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Eine Altklausur
Die Lösungen dazu befinden sich auch in meinen Unterlagen...

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Klausur SoSe 2018

Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences

Fachbereich Bauingenieurwesen

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Seite 1

Klausur – Teil „Lärm“ 210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt Datum:

12.07.2018

Name:

Uhrzeit:

9.00 Uhr

Vorname:

Mat.-Nr.: Bewertung:

Punkte Teil „Lärm“

max. 40 Punkte

Punkte Teil „Luft“

max. 30 Punkte

Punkte Teil „Klima“

max. 20 Punkte

Bonuspunkte

max. 15 Punkte

Summe Hinweise zur Bearbeitung: • • •

•

•

Stichwortartige Antworten genügen. Achten Sie auf die richtige Angabe von Einheiten! Zum Erreichen der vollständigen Punktzahl je Aufgabe sind die nachvollziehbare Darstellung des richtigen Rechenwegs und die daraus folgende richtige Ergebnisangabe erforderlich. Bei falschen Endergebnissen werden Punkte anteilig nur bei nachvollziehbarem Rechenweg vergeben. Mit dem Beginn der Bearbeitung erklären Sie sich ausdrücklich physisch und mental prüfungsfähig.

Zugelassene Hilfsmittel • • •

Taschenrechner (nicht kommunikationsfähig, nicht programmierbar) Papierförmige Unterlagen Schreib- und Zeichengeräte (Geodreieck, Lineal, (farbige) Stifte – außer ROT)

Hinweise zur Abgabe: •

•

•

•

Bitte beschriften Sie rechtzeitig alle Blätter mit Namen und Matrikelnummer. Blätter, die nicht eineindeutig zugeordnet werden können, werden nicht gewertet Sofern Sie Aufgaben auf zusätzlichen Blättern bearbeiten, kennzeichnen Sie bitte eindeutig die Aufgabe anhand der Aufgabennummer. Bei nicht eindeutig nachvollziehbarer Zuordnung kann keine Bewertung des Zusatzblattes erfolgen. Abgabe-Reihenfolge: Deckblatt, Klausurbögen, Zusatzblätter, Achten Sie auf Vollständigkeit! Nachträglich auftauchende Blätter werden nicht mehr angenommen

Nicht zugelassene Hilfsmittel

•

Elektronische kommunikationsfähige Medien jeglicher Art (Laptop, Tablet, Smartphone etc.)

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Klausur SoSe 2018

Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences

Fachbereich Bauingenieurwesen

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Nr. Aufgabe 1

Seite 2

Punkte

Zur Entlastung einer Ortsdurchfahrt wird eine Umgehungsstraße geplant. Hinsichtlich des Lärmschutzes sind entsprechende Untersuchungen nach RLS-90 durchzuführen. Die Gebäude im fraglichen Bereich sind zweigeschossig. Das Gebiet ist im Flächennutzungsplan als „Mischgebiet Dorf“ ausgewiesen. Die geplante Straße ist als Bundesstraße vorgesehen und verläuft weitgehend horizontal auf einer Höhe von 351,3 m ü.NN. Als Querschnitt ist ein RQ 11 nach RAL vorgesehen. Die Verkehrsbelastung wurde mit 12.300 Kfz/24h und einem Schwerverkehrsanteil von 11% prognostiziert. Weitere Angaben zur geplanten Straße: -

Oberfläche aus geriffeltem Gussasphalt. Die zulässige Geschwindigkeit soll auf 80 km/h beschränkt werden.

Untersucht werden soll ein Gebäude in einer Horizontal-Entfernung von 130 m von der Straßenachse und einer Höhe des Immissionspunktes (IP) von 405,7 m ü.NN. a) Welche Immissionsgrenzwerte sind zu beachten?

2

b) Stellen Sie die Situation im Aufriss dar!

5

Klausur Teil „Lärm“

Habermehl

12.07.2018

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Klausur SoSe 2018

Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences

Fachbereich Bauingenieurwesen

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Seite 3

c) Welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein, um das Verfahren „lange, gerade Straße“ anwenden zu können? (Skizze und Abmessungen)

4

d) Berechnen Sie die Lärmimmission im 1. OG des angegebenen Gebäudes (IP)!

8

e) Ist Lärmschutz erforderlich?

2

Klausur Teil „Lärm“

Habermehl

12.07.2018

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Klausur SoSe 2018

Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences

Fachbereich Bauingenieurwesen

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

f)

Wie hoch muss eine Lärmschutzwand ausgebildet werden, um eine Schallminderung von 7 dB(A) zu erhalten?

Klausur Teil „Lärm“

Habermehl

Seite 4

5

12.07.2018

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Klausur SoSe 2018

Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences

Fachbereich Bauingenieurwesen

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

g) Welche Punkte sind bei der Planung / Gestaltung der Wand zu beachten?

Nr. Aufgabe 2

Seite 5

4

Punkte

a) Wie ist der Hörbereich des Menschen gekennzeichnet?

1

b) Erläutern Sie die Unterschiede der Begriffe Schall – Lärm – Erschütterungen!

3

Klausur Teil „Lärm“

Habermehl

12.07.2018

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Klausur SoSe 2018

Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences

Fachbereich Bauingenieurwesen

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Nr. Aufgabe

Seite 6

Punkte

c) Weshalb wird für die Beurteilung des Verkehrslärms die „ABewertung“ [dB(A)] eingesetzt?

2

d) Auf einen Immissionsort wirken zwei Schallquelle ( L1= 63,5 dB(A) und L2 = 68,0 dB(A)) ein. Wie hoch ist der Gesamtpegel?

2

e) Wie kann die Lärmbelastung an Straßen / Schienenwegen ermittelt werden?

2

Klausur Teil „Lärm“

Habermehl

12.07.2018

Klausur SoSe 2017/18

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Hochschule Darmstadt University of applied sciences

Fachbereich Bauingenieurwesen

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Seite 1

Klausur – Teil „Luft“ 210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt Datum:

12.07.2018

Uhrzeit:

Name:

9.00 Uhr

Vorname:

Mat.-Nr.:

Bewertung:

Punkte Teil „Luft“

von maximal möglichen 30 Punkten

BonusPunkte „Luft“

von maximal möglichen 15 Punkten

Summe

Hinweise zur Bearbeitung: • • •

•

•

Stichwortartige Antworten genügen Achten Sie auf die richtige Angabe von Einheiten Zum Erreichen der vollständigen Punktzahl je Aufgabe sind die nachvollziehbare Darstellung des richtigen Rechenwegs und die daraus folgende richtige Ergebnisangabe erforderlich. Bei falschen Endergebnissen werden Punkte anteilig nur bei nachvollziehbarem Rechenweg vergeben. Mit dem Beginn der Bearbeitung erklären Sie sich ausdrücklich physisch und mental prüfungsfähig.

Zugelassene Hilfsmittel •

•

Hinweise zur Abgabe:

Taschenrechner kommunikationsfähig, programmierbar) Papierförmige Unterlagen

•

•

•

•

Bitte beschriften Sie rechtzeitig alle Blätter mit Namen und Matrikelnummer. Blätter, die nicht eineindeutig son zugeordnet werden können, werden nicht gewertet Sofern Sie Aufgaben auf zusätzlichen Blättern bearbeiten, kennzeichnen Sie bitte eindeutig die Aufgabe anhand der Aufgabennummer. Bei nicht eindeutig nachvollziehbarer Zuordnung kann keine Bewertung des Zusatzblattes erfolgen Abgabe-Reihenfolge: Deckblatt, Klausurbögen, Zusatzblätter, Achten Sie auf Vollständigkeit! Nachträglich auftauchende Blätter werden nicht mehr angenommen

Nicht zugelassene Hilfsmittel (nicht • nicht

Elektronische kommunikationsfähige Medien jeglicher Art (Laptop, Tablet, Smartphone etc.)

•

Klausur SoSe 2017/18

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Hochschule Darmstadt University of applied sciences

Fachbereich Bauingenieurwesen

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Schreibund Zeichengeräte (Geodreieck, Linel, (farbige) Stifte – außer ROT)

Nr. Aufgabe 1

Seite 2

Punkte

a) Nennen Sie vier Hauptbestandteile trockener Luft mit Ihrem a) 8x0,25 Anteil an der Zusammensetzung. b) 1 b) Welcher Bestandteil hat sich in Folge der Industrialisierung c) 1 verändert – wie und warum? c) Erklären Sie die wesentliche Auswirkungen dieser Veränderung. a) Stickstoff 78% Sauerstoff 21% Argon 1% CO2 380 ppm A1 – Folie 12 b) Der Anteil an CO2 hat seit der Industrialisierung von ca. 300 ppm auf annähern 400 ppm zugenommen. Grund ist die Verbrennung fossiler Energieträger bei denen CO2 emittiert wird. c) CO2 in der Atmosphäre verschlechter die Rückstrahlung von Wärme in den Weltraum. Dadurch wirkt es als Treibhausgas und trägt zur erderwärmung bei.

Klausur Teil „Luft“

Karsten Wilke

12.07.2018

Klausur SoSe 2017/18

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Fachbereich Bauingenieurwesen

Klausur Teil „Luft“

Karsten Wilke

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Seite 3

12.07.2018

Klausur SoSe 2017/18

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Fachbereich Bauingenieurwesen

Nr. Aufgabe 2

Seite 4

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Punkte

a. Erläutern Sie den Aufbau des Luftmessnetzes in Deutschland 3 am Beispiel Darmstadt und Umgebung (Hinweis: wozu dienen die unterschiedlichen Standorte der Luftmessstationen)? b. Welche Erkenntnisse haben die Auswertung der Ergebnisse der letzten Jahre am Standort Darmstadt ergeben?

a. Messtation Fürth im Odenwald: ländlicher Hintergrund – Grundbelastung und Erkennen von größeren Emissionen Messtation Rudolf Müller Anlage: städtischer Hintergrund: Auswirkung der Emissionen von Hausbrand, Industrie, Gewerbe und Verkehr auf die Bewohner Messstation Hügelstraße: städtisch Verkehrsnah: Messung des Einflusses des Verkehrs an ungünstigster Stelle b. Darmstadt Hügelstraße: Überschreitung des NOx-Jahresmittelwertes und der zulässigen Anzahl der NO2-Stundenmittelwerte

Klausur Teil „Luft“

Karsten Wilke

12.07.2018

Klausur SoSe 2017/18

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Fachbereich Bauingenieurwesen

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Nr. Aufgabe 3

Seite 5

Punkte

a) Nennen

Sie

mindestens

vier

wesentliche a) 8x0,25

Umweltwirkungendes Verkehrs mit einer Abhilfsmöglichkeit b) 4x0,5 des Verkehrs? b) Was versteht man unter unzerschnittenen verkehrsarmen Räumen) a) Energieverbrauch (sparsamere Fahrzeuge, Tempolimit, weniger Fahren, Fahrrad, ÖPNV) Flächenverbrauch (weniger Straßen) Lärm

(Flüsterasphalt,

Lärmschutzwände,

leisere

Mororen,

Tempolimit, Aerodynamik) Unfälle (Tempolimit, Technik) Trennwirkung (Brücken oder Tunnel für Tiere) Luftverunreinigung (siehe Energieverbrauch, ÖPNV) A5, Folie 7

b) Mindestgröße von 100 km2 Nicht

durchschnitten

von

Straßen

mit

einer

durchschn.

Verkehrsmenge von mehr als 1.000 Kfz pro 24 h Nicht durchschnitten von Bahnstrecken (ein- oder mehrgleisig) kein Gewässer, das mehr als die Hälfte des Raumes beansprucht vorhanden A5 – Folie 45

Klausur Teil „Luft“

Karsten Wilke

12.07.2018

Klausur SoSe 2017/18

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Fachbereich Bauingenieurwesen

Klausur Teil „Luft“

Karsten Wilke

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Seite 6

12.07.2018

Klausur SoSe 2017/18

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Hochschule Darmstadt University of applied sciences

Fachbereich Bauingenieurwesen

Seite 7

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Nr.

Aufgabe

Punkte

4

Welche Masse an Sauerstoff (Molare Masse: 32 g/mol) wird bei der 4 vollständigen Verbrennung von einem Mol Iso-Octan (C8H18, Molare Masse: 114 g/mol) verbraucht und welche Masse Kohlendioxid (Molare Masse:

44

g/mol)

entsteht

dabei?

Geben

Sie

auch

die

Reaktionsgleichung an Iso-

+

Octan

Sauerstoff

C8H18

+ 12½ O2

M:

114 g/mol

m=

114 g

→

Kohlenstoffdioxid

+ Wasser

→

8 CO2

+ 9 H2O

32 g/mol

44 g/mol

18 g/mol

400 g

352 g

162 g

Masse Sauerstoff: 400 g Masse CO2: 352 g

A3, Folie 28

Klausur Teil „Luft“

Karsten Wilke

12.07.2018

Klausur SoSe 2017/18

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Fachbereich Bauingenieurwesen

Nr. Aufgabe 5

Seite 8

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Punkte

Erläutern Sie die Funktionsweise der selektiven katalytische 4 Reduktion von Stickoxiden am Beispiel der Abgasreinigung eines Dieselmotors. Welche Zusatzstoffe werden benötigt? Wie läuft das Verfahren ab?

In Dieselmotoren entstehen NOx als Abgas. Addblue ist eine Harstofflösung, die in den Abgasstrom eingeblasen wird Durch Hydrolyse reagiert die Harnstofflösung zu Ammoniak. Der Ammoniak reagiert mit den Stickoxiden zu elemtarem Stickstoff und Wasser. A3, Folie 46

Klausur Teil „Luft“

Karsten Wilke

12.07.2018

Klausur SoSe 2017/18

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Hochschule Darmstadt University of applied sciences

Fachbereich Bauingenieurwesen

Nr. Aufgabe 6

Seite 9

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Punkte

Was versteht man unter E10 und wie wird der Zusatzstoff für E10 4 gewonnen?

E10 ist ein Superbenzin mit einem Anteil von 10% Bioethanol. Bioethanol wird gewonnen aus der Gärung aus zucker- und stärkehaltigen Pflanzen, z. B. • • • •

Getreide: Weizen, Roggen, Mais, Kartoffeln, Zuckerrohr, Holz (selten)

A4, Folie 13

Klausur Teil „Luft“

Karsten Wilke

12.07.2018

Klausur SoSe 2017/18

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Hochschule Darmstadt University of applied sciences

Fachbereich Bauingenieurwesen

Nr. Aufgabe 7

Seite 10

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Punkte

Skizzieren sie den Aufbau einer Brennstoffzelle und erläutern Sie die 4 ablaufenden Reaktionen zur Energiegewinnung. Erläutern Sie anhand die Umweltfreundlichkeit anahnd des entstehenden Reaktionsproduktes?

1 1.

Anode: H2 --> 2 H (am Kat.) 2H ----> 2 H+ + 2 e -

2.

H + wandern durch Elektrolytmembran

3.

e- wandern äußeren Draht zur Kathode

4.

Im Draht fließt Strom

5.

Kathode: O2 --> 2 O (am Kat) 2 O + 4 e - --> 2 O2-

6.

O2- + 2 H + --> H2 O

7.

H2O steigt als Wasserdampf auf

A4, Folie 28

Klausur Teil „Luft“

Karsten Wilke

12.07.2018

8

Klausur SoSe 2017/18

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Fachbereich Bauingenieurwesen

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Seite 11

Beschreiben Sie, wie in Luftmessstationen die Belastung der Luft mit 2 Feinstaub PM 10 ermittel wird

• • •

Durchsaugen einer definierten Luftmenge durch Fliter, Filter mit Maschenweite 10 µm, gravimetrische Bestimmung durch Wiegen vor und nach Beaufschlagung

Besprochen bei A1 – Folie 43

Klausur Teil „Luft“

Karsten Wilke

12.07.2018

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Klausur SoSe 2018

Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences

Fachbereich Bauingenieurwesen

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Klausur – Teil „Klima“ 210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt Datum:

12.07.2018

Name:

Uhrzeit:

9.00 Uhr

Vorname:

Mat.-Nr.:

Bewertung:

Punkte Teil „Klima“

von maximal möglichen 20 Punkten

Seite 1

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Klausur SoSe 2018

Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences

Fachbereich Bauingenieurwesen

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Nr. Aufgabe 1

Seite 2

Punkte

a) Im folgenden Bild sind die Treibhausgasemissionen in Deutschland getrennt für den Verkehr und andere Sektoren dargestellt. Skizzieren Sie den Verlauf der THG-Emissionen bis 2015 für den Verkehr und andere Sektoren durch eine Trendlinie!

2

b) Was lässt sich über die spezifischen Emissionen in g CO2eq je Verkehrsleistung im Personenverkehr aussagen (beachten Sie den Verlauf der Verkehrsleistung im obigen Diagramm)?

1

☒ Die spezifischen Emissionen sinken. ☐ Die spezifischen Emissionen bleiben etwa gleich. ☐ Die spezifischen Emissionen steigen. c) Pkw sind im Schnitt ungefähr mit 1,5 Personen besetzt. Wie änderte sich der Besetzungsgrad, wenn durchschnittlich jedes vierte Fahrzeug mit einer Person mehr unterwegs wäre?

2

฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀ ฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀ ฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀ ฀ ฀ = 0,75 ∙ 1,5 = 1,75 + 0,25 ∙ 2,5 ฀฀฀฀฀฀ ฀฀฀฀฀฀ ฀฀฀฀฀฀

Klausur Teil „Klima“

Wolfermann

12.07.2018

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Klausur SoSe 2018

Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences

Fachbereich Bauingenieurwesen

210 – Lärm und Luft 3340 – Verkehr und Umwelt

Nr. Aufgabe

Seite 3

Punkte

d) Etwa 60% der Treibhausgasemissionen im Verkehr in Deutschland werden von Pkw verursacht. Um wie viel Prozent würden die THGEmissionen des Verkehrs sinken, wenn der Besetzungsgrad wie in 1c) berechnet zunähme? (Annahme: die Emissionen pro Fahrzeug sind unabhängig vom Besetzungsgrad)

4

Verkehrleistung und Emission pro Fahrzeug sind konstant. Die PkwFahrleistungen – und damit die Emissionen des Pkw-Verkehrs – sinken also proportional zur Änderung des Besetzungsgrads: 1,5 ฀฀฀฀฀฀฀฀ ฀฀฀฀฀฀฀฀ = 0,4 + 0,6 ∙ = 0,4 + 0,6 ∙ = 0,91 ฀฀฀฀฀฀฀฀ ฀฀฀฀฀฀฀฀ ...