Lärmschutzwand

Lärmschutzwand entlang der Autobahn A 4 in Horrem

Lärmschutzwände und Lärmschutzwälle werden benutzt, um Lärm, der von einer linienförmigen oder flächigen Schallquelle ausgeht (z. B. Straßen, Schienenwege, Fabrikanlagen), zu dämmen, so dass an einem zu schützenden Immissionsort (z. B. Wohnbebauung, Krankenhäuser) der Lärm so weit abgeschwächt wird, dass die gesetzlichen Grenzwerte eingehalten werden. Diese können durch Maßnahmen des passiven Lärmschutzes (z. B. Schallschutzfenster) ergänzt werden.

Geschichte

Die ersten Lärmschutzwände wurden Mitte des 20. Jahrhunderts in den USA wegen des aufkommenden Kraftverkehrs gebaut. In den späten 1960er Jahren wurde begonnen, die akustischen Phänomene in Zusammenhang mit den Schallschutzwänden mittels mathematischer Methoden zu beschreiben und so die Effektivität zu ermitteln. Dies ermöglichte die bessere Planung neuer Projekte.

Mit dem Noise Pollution and Abatement Act wurde im Jahre 1972 ein Reglement geschaffen, das den Bau von Schallschutzmaßnahmen verlangte, um Personen zu schützen.

Um die Bevölkerung vor Lärmimissionen zu schützen, sind aufgrund des Bundes-Immissionsschutzgesetzes bei Überschreitung der gesetzlichen Richtwerte Lärmschutzmaßnahmen erforderlich, wenn die Schallquelle zu stark ist. Betroffene Anwohner können bei ihrer Gemeinde entsprechende Gutachten oder Geräuschemissionsprognosen einfordern.

Häufig werden Lärmschutzwände an Bahnstrecken installiert. Im Jahr 2007 wurden im Bereich der Deutschen Bahn insgesamt 35 km Schallschutzwände errichtet.[1]

Zum Schallschutz an Bahnstrecken sind Niedrigschallschutzwände eine neuere Innovation. Aufgrund ihrer Wirkweise sind niedrige, weniger als 50 cm hohe Wände, die direkt neben den Gleisen montiert sind, ebenso effektiv wie hohe, weiter entfernte, traditionelle Wände. Möglich wird ein solcher Lärmschutz, weil der Großteil an Lärm im Bahnverkehr von den Rädern verursacht wird (Vibrationen, Kurvenquietschen etc.).[2]

Wirkungsweise von Lärmschutzwänden und -wällen

Lärmschutzwände haben eine lärmabschirmende Wirkung, d.h. sie verhindern teilweise die Ausbreitung des Schalls. Auf diese Weise lassen sich Lärmminderungen von bis zu 20 dB(A) erreichen.[3] Die Wirksamkeit einer Lärmschutzwand als Schallschirm hängt von folgenden Faktoren ab:

  • Höhe der Lärmschutzwand
  • akustische Konzeption der Lärmschutzwand
  • Abstand von der Lärmquelle (Emissionsort)
  • Abstand vom Immissionsort
  • Höhe des Immissionsortes
  • Frequenzspektrum des Schalls
  • Krümmung der Wand[4]

Des Weiteren beeinflussen noch folgende Faktoren die Dämmwirkung:

  • Reflexionen an gegenüberliegenden Gebäuden oder einer gegenüberliegenden Lärmschutzwand können die Lärmdämmung vermindern. Der reflektierte Schall trifft unter einem flacheren Winkel auf die Wand- bzw. Dammkrone, so dass der Dämmeffekt durch Schallstreuung nicht mehr so groß wird. Außerdem addiert sich der reflektierte Schall zum Direktschall.
  • Reflexionen am Boden können die Dämmwirkung vermindern. Am Immissionsort wird der Schallpegel nicht nur durch den Direktschall über die Wand- bzw. Dammkrone beeinflusst, sondern auch durch Bodenwellen, die z. B. an der Oberfläche entlanglaufen. Ist der Boden schallhart (z. B. Asphalt), kann sich die Bodenwelle gut ausbreiten und den Pegel erhöhen. Ist der Boden schallabsorbierend (z. B. Waldboden) können sich kaum Bodenwellen ausbreiten; der Pegel kann hierdurch geringer werden.
  • Wetterbedingungen (Wind, Temperaturschichtung) können die Schallwellen nach oben oder nach unten hin brechen.
  • Der Schallweg zwischen Quelle und Empfänger um das Hindernis herum ist länger als der direkte Weg, da die Schallwellen einen Umweg über die Wand- bzw. Dammkrone nehmen müssen. Damit kommt es zu einer Pegelreduzierung aufgrund des Abstandsgesetzes.
  • Beugungseffekte an der Oberkante mindern die Effektivität. Die Schallwellen, die auf die Wand- bzw. Dammkrone treffen, werden an dieser gebeugt. Hierdurch erreicht der Schall teilweise auch Immissionsorte, die hinter der Wand verborgen sind. Die Immission, die nach dem Queren der Krone einen Empfänger erreicht, hängt hierbei von dem Winkel ab, um den der Schall hierzu abgelenkt wird. Der Beugungswinkel ist frequenzabhängig und ist umso geringer, je höher die Frequenz ist. Ein einfaches Modell zur Berücksichtigung dieser Effekte wurde 1968 von Meakawa präsentiert (→ siehe Schallschatten).

Varianten

Schallschutzwände werden in einer Vielzahl von Materialien und Formen hergestellt. Für eine gute Wirkweise sind schallabsorbierende Materialien von Vorteil, da diese den reflektierten und durchdringenden Schall besonders reduzieren. Dies sind besonders poröse Materialien, etwa aus Kunststoff.

Entscheidend ist auch die Haltbarkeit. Die Materialien sollten eine hohe Lebensdauer aufweisen und der Witterung widerstehen. Bei Anwendungen im Bahnbereich ist auch zu berücksichtigen, dass durch vorbeifahrende Hochgeschwindigkeitszüge große Druckunterschiede entstehen können.[5]

Die verschiedenen Form und Bauweise haben vor allem ästhetische Gründe. Besondere Krümmungen oder spezielle Oberkantenformen können aber auch massiv zur Effizienzsteigerung beitragen.

Verschiedene Bauweisen mit Materialien sind:

  • Beton-Mauern werden vor allem wegen ihrer großen Lebensdauer verwendet.
  • Metalle wie Stahl und Aluminium finden häufig Anwendung.
  • Holz hat eine viel geringere Haltbarkeit, es gilt jedoch als besser in die Landschaft eingliederbar.
  • Glas wird primär aus ästhetischen Gründen eingesetzt. Fenster in der Wand sollen die Monotonie auch für den Autofahrer brechen.
  • Gabionen finden immer mehr Anwendungen im Lärmschutz.
  • Kunststoff wie PVC oder poröse Materialien werden wegen ihrer guten schallisolierenden Eigenschaften eingesetzt.
  • Lärmschutzwälle können direkt mit dem Aushub beim Straßenbau gebaut werden und sie lassen sich mit Bepflanzung gut in die Landschaft einfügen. Ihre Effektivität (Schallpegelreduktion zu Höhe) ist jedoch in der Regel geringer als bei Mauern und der Platzbedarf ist enorm.[3]

Sound Screen Improvers

Bei Sound Screen Improvers (SSI) handelt es sich um Vorrichtungen, mit denen versucht wird, den Wirkungsgrad von Schallschutzwänden zu erhöhen. Im Allgemeinen sind das zylinder- oder prismafömige Objekte, die an der Oberkante der Wand befestigt sind. Aufgrund der Verwendung von absorbierenden Materialien und ihrer abgerundeten Form (im Gegensatz zur scharfen Kante) werden Beugungseffekte reduziert und so ein größerer Raum hinter der Wand vor Schallwellen geschützt. Messungen der ÖBB auf einer Teststrecke ergaben Senkungen des Schallpegels von 1,5 dB(A) bis 5,5 dB(A) gegenüber dem Ursprungszustand.[6]

Einzelnachweise

  1. Schallschuz: Lärmsanierung weiter auf konstant hohem Niveau. In: DB Welt, Ausgabe März 2008, S. 10
  2. Hohnecker, E.: Funktionsintegrierte Funktionsintegrierte Schallschutzmaßnahmen Schallschutzmaßnahmen am Schienenfahrweg, http://eisenbahn.ise.kit.edu
  3. 3,0 3,1 Stadt Leipzig: Maßnahmen zur Minderung der Lärmimmission
  4. ORF.at: Gekrümmte Lärmschutzwände sind effektiver, 28. August 2007
  5. Hofmeister, B.: Lärmschutzwände an Hochgeschwindigkeitsstrecken der Bahn – eine Herausforderung für den Leichtbau, S.2 ff.
  6. ÖBB Infrastruktur Bau: Themenblatt Lärmschutzlösungen, März 2009; oebb.at

Weblinks

 Commons: Lärmschutzwand – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Vorlage:Commonscat/WikiData/Difference

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