Forschungsfrage

Lärmschutzwände sind eine der wichtigsten Maßnahmen, um die Lärmbelastungen von Anrainern, die vor allem durch Verkehrslärm verursacht wird, zu reduzieren. Der lärmmindernde Effekt bei Lärmschutzwänden entsteht durch die Veränderung bzw. Behinderung der Schallausbreitung. Durch die Beugung des Schalls an der Oberkante der Lärmschutzwand wird das Schallfeld so verändert, dass, abhängig von Frequenz, Entfernung von Quelle und Empfänger zur Wand, Höhe der Quelle und des Empfängers usw., eine Abschwächung des Schalldrucks erreicht wird. Areale, in denen keine direkte Sichtverbindung zwischen Quelle und Empfänger besteht, sind dabei am Besten geschützt, und je höher die Wand desto stärker die Wirkung. Ein Problem das durch Lärmschutzwände entsteht, ist aber die optische Barrierewirkung, welche natürlich stärker wird, je höher die Lärmschutzwand gebaut wird.

Diese von Lärmschutzwänden hervorgerufene optische Barrierewirkung kann durch transparente Wandelemente verringert werden. Jedoch verursachen deren zumeist schallharte Oberflächen gegenüber hochabsorbierenden Oberflächen konventioneller Wandelemente verstärkt Mehrfachreflexionen zwischen Zug und Wand, wodurch die Wirkung der Lärmschutzwand vermindert werden kann. Eine wichtige Frage, die sich dadurch ergibt, ist, wie stark durch die Integration einzelner transparenter Elemente die Wirkung der Lärmschutzwand beeinträchtigt wird. Die Parameter, welche hier von Interesse sind, sind einerseits die Größe, aber auch die vertikale Position der Elemente. Weiters stellt sich die Frage, ob und wie solche Veränderungen einer Lärmschutzwand in der Lärmkartierung berücksichtigt werden können.

Die Aufgabe des Projektes GLAS ist durch umfangreiche numerische Simulationen und in-situ Messungen einerseits den Effekt reflektierender Elemente zu modellieren.

Andererseits werden auf Basis dieser Simulationen und Messungen die Möglichkeiten untersucht, teilreflektierende Wände in der Lärmkartierung, genauer der ÖAL 28, zu integrieren.

Lösungsansatz

Um die Frage nach den Effekten und nach Berücksichtigung transparenter Elemente in Lärmschutzwände zu klären, wurde ein Lösungsansatz gewählt, der sich aus folgenden Teilen zusammensetzt:

  1.  Umfangreiche Simulationen mittels der Randelemente-Methode (Boundary Element Method, BEM) in 2.5D, um verschiedene Zusammenstellungen absorbierender und reflektierender Wandelemente zu analysieren
  2.  Eine akustische Messkampagne, in der die Wirkung von verschiedenen Anordnungen reflektierender und absorbierender Elemente bei realem Bahnbetrieb erfasst wird (die Auswahl erfolgt auf Basis der Ergebnisse von Vorsimulationen)
  3.  Validierung der BEM-Berechnungen, welche als Referenzmodell dienen, mittels der Messdaten. Dabei werden auch notwendige Rechenparameter, wie zum Beispiel Absorbtionsgrad der Wand(elemente), angepasst.
  4.  Abgleich der Referenzergebnisse mit der nationalen Umsetzung der Europäischen Berechnungsvorschriften (ÖAL 28 für die Schallausbreitungsrechnung und zum Teil der RVE 04.01.02 für die Emissionsprognose) gemäß des Annex II der Umgebungslärmrichtlinie 2002/49/EG
  5.  Evaluierung der Berücksichtigungsmöglichkeiten in der Ausbreitungsrechnung gemäß ÖAL 28 und ggf. Erarbeitung eines vereinfachten Rechenmodells