frankierten Rückumschlag zu. Bitte ...
beschriften Sie den Fragebogen nicht mit Ihrem Namen, um die Anonymität Ihrer
Daten zu gewährleisten. Bitte entfernen Sie dieses Deckblatt nicht!
Falls ... Sie Zweifel haben sollten, ob Ihre Daten genügend geschützt sind, können wir Sie beruhigen, denn grundsätzlich unterliegen alle Ihre Angaben in diesem Fragebogen der ärztlichen Schweigepflicht und werden streng vertraulich behandelt. Darüber hinaus sind Ihre Angaben anonymisiert. Das bedeutet, dass Ihr Fragebogen nicht mehr mit Ihrem Namen versehen ist, sondern nur noch mit einer Kennziffer, die keinerlei direkten Rückschluss auf Ihre Person zulässt. Für Rückfragen stehen wir Ihnen unter der Telefon-Nummer: 02203-601-3059
Fax-Nummer: 02203-68323
E-Mail-Adresse: [email protected]
zur Verfügung.
106
0.0
Wie häufig sind Sie in der vergangenen Nacht aufgewacht? (Bitte setzen Sie eine konkrete Zahl ein!)
___________ mal
0.1
Wie viele Fluggeräusche haben Sie in der vergangenen Nacht gehört? (Bitte setzen Sie eine konkrete Zahl ein!)
___________ Fluggeräusche
1.0 Bitte geben Sie das Ausfüll-Datum an.
200_
2.0.0 Ihr Ort- und Stadtteil?
_________________________________
2.0.1 Wie lange wohnen Sie schon in diesem Ort?
___________________ Jahre
2.1 Wie lange wohnen Sie schon in diesem Haus?
___________________ Jahre
2.2 Sind Sie Mieter oder Eigentümer Ihrer Wohnung bzw. Ihres Hauses?
Mieter Eigentümer
1 2
2.3
In welcher Art Haus wohnen Sie? Falls Sie in einem Mehrfamilienhaus wohnen, geben Sie bitte die Zahl der Mietparteien an!
Mehrfamilienhaus Einfamilienhaus sonst. 1 2 3
größer 8 5-8 2-4 Reihe freist.
1 2 3 4 5
2.4
Welche Art Fensterverglasung hat Ihre Wohnung bzw. Ihr Haus überwiegend?
einfache doppelte dreifache sonstige
1 2 3 4
2.5
Wie zufrieden sind Sie mit der Schalldämmung Ihrer geschlossenen Fenster?
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
1 2 3 4 5
2.6
Hätten Sie in Ihrem Haus bzw. in Ihrer Wohnung gerne besseren Schallschutz?
nein ja 1 2
107
2.7.0 Steht Ihnen ein Balkon, eine Terrasse oder ein Garten zur Verfügung?
nein ja
1 2
2.7.1
Wenn ja, wie häufig nutzen Sie im Sommer die Gelegenheit, sich dort aufzuhalten?
nie selten gelegentlich oft immer
1 2 3 4 5
3.0 Wie zufrieden sind Sie insgesamt mit Ihrer Wohngegend?
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
1 2 3 4 5
3.1.0 Hat Ihre Wohngegend Vorteile?
nein ja 1 2
3.1.1 Wenn ja, welche?
3.1.2.0 In welchem Stockwerk wohnen Sie? ___________________
3.1.2.1 In welchem Stockwerk befindet sich Ihr Schlafzimmer?
___________________
3.1.2.2 Zu welcher Seite weist Ihr Schlafzimmer-fenster?
Straße Garten / Hof Nachbarhaus 1 2 3
3.1.3.
Haben Sie Schallschutzmaßnahmen getroffen? Wenn ja, - welcher Art? - vom Flughafen gefördert oder bezahlt? - was? - wo?
nein ja
1 2
3.1.4.0 Haben wir die Möglichkeit, unser Außenmikrofon mit einer mitgebrachten Befestigungskonstruktion 2 Meter vor Ihrem Schlafzimmerfenster anzubringen?
nein ja 1 2
Wenn nein, besteht die Möglichkeit, das Mikrofon vor einem Fenster anzubringen, das sich an der gleichen Hauswand wie das Schlafzimmerfenster befindet?
nein ja 1 2
3.1.4.1 Besteht die Möglichkeit, bei geschlossenem Schlafzimmerfenster Kabel vom Außenmikrofon durch ein Fenster im Nachbarzimmer in Ihr Schlafzimmer lose über den Fußboden zu verlegen?
nein ja
1 2
108
3.1.4.2 Können wir tagsüber unsere Geräte bei Ihnen in der Wohnung schadlos stehen lassen?
nein ja 1 2
3.2.0
Hat Ihre Wohngegend Nachteile?
nein ja 1 2
3.2.1 Wenn ja, welche?
3.3.0
Gibt es in Ihrer Wohngegend störende Lebens- oder Umweltbedingungen, die man ändern sollte?
nein ja 1 2
3.3.1 Wenn ja, welche?
3.4.0
Haben Sie schon einmal daran gedacht umzuziehen?
nein ja 1 2
3.4.1 Wenn ja, aus welchem Grund?
4.0 Wie zufrieden sind Sie insgesamt mit Ihrem Gesundheitszustand?
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
1 2 3 4 5
4.1 Bitte geben Sie Ihre Blutdruckwerte an, sofern Sie sie kennen!
oberer Wert (systolisch)
unterer Wert(diastolisch)
4.2 Werden Sie wegen zu niedrigem oder zu hohem Blutdruck behandelt?
nein zu niedrig zu hoch 1 2 3
Wie häufig treten bei Ihnen folgende Symptome auf?
nie selten gelegentlich oft immer
4.3.0 Erschöpfungszustände
1 2 3 4 5
4.3.1 Depressionen
1 2 3 4 5
Wie häufig treten bei Ihnen folgende Symptome auf?
nie selten gelegentlich oft immer
4.3.2 Nervosität
1 2 3 4 5
4.3.3 Beklemmungszustände
1 2 3 4 5
109
4.3.4 Körperliches Unwohlsein
1 2 3 4 5
4.3.5 Kreislaufbeschwerden
1 2 3 4 5
4.3.6 Atembeschwerden
1 2 3 4 5
4.3.7 Verspannungen
1 2 3 4 5
4.3.8 Kopfschmerzen
1 2 3 4 5
4.3.9 Einschlafschwierigkeiten
1 2 3 4 5
4.3.10 Durchschlafstörungen
1 2 3 4 5
4.3.11 Frühes Aufwachen
1 2 3 4 5
4.3.12 Alpträume
1 2 3 4 5
4.3.13 Magenbeschwerden
1 2 3 4 5
4.3.14 Verdauungsstörungen
1 2 3 4 5
4.3.15 Weinkrämpfe
1 2 3 4 5
4.3.16 Wutausbrüche
1 2 3 4 5
4.3.17 Hörstörungen
1 2 3 4 5
4.3.18 Ohrenschmerzen
1 2 3 4 5
4.3.19 Schweißausbrüche
1 2 3 4 5
4.3.20 Hitzegefühl
1 2 3 4 5
4.3.21 Übelkeit
1 2 3 4 5
4.3.22 Herzjagen
1 2 3 4 5
4.3.23 Herz-Rhythmus-Störungen
1 2 3 4 5
4.3.24 Asthmatische Beschwerden
1 2 3 4 5
4.3.25 Nierenschmerzen
1 2 3 4 5
4.3.26 Rückenschmerzen
1 2 3 4 5
4.3.27 Harndrang
1 2 3 4 5
4.4.0
4.4.1
Treten bei Ihnen Symptome auf, die oben nicht benannt sind? Wenn ja, welche?
nein ja 1 2
__________________
110
4.3.28
Fragen zum Schlaf-Wach-Rhythmus.
nie selten oft sehr oft
28.1 Sind Sie tagsüber oft schläfrig?
1 2 3 4
28.2 Nicken Sie tagsüber spontan ein?
1 2 3 4
28.3 Haben Sie Schwierigkeiten, lange konzentriert zu bleiben?
1 2 3 4
28.4 Fühlen Sie sich in der Leistungsfähigkeit eingeschränkt?
1 2 3 4
28.5 Schnarchen Sie laut oder behaupten das andere von Ihnen?
1 2 3 4
28.6 Wurden im Schlaf Atemstillstände beobachtet?
1 2 3 4
28.7 Erwachen Sie morgens mit Kopfschmerzen?
1 2 3 4
28.8 Fühlen Sie sich morgens schlapp und müde?
1 2 3 4
28.9
Schlafen Sie z.B. in folgenden Situationen zwanghaft ein? - beim Fernsehen? - beim Lesen? - am Arbeitsplatz? - beim Autofahren? - beim Gespräch mit anderen?
1 2 3 4
28.10 Schlafen Sie abends schlecht ein?
1 2 3 4
28.11 Kommt es vor, dass Sie nachts aufwachen?
1 2 3 4
28.12 Wachen Sie früher als gewöhnlich auf, ohne wieder einzuschlafen, oder ist die Wiedereinschlafzeit verlängert?
1 2 3 4
28.13 Schlafen Sie unruhig bzw. ist Ihr Bett morgens zerwühlt?
1 2 3 4
4.3.29 Fragen zu den Beinen.
29.1 Haben Sie Missempfindungen in den Beinen oder Armen wie Kribbeln, Reißen, Jucken, Brennen, Krämpfe oder Schmerzen?
nein ja 1 2
29.2 Haben Sie Ruhelosigkeit besonders in den Beinen, müssen Sie zwanghaft umhergehen, im Bett drehen und wenden oder müssen Sie die Beine reiben oder massieren?
nein ja 1 2
111
Wenn ja, verstärken sich die Schmerzen quälend beim Hinlegen / Hinsetzen?
nein ja 1 2
Wenn ja, verstärken sich die Symptome immer am Abend?
nein ja 1 2
29.3 Haben Sie Ein- oder Durchschlafstörungen, Tagesmüdigkeit oder sind Sie erschöpft?
nein ja 1 2
29.4 Haben Sie unwillkürliche Beinbewegungen im Schlaf oderhaben Sie unwillkürliche Beinbewegungen im Wachzustand und in Ruhe?
nein ja 1 2
Wenn ja, haben sich die oben beschriebenen Probleme in der letzten Zeit zunehmend verschlimmert?
nein ja 1 2
Wenn ja, haben mindestens zwei in direkter Linie Verwandte eine ähnliche Symptomatik?
nein ja 1 2
4.5.0 Haben Sie chronische Erkrankungen?
nein ja 1 2
4.5.1 Wenn ja, welche?
4.6.0 Haben Sie akute Erkrankungen?
nein ja 1 2
4.6.1 Wenn ja, welche?
4.7 Haben Sie ansteckende Krankheiten?
nein ja 1 2
4.8.0 Haben Sie innerhalb des letzten Jahres im Krankenhaus gelegen?
nein ja 1 2
4.8.1 Wenn ja, warum?
4.9 Haben Sie Probleme in engen Räumen?
nein ja 1 2
112
4.10 Haben Sie ein gutes Gehör?
nein ja 1 2
4.11.0 Wie stark leiden Sie unter Allergien?
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
1 2 3 4 5
4.11.1
Wenn Sie unter Allergien leiden, unter welchen leiden Sie besonders (Pollen, Hausstaub, Pflaster, Medikamente etc.)?
4.12.0
Nehmen Sie regelmäßig Medikamente ein?
nein ja 1 2
4.12.1 Wenn ja, welche?
4.13.0
Gibt es bei Ihnen medizinische Besonderheiten (Herzerkrankungen etc.)?
nein ja 1 2
4.13.1 Wenn ja, welche?
4.14 Leiden Sie unter chronischen Kopfschmerzen oder Migräne ?
nein ja 1 2
4.15 Leiden Sie unter Herzrhythmusstörungen?
nein ja 1 2
Wie stark hören Sie Straßenverkehrslärm...
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
7.0.0 ...tagsüber innen bei geschlossenem Fenster?
1 2 3 4 5
7.0.1 ...tagsüber innen bei gekipptem Fenster?
1 2 3 4 5
7.0.2 ...nachts im Schlafzimmer bei geschlossenem Fenster?
1 2 3 4 5
7.0.3 ...nachts im Schlafzimmer bei gekipptem Fenster?
1 2 3 4 5
7.0.4 ...tagsüber draußen?
1 2 3 4 5
113
Wie stark hören Sie Schienenverkehrslärm...
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
7.1.0 ...tagsüber innen bei geschlossenem Fenster?
1 2 3 4 5
7.1.1 ...tagsüber innen bei gekipptem Fenster?
1 2 3 4 5
7.1.2 ...nachts im Schlafzimmer bei geschlossenem Fenster?
1 2 3 4 5
7.1.3 ...nachts im Schlafzimmer bei gekipptem Fenster?
1 2 3 4 5
7.1.4 ...tagsüber draußen?
1 2 3 4 5
Wie stark hören Sie Fluglärm...
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
7.2.0 ...tagsüber innen bei geschlossenem Fenster?
1 2 3 4 5
7.2.1 ...tagsüber innen bei gekipptem Fenster?
1 2 3 4 5
7.2.2 ...nachts im Schlafzimmer bei geschlossenem Fenster?
1 2 3 4 5
7.2.3 ...nachts im Schlafzimmer bei gekipptem Fenster?
1 2 3 4 5
7.2.4 ...tagsüber draußen?
1 2 3 4 5
7.3.0 Wie würden Sie die Strasse(n) charakterisieren, an der bzw. denen Ihr Haus liegt?
Autobahn
Durchgangsverkehr
Bundesstrasse
kein Durchgangsverkehr
normale Strasse
tagsüber mehr als 100 Autos pro Stunde
verkehrsberuhigte Strasse
zwischen 10 und 100 Autos pro Stunde
Sackgasse
weniger als 10 Autos pro Stunde
114
Um wie viel Uhr gehen Sie normalerweise ins Bett...
10.0.0 an Werktagen? Uhr
10.0.1 am Wochenende / an Feiertagen? Uhr
Um wie viel Uhr stehen Sie normalerweise morgens auf...
10.1.0 an Werktagen? Uhr
10.1.1 am Wochenende/an Feiertagen? Uhr
10.1.2 Ist es Ihnen möglich, 2 bis 3 Stunden vor dem zu Bett gehen zwecks Verkabelung zu Hause zu sein?
nein ja 1 2
10.2 Wie lange dauert es normalerweise, bis Sie einschlafen können?
Minuten
10.3 Wie viele Stunden schlafen Sie normalerweise pro Nacht?
Stunden
10.4.0 Wie oft wachen Sie normalerweise in der Nacht auf?
Mal
10.4.1 Weshalb wachen Sie in der Nacht auf?
10.5.0
Benutzen Sie Einschlafhilfen (Alkohol, Tabletten, Ohrstopfen, Radio, TV etc.)?
nein ja 1 2
10.5.1 Wenn ja, welche?
10.6 Wie starkt bzw. intensiv schnarchen Sie?
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
1 2 3 4 5
10.7
Haben Sie Atemstörungen (Atemaussetzer, Apnoen) während des Schlafes?
nein ja 1 2
115
10.8 Wie viel Schlaf bekommen Sie nachts normalerweise?
viel zu etwas zu gerade etwas zu viel zu wenig wenig richtig viel viel
1 2 3 4 5
10.9 Für wie gut halten Sie Ihren Schlaf insgesamt?
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
1 2 3 4 5
10.10
Wie häufig machen Sie tagsüber ein „Nickerchen“?
nie selten gelegentlich oft immer
1 2 3 4 5
10.11 Sind Sie ein Morgen- oder Abendtyp?
Morgentyp Abendtyp 1 2
10.12.0 Welche Stellung hat Ihr Schlafzimmerfenster, wenn Sie schlafen? geschlossen gekippt offen
im Frühjahr? im Sommer? im Herbst? im Winter?
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
17.0 Welches Geschlecht haben Sie? weiblich männlich 1 2
17.1 Was ist Ihr Geburtsjahr? __________________
17.2 Wie groß sind Sie? ___________ cm
17.3 Wie schwer sind Sie? ___________ kg
17.4 Welchen Familienstand haben Sie? ledig verheiratet verwitwet geschieden sonst.
1 2 3 4 5
17.5.1 Wie viele Personen leben in Ihrem Haushalt bzw. in Ihrer häuslichen Gemeinschaft? _____ Personen
116
17.5.2 Haben Sie einen Partner oder Kind (über 18 Jahre) der/das ebenfalls zeitgleich an dieser Studie teilnehmen möchte?
nein ja 1 2
wenn ja, sollen wir dieser Person auch einen Fragebogen zuschicken?
nein ja 1 2
wenn ja, wie lauten Vor- und Zuname? _______________________________________
17.5.3 Haben Sie Haustiere und wenn ja, welche?
________________________________________________________________
17.5.4 Werden Sie nachts evtl. durch Kleinkinder gestört?
nein ja 1 2
wenn ja, wie alt ist Ihr jüngstes Kind? ______ Jahre
wenn ja, wie häufig werden Sie in der Regel in der Nacht durch Ihr Kind geweckt? ______ mal
Wie häufig ... nie selten gelegentlich oft immer
17.8.0 rauchen Sie?
1 2 3 4 5
17.8.1 trinken Sie Kaffee?
1 2 3 4 5
17.8.2 trinken Sie Alkohol?
1 2 3 4 5
17.8.3 treiben Sie Sport?
1 2 3 4 5
18.0.2 Welchen Beruf bzw. welche Tätigkeit üben Sie aus (Schreiner, Ärztin, Rentner, Hausfrau, Ingenieur, Studentin etc.)?
____________________________________
18.0.1 Arbeiten Sie regelmäßig nachts (Schicht-Dienst etc.)?
nein ja 1 2
18.0.2 Arbeiten Sie an einem Arbeitsplatz, an dem Lärmschutzmittel (Ohr-Stöpsel etc.) vorgeschrieben sind?
nein ja 1 2
117
Wie erreichen wir Sie am besten...?(Ihre Daten werden unbedingt vertraulich behandelt und nicht an Dritte weitergegeben!)
Telefon privat _________________________ Telefon dienstlich _________________________ Mobiltelefon _________________________ Fax privat _________________________ Fax dienstlich _________________________ e-mail _________________________
19.0
An welchen Terminen können Sie nicht teilnehmen? Die Studie beginnt stets Montags (früher Abend) und endet in der darauffolgenden Woche Mittwoch vormittags. Bitte notieren Sie sich Ihre Termin-Angaben und informieren Sie uns, falls sich Ihre Terminplanung ändern sollte!
Bitte notieren Sie die Termine in diesem Feld!
19.1
Hätten Sie Interesse, an einer der DLR-Fluglärmstudien in den nächsten Jahren teilzunehmen, falls Sie jetzt nicht als Versuchsperson ausgewählt werden? (bei sich zu Hause oder im Labor)
nein ja 1 2
19.3
Zu welcher Uhrzeit müssten Sie bei einer Studienteilnahme morgens das Haus verlassen, um z.B. rechtzeitig bei der Arbeit zu erscheinen?
vor vor vor 7:30 Uhr 8:00 Uhr 8:30 Uhr egal
1 2 3 4
118
Möchten Sie noch etwas ergänzen...?
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
Vielen Dank für Ihre Mitarbeit!
119
A-3 Allgemeiner Fragebogen Fluglärm – FA2
– Version 1.05 Feldstudie –
Allgemeine Hinweise zum Fluglärm-Fragebogen FA
Der vorliegende Fragebogen dient dazu, wichtige Informationen über Ihre Lebenssituation im Hinblick auf Fluglärm zu erfahren. Bitte ... beachten Sie, dass sich alle Fragen auf die Situation in Ihrer häuslichen Umgebung beziehen. Abweichungen hiervon sind ausdrücklich vermerkt. Bitte ... benutzen Sie zum Ausfüllen Kugelschreiber, Filzstift oder Füllfederhalter, keinen Bleistift. Bitte ... beantworten Sie die Fragen vollständig und zügig. Sollten Sie bei einigen Fragen Schwierigkeiten haben, sich festzulegen, wählen Sie bitte die Antwort, die Ihrer Situation am ehesten entspricht. Bitte ... kreuzen Sie immer nur eine Alternative an. Abweichungen hiervon sind ausdrücklich vermerkt. Bitte ... haben Sie Verständnis dafür, dass wir im Interesse eines optimalen Untersuchungsergebnisses auch einige sehr private Fragen stellen müssen. Bitte ...
beschriften Sie den Fragebogen nicht mit Ihrem Namen, um die Anonymität Ihrer
Daten zu gewährleisten.
Falls ... Sie Zweifel haben sollten, ob Ihre Daten genügend geschützt sind, können wir Sie beruhigen. Denn grundsätzlich unterliegen alle Ihre Angaben in diesem Fragebogen der ärztlichen Schweigepflicht und werden streng vertraulich behandelt. Darüber hinaus sind Ihre Angaben anonymisiert. Das bedeutet, dass Ihr Fragebogen nicht mehr mit Ihrem Namen versehen ist, sondern nur noch mit einer Kennziffer, die keinerlei direkten Rückschluss auf Ihre Person zulässt. Für Rückfragen stehen wir Ihnen unter der
Telefon-Nummer: 02203 601 3186
Fax-Nummer: 02203 68323
E-Mail-Adresse: [email protected]
zur Verfügung.
120
1.0 Bitte geben Sie das Ausfüll-Datum an!
200_
Wie zufrieden sind Sie in Ihrer Wohngegend mit ...
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
3.5.0 dem äußeren Erscheinungsbild? 1 2 3 4 5
3.5.1 den Nachbarn?
1 2 3 4 5
3.5.2 der Luftqualität?
1 2 3 4 5
3.5.3 dem Anschluss an das öffentliche Verkehrsnetz?
1 2 3 4 5
3.5.4 der Nähe zu Ihrem Arbeitsplatz?
1 2 3 4 5
3.5.5 der Lautstärke des Straßenverkehrs?
1 2 3 4 5
3.5.6 der Lautstärke des Schienenverkehrs?
1 2 3 4 5
3.5.7 der Lautstärke des Flugverkehrs?
1 2 3 4 5
3.5.8 der Lautstärke der Gewerbebetriebe bzw. der Industrie?
1 2 3 4 5
3.5.9 der Lautstärke der Nachbarn?
1 2 3 4 5
3.5.10 den Einkaufsmöglichkeiten?
1 2 3 4 5
3.5.11 den Erholungs- und Entspannungsmöglichkeiten?
1 2 3 4 5
Wie stark fühlen Sie sich belästigt, wenn Sie folgende Geräusche hören?
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
5.0.0 Türenknallen
1 2 3 4 5
5.0.1 Tropfender Wasserhahn
1 2 3 4 5
5.0.2 Quietschende Tafelkreide
1 2 3 4 5
5.0.3 Klingelndes Telefon
1 2 3 4 5
5.0.4 Presslufthammer
1 2 3 4 5
5.0.5 Hupendes Auto
1 2 3 4 5
121
5.0.6 Spielende Kinder
1 2 3 4 5
5.0.7 Lautes Radio oder Fernsehen
1 2 3 4 5
5.0.8 Bremsender Zug
1 2 3 4 5
5.0.9 Hundegebell
1 2 3 4 5
5.0.10 Motor-Rasenmäher
1 2 3 4 5
5.1 Für wie empfindlich gegen Lärm jeglicher Art halten Sie sich?
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
1 2 3 4 5
5.2 Wie stark schädigt Fluglärm im allgemeinen die Gesundheit?
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
1 2 3 4 5
5.3.0 Wie stark wird Ihre eigene Gesundheit durch Fluglärm geschädigt?
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
1 2 3 4 5
5.3.1
Wenn Ihre eigene Gesundheit geschädigt wird, woran merken Sie das?
Wie häufig treten bei Ihnen folgende Symptome als unmittelbare Folge von Fluglärm auf?
nie selten gelegentlich oft immer
5.4.0 Erschöpfungszustände
1 2 3 4 5
5.4.1 Depressionen
1 2 3 4 5
5.4.2 Nervosität
1 2 3 4 5
5.4.3 Beklemmungszustände
1 2 3 4 5
5.4.4 Körperliches Unwohlsein
1 2 3 4 5
5.4.5 Kreislaufbeschwerden
1 2 3 4 5
5.4.6 Atembeschwerden
1 2 3 4 5
5.4.7 Verspannungen
1 2 3 4 5
5.4.8 Kopfschmerzen
1 2 3 4 5
122
5.4.9 Einschlafschwierigkeiten
1 2 3 4 5
5.4.10 Durchschlafstörungen
1 2 3 4 5
5.4.11 Frühes Aufwachen
1 2 3 4 5
5.4.12 Alpträume
1 2 3 4 5
5.4.13 Magenbeschwerden
1 2 3 4 5
5.4.14 Verdauungsstörungen
1 2 3 4 5
5.4.15 Weinkrämpfe
1 2 3 4 5
5.4.16 Wutausbrüche
1 2 3 4 5
5.4.17 Hörstörungen
1 2 3 4 5
5.4.18 Ohrenschmerzen
1 2 3 4 5
5.4.19 Schweißausbrüche
1 2 3 4 5
5.4.20 Hitzegefühl
1 2 3 4 5
5.4.21 Übelkeit
1 2 3 4 5
5.4.22 Herzjagen
1 2 3 4 5
5.4.23 Herz-Rhythmus-Störungen
1 2 3 4 5
5.4.24 Asthmatische Beschwerden
1 2 3 4 5
5.4.25 Nierenschmerzen
1 2 3 4 5
5.4.26 Rückenschmerzen
1 2 3 4 5
5.4.27 Harndrang
1 2 3 4 5
5.5.0
Treten bei Ihnen Symptome als unmittelbare Folge von Fluglärm auf, die oben nicht benannt sind?
nein ja 1 2
5.5.1 Wenn ja, welche?
123
Wie häufig verursacht Fluglärm bei Ihnen folgende Reaktionen bzw. Störungen?
nie selten gelegentlich oft immer
6.0.0 „Ich erschrecke mich.“
1 2 3 4 5
6.0.1 „Ich verzichte auf Telefongespräche.“
1 2 3 4 5
6.0.2 „Ich kann die Fenster nicht öffnen.“
1 2 3 4 5
6.0.3 „Ich muss Radio oder Fernsehen lauter stellen.“
1 2 3 4 5
6.0.4 „Ich werde bei Unterhaltungen gestört.“
1 2 3 4 5
6.0.5 „Die Wände zittern und / oder die Fensterscheiben klirren.“
1 2 3 4 5
6.0.6 „Ich halte mich ungern im Freien auf.“
1 2 3 4 5
6.0.7 „Ich werde beim Lesen und Nachdenken behindert.“
1 2 3 4 5
6.0.8 „Ich werde bei der Entspannung und Feierabendruhe behindert.“
1 2 3 4 5
6.0.9 „Ich werde beim Einschlafen behindert.“
1 2 3 4 5
6.0.10 „Die Freude an der Freizeit wird mir verdorben.“
1 2 3 4 5
6.0.11 „Ich komme ungern nach Hause.“
1 2 3 4 5
6.0.12 „Ich scheue mich, Besuch einzuladen.“
1 2 3 4 5
6.0.13 „Ich bin gereizt.“
1 2 3 4 5
Wie stark werden Sie belästigt durch ...
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
8.0.0 Straßenverkehrslärm?
1 2 3 4 5
8.0.1 Schienenverkehrslärm?
1 2 3 4 5
8.0.2 Fluglärm?
1 2 3 4 5
124
8.0.3 Gewerbe- bzw. Industrielärm?
1 2 3 4 5
8.0.4 Nachbarschaftslärm?
1 2 3 4 5
8.0.5 Baulärm?
1 2 3 4 5
Wie stark werden Sie belästigt durch ...
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
8.1.0 Fluglärm innen bei geschlossenem Fenster?
1 2 3 4 5
8.1.1 Fluglärm innen bei gekipptem Fenster?
1 2 3 4 5
8.1.2 Fluglärm nachts im Schlafzimmer bei geschlossenem Fenster?
1 2 3 4 5
8.1.3 Fluglärm nachts im Schlafzimmer bei gekipptem Fenster?
1 2 3 4 5
8.1.4 Fluglärm draußen?
1 2 3 4 5
8.2.0
Werden Sie durch bestimmte Fluglärm-situationen besonders belästigt (bestimmter Flugzeugtyp, bestimmte Uhrzeit etc.)?
nein ja 1 2
8.2.1 Wenn ja, welche?
8.2.2 Was belästigt Sie besonders an diesen Fluglärmsituationen?
8.2.3
Sind diese Fluglärmsituationen für Sie so belästigend, dass sie unbedingt vermieden werden sollten?
nein ja 1 2
9.0.0
Wie häufig hören Sie zu Hause tagsüber (6h-22h) im Durchschnitt unzumutbare Geräusche von Flugzeugen?
nie selten gelegentlich oft immer
1 2 3 4 5
125
9.0.1
Wenn Sie tagsüber unzumutbare Geräusche von Flugzeugen hören, wie viele unzumutbare Geräusche sind das im Durchschnitt?
Geräusche
9.1.0
Wie häufig hören Sie nachts (22h-6h) im Durchschnitt unzumutbare Geräusche von Flugzeugen?
nie selten gelegentlich oft immer
1 2 3 4 5
9.1.1
Wenn Sie nachts unzumutbare Geräusche von Flugzeugen hören, wie viele unzumutbare Geräusche sind das im Durchschnitt?
Geräusche
9.2.0 Hören Sie zu Hause tagsüber (6h-22h) andere unzumutbare Geräusche?
nein ja 1 2
9.2.1 Wenn ja, welche?
9.3.0 Hören Sie nachts (22h-6h) andere unzumutbare Geräusche?
nein ja 1 2
9.3.1 Wenn ja, welche?
9.4.0 Kennen Sie Flugzeugtypen, die besonders laut sind?
nein ja 1 2
9.4.1 Wenn ja, welche?
9.5.0 Kennen Sie Flugzeugtypen, die besonders leise sind?
nein ja 1 2
9.5.1 Wenn ja, welche?
126
Wie gut können Sie sich grundsätzlich an die folgenden Lärmarten gewöhnen?
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
11.0.0 Lärm allgemein
1 2 3 4 5
11.0.1 Straßenverkehrslärm
1 2 3 4 5
11.0.2 Schienenverkehrslärm
1 2 3 4 5
11.0.3 Fluglärm
1 2 3 4 5
11.0.4 Gewerbe- bzw. Industrielärm
1 2 3 4 5
11.0.5 Nachbarschaftslärm
1 2 3 4 5
11.0.6 Baulärm
1 2 3 4 5
Wie stark ist Ihre Belästigung durch die genannten Lärmarten? Bitte kreuzen Sie einen Ihrer Belästigung entsprechenden Wert zwischen den beiden Extremen „gar nicht“ belästigt und „unerträglich“ belästigt an!
gar unerträglich nicht
11.1.0 Straßenverkehrslärm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
11.1.1 Schienenverkehrslärm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
11.1.2 Fluglärm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
11.1.3 Gewerbe- bzw. Industrielärm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
11.1.4 Nachbarschaftslärm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
11.1.5 Baulärm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Wie stehen Sie insgesamt den folgenden Verkehrsarten gegenüber?
negativ eher negativ neutral eher positiv positiv
12.0.0 Straßenverkehr
1 2 3 4 5
12.0.1 Schienenverkehr
1 2 3 4 5
127
12.0.2 Flugverkehr
1 2 3 4 5
Halten Sie den Flugverkehr ganz allgemein für ...
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
12.1.0 notwendig?
1 2 3 4 5
12.1.1 gesundheitsgefährdend?
1 2 3 4 5
12.1.2 unsicher?
1 2 3 4 5
12.1.3 umweltfreundlich?
1 2 3 4 5
12.1.4 vermeidbar?
1 2 3 4 5
12.1.5 zuverlässig?
1 2 3 4 5
12.2
Wie hoch schätzen Sie die Unfallgefahr durch den Flugverkehr in Ihrer Nähe ein?
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
1 2 3 4 5
Stimmen Sie folgenden Aussagen zu?
nein ja weiß nicht
12.3.0 „Der Flughafen ist für die wirtschaftliche Entwicklung der Region unverzichtbar.“
1 2 3
12.3.1 „Die Flughafengesellschaft sollte mehr Druck auf Fluggesellschaften ausüben, die veraltete Flugzeuge einsetzen.“
1 2 3
12.3.2 „Notfalls müssen Flughafenanwohner umgesiedelt werden.“
1 2 3
12.3.3 „Die Flughafengesellschaft informiert die Anwohner umfassend.“
1 2 3
12.3.4 „Die freie Wahl des Verkehrsmittels sollte aus Umweltschutzgründen eingeschränkt werden.“
1 2 3
12.3.5 „Die wirtschaftliche Bedeutung des Flughafens wird häufig überschätzt.“
1 2 3
12.3.6 „Umweltschutz und Arbeitsplätze dürfen nicht gegeneinander ausgespielt werden.“
1 2 3
12.3.7 „Die Flughafengesellschaft wird von der Politik zu stark eingeschränkt.“
1 2 3
128
12.3.8 „Die Gesundheit der Flughafenanwohner ist wichtiger als der Flughafen.“
1 2 3
Stimmen Sie folgenden Aussagen zu?
nein ja weiß nicht
12.3.9 „Die Informationen der Flughafengesellschaft entsprechen oft nicht der Wahrheit.“
1 2 3
12.3.10 „Die Sicherung von Arbeitsplätzen muss in Zeiten wie diesen absoluten Vorrang haben.“
1 2 3
12.3.11 „Die Flughafengesellschaft tut alles, um die Umweltbelastung gering zu halten.“
1 2 3
12.3.12 „Die Flughafengesellschaft macht sowieso, was sie will.“
1 2 3
12.3.13 „In einer modernen Industriegesellschaft gibt es so etwas wie ein Grundrecht auf Mobilität.“
1 2 3
Wie sehr setzen sich Ihrer Meinung nach folgende Personen bzw. Institutionen dafür ein, die Beeinträchtigung der Bevölkerung durch Fluglärm so gering wie möglich zu halten?
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
13.0.0 Piloten
1 2 3 4 5
13.0.1 Fluggesellschaften
1 2 3 4 5
13.0.2 Flughafengesellschaft
1 2 3 4 5
13.0.3 Flugzeughersteller
1 2 3 4 5
13.0.4 Gemeinden bzw. Städte
1 2 3 4 5
13.0.5 Regierungspräsidien
1 2 3 4 5
13.0.6 Länderministerien
1 2 3 4 5
13.0.7 Bundesministerien
1 2 3 4 5
13.0.8 Gesetzgeber
1 2 3 4 5
13.0.9 Gerichte
1 2 3 4 5
129
Stimmen Sie folgenden Strategien zur zukünftigen Entwicklung des Flughafens bzw. der Flughafenregion zu?
nein ja weiß nicht
14.0.0 Begrenzung des Flugverkehrswachstums über Bewegungsbeschränkungen.
1 2 3
14.0.1 Begrenzung des Flugverkehrswachstums über Lärmkontingente.
1 2 3
14.0.2 Weiterer Ausbau des Flughafens nur dann, wenn die Lärmpegel sinken.
1 2 3
14.0.3 Generelles Verbot von besonders lauten Flugzeugen.
1 2 3
14.0.4 Nächtliches Verbot von besonders lauten Flugzeugen.
1 2 3
14.0.5 Generelles Verbot des Flugbetriebs in einer Kernruhezeit von 2:00 Uhr bis 5:00 Uhr.
1 2 3
14.0.6 Generelles Verbot des Flugbetriebs in der Zeit von 22:00 bis 6:00 Uhr.
1 2 3
14.0.7 Strengere Kontrollen der Einhaltung von Flugpfaden.
1 2 3
14.0.8 Strafverschärfung für regelwidrige Flugbewegungen.
1 2 3
14.0.9 Konsequenter Flughafenausbau, um die steigende Nachfrage zu decken.
1 2 3
14.0.10 Teilweise Verlagerung des Flugbetriebs auf andere Flughäfen.
1 2 3
14.0.11 Schließung des Flughafens wegen der Nachteile für die Anwohner.
1 2 3
14.0.12 Umwandlung von Wohngebieten in Flughafennähe in Gewerbegebiete.
1 2 3
14.0.13 Keine Neuausweisung von Wohngebieten in Flughafennähe.
1 2 3
14.0.14 Ausweitung der Schallschutzmaßnahmen für die Wohnhäuser.
1 2 3
14.0.15 Regelmäßige Bewertung der Lärmsituation durch unabhängige Gutachter.
1 2 3
14.0.16 Finanzielle Förderung von Anwohner-Umzügen in ruhigere Wohngebiete.
1 2 3
130
14.1
Wären Sie dafür, von jedem Fluggast pro Flug eine Lärmabgabe von 5,- DM zu erheben, die nur für Lärmschutzmaßnahmen bei den Flughafenanwohnern verwendet werden darf?
nein ja weiß nicht 1 2 3
14.2.0
Wären Sie bereit, einen bestimmten Geldbetrag monatlich zu bezahlen, damit besonders laute Flugzeuge den Flughafen nicht mehr anfliegen?
nein ja weiß nicht 1 2 3
14.2.1 Wenn ja, wie viel DM monatlich?
bis zu mehr als 20 21-50 51-100 101-200 200
1 2 3 4 5
15.0.0
Haben Sie sich schon einmal in irgendeiner Form an Aktivitäten gegen Fluglärm beteiligt?
nein ja 1 2
15.0.1 Wenn ja, aus welchem Anlass?
An welchen Aktivitäten gegen Fluglärm haben Sie schon teilgenommen?
nein ja
15.1.0 Passive Mitgliedschaft bei einer Organisation gegen Fluglärm.
1 2
15.1.1 Aktive Mitarbeit in einer Organisation gegen Fluglärm.
1 2
15.1.2 Teilnahme an einer öffentlichen Veranstaltung.
1 2
15.1.3 Direkte Beschwerde bei der Flughafengesellschaft.
1 2
15.1.4 Direkte Beschwerde bei der Flugsicherung.
1 2
15.1.5 Direktes Anschreiben der zuständigen Behörden.
1 2
15.1.6 Teilnahme an einer Unterschriftenaktion oder Demonstration gegen Fluglärm.
1 2
131
15.2.0
Wie groß sind Ihrer Meinung nach insgesamt die Chancen, erfolgreich etwas gegen Fluglärm zu unternehmen?
sehr sehr schlecht schlecht mittelmäßig gut gut
1 2 3 4 5
15.2.1
Was sind die größten Hinderungsgründe, erfolgreich etwas gegen Fluglärm zu unternehmen?
16.0.0
Haben Sie sich schon einmal in irgendeiner Form an Aktivitäten für den Flughafen beteiligt?
nein ja 1 2
16.0.1 Wenn ja, aus welchem Anlass?
An welchen Aktivitäten für den Flughafen haben Sie schon teilgenommen? nein ja
16.1.0 Teilnahme an einer öffentlichen Veranstaltung.
1 2
16.1.1 Direktes Anschreiben der Flughafengesellschaft.
1 2
16.1.2 Direktes Anschreiben der zuständigen Behörden.
1 2
16.1.3 Teilnahme an einer Unterschriftenaktion oder Demonstration für den Flughafen.
1 2
17.6 Welche Schulbildung haben Sie?
Sonder- Haupt- Real- keine schule schule schule Gymnasium
1 2 3 4 5
17.7 Welche Berufsbildung haben Sie?
Meister- Fachhoch- Hoch- keine Lehre schule schule schule
1 2 3 4 5
18.0.3 Wie hoch ist das monatliche Haushaltsnettoeinkommen in DM?
bis zu bis zu bis zu bis zu mehr als 2.000 4.000 6.000 8.000 8.000
1 2 3 4 5
18.0.4 Wie lange sind Sie an einem Werktag normalerweise außer Haus?
Stunden
132
18.0.5
Wie lange sind Sie an einem Wochenend- oder Feiertag normalerweise außer Haus?
Stunden
18.1.0 Wie häufig fliegen Sie beruflich pro Jahr mit dem Flugzeug (pro Start=1)?
Flüge
18.1.1 Wie häufig fliegen Sie privat pro Jahr mit dem Flugzeug (pro Start=1)?
Flüge
18.2 Wie häufig machen Sie pro Jahr Urlaub?
Urlaub(e)
18.3
Wenn am nächsten Sonntag Bundestagswahl wäre, welche der folgenden Parteien würden Sie am ehesten wählen?
CDU SPD Grüne FDP PDS REP Sonst.
1 2 3 4 5 6 7
20.0 Für wie sinnvoll halten Sie Fragebogen-Aktionen wie diese?
nicht wenig mittelmäßig ziemlich sehr
1 2 3 4 5
20.1 Wie denken Sie über die Länge des Fragebogens?
viel zu etwas zu gerade etwas zu viel zu lang lang richtig kurz kurz
1 2 3 4 5
21.0 Möchten Sie noch etwas ergänzen?
Vielen Dank für Ihre Mitarbeit!
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