FH D Fachhochschule Dsseldorf University of Applied Sciences

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences SAVE Bachelorthesis Hallmann Sound and Vibration Engineering Straßenverkehrsgeräusche ‐ Analysen mittels PAK, Bewertung und Thesen zur Minderung sowie zur Sound‐Qualität Dijana Hallmann FH Düsseldorf, 28. Februar 2013 Dijana Hallmann, Februar 2013 1

FH D SAVE Hintergrund Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences Sound and Vibration Engineering • Studie zur Wahrnehmung von Verkehrsgeräuschen an der Kompetenzplattform SAVE der FH Düsseldorf. Auftraggeber: Ministerium für Bauen, Wohnen, Stadtentwicklung und Verkehr. • Untersuchungen von psychoakustischen Gesichtspunkten mittels Hörversuch. Grundlage: Immissionsmessung an Autobahnen. Auswahl der Messorte dahingehend, dass vier paarweise Vergleiche hinsichtlich der unterschiedlichen Straßenbeläge möglich waren. Dijana Hallmann, Februar 2013 2

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences SAVE Vergleich der Asphaltpaare ‐ Übersicht Sound and Vibration Engineering Kategorie Beschreibung Km/h Asphalt Baujahr Lärmarm A 40 ‐ Mülheim ‐ Heißen 80 (100) OPA 2011 DStr. O [d. B(A)] ‐ 4 Referenz A 40 ‐ Bochum ‐ Werne 100 Guss 2004 0 Lärmarm A 40 ‐ Ausfahrt Bochum ‐ Wattenscheid 100 OPA 2011 ‐ 5 Referenz A 40 ‐ Ausfahrt Duisburg ‐ Rheinhausen 100 Guss 0 Lärmarm A 1 ‐ Rastplatz hinter Schwerte 100 OPA 1975/ 2000 2001 Referenz A 1 ‐ Gevelsberg 130 SMA 11 s 2000 ‐ 2 Lärmarm A 30 ‐ Zw. Ausfahrt Lotte ‐ AK Lotte‐ Spellhof A 30 ‐ Zw. Ausfahrt Lotte ‐ Laggenbeck keine PMA 2012 k. A. keine SMA 11 1997 ‐ 2 Referenz ‐ 5 DStr. O = Korrekturwert der RLS‐ 90 Vergleichswert bezogen auf Gussasphalt! Dijana Hallmann, Februar 2013 3

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences SAVE Aufgabenstellung Sound and Vibration Engineering • Analyse der Immissionsmessungen mittels des Prüfstand‐Akustik‐ Messsystems PAK. ‐ Vergleich der unterschiedlichen Asphaltsorten ‐ Auswertung hinsichtlich dominanter Ereignisse und Frequenzkomponenten. Ziel: Einfluss des Bodenbelags und der Verkehrszusammensetzung bestimmen! • Ausblick: Recherche allgemeiner Thesen zur Minderung von Straßenverkehrslärm Dijana Hallmann, Februar 2013 4

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences SAVE Zusammenfassung der Ergebnisse Sound and Vibration Engineering • Paarweiser Asphaltvergleich: ‐ OPA ist leiser als die analysierten Referenzasphalte, jedoch tritt erst ab 1000 Hz eine Wirkung ein. • Ereignisanalyse: ‐ Lkw: auf allen Asphaltsorten tonale Komponente unterhalb von 1000 Hz, jedoch ist bei OPA bis zu einem gewissen Grad eine Dämpfung erkennbar. ‐ Pkw: keine dominanten Frequenzen, nur breitbandig hervortretende Frequenzbereiche. Konsequenz für mögliche Lärmschutz‐Maßnahmen: Offenporige Asphaltsorten sind wirksam, allerdings können solche Maßnahmen die Lkw‐Problematik nicht ausreichend lösen! Dijana Hallmann, Februar 2013 5

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences SAVE Entstehung von Straßenverkehrsgeräuschen Sound and Vibration Engineering 3 Fahrzeugbezogene Quellgruppen: • Motoren‐ bzw. Antriebsgeräusche • Rollgeräusche • Aerodynamische Geräusche Relevanter Einfluss bei hohen Geschwindigkeiten! Quelle: http: //www. laermorama. ch/m 5_krachmacher/strassenlae rm_w. html#schallquellen, zuletzt aktualisiert am 30. 04. 2012 Dijana Hallmann, Februar 2013 • Pkw ab 130 km/h , Kleintransporter ab 80‐ 100 km/h • jedoch zeigt sich ein Einfluss beim Pkw schon bei geringeren Geschwindigkeiten in den Frequenzen zw. 350‐ 900 Hz (nicht pegelbestimmend) 6

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences Paar 1 SAVE Vergleich der Asphaltpaare – Paar 1 Sound and Vibration Engineering OPA (2011) – Guss (2004) • ähnliches Verkehrsaufkommen • unterschiedliche Spurenanzahl • Wirkung des OPA ab 1000 Hz max. 5, 1 d. B(A) leiser (3150 Hz) Differenz der Mittelungspegel: 2, 3 d. B(A) Dijana Hallmann, Februar 2013 7

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences Paar 2 SAVE Vergleich der Asphaltpaare – Paar 2 Sound and Vibration Engineering OPA (2011) – Guss (1975/2000) • unterschiedliches Verkehrsaufkommen max. 20 d. B(A) leiser (1000 Hz) Differenz der Mittelungspegel: 15, 9 d. B(A) Dijana Hallmann, Februar 2013 8

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences Paar 3 SAVE Vergleich der Asphaltpaare – Paar 3 Sound and Vibration Engineering OPA (2001) – SMA 11 s (2000) • ähnliches Verkehrsaufkommen • Wirkung des OPA ab 1000 Hz max. 7, 5 d. B(A) leiser (2000 Hz) Differenz der Mittelungspegel: 2, 4 d. B(A) Dijana Hallmann, Februar 2013 9

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences Paar 4 SAVE Vergleich der Asphaltpaare – Paar 4 Sound and Vibration Engineering PMA (2012) – SMA 11 (1997) • ähnliches Verkehrsaufkommen • geringe Differenzen zw. 1000‐ 2500 Hz max. 2, 4 d. B(A) leiser (2000 Hz) Differenz der Mittelungspegel: 1, 4 d. B(A) Dijana Hallmann, Februar 2013 10

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences SAVE Ereignisvergleich: Lkw & Pkw – Guss Sound and Vibration Engineering Pegelverlauf zweier 15 Sek. Ausschnitte: • Grüne Kurve: 3 Lkw und mehrere Pkw Anstieg bis auf 82 d. B(A) bei Lkw Vorbeifahrt • Schwarze Kurve: mehrere Pkw hintereinander Wert relativ konstant um 76 d. B(A) Dijana Hallmann, Februar 2013 11

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences SAVE Ereignisvergleich: Lkw & Pkw – Guss Sound and Vibration Engineering Frequenzspektrum zweier 15 Sek. Ausschnitte: • Abweichungen der grünen Kurve (Lkw) unterhalb von 1000 Hz keine Wirkung eines etwaigen OPA Dijana Hallmann, Februar 2013 12

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences Pkw SAVE Ereignisse: Pkw‐Vorbeifahrt – SMA 11 Sound and Vibration Engineering (t= 28‐ 38) • Hervortretende Frequenzbereiche um 1000 Hz und unterhalb von 500 Hz Annahme: Reifeneinfluss zeigt sich im Bereich um 1000 Hz Umströmungsgeräusch kann Bereich zw. 350‐ 900 Hz beeinflussen Dijana Hallmann, Februar 2013 13

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences Lkw SAVE Ereignisse: Lkw‐Vorbeifahrt – Guss Sound and Vibration Engineering (t= 7‐ 17) • Hervortretende Peaks unterhalb von 1000 Hz Annahme: Motoren‐ bzw. Antriebsgeräusche rufen tonale Komponente hervor Dijana Hallmann, Februar 2013 14

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences Lkw SAVE Ereignisse: Lkw‐Vorbeifahrt – OPA Sound and Vibration Engineering (t= 128‐ 138) • Hervortretende Peaks unterhalb von 1000 Hz Annahme: Motoren‐ bzw. Antriebsgeräusche rufen tonale Komponente hervor Dijana Hallmann, Februar 2013 15

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences Pkw Dijana Hallmann, Februar 2013 SAVE Vergleich der Ereignisse: Pkw & Lkw – OPA (Paar 2) (t= 35‐ 45) Lkw Sound and Vibration Engineering (t= 223‐ 233) 16

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences Pkw SAVE Vergleich der Ereignisse: Pkw – OPA (Paar 2) Sound and Vibration Engineering (t= 35‐ 45) • Hervortretende Frequenzbereiche unterhalb von 1000 Hz Dijana Hallmann, Februar 2013 17

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences SAVE Vergleich der Ereignisse: Lkw – OPA (Paar 2) Lkw Sound and Vibration Engineering (t= 223‐ 233) • Hervortretende Peaks unterhalb von 1000 Hz tonale Komponente Dijana Hallmann, Februar 2013 18

FH D Fachhochschule Düsseldorf University of Applied Sciences SAVE Ausblick: Minderung von Straßenverkehrslärm Sound and Vibration Engineering „Lärm ist eine Folgeerscheinung unserer Wohlstandsgesellschaft“ - Gesellschaftliches Problem mit technischen Möglichkeiten lösbar? - „Opfer‐Verursacher“‐Problematik Notwendigkeit eines „integrierten Konzepts“, das sowohl technische Lösungen als auch in ERSTER LINIE „Elemente der Verhaltensänderung und Verkehrsvermeidung“ beinhaltet! Dijana Hallmann, Februar 2013 19