{"id":15273,"date":"2022-05-27T17:30:32","date_gmt":"2022-05-27T15:30:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.fachbau.ch\/?p=15273"},"modified":"2022-05-27T17:30:32","modified_gmt":"2022-05-27T15:30:32","slug":"leise-geleise","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fachbau.ch\/de\/der-bauingenieur\/2022-05-27\/leise-geleise\/","title":{"rendered":"Leise Geleise"},"content":{"rendered":"<figure id=\"attachment_15274\" aria-describedby=\"caption-attachment-15274\" style=\"width: 680px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-15274\" src=\"https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/05\/empa_intelligentbauen.ch_-680x511.png\" alt=\"\" width=\"680\" height=\"511\" srcset=\"https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/05\/empa_intelligentbauen.ch_-680x511.png 680w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/05\/empa_intelligentbauen.ch_-768x577.png 768w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/05\/empa_intelligentbauen.ch_-16x12.png 16w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/05\/empa_intelligentbauen.ch_-375x282.png 375w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/05\/empa_intelligentbauen.ch_-466x350.png 466w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2022\/05\/empa_intelligentbauen.ch_.png 925w\" sizes=\"auto, (max-width: 680px) 100vw, 680px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-15274\" class=\"wp-caption-text\"><br \/>Die grauen, elastischen Rail Pads sch\u00fctzen die Schwellen vor hohen Belastungen. (Bild Empa)<\/figcaption><\/figure>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Bahnl\u00e4rm ist ungesund. Zwar wurden bereits hunderte Millionen Franken in L\u00e4rmschutzw\u00e4nde investiert, in leisere Bremssysteme und andere Massnahmen, um bis 2025 mindestens 80 Prozent der Schweizer Bev\u00f6lkerung vor Emissionen zu sch\u00fctzen \u2013 doch weil der Bahnverkehr weiter zunehmen wird, bleibt viel zu tun. Um die Belastung weiter zu mindern, setzen Forschende der Empa und der Hochschule f\u00fcr Wirtschaft und Ingenieurwissenschaften des Kantons Waadt unter Federf\u00fchrung der ETH Lausanne auf einen unauff\u00e4lligen Bestandteil des Schienensystems: \u00abRail Pads\u00bb aus elastischem Kunststoff, die zwischen Schienen und Betonschwellen stecken. Sie dienen dazu, den hochbelasteten Fahrweg aus verdichtetem Schotter und Betonschwellen zu schonen, indem sie den Schienen minimale Bewegungen erlauben \u2013 wie bei einer Gitarrensaite, die an mehreren Stellen zugleich auf das Griffbrett gedr\u00fcckt wird. Doch gerade diese Schwingungsfreiheit l\u00e4sst die Schiene st\u00e4rker \u00abklingen\u00bb \u2013 und dieser L\u00e4rm ist bei h\u00e4ufigen Geschwindigkeiten zwischen 60 und 160 km\/h der entscheidende Faktor.<\/p>\n<p><span style=\"font-size: 14pt;\"><b>Ein massgeschneiderter Verbundwerkstoff<\/b><\/span><\/p>\n<p>Rail Pads bestehen in der Schweiz meist aus dem harten Kunststoff Ethylenvinylacetat (EVA). Zwar w\u00fcrde ein weicheres Material den Fahrweg noch besser schonen \u2013 aber zum Preis einer h\u00f6heren L\u00e4rmbelastung. Eine Zwickm\u00fchle also, die das Team im Auftrag des Bundesamtes f\u00fcr Umwelt (BAFU) mit einem Verbundmaterial l\u00f6sen will. Die Idee: harte Schale, weicher Kern. Genauer: eine H\u00fclle aus EVA und ein Kern aus dem weichen Werkstoff Polyisobutylen (PIB), dessen D\u00e4mpfung pr\u00e4zise auf den Frequenzbereich von etwa 200 bis 2&#8217;000 Hertz abgestimmt ist, in dem die Schwingungen besonders ger\u00e4uschintensiv sind.<br \/>\nNeuland also. Deshalb entwarfen die Fachleute Dutzende Varianten: Sandwich-Strukturen aus flachen Schichten \u2013 mit und ohne \u00abDeckel\u00bb aus EVA. Zick-zack-geformte PIB-F\u00fcllungen, Oberfl\u00e4chen mit Einschnitten und allerlei mehr. Doch um im Labor zu erkunden, wie sich welche Bauart auswirkt, waren aufw\u00e4ndige Vorarbeiten n\u00f6tig.<br \/>\nDas komplexe Zusammenspiel zwischen Schienen, Schwellen und Schotter simulierte eine \u00abDrei-Schwellen-Einheitszelle\u00bb: ein St\u00fcckchen Fahrweg, knapp zwei Meter lang, versehen mit einem \u00abShaker\u00bb, der definierte Frequenzen erzeugt, und einer Sonde, die die Schallintensit\u00e4t misst. Diese Messzelle bildet zwar nicht das reale Verhalten eine Bahnstrecke ab, erlaubt aber pr\u00e4zise Vergleiche unter unterschiedlichen Bedingungen.<br \/>\nZugleich entwickelten Forscher um Bart van Damme von der Empa-Abteilung \u00abAkustik \/ L\u00e4rmminderung\u00bb eine Simulation des Systems mittels Finite-Elemente-Methoden, die mit den Resultaten der Experimente gut \u00fcbereinstimmte: die Basis, um das Verhalten schliesslich auf eine l\u00e4ngere Bahnstrecke hochzurechnen. Mit diesem Handwerkszeug nahmen die Forschenden ihre Rail-Pad-Designs unter die Lupe. Resultate: Um das Gleisbett zu schonen und zugleich L\u00e4rm zu mindern, waren Sandwich-Strukturen, die sich dank Einkerbungen leicht biegen lassen, ungeeignet, so van Damme. Auch die zick-zack-geformte F\u00fcllung aus PIB brachte keine Vorteile. Als beste L\u00f6sung erwies sich ein PIB-Anteil von \u00fcber 50 Prozent, eingelegt in eine \u00abSchale\u00bb aus dem h\u00e4rteren EVA-Kunststoff.<\/p>\n<p><span style=\"font-size: 14pt;\"><b>Vor Tests auf realen Bahnstrecken<\/b><\/span><\/p>\n<p>Eine einfache Struktur also \u2013 mit Vorteilen f\u00fcr Tests, die ab kommendem M\u00e4rz auf einer Bahnstrecke in Nottwil stattfinden werden. \u00abDiese Rail Pads lassen sich leicht herstellen. Auf der 100 Meter langen Strecke werden wir fast 400 St\u00fcck brauchen\u00bb, sagt van Damme \u2013 deshalb ist ein Unternehmen an Bord, das die Herstellung der bereits patentierten Bauteile \u00fcbernimmt.Mit Messungen von L\u00e4rm, Vibrationen, Verformungen und anderen Kenndaten wird sich zeigen, wie sich die Rail Pads schlagen. \u00abWir hoffen, dass sie h\u00f6rbar weniger L\u00e4rm verursachen und gleichzeitig den Schotter besser sch\u00fctzen als die herk\u00f6mmlichen harten Zwischenlagen\u00bb, so van Damme.Im Forscherteam herrscht jedenfalls Optimismus. \u00abDie im Projekt entwickelten Modelle erlauben eine gezielte Optimierung der teilweise widerspr\u00fcchlichen Anforderungen\u00bb, sagt Empa-Abteilungsleiter Jean-Marc Wunderli. Und: \u00abDa f\u00fcr die Herstellung der Zwischenlagen keine nennenswerten Mehrkosten erwartet werden, erhoffe ich mir einen grossfl\u00e4chigen Einsatz und damit einen bedeutenden Beitrag zur Reduktion des Bahnl\u00e4rms.\u00bb<\/p>\n<p><strong><a href=\"http:\/\/www.empa.ch\">www.empa.ch<\/a><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>&nbsp; Bahnl\u00e4rm ist ungesund. Zwar wurden bereits hunderte Millionen Franken in L\u00e4rmschutzw\u00e4nde investiert, in leisere Bremssysteme und andere Massnahmen, um bis 2025 mindestens 80 Prozent der Schweizer Bev\u00f6lkerung vor Emissionen zu sch\u00fctzen \u2013 doch weil der Bahnverkehr weiter zunehmen wird, bleibt viel zu tun. 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