Bild: © CIPRA Italien
Mit Simulationstechnologie zum effizienten Lärmschutz
17.3.2012Lärmschutzwände sind oft die einzige Möglichkeit, um unsere Lebensqualität vor dem ständig steigenden Verkehrslärm zu schützen.
Wien - Da sie einen nicht unerheblichen Kostenfaktor darstellen, setzt das AIT innovative Simulationsmethoden ein, um diese
Schallbarrieren effizienter, langlebiger, kostengünstiger und sicherer zu gestalten.
Strengere Lärmschutzrichtlinien und höhere Zuggeschwindigkeiten stellen steigende Anforderungen an Lärmschutzwände entlang von Autobahnen, Schnellstraßen und Schienenstrecken dar. Am AIT Mobility Department arbeiten Expertinnen und Experten daran, die akustische Wirksamkeit und Lebensdauer dieser Schallbarrieren zu erhöhen und
gleichzeitig die Kosten für Produktion und Erhaltung zu senken. Mit modernsten Simulationsmethoden wird im Rahmen des Projektes "Opti LSW - Optimierung der Lebensdauer und Kosten von Lärmschutzwänden auf Hochgeschwindigkeitsstrecken" untersucht, wie sich aerodynamische Langzeit-Belastungen auf die Lärmschutzwände an
Eisenbahn-Hochleistungsstrecken auswirken. Im Sommer 2012 werden die Simulationsergebnisse im Rahmen von Innovationsmessfahrten der ÖBB bei Zuggeschwindigkeiten von bis zu 330 km/h vor Ort bestätigt.
Optimierte Messverfahren
Züge werden in Zukunft mit immer höherer Geschwindigkeit und Frequenz unterwegs sein. Dadurch sind die geplanten und bestehenden Lärmschutzwände entlang der Gleise einer steigenden Belastung ausgesetzt. Aufgrund der Vielzahl dynamischer Effekte und hoher
Sicherheitsanforderungen kommt es bei gängigen Bemessungsverfahren oft zu einer Überdimensionierung der Lärmschutzwände in strukturdynamischer Hinsicht.
Im Projekt "Opti LSW" entwickeln die AIT Expertinnen und Experten ein optimiertes Messverfahren zur wirtschaftlichen und sicheren Planung von Lärmschutzwänden. Ein Prognosemodell soll in weiterer Folge das Langzeitverhalten aus strukturdynamischer Sicht vorhersagen und so die Infrastrukturbetreiber im effizienten Life Cycle Management unterstützen.
In Voruntersuchungen führte AIT mit RED Bernard im Auftrag der ÖBB Infrastruktur AG Eigenfrequenzmessungen an Lärmschutzwänden durch und erstellte daraus ein Computermodell des Gesamtsystems inklusive Steher, Fundierung und Wandkassetten. Dieses Modell wurde in der Folge mit Messdaten von Zugvorbeifahrten gekoppelt, um die
Auswirkungen der aerodynamischen Belastungen auf die Lärmschutzwand am Computer simulieren zu können. Ergänzende Dauerschwingversuche gaben darüber hinaus Aufschluss über die Ermüdungsfestigkeit bei dauerndem Lastwechsel, sodass nun auch das Langzeitverhalten in die Simulation einfließen kann.
Die Feuerprobe für das Messverfahren und das Prognosemodell erfolgt im Sommer an der neuen Hochleistungsstrecke Wien-St. Pölten. Vor der Inbetriebnahme des 44 km langen Teilstücks, das ab Dezember die Fahrzeit zwischen den beiden Städten auf 25 Minuten reduzieren wird, stellt die ÖBB die Strecke rund zwei Monate lang für umfangreiche Messkampagnen zur Verfügung. Diese Innovationsmessfahrten geben AIT die einzigartige Möglichkeit, die entwickelten strukturdynamischen Modelle anhand von realen Zugvorbeifahrten zu überprüfen und die Simulationsergebnisse zu bestätigen.
Das Projekt "Opti LSW" (Programmlinie: I2V 4. Ausschreibung) wird vom AIT Mobility Department gemeinsam mit RED Bernard durchgeführt. Es begann im August 2011 und geht bis Juli 2013.
Quelle: AIT Austrian Institute of Technology
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