Indoor-In-situ-Messungen an Lärmschutzwänden: Fraunhofer IBP entwickelt eine umgebungsunabhängige Entwicklungsplattform für den akustischen Leistungsnachweis von Lärmschutzwänden

Verkehrslärm wirksam reduzieren: Warum Lärmschutzwände immer wichtiger werden

Straßen- und Schienenverkehr zählen zu den dominierenden Quellen beim Umgebungslärm. Lärmschutzwände leisten einen wesentlichen Beitrag, um Anwohnerinnen und Anwohner vor gesundheitlich belastendem Verkehrslärm zu schützen. Damit diese Systeme ihre Schutzwirkung zuverlässig erfüllen, müssen ihre akustischen Eigenschaften präzise bestimmt und nachgewiesen werden.

Maßgeblich sind der Reflexionsindex für den reflektierten Schall und der Schalldämmindex für die abschirmende Wirkung. Beide Kennwerte sind für Produktentwicklung, Ausschreibung, Zulassung und Qualitätssicherung relevant.

Messungen im Freiland sind praxisnah, aber von Wetter, Verkehr, Sicherheitsanforderungen und weiteren Umgebungsbedingungen abhängig. Das erhöht Aufwand und Kosten und erschwert die Vergleichbarkeit.

Ziel des Projekts: Realitätsnahe Messungen unter kontrollierten Bedingungen

Gemeinsam mit ROCKWOOL und SafeRoad erprobt das Fraunhofer IBP eine umgebungsunabhängige Entwicklungsplattform für Indoor-In-situ-Messungen an Lärmschutzwänden.

Der Forschungsansatz verbindet normbasierte In-situ-Messungen mit den kontrollierten Bedingungen eines Akustiklabors. Dafür werden großformatige Lärmschutzwandelemente in ein Akustiklabor (akustischer Halbfreifeldraum, L × B × H = 25 × 20 × 6 m) integriert und nach dem Vorbild normgerechter In-situ-Messungen untersucht. Grundlage bilden die europäischen Prüfverfahren nach EN 1793-5 und EN 1793-6 zur Bestimmung des Reflexions- und Schalldämmindexes von Lärmschutzwänden.

 

Ziel ist es, Messungen zu ermöglichen, die:

  • realitätsnahe Ergebnisse liefern,
  • unabhängig von Wetter und Verkehr durchgeführt werden können,
  • schnell und präzise wiederholbar sind,
  • einen direkten Vergleich verschiedener Lärmschutzsysteme ermöglichen,
  • Entwicklungs- und Innovationsprozesse beschleunigen,
  • Grundlage für validierende In-Situ Messungen der baugleichen Lärmschutzwände am Einsatzort sind, sowie
  • die Qualitätssicherung unterstützen.

Im Projekt werden insgesamt 13 unterschiedliche Aufbauvarianten untersucht. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, neue Standards für die Prüfung und Bewertung von Lärmschutzwänden zu etablieren.

 

Projektbeschreibung

Die akustische Leistungsfähigkeit von Lärmschutzwänden wird heute häufig mit dem sogenannten Adrienne-Verfahren bestimmt, einem europaweit etablierten Messverfahren zur Ermittlung des Reflexions- und Schalldämmindexes. Dabei werden Schallimpulse an der Lärmschutzwand gemessen und mit Referenzmessungen verglichen, um zu bestimmen, wie viel Schall reflektiert, absorbiert oder durch die Konstruktion übertragen wird. Das Verfahren bildet die Grundlage wichtiger europäischer Normen für den Leistungsnachweis von Lärmschutzwänden.

Bislang wird das Adrienne-Verfahren überwiegend an realen Straßen oder Schienenwegen eingesetzt. Solche In-situ-Messungen liefern zwar praxisnahe Ergebnisse, sind jedoch mit erheblichem Aufwand verbunden. Wetterbedingungen, Verkehrssituationen, Sicherheitsanforderungen, eingeschränkte Messzeiten und wechselnde Umgebungsbedingungen beeinflussen die Durchführung und können die Vergleichbarkeit der Ergebnisse erschweren. Dazu kommen hohe Logistikkosten oder es werden Straßensperrungen notwendig.

Hier setzt das Entwicklungsprojekt an: Das Fraunhofer IBP überträgt das Adrienne-Verfahren erstmals systematisch aus der realen Infrastrukturumgebung in eine kontrollierte Laborumgebung. Dabei werden dieselbe Messgeometrie, identische Schallquellen und Mikrofonpositionen verwendet wie bei Messungen an bestehenden Lärmschutzwänden im Freiland. Ziel ist es, die Praxisnähe des Verfahrens zu erhalten und gleichzeitig die Vorteile eines Labors zu nutzen.

Dadurch entsteht eine Forschungsplattform, auf der großformatige Lärmschutzwände unter reproduzierbaren Bedingungen untersucht werden können. Dies ermöglicht eine belastbare Vergleichbarkeit unterschiedlicher Konstruktionen und schafft neue Möglichkeiten für Forschung, Entwicklung und Qualitätssicherung. Langfristig soll so eine belastbare Datengrundlage für die Weiterentwicklung von Prüfverfahren und die Bewertung von Lärmschutzmaßnahmen im Verkehrswesen entstehen.

Die Partner

Fraunhofer IBP

Das Fraunhofer IBP verantwortet die wissenschaftliche Konzeption, Durchführung und Auswertung der Messungen. Die Forschenden entwickeln die Prüfmethodik weiter, untersuchen die Vergleichbarkeit von Labor- und Freilandmessungen und schaffen die wissenschaftliche Grundlage für zukünftige Anwendungen in Entwicklung, Qualitätssicherung und Normung. 

ROCKWOOL

ROCKWOOL bringt seine Expertise zu schallabsorbierender Mineralwolle und deren Anwendung in Lärmschutzsystemen in das Projekt ein. ROCKWOOL Core Solutions liefert europaweit Steinwolle für Lärmschutzwände in verschiedensten Ausführungen und bringt Expertise zu schallabsorbierender Mineralwolle und deren Anwendungen ein. Core Solution verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Entwicklung und Optimierung von Lärmschutzkomponenten.

Saferoad Noise Protection

Saferoad Noise Protection ist ein europäischer Anbieter von Lärmschutzsystemen für Straßen-, Schienen- und Infrastrukturprojekte. Im Projekt stellt das Unternehmen die großformatigen Lärmschutzwandmodule bereit und unterstützt die Untersuchung verschiedener Systemvarianten. Die Ergebnisse liefern wichtige Erkenntnisse für die Weiterentwicklung und Bewertung moderner Lärmschutzlösungen.