Entwicklung eines Mess- und Beurteilungsverfahrens zur Bewertung der akustischen Wirksamkeit von Lärmschutzwandaufsätzen

Abstract

Gegenstand des Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Messung und Beurtei lung der akustischen Wirksamkeit insbesondere von nicht klassifizierten Lärmschutzwand aufsätzen. Die dabei abgeleitete Methode ermöglicht es zukünftig, auf der Basis einer möglichst einfachen Messung im Nahbereich des Aufsatzes, die akustische Wirkung der Anordnung an beliebigen, repräsentativen Immissionsorten im Fernbereich zu beurteilen. Die erzielten Ergebnisse können für eine reproduzierbare Einordnung der Aufsätze heran gezogen werden und stehen somit – bis zur Überarbeitung des aktuell geltenden Regel werks – als zusätzliches Werkzeug für Einzelfallbetrachtungen als Ergänzung zur Schall immissionsprognose nach den „Richtlinien für Lärmschutz an Straßen – RLS-19“ zur Verfü gung. Darüber hinaus werden innerhalb des Vorhabens möglichst effektive, allgemeingül tige Randbedingungen für eine Eignung von Lärmschutzwänden mit Aufsätzen bezüglich der Standfestigkeit und der Verkehrssicherheit unter Berücksichtigung der geltenden „Zu sätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Ausführung von Lärm schutzwänden an Straßen – ZTV Lsw 2022“ festgelegt. Der Fokus beider Teilziele liegt ins besondere auf der Nachrüstung von bestehenden Lärmschutzwänden mit Aufsätzen. Zur Ermittlung des aktuellen Stands der Technik wird im ersten Schritt eine zweckmäßige Literaturstudie zusammengefasst, um die Bandbreite existierender Methoden aufzeigen, die es ermöglichen, die akustische Wirksamkeit von Aufsätzen im Nah- und Fernbereich von Lärmschutzwänden zu bewerten. Anschließend erfolgt die Erarbeitung eines Konzepts zur Ableitung der Wirkung von Auf sätzen im Fernbereich aus Messungen im Nahbereich. Dazu werden insbesondere numeri sche Simulationen an Lärmschutzwänden mit unterschiedlichen Aufsätzen unter Einsatz der Finite Element Method (FEM) durchgeführt. Der dritte Teil behandelt die Durchführung und Auswertung von akustischen Messungen an Lärmschutzwänden ohne/mit Aufsatz. Dabei wird das zuvor erstellte Konzept erprobt, um die akustische Wirksamkeit von Aufsätzen von Lärmschutzwänden im Fernbereich an hand von Messergebnissen im Nahbereich ermitteln zu können. Anschließend erfolgen statische Untersuchungen für Lärmschutzwände mit Aufsätzen mit dem Ziel, die relevanten Abschnitte der geltenden ZTV Lsw 2022 entsprechend der An wendung von Aufsätzen auf Lärmschutzwänden zu ergänzen. Um verallgemeinerte Aussa gen treffen zu können, werden u. a. Variantenrechnungen für Lärmschutzwände mit Auf sätzen verschiedener Masse und geometrischer Ausdehnung (insbesondere Überkrag weite) durchgeführt. Abschließend wird anhand des Abgleichs von numerischen Simulationen und messtechni schen Untersuchungen ein Vorschlag für eine Berechnungsvorschrift zur Berücksichtigung von Lärmschutzwänden mit Aufsätzen innerhalb der Schallausbreitungsberechnung an be liebigen Immissionsorten (im Abstand von mehreren zehn Metern vom Schallschirm) ent wickelt. Die Berechnungsvorschrift bezieht sich dabei auf Teilergebnisse standardisierter Nahbereichsmessungen an Aufsätzen (im Abstand von wenigen Metern vom Schall schirm). Der Fokus liegt insbesondere auf der Allgemeingültigkeit. Die Berechnungsvor schrift kann für beliebige Aufsätze angewendet werden, die vorab ausschließlich durch standardisierte Nahbereichsmessungen zu charakterisieren sind.