Eisenbahn-Stahlbrücken

Doppelte Lärmbelastung bei Stahlbrücken

Stahlbrücken sind Lautsprecher

Im üblichen Geschwindigkeitsbereich setzt sich das Bahngeräusch aus den Anteilen von Rad und Schiene zusammen. Liegt das Gleis jedoch auf einer Stahlbrücke, kommt zusätzlich der Brückenkörper als Schallquelle hinzu. Befinden sich in der Nähe der Brücke Gebiete zum Arbeiten, Wohnen, Lernen oder für die Freizeitnutzung kann schnell ein stark störender Lärm-Hotspot entstehen. Punktuelle, effiziente Maßnahmen sind hier gefragt – idealerweise, ohne das gesamte Brückenbauwerk ersetzen zu müssen.

Problem: „Brückendröhnen“

Fährt ein Zug über eine Stahlbrücke, bildet sich eine weitere Schallquelle, die als „Brückendröhnen“ wahrgenommen wird. Abhängig von der Zugart, -geschwindigkeit und Brückenkonstruktion ergibt sich dieser, im Gegensatz zum übrigen Rollgeräusch, sehr tieffrequente Schall. In diesen Frequenzbereichen führt er oft zu einer Verdoppelung der Lärmemission und wird daher als sehr störend empfunden.

Tieffrequente Schwingungen stoppen

Bei Eisenbahnbrücken wird die akustische Verbesserung auch „Entdröhnung“ genannt. Hier können Schrey & Veit Brückenabsorber VICON SYSA eine wichtige Hilfe sein. Die Kombination verschiedener Metallzungen, strukturdynamisch abgestimmt auf die Brücke, wird an den Längs- und Querträgern montiert. Gerät die Brückenstruktur in Schwingungen, werden auch die Metallzungen angeregt, die eine Gegenkraft ausbilden und so die Brückenstruktur bedämpfen.

Brückenschall um 3 – 6 dB reduziert

Messungen an 15 Brücken mit Schrey & Veit Brückenabsorbern VICON SYSA ergaben eine durchschnittliche Reduzierung des Schalldruckpegels (unbewertet) von 3 – 6 dB. Da diese Brücken konstruktiv unterschiedlich sind, konnten wichtige Einflussparameter bestimmt werden. Für neue Projekte ist diese Erfahrung sehr hilfreich.

Schallemissionen einer typischen Eisenbahn-Stahlbrücke

Das Prinzip der Schallemission bei Eisenbahn-Stahlbrücken zeigt die folgende Abbildung. Grundsätzlich erfolgt die Anregung über das Gleis, wird dann durch die Schwellen in den Brückenkörper weitergeleitet und schließlich durch alle größeren Blechfelder als Luftschall abgestrahlt.

Abstimmung der Absorber

Eine erfolgreiche Lärmreduzierung bei Eisenbahnstahlbrücken kann nur gelingen, wenn die Maßnahme genau auf das Schwingverhalten der jeweiligen Brücke abgestimmt ist. In einem ersten Schritt muss daher die Brückenschwingung näher beschrieben werden. Bedingt durch die zahlreichen Einflussparameter, liefert eine Luftschall- und Schwingungsmessung vor Ort sichere Ergebnisse. Dabei wird gleichzeitig auch die ‚akustische Umgebung‘ der Brücke berücksichtigt. Dieses Verfahren kann an existierende nationale Vorgaben zur Durchführung der Messung und Analyse angepasst werden.

Mit den Analyseergebnissen kann der Schrey & Veit Brückenabsorber VICON SYSA optimal eingestellt werden. Gleichzeitig liegt eine sichere Datenbasis für eine Bewertung der Maßnahme vor, die mit einer Nach-Messung durchgeführt werden kann.

Keine Fahrplanstörung bei Messung und Einbau

In den allermeisten Fällen können Brückenabsorber VICON SYSA ohne Unterbrechung des Zugverkehrs eingebaut werden. Für die Messung und den Einbau muss lediglich eine kleine Fläche unterhalb der Brücke gesperrt werden. Je nach Zugfrequenz und Größe der Brücke beträgt die Sperrdauer zwei (Messung) bzw. zwei bis sechs Tage (Einbau).

Unterstützende Maßnahmen

Oft kann das Brückendröhnens noch weiter reduziert werden, wenn weitere Maßnahmen umgesetzt werden. So können die Schienen von den Schwellen durch spezielle, schwingungsdämpfende Zwischenlagen entkoppelt werden. Die Brückenstruktur wird so weniger stark angeregt. Hier, wie auch zum Teil bei unveränderten Brücken, stellt  dann die Schiene eine relevante Schallquelle dar. Eine effiziente Verbesserung kann dann durch den Einbau von Schienenstegdämpfern erreicht werden.

Anrechnung der Lärmminderung

Lärmminderung an Eisenbahnbrücken ist eine relativ individuelle Maßnahme. Trozdem gibt es diverse Ansätze, den Nutzen einheitlich zu bewerten, um ihn in der Lärmprognose und -management rechnerisch ansetzen zu können. Auch die Vergleichbarkeit mit alternativen Maßnahmen könnte so objektiviert werden. Bis heute ist dieser Prozess jedoch nicht abgeschlossen. Schrey & Veit steht hier gern mit der langjährigen Erfahrung zur Verfügung um die Verfahren weiter zu entwickeln.

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