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Leitung: Dir Prof Stefan Zirngibl / Dr. Ulrike Stöckert, Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach
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Verbundprojekt Leiser Straßenverkehr 3 - Kurzbeschreibung

Deutschland besitzt eines der leistungsfähigsten Verkehrssysteme in Europa, jährlich werden über 10 Mrd. € in die Verkehrsinfrastruktur investiert. Dieses Verkehrssystem stellt die Voraussetzung für eine hohe Mobilität und wirtschaftliche Leistungsfähigkeit dar. Mit dieser funktionierenden Mobilität sind jedoch auch negative Auswirkungen verbunden - hier ist an erster Stelle der Verkehrslärm zu nennen. Etwa 60 % der Bevölkerung in Deutschland fühlen sich durch den Straßenverkehrslärm belästigt.

Im Rahmen nationaler und internationaler Forschungsaktivitäten wird die Thematik Reduzierung des Verkehrslärms seit Jahren interdisziplinär bearbeitet. Ein entscheidender Forschungs- und Entwicklungsimpuls wurde durch den im Jahre 1999 gegründeten Forschungs¬verbund Leiser Verkehr gegeben. Unter der Leitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben zahlreiche Partner aus Industrie und Forschung einen interdisziplinären Forschungsrahmen geschaffen, mit dem effizient und nachhaltig Potenziale zur Vermeidung des Lärms von Straßen-, Schienen- und Luftverkehr erschlossen werden sollen. Aufbauend auf Erkenntnissen und Ergebnissen vorangegangener Forschungsarbeiten haben sich die Partner im Verbundprojekt Leiser Straßenverkehr 3 das Ziel gesetzt, Maßnahmen zur Reduzierung der Lärmemission in Ballungsräumen zu entwickeln. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie fördert die Forschungsarbeiten mit ca. 5 Mio €. Die Projektbearbeitung ist auf einen Zeitraum von 3 Jahren angelegt und endet im März 2014.Das Verbundprojekt ist in die drei Teilprojekte Grundlagen, Technologie und Demonstration gegliedert

 

 


Abb. 1: Überblick Verbundprojekt Leiser Straßenverkehr 3

 

 

Das Teilprojekt Grundlagen umfasst zwei Teilvorhaben, die sich mit der Erweiterung des Modells SPERoN (Statistical Physical Explanation of Rolling Noise) im Hinblick auf eine akustische Optimierung von Fahrbahndecken und profilierten Reifen befassen.

Das Teilprojekt Technologie ist in die vier Teilvorhaben, Leisere Antriebsachsenreifen für den Regionalverkehr, Geräuschoptimierte Reifen und Fahrbahnen für Elektrofahrzeuge, Optimierung des Fahrzeug-Unterbodens sowie Anwendung und Validierung des SPERoN-Modells unterteilt. Die Firma Continental Reifen Deutschland GmbH wird einen leiseren Antriebsachsenreifen für den Regionalverkehr bis zur Serienreife entwickeln und erproben (Abbildung 2).

Das Teilprojekt Technologie beleuchtet einen neuen Aspekt der straßenverkehrsbedingten Lärmemission: das Elektrofahrzeug. Diese verfügen über einen erheblich leiseren Antrieb. Zum anderen entwickeln Elektromotoren beim Anfahren ein deutlich höheres Drehmoment als Verbrennungskraftmaschinen vergleichbarer Leistung. Dies führt in der Praxis zu höheren antriebsmomentbedingten Reifen-Fahrbahngeräuschen. Ebenso bringt die Elektromobilität eine Vielzahl von neuen Herausforderungen im Bereich der Sicherheit mit sich. So verlangt das fehlende Motorengeräusch der elektrischen Maschine neue Konzepte für die Verkehrssicherheit. Im Teilprojekt Technologie soll untersucht werden, welchen Beitrag Reifen-Fahrbahn-Geräusche für eine gezielte akustische Wahrnehmbarkeit von Elektrofahrzeugen liefern können.

Im Bereich der Fahrzeugakustik hat die Firma Röchling Automotive zusammen mit den Projektpartnern ein Forschungsvorhaben zur schalltechnischen Optimierung von Unterbodenverkleidungen (UBV) für Transporter und Klein-LKW erarbeitet. Das Ziel ist diese Verkleidungen absorbierend und auf das Reifengeräuschspektrum abgestimmt zu gestalten und optimal am Fahrzeug zu positionieren. Dafür soll ein Mess- und Simulationsverfahren zur Erforschung der Schallausbreitung zwischen Fahrbahn und UBV entwickelt werden und eine Optimierung des UBV-Materials auf das Reifen-Fahrbahn-Geräuschspektrum erfolgen.

Das Teilvorhaben Anwendung und Validierung des SPERoN-Modells Teil: Experimentelle Beläge beinhaltet insgesamt vier Arbeitspakete, in denen die lärmmindernden Beläge bzw. Schichten aus verschiedenen Materialien entwickelt werden (Abbildung 3).

Ziel des Projektes ist die Weiterentwicklung des Simulationsmodells SPERoN. Dieses Rechenmodell wurde für die Vorhersage des Rollgeräusches in Abhängigkeit der Eigenschaften des Fahrbahnbelages im Projekt Leiser Straßenverkehr 1 entwickelt und anschließend in zahlreichen nationalen und internationalen Projekten optimiert und validiert. Im Projekt Leiser Straßenverkehr 3 soll das vorhandene Modell für zahlreiche Geräuschprognosen von neuen Fahrbahnbelägen genutzt werden. So soll beispielsweise das SPERoN-Modell zur Untersuchung der Wirkungsmechanismen elastischer Fahrbahnbeläge eingesetzt werden. Elastische Fahrbahnbeläge wirken rollgeräuschmindernd. Allerdings ist noch nicht klar, wie die strukturdynamischen Eigenschaften der Fahrbahn optimiert werden können, um das Geräuschminderungspotenzial ausschöpfen zu können, ohne die anderen funktionalen Eigenschaften der Fahrbahn zu verschlechtern. Ziel ist es, Erkenntnisse über die Vorgänge auf Grund der reduzierten mechanischen Steife der Fahrbahn zu erlangen, um so eine Optimierung zu ermöglichen.

Basierend auf den Erkenntnissen der Geräuschprognose mittels SPERoN sollen Fahrbahnbeläge verbessert bzw. neu entwickelt werden. In einem Teilvorhaben wird eine akustisch optimierte Gesteinskörnung aus Elektroofenschlacke als Ausgangsstoff für die Herstellung eines leisen dichten Asphaltbelages hergestellt

Durch die Veränderung der Betonrezeptur und mit einem neuartigen Einbauverfahren soll im Teilvorhaben Anwendung und Validierung des SPERoN-Modells eine leisere Betondecke mit offenporiger Oberfläche entwickelt werden. Mit der Entwicklung dieser innovativen Fahrbahnbeläge wird eine Rollgeräuschreduzierung von bis zu 5 dB(A) gegenüber dem Referenzbelag nach RLS-90 angestrebt

Darüber hinaus soll nach Abschluss des Projektes Leiser Straßenverkehr 3 ein Verfahren zur Verfügung stehen, das unter Berücksichtigung der verschiedenen Einflüsse aus Fahrbahn und Reifen Geräuschprognosen für akustische Optimierungen ermöglicht. Zu diesem Zweck werden bereits erarbeitete Modelle miteinander verknüpft und um weitere Tools ergänzt.

Die Teilprojekte sind inhaltlich aufeinander abgestimmt und miteinander verknüpft. Ergebnisse aus dem Teilprojekt Grundlagen stellen die Eingangsgrößen für die Entwicklungen im Teilprojekt Technologie dar. Im Teilprojekt Technologie werden wiederum Kenngrößen ermittelt, die für die Erstellung von Teilmodellen zur Weiterentwicklung des Simulationspro¬gramms SPERoN genutzt werden sollen. Nach erfolgreichem Abschluss der Untersuchungen in den Teilprojekten Grundlagen und Technologie werden im Teilprojekt Demonstration die Ergebnisse unter praktischen Gegebenheiten erprobt. Dieses Teilprojekt wird von der Bundesanstalt für Straßenwesen bearbeitet.

Im Teilvorhaben Erprobung und Bewertung sollen in Zusammenarbeit mit der Straßenbauverwaltung an geeigneten Baumaßnahmen die neuen Fahrbahnbeläge und -aufbauten unter praktischen Bedingungen erprobt werden. Die Erprobungsstrecken werden in Ballungsgebieten auf Bundesstraßen und Autobahnen eingerichtet. Um die lärmtechnische Wirkung innerorts zu prüfen, sind Baumaßnahmen in Städten und Kommunen (Hauptverkehrsstraßen) zu realisieren. Die BASt hat die Aufgabe, die Begutachtung der neuen Fahrbahnbeläge von der Laborentwicklung bis zur Einrichtung von Testfeldern und Erprobungsstrecken hinsichtlich ihrer Eignung für den Einsatz im Straßenbau vorzunehmen. Der Bau von Erprobungsstrecken wird aus Baumitteln finanziert. Auf diese Weise unterstützt das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung das Projekt Leiser Straßenverkehr 3.

Darüber hinaus soll projektbegleitend eine Kommunikationsplattform eingerichtet werden, um der Fachwelt die Ergebnisse zugänglich zu machen und ggf. Forschungsarbeiten zu begleiten und zu unterstützen. Durch den Verbund von Industriepartnern mit Universitäten und der Straßenbauverwaltung wird ein breites Fachwissen auf den Gebieten der Industrie und Technologieforschung und der Grundlagenforschung erarbeitet.

 
Abb. 2: Prüfstand für Geräuschmessungen
(Nahfeld) der Firma Continental Reifen GmbH
  Abb. 3: Einbau einer lärmarmen
Asphaltdeckschicht

 
 

Partner im Verbundprojekt Leiser Straßenverkehr 3

- BSW Berleburger Schaumstoffwerk GmbH, Bad Berleburg
- Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin
- Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), Bergisch Gladbach
- Chalmers University of Technology, Division of Applied Acoustics, Göteborg
- Continental Reifen Deutschland GmbH, Hannover
- Hansa-Nord-Labor GmbH, Pinneberg
- Heinz Schnorpfeil Bau GmbH, Treis-Karden
- Ingenieurgesellschaft für Zuschlag- und Baustofftechnologie mbH (ZuB), Mörfelden-Walldorf
- Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe
- Leibniz Universität Hannover, Institut für Angewandte Mathematik, Hannover
- Max Aicher GmbH & Co.KG, Freilassing
- Müller BBM GmbH, Planegg
- Röchling Automotive AG & Co.KG, Worms
- Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Baustofftechnik, Bochum
- Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Verkehrswegebau, Bochum
- Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Modellierung und Berechnung, Hamburg
- Technische Universität München, Centrum für Baustoffe und Materialprüfung, München
- Willy Dohmen GmbH & Co.KG, Übach-Palenberg
 
 
 

Verbundprojekt Leiser Straßenverkehr 2 (Leistra 2)

Leitung: Dr. Peter Reichelt, Beata Krieger, Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach
 
 

 


Abb. 3: Verbundprojekt „Leiser Straßenverkehr 2“ und Teilverbünde

 

 

Kurzbeschreibung / Projektplan

Zum Teilverbund „Leise Reifen“ gehörten zwei Teilprojekte. Das erste Teilprojekt befasste sich mit der Geräuschemission von Lkw-Reifen auf Fahrbahnen des Fernverkehrs.

Nach dem heutigem Wissenstand sind von den drei Lkw-Reifentypen Lenkachsen-, Antriebsachsen- und Trailer-Reifen die ersten relativ leise. Der Unterschied zwischen den leisesten Glatt- und Lenk-achsen-Reifen ist gering und liegt bei ca. 1 dB(A). Dagegen beträgt diese Differenz für einen querpro-filierten, grobstolligen Antriebsachsen-Reifen 3 bis 4 dB(A). Aus diesem Grund soll zunächst die Ge-räuschemission von Antriebsachsen-Reifen reduziert werden und zwar so, dass die Geräuschminde-rung von 2 bis 3 dB(A) gegenüber dem Mittelwert von Serien-Antriebsachsenreifen erreicht wird. Dabei müssen natürlich andere Gebrauchseigenschaften wie Lebensdauer, Rollwiderstand und Übertra-gungsmöglichkeit des Antriebsmomentes sowie die Wirtschaftlichkeit der Reifen berücksichtigt wer-den, da diese Kriterien die Kaufentscheidung der Spediteure maßgeblich bestimmen.

Ergebnisse aus Geräuschmessungen von Lkw- Antriebsachsenreifen auf 6 Asphalt-Feldern bei 70 km/h, durchgeführt von DWW in Sperenberg, zeigen deutlich, dass erwartungsgemäß auf offenpori-gen Belägen die niedrigsten Pegel zu verzeichnen sind, wobei sich auch hier produktabhängige Un-terschiede ergeben. Je nach Belagstyp kann die Spannweite von 4,5 dB(A) (ISO Belag) bis 1,5 dB(A) (OPA) betragen. Diese große Spanne liefert Hinweise auf hier noch vorhandene Potenziale für die Minderung der Geräuschemission.

Im Rahmen des zweiten Teilprojektes soll das im Vorgängerverbundvorhaben entwickelte FE-Simulationstool für die Reifenoptimierung serientauglicher Pkw-Reifen weiter entwickelt werden. Bisher erlaubt das derzeitige Simulationstool Parameterstudien eines auf reellen Fahrbahnoberflächen rollenden Glattreifens im Frequenzbereich bis 1500 Hz, wobei sowohl die Entstehung als auch die Ausbreitung des Geräusches berücksichtigt werden können. Die Erweiterung des Simulationstools für die Optimierung von Lkw-Reifen ist vorgesehen.

Auch der Teilverbund „Leise Straßen“ bestand aus zwei Teilprojekten. Im Teilprojekt Integrale Ver-besserung offenporiger Asphalte sollte ein verschmutzresistenter offenporiger Asphalt entwickelt werden.

Der gegenwärtig leiseste Straßenbelag, der offenporige Asphalt, kann auch künftig aufgrund signifi-kant höher Bau- und Unterhaltungskosten nicht flächendeckend eingebaut werden. Hinzu kommt, dass seine akustische Wirksamkeit derzeit nur für sechs Jahre sichergestellt ist. Aus diesen Gründen wird der offenporige Asphalt - einlagig oder zweilagig - noch einige Jahre vorwiegend an Brennpunkten mit hohem Straßenverkehrslärm eingesetzt. Dies könnte sich jedoch rasch ändern, wenn es gelänge, neue wirksame Konzepte für eine Erhöhung der anfänglichen Lärmminderung und deren längerfristige Erhaltung zu entwickeln.

Die exzellente Lärmminderung offenporiger Beläge wird bestimmt von der Planebenheit der Oberflä-che, die zur Vermeidung mechanischer Anregung beiträgt, und der Hohlraumstruktur, die für die Re-duzierung des aerodynamischen Schallanteils sorgt und zusätzlich die Geräusche absorbieren kann.

Der Nachteil der offenen Hohlraumstrukturen liegt darin, dass sie für Regen, Reifen- und Fahrbahnab-rieb und weitere Verschmutzungen zugänglich sind und somit zum Teil auch als Depot dienen. Im Laufe der Nutzungsdauer werden dadurch die Hohlräume geschlossen und die anfangs sehr leise Decksicht verliert zum Teil ihre lärmmindernde Eigenschaft.

Viele Versuche, derartige Deckschichten mechanisch zu reinigen, haben bisher keine zufrieden stel-lenden Ergebnisse erbracht. Aus diesem Grund soll in einem Arbeitspaket ein interdisziplinärer For-schungsansatz verfolgt werden. Zunächst soll der eingebrachte Schmutz auf chemische Bestandteile, sowie der eigentliche Verschmutzungsvorgang näher untersucht werden. Daraus sollen die Rezepturen für Reinigungsmittel und dazugehörige Reinigungsmethode entwickelt werden.

Gleichzeitig wird daran gearbeitet, die Hohlraumwände mit einer Schmutz abweisenden Schicht zu versehen. Dieser innovative Forschungsansatz sieht auch die nanotechnologische Verbesserung von Polymeren für offenporige Deckschichten vor.

Das zweite Teilprojekt befasste sich mit der akustischen Optimierung von Lamellen-Fahrbahnübergän-gen an langen Brücken

Die vorhandene Technologie für wasserdichte Fahrbahnübergänge in Lamellenbauweise wurde in den vergangenen zehn Jahren so verbessert, dass alle Anforderungen hinsichtlich der Tragsicherheit, Dauerhaftigkeit und Dichtigkeit erfüllt werden. Trotz der partiellen Fortschritte stellen diese Fahrbahn-übergänge immer noch eine Schallquelle dar, die von den Anwohnern als lästig bis störend empfun-den wird. Das Überfahren der Lamellenübergänge hebt sich akustisch mehr oder weniger stark aus dem normalen Fahrgeräusch auf der Fahrbahn heraus. Ein großer Teil des bei der Überfahrt über Fahrbahnübergänge erzeugten Lärms rührt außerdem daher, dass die Fahrbahnanschlüsse vor und hinter dem Übergang nicht eben sind.

Mit verbesserter Gestaltung der Oberfläche und der Fahrbahnanschlüsse soll die Lärmemissionen vermindert und dem Geräuschbild der umgebenden Fahrbahnspektral angepasst werden. Darüber hinaus soll die gesamte Schallübertragung im und am Fahrbahnübergang gedämpft werden, um damit die Gesamtschallquelle zu entschärfen

Der dritte Teilverbund „Erfolgskontrolle“ beinhaltete die Erprobung von leisen Fahrbahndecken und Fahrbahnübergängen sowie die Bewertung aller im Projekt „Leiser Straßenverkehr 2“ erarbeiteten Ergebnisse im Hinblick auf die akustischen und sicherheitsrelevanten Eigenschaften.

Das Verbundprojekt „Leiser Straßenverkehr 2“ wurde durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie unter dem Förderkennzeichen 19U5002 A-E gefördert. Die Bundesanstalt für Straßenwe-sen war für das Projektmanagement verantwortlich. Der Bau der Erprobungsstrecken erfolgte aus Baumitteln. Auf diese Weise unterstützte das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwick-lung das Projekt “Leiser Straßenverkehr 2“.

 

Folgende Firmen, Universitäten und Institute haben in dem Projekt zusammengearbeitet:

- Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach
- Bundesanstalt für Materialprüfung; Berlin
- Continental AG; Hannover
- Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Fahrzeugtechnik
- Leibniz Universität Hannover; Institut für Baumechanik und Numerische Mechanik
- Maurer und Söhne GmbH & Co; München
- Müller BBM; Planegg
- RW Sollinger Hütte GmbH; Uslar
- Technische Universität Hamburg - Harburg; Institut für Modellierung und Berechnung
- Technische Universität München; Fachgebiet Hydromechanik
- Universität Stuttgart; Lehrstuhl für Straßenplanung und Straßenbau
 

Kurzfassung: Verbundprojekt „Leiser Straßenverkehr 2“

Eine moderne Verkehrsinfrastruktur ist die Voraussetzung für Mobilität und wirtschaftliches Wachstum. Um in Zeiten der Globalisierung den Wirtschaftsstandort Deutschland zu sichern und auszubauen, gilt es, flexibel auf die sich rasant ändernden Rahmenbedingungen zu reagieren. Verkehr erzeugt jedoch Lärm, den die Bevölkerung mit steigender Sensibilität wahrnimmt. Leistung, Produktivität und Lebensqualität sind durch Lärm stark beeinträchtigt. Etwa 60 % der Bevölkerung in Deutschland fühlen sich durch den Straßenverkehrslärm belästigt. Die Auswirkungen des Lärms von der Beeinträchtigung der Konzentration und Kommunikation bis hin zur möglichen Schädigung der Gesundheit sind durch umfassende Studien des Umweltbundesamtes (UBA) belegt

Im Dezember 2009 wurde nach vier Jahren Forschungsarbeit das durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) geförderte Forschungsprojekt Leiser Straßenverkehr 2 erfolgreich abgeschlossen. Insgesamt elf Partner aus Industrie und Forschung haben gemeinsam Lösungen er-arbeitet, wie der Straßenverkehrslärm dauerhaft reduziert werden kann. Die Projektkosten wurden auf ca. 4,5 Mio. € veranschlagt und werden jeweils zu 50% vom BMWi und den Forschungspartnern ge-tragen. Der Bau der Erprobungsstrecken wurde aus Baumitteln finanziert. Auf diese Weise unter¬stützte das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) das Projekt Leiser Straßenverkehr 2.

Einen Schwerpunkt des Projektes stellte die Entwicklung eines leiseren Lkw-Reifens für die An-triebsachse dar. In Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Continental AG konnte im Frühjahr 2009 ein geräuschreduzierter Lkw-Reifen auf dem Markt eingeführt werden, der gegenüber dem Vorgän-gerprodukt um ca. 3,5 dB(A) leiser ist. Die Firma Continental AG plant, dieses neue leisere Reifenpro-fil auf andere Reifendimensionen zu übertragen.

Darüber hinaus wurde von der Technischen Universität Hamburg-Harburg, der Leibniz Universität Hannover und der Firma Continental AG ein Berechnungsmodell zur detaillierten Simulation eines rollenden Reifens auf einer Fahrbahn, der daraus resultierenden Reifenschwingungen und der damit verbundenen Geräusche entwickelt. Erstmals steht ein derartiges Instrument für die Reifenoptimierung zur Verfügung.

Eine weitere Schallreduktion wurde im Projekt angestrebt, indem die akustische Lebensdauer von offenporigen Asphalten durch Vermeidung der Verschmutzung verlängert wird. Um dies zu erreichen, wurde ein modifiziertes Bitumen entwickelt, mit dem die Schmutzanhaftung an den Hohlraumwandun-gen offenporiger Asphalte minimiert werden kann. Im Rahmen der Erprobung auf der Bundesautobahn A 24 bei Berlin wird derzeit geprüft, wie sich dieser modifizierte offenporige Asphalt in der Stra-ßenbaupraxis bewährt.

Darüber hinaus wurden von der Firma Müller BBM Resonatoren entwickelt, die in die offenporige Deckschicht integriert werden und aufgrund ihrer speziellen Frequenzabstimmung ein breiteres Fre-quenzband zur Schallreduzierung abdecken sollen. Im Juli 2009 erfolgte in einem Testabschnitt auf der Erprobungsstrecke A 24 die bautechnische Umsetzung der Ergebnisse in die Praxis.

Ein weiterer Schwerpunkt im Projekt war die akustische Optimierung von Lamellen-Fahrbahnübergängen für lange Brücken. Umfangreiche Untersuchungen wurden dabei im Prüfstand Fahrzeug/Fahrbahn der BASt durchgeführt. Im Juli 2009 wurden die neuen lärmarmen Oberflächen auf einem Fahrbahnübergang auf der A 10 bei Phoeben/Havelbrücke eingebaut und zeigten im Vergleich zum Lamellen-Fahrbahnübergang ohne Rautenelemente eine lärmreduzierende Wirkung von ca. 5 dB(A).

Insgesamt zeigen die Forschungsergebnisse Entwicklungspotentiale zur weiteren Schallreduktion auf. Ein zentrales Ziel weiterführender Forschungskonzepte wird es sein, neuartige lärmarme Fahrbahnbe-läge zu entwickeln und technische Lösungen für die Anwendung in der Straßenbaupraxis zu finden. Darüber hinaus sollen die Simulationsmodelle erweitert und optimiert werden, damit unter Berücksich-tigung verschiedener Einflüsse aus Reifen und Fahrbahn Geräuschprognosen schnell und zuverlässig möglich sind.

 
 

Verbundprojekt Reduzierte Reifen - Fahrbahn-Geräusche (Leistra 1)

Leitung: Dr. Peter Reichelt, Beata Krieger, , Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach
 

Kurzbeschreibung der Ergebnisse:

Unter der Schirmherrschaft des Bundesministeriums für Bildung und Forschung mit Unterstützung des Bundesministeriums für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen wurde der Forschungsverbund "Leiser Verkehr" ins Leben gerufen. Darin bildet das Forschungsprogramm "Leiser Straßenverkehr" einen herausragenden Bereich. Um Lärmminderungspotentiale konsequent auszuschöpfen und damit den Bau von lokal begrenzten, kostspieligen Infrastruktureinrichtungen (wie z.B. Schallschutzwänden) zu vermeiden, müssen Maßnahmen an der Quelle – in der Kontaktfläche Reifen/Fahrbahn – ansetzen, wobei das Gesamtsystem Reifen, Fahrzeug, Fahrbahn zu optimieren ist. 15 Partner aus Reifen-, Fahrzeug- und Straßenbauindustrie sowie der Forschung waren unter Leitung der Bundesanstalt für Straßenwesen von Mitte 2001 bis Ende 2003 an dem Projekt "Leiser Straßenverkehr" beteiligt

Ausgehend von Untersuchungen auf fünf verschiedenen Fahrbahnoberflächen an 40 Reifensätzen, die sich durch Profil, Gummimischung und Unterbau unterschieden, zeigte einer der Reifen mit selbst-tragender Seitenwand auf allen Belägen die größten Geräuschminderungen. Der Schalldruckpegel bei 80 km/h reduzierte sich um 1,3 dB(A) auf Splittmastixasphalt und um 1,7 dB(A) auf Betondecke mit Jutetuchlängsstrich gegenüber einem handelsüblichen Reifen.

An der Komponente Fahrzeug erfolgten Modifikationen am PKW-Radhaus, die das Gesamtpotential ausloteten. Die Geräuschreduzierung bei 80 km/h durch die Auskleidung mit schallabsorbierendem Schaumstoff sowie die zusätzliche Abdeckung der hinteren Radausschnitte und vorderen Radschei-ben im Vergleich zum Serienradhaus betrug 0,5 dB(A) bis 2 dB(A) in Abhängigkeit des Belages.

Die optimierten Fahrbahnoberflächen zeigten im Vergleich zur Referenzoberfläche "nicht geriffelter Gussasphalt" z. T. deutliche Geräuschminderungen. Der Schalldruckpegel von LKW bei 80 km/h re-duzierte sich auf einem verbesserten offenporigen Asphalt, gemessen auf der Bundesautobahn A1, um rd. 4 dB(A). Auf der Bundesstraße B56 wiesen Fahrbahnoberflächen aus offenporigem Beton, Waschbeton und lärmreduziertem Gussasphalt bei 100 km/h einen bis zu 6 dB(A) geringeren PKW-Vorbeifahrtpegel auf

Die Gesamtbewertung aller optimierten Komponenten des Systems Reifen-Fahrzeug-Fahrbahn erfolg-te in Form eines Experimentes auf der B56. Als Referenz fungierte ein mit handelsüblichen Reifen und Serienradhaus ausgestattetes Fahrzeug auf einer Fahrbahnoberfläche aus Splittmastixasphalt bzw. Betondecke mit Jutetuchlängsstrich. Die Schallmessungen bei 80 km/h erzielten einen um 3 dB(A) verminderten Vorbeifahrtpegel auf einer Oberfläche aus lärmgemindertem Gussasphalt sowie einen um 7 dB(A) reduzierten Pegel auf einer Fahrbahn aus offenporigem Beton.

Die Weiterentwicklung von Fahrbahnübergängen an Brücken zielte auf die Annäherung der Schalle-missionen bei der Reifenüberrollung an die der angrenzenden Fahrbahnoberfläche ab. Es wurden vier Varianten untersucht. Die Übergänge mit aufgeschraubten, wellenförmigen Blechen brachten eine Lärmminderung bis zu 3 dB(A) gegenüber einem repräsentativen regelgeprüften Fahrbahnübergang in Lamellenbauweise. Der neu entwickelte Lamellenübergang mit fugenfüllendem Elastomerprofil zeigte bei den Messungen noch nicht die erwartete Lärmminderungswirkung.

Über diese Forschungsaktivitäten hinaus wurden in situ-Messsysteme für zwei akustische Eigenschaf-ten entwickelt, deren Erfassung bisher nur im Labor möglich war. Diese Parameter dienten u. a. der Erweiterung eines statistischen Modells ("SPERoN") zur Analyse des akustischen Verhaltens von dichten und offenporigen Fahrbahnoberflächen. Ein physikalisches Finite-Elemente-Modell zur Simu-lation von Reifen-Fahrbahn-Geräuschen befindet sich derzeit in der Entwicklung und soll bis Ende 2004 fertig gestellt sein.

Das diesem Bericht zugrunde liegende Vorhaben wurde aus Mitteln des Bundesministeriums für Bil-dung und Forschung unter dem Förderkreiskennzeichen 19 U 1055 gefördert

An diesem Schwerpunkt beteiligten sich die Bundesanstalt für Straßenwesen mit insgesamt 15 Part-nern aus Industrie, von Universitäten und Forschungsinstituten, Beratungs-Büros und Verbänden. Das Management wurde durch die Bundesanstalt für Straßenwesen wahrgenommen.

- Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach
- Clariant GmbH, Frankfurt
- Continental AG, Hannover
- Deutsche Asphalt GmbH, Neu-Isenburg
- Eurovia Services GmbH, Bottrop
- Federal Mogul - Sollinger Hütte GmbH, Uslar
- Forschungsinstitut der Zementindustrie, Düsseldorf
- Gebrüder von der Wettern GmbH, Köln
- Gütegemeinschaft Betonstraßen eV, Köln
- Heidelberger Zement AG, Blaubeuren
- Müller BBM, Planegg
- STRABAG Straßen- und Tiefbau AG (SDT), Köln
- Technische Universität Hamburg-Harburg
- Universität Hannover, Institut für Baumechanik und Numerische Mechanik
- Volkswagen AG, Wolfsburg
- Wirtgen GmbH, Windhagen
 
 

Die Verbundprojekte Leiser Straßenverkehr 2 (Leistra 2) und Reduzierte Reifen - Fahrbahn-Geräusche (Leistra 1) sind abgeschlossen. Ergebnisse siehe TIB/UB, Stichworte „Leiser Verkehr“, „Leiser Straßenverkehr“

- Gemeinsamer Schlussbericht Leiser Straßenverkehr 2
- Gemeinsamer Schlussbericht Reduzierte Reifen-Fahrbahngeräusche

Weiterführende Informationen und Links finden sich auf der BASt-Seite „Forschung gegen Straßen-verkehrslärm