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Entwurf einer Lärmschutzwand - Zeitschrift Brueckenbau

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Sonderausgabe 2012<br />

Dokumentation des Ideenwettbewerbs<br />

<strong>Entwurf</strong> <strong>einer</strong> <strong>Lärmschutzwand</strong><br />

mit<br />

Schallschutzelemente aus Glas an Eisenbahnstrecken<br />

Schallschutz mit biegeweichem System<br />

Produkte und Projekte<br />

www.verlagsgruppewiederspahn.de<br />

Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU<br />

ISSN 1867-643X<br />

1


EDITORIAL<br />

Zu Anlass und Ausrichtung »unseres« Ideenwettbewerbs<br />

Vorschläge für (qualitätvollere) Lärmschutzwände<br />

von Michael Wiederspahn<br />

Dipl.-Ing. Michael Wiederspahn<br />

Was hat uns als Verlagsgruppe eigentlich<br />

veranlasst, einen Ideenwettbewerb<br />

auszuloben? Was zunächst vielleicht ein<br />

bisschen überraschend erscheinen mag,<br />

enträtselt sich bei genauerer Betrachtung<br />

aber beinahe unweigerlich: Theorie und<br />

Praxis in ebenso ansprechender wie<br />

anspruchsvoller Form miteinander zu<br />

verbinden, gehört zu unserem Selbstverständnis<br />

und bestimmt derart unser<br />

gesamtes Tätigkeitsspektrum. Im Rahmen<br />

der von uns herausgegebenen Architektur-<br />

und Baufachpublikationen beschäftigen<br />

wir uns daher schon von jeher mit<br />

den unterschiedlichsten Aspekten des<br />

Planens und Bauens, debattieren und<br />

dokumentieren wir immer wieder<br />

Arbeiten und Aussagen, die komplexe<br />

Sachverhalte beleuchten, neue Erkenntnisse<br />

enthüllen und wegweisende Entwicklungen<br />

anstoßen. Hohe Qualitätsstandards<br />

für unsere ge- und bebaute<br />

Umwelt zu fordern und zu fördern,<br />

empfinden wir also geradezu als<br />

Aufgabe und Verpflichtung, als unseren<br />

Teil der Verantwortung gegenüber<br />

Natur und Gesellschaft. Und das bedeutet<br />

für uns fast zwangsläufig, Fragen<br />

des Ingenieurbaus, der Konzeption<br />

und Konstruktion von Brücken einen<br />

besonderen Stellenwert einzuräumen,<br />

prägen die Werke des, wie es im Englischen<br />

so treffend heißt, Structural<br />

Design doch mehr als manch andere die<br />

Landschaft, gelten sie nicht selten als<br />

Wahrzeichen <strong>einer</strong> Stadt oder Region,<br />

eines Quartiers oder Streckenabschnitts.<br />

Ihre exponierte Rolle ist überdies ein<br />

Grund, weshalb wir 2009 die <strong>Zeitschrift</strong><br />

BRÜCKENBAU ins Leben gerufen haben<br />

und bereits seit Mitte der 1990er Jahre<br />

Symposien und Exkursionen initiieren<br />

und organisieren, wie zum Beispiel<br />

die Tagungen in Leipzig. Am 19. und<br />

20. Februar 2013 zum inzwischen<br />

13. Mal stattfindend, dienen sie der<br />

vertieften Informations- und Wissensvermittlung<br />

wie dem direkten Austausch<br />

von Erfahrungen und Meinungen, bieten<br />

sie letztlich allen Beteiligten ein Forum<br />

für intensive Erörterungen.<br />

Was liegt demnach näher, als eine der<br />

wohl wichtigsten Veranstaltungen für<br />

Brückenbauexperten und deren Periodikum<br />

um eine zusätzliche Komponente<br />

zu bereichern, quasi den Schritt von<br />

der exemplarischen Anschauung zur<br />

repräsentativen Anwendung zu vollziehen?<br />

Die Ausschreibung eines solchen<br />

Wettbewerbs verstehen wir folglich<br />

als konsequente Fortsetzung unserer<br />

bisherigen Aktivitäten, als logische<br />

Ergänzung und Abrundung eines<br />

Engagements, das sich dem Diskurs<br />

wie der Baukultur aus Überzeugung<br />

widmet.<br />

Warum haben wir jedoch jenes Thema<br />

gewählt, uns ausgerechnet für den<br />

»<strong>Entwurf</strong> <strong>einer</strong> <strong>Lärmschutzwand</strong>«<br />

entschieden? Die Erklärung ist relativ<br />

einfach: Lärmschutzwände genießen<br />

bislang eher wenig Aufmerksamkeit,<br />

werden gemeinhin nur unter Berücksichtigung<br />

der Faktoren Gebrauchstauglichkeit,<br />

Dauerhaftigkeit und Wirtschaftlichkeit<br />

projektiert wie realisiert und ähneln<br />

insofern den sogenannten Verkehrszeichenbrücken.<br />

Und so haben wir uns<br />

zehn Jahre nach Ausrichtung des Ideenwettbewerbs<br />

»Verkehrszeichenbrücken«<br />

zur Durchführung eines zweiten entschlossen,<br />

und zwar mit dem gleichen<br />

bzw. einem gleichgelagerten Ziel. Das<br />

heißt, wir wollten und wollen dazu auffordern,<br />

erheblich intensiver über ein<br />

Ingenieurbauwerk nachzudenken, das<br />

ob s<strong>einer</strong> unabdingbaren Funktion wie<br />

der Häufigkeit seines Auftretens das Bild<br />

der meisten Autobahnen, vieler Bundesstraßen<br />

und zahlloser Eisenbahnstrecken<br />

stark beeinflusst. Dass Lärmschutzwände<br />

in Struktur und Gestalt durchaus zu<br />

verbessern wären, lässt sich ja kaum zu<br />

bestreiten und veranschaulichen die<br />

eingereichten Entwürfe zudem mit<br />

Nachdruck. Als äußerst niveauvolle<br />

Anregungen erfüllen sie mannigfaltige<br />

Kriterien, decken sie eine breite Palette<br />

von Lösungen ab und sorgen damit für<br />

zweifelsfrei notwendige Perspektiven,<br />

um künftig ästhetisch, technisch und<br />

ökonomisch überzeugendere Alternativen<br />

verwirklichen zu können. Das<br />

Resultat des Wettbewerbs, in der hier<br />

nun veröffentlichten Dokumentation<br />

zusammengefasst, soll und wird die<br />

erwünschte Diskussion sicherlich<br />

beflügeln und sich, wie wir hoffen,<br />

irgendwann in ganz praktischen<br />

Maßnahmen niederschlagen.<br />

Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU<br />

3


Bau von<br />

Symposium<br />

Lärmschutzwänden<br />

Die<br />

VERLAGSGRUPPE WIEDERSPAHN<br />

mit MixedMedia Konzepts<br />

lädt (voraussichtlich) im Mai 2013<br />

zum ersten Symposium<br />

Bau von Lärmschutzwänden<br />

ein.<br />

Nicht nur die Gestaltung, sondern auch<br />

die unterschiedlichsten Einsatzgebiete,<br />

Materialien und Techniken werden hier<br />

thematisiert und von namhaften Experten<br />

vorgestellt.<br />

Unterlagen, d. h., Programm, Referentenverzeichnis<br />

und Anmeldekonditionen stehen demnächst online<br />

unter www.mixedmedia-konzepts.de zur Verfügung.<br />

V E R L A G S G R U P P E<br />

W I E D E R S P A H N<br />

mit MixedMedia Konzepts<br />

Biebricher Allee 11 b | 65187 Wiesbaden | Tel.: 0611/98 12 920 | Fax: 0611/80 12 52 |<br />

kontakt@verlagsgruppewiederspahn.de | www.verlagsgruppewiederspahn.de | www.mixedmedia-konzepts.de


INHALT<br />

Editorial<br />

3 Vorschläge für (qualitätvollere) Lärmschutzwände<br />

Michael Wiederspahn<br />

Lärmschutz<br />

6 Ideenwettbewerb »<strong>Entwurf</strong> <strong>einer</strong> <strong>Lärmschutzwand</strong>«<br />

Michael Wiederspahn<br />

16 Schallschutzelemente aus Glas an Eisenbahnstrecken<br />

Ömer Bucak, Heinrich Ehard, Markus Feldmann,<br />

Benno Hoffmeister, Katharina Langosch, Frank Kemper,<br />

Ingbert Mangerig, Paschraphon Ampunant<br />

22 Schallschutz mit biegeweichem System<br />

Ralf Jurkewitz<br />

26 Produkte und Projekte<br />

33 Branchenkompass<br />

35 Impressum<br />

Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU<br />

5


LÄRMSCHUTZ<br />

Anlass, Verfahrensablauf, Juryentscheidung und Preisträger<br />

Ideenwettbewerb »<strong>Entwurf</strong> <strong>einer</strong> <strong>Lärmschutzwand</strong>«<br />

von Michael Wiederspahn<br />

Obwohl Lärmschutzwände an<br />

den meisten Autobahnen, Bundesstraßen<br />

und Eisenbahnstrecken zu<br />

finden sind, zählen sie, ähnlich wie<br />

die sogenannten Verkehrszeichenbrücken,<br />

zu jenen Bauwerken, die<br />

vor allem in puncto Struktur und<br />

Gestalt nur selten zu überzeugen<br />

vermögen: Grund genug für uns,<br />

die Verlagsgruppe Wiederspahn,<br />

zehn Jahre nach der Durchführung<br />

des Ideenwettbewerbs »Verkehrszeichenbrücken«<br />

einen zweiten,<br />

diesmal zum Thema »<strong>Entwurf</strong> <strong>einer</strong><br />

<strong>Lärmschutzwand</strong>« auszuloben –<br />

und das entsprechende Resultat<br />

nachfolgend umfassend zu dokumentieren.<br />

1 Anlass und Auslober<br />

Lärmschutzwände prägen vielerorts<br />

maßgeblich das Erscheinungsbild<br />

des Stadt- oder Landschaftsraums und<br />

dessen Wahrnehmung »beiderseits«<br />

des Verkehrsweges. Während aber für<br />

andere exponierte Ingenieurbauwerke,<br />

wie zum Beispiel große Straßen- und<br />

Bahnbrücken, nicht selten Wettbewerbe<br />

ausgeschrieben und sie in der Regel auch<br />

unter ästhetischen Aspekten konzipiert<br />

und realisiert werden, erfolgt die Ausführung<br />

von Lärmschutzwänden fast<br />

ausschließlich ohne vorherige Anwendung<br />

solcher Auswahlverfahren. Ein<br />

Anforderungskatalog, der über Fragestellungen<br />

der Funktionalität, Dauerhaftigkeit<br />

und Wirtschaftlichkeit hinausreicht,<br />

findet in ihrem Fall meist keine<br />

Berücksichtigung. Gleichwohl oder eben<br />

exakt aus diesem Grund bieten sie bei<br />

weitem noch nicht ausgeschöpfte technisch-konstruktive<br />

und gestalterische<br />

Möglichkeiten, ja könnten sie einen ganz<br />

eigenen, überzeugenden Beitrag zur<br />

Baukultur leisten.<br />

1 Dokumentation zum Ideenwettbewerb von 2003<br />

© Verlagsgruppe Wiederspahn<br />

Rund zehn Jahre nach »Verkehrszeichenbrücken«<br />

widmete sich nun der zweite,<br />

2012 wiederum von der Verlagsgruppe<br />

Wiederspahn mit MixedMedia Konzepts,<br />

Wiesbaden, ausgelobte Ideenwettbewerb<br />

»<strong>Entwurf</strong> <strong>einer</strong> <strong>Lärmschutzwand</strong>« genau<br />

jenem Potential, indem er dazu aufrief,<br />

innovative und zukunftsweisende Lösungen<br />

für ein Ingenieurbauwerk zu entwickeln,<br />

das zu den unabdingbaren<br />

Einrichtungen an vielen Autobahnen,<br />

Bundesstraßen und Eisenbahnstrecken<br />

gehört – und gerade deshalb ganzheitliche<br />

Ansprüche erfüllen (können) sollte.<br />

2 Art und Umfang<br />

2.1 Ausrichtung<br />

Mit der Intention, ein Maximum an<br />

Realitätsnähe zu erzielen, wurde er als<br />

offener Ideenwettbewerb zur Erlangung<br />

von Vorschlägen für die Konzeption von<br />

Lärmschutzwänden an deutschen Bundesautobahnen,<br />

Bundesstraßen und mehrgleisigen<br />

Eisenbahnstrecken ausgeschrieben<br />

und in Anlehnung an die Grundsätze<br />

der »Richtlinien für Planungswettbewerbe«<br />

in der Fassung vom 12. September<br />

2008 (RPW 2008) durchgeführt.<br />

Das Verfahren war anonym, die Wettbewerbssprache<br />

Deutsch. Seine Ankündigung<br />

erfolgte in zahlreichen europäischen<br />

Fachmedien, die Veröffentlichung<br />

des Auslobungstextes zudem im Internet,<br />

so dass die entsprechenden Unterlagen<br />

von allen Interessierten jederzeit abgerufen<br />

werden konnten.<br />

Da es sich bei Lärmschutzwänden per<br />

definitionem um Ingenieurbauwerke<br />

handelt, richtete er sich aber primär an<br />

Beratende Ingenieure, das heißt, bei der<br />

Teilnahme von Architekten oder Landschaftsarchitekten<br />

war eine Arbeitsgemeinschaft<br />

mit eben jenen gefordert,<br />

wobei die Federführung in solchen Fällen<br />

zwingend bei Letzteren zu liegen hatte.<br />

Um darüber hinaus alle nur denkbaren<br />

Kriterien bei der Bewertung der eingegangen<br />

Entwürfe zu berücksichtigen,<br />

wurden für die Jury renommierte Experten<br />

mit unterschiedlichen »Blickwinkeln«<br />

ausgewählt: ein Freier Architekt, ein<br />

Landschaftsarchitekt und ein Beratender<br />

Ingenieur sowie je ein Vertreter der<br />

Deges, der Obersten Baubehörde im<br />

Bayerischen Staatsministerium des<br />

Innern, <strong>einer</strong> Autobahndirektion und<br />

des Auslobers.<br />

6 BRÜCKENBAU | Sonderausgabe 2012


LÄRMSCHUTZ<br />

2.2 Preisgericht<br />

In s<strong>einer</strong> interdisziplinären Zusammensetzung<br />

ebenso kompetent wie repräsentativ,<br />

gehörten dem Preisgericht letztlich<br />

folgende Personen an:<br />

– Baudirektor Dipl.-Ing. Andreas Geiß,<br />

Autobahndirektion Nordbayern,<br />

Nürnberg<br />

– Dipl.-Ing. Winfried Glitsch, Deges<br />

Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs-<br />

und -bau GmbH, Berlin<br />

– Ministerialrat Dipl.-Ing. Karl Goj,<br />

Oberste Baubehörde im Bayerischen<br />

Staatsministerium des Innern,<br />

München<br />

– Ferdinand Heide, Architekt BDA,<br />

Frankfurt am Main<br />

– Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ingbert Mangerig,<br />

Universität der Bundeswehr München<br />

– Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Jürgen Weidinger,<br />

Technische Universität Berlin und<br />

Weidinger Landschaftsarchitekten,<br />

Berlin<br />

– Dipl.-Ing. Michael Wiederspahn,<br />

Verlagsgruppe Wiederspahn mit<br />

MixedMedia Konzepts, Wiesbaden<br />

Die Aufgabe des Vorprüfers oblag mit<br />

Dipl.-Ing. Knut Bock, Ingenieurbüro<br />

Kinkel + Partner GmbH, Neu-Isenburg,<br />

ebenfalls einem ausgewiesenen<br />

Fachmann.<br />

2 Auslobung des (zweiten) Ideenwettbewerbs im Mai 2012<br />

© Verlagsgruppe Wiederspahn<br />

2.3 Aufgabe<br />

Angesichts des nur wenig überzeugenden<br />

Erscheinungsbildes der meisten<br />

Lärmschutzwände an deutschen Bundesautobahnen,<br />

-straßen und Eisenbahnstrecken<br />

sollten hier Ideen entwickelt<br />

werden, die unter Gewährleistung aller<br />

funktionalen, technischen und wirtschaftlichen<br />

Notwendigkeiten innovative und<br />

nachhaltige, insbesondere aber ästhetisch<br />

befriedigendere Wege beschreiten.<br />

Neben Vorschlägen für die konstruktive<br />

und gestalterische Neuformulierung<br />

bzw. Neukonzeption der bisher üblichen<br />

»Flächenelemente« wurden Entwürfe<br />

erwartet, die auch Lösungsansätze für<br />

die Integration weiterer Einrichtungen,<br />

für die Ausführung auf Brückenbauwerken<br />

und einen Zusatznutzen aufzeigen.<br />

Aus dem Anspruch, Arbeiten von exemplarischem<br />

und zugleich zukunftsweisendem<br />

Charakter erhalten zu wollen, resultierten<br />

wiederum Planungsvorgaben<br />

ohne große topographische Einschränkungen,<br />

die eine typische Situation<br />

darstellten: Bei dem gewählten Wettbewerbsgebiet<br />

handelte es sich um<br />

einen 50,00 m langen Streckenabschnitt<br />

im flachen Gelände, frei von direkt angrenzender<br />

Bebauung. Eine lockere<br />

Bepflanzung im Abstand von ca. 20 m<br />

mit einzelnen Bäumen und Sträuchern<br />

flankierte die Trasse auf beiden Seiten,<br />

ansonsten wies sie keine außergewöhnlichen<br />

Merkmale oder Sichtbezüge auf.<br />

Auf gesamter Länge dieses Streckenabschnitts<br />

war nun eine <strong>Lärmschutzwand</strong><br />

anzuordnen, und zwar in Fahrtrichtung<br />

auf der rechten Seite des Verkehrsweges.<br />

Um ein möglichst breites Spektrum an<br />

Lösungen zu gewinnen, wurde zudem<br />

als zweite vereinfachende Annahme<br />

von <strong>einer</strong> fiktiven Nutzung der in ihrer<br />

Linienführung als Gerade anzusehenden<br />

Trasse durch Straßen- und Eisenbahnverkehr<br />

ausgegangen. Trotz unterschiedlicher<br />

Abmessungen erfolgte deshalb<br />

auch die Festlegung von gleichrangig<br />

zu betrachtenden Regelquerschnitten:<br />

einem RQ 31 ohne Mittelwand (Bundesautobahn<br />

bzw. -straße) sowie <strong>einer</strong> zweigleisigen,<br />

elektrifizierten Eisenbahnstrecke<br />

für Hochgeschwindigkeitsverkehr<br />

(<strong>Entwurf</strong>sgeschwindigkeit: 300 km/h;<br />

Gleisabstand: 4,70 m; Oberbau: Feste<br />

Fahrbahn). Außerdem galt es zu beachten,<br />

dass die Errichtung eines Damms<br />

aus Kostenaspekten (zusätzliche<br />

Flächeninanspruchnahme und damit<br />

-ankauf) nicht machbar ist. Spezielle<br />

Anforderungen bezüglich Naturschutz,<br />

Zuwegung zur <strong>Lärmschutzwand</strong>, Medien<br />

im Bauwerksbereich, Entwässerung sowie<br />

Ausstattung des Verkehrsweges mit<br />

passiven Schutzeinrichtungen und<br />

Beleuchtungsanlagen waren hingegen<br />

nicht zu erfüllen.<br />

Aus Gründen des zu erzielenden Schallschutzes<br />

wie zur Vereinfachung der Wettbewerbsbearbeitung<br />

wurden darüber<br />

hinaus folgende, als verbindlich aufzufassende<br />

Kenndaten bzw. Bemessungsansätze<br />

definiert:<br />

– Höhe der<br />

<strong>Lärmschutzwand</strong>: 5,00 m<br />

– Luftschalldämmung: ≥ 20 dB<br />

– Schallabsorption: ≥ 10 dB<br />

– Windlasten: 0,60 kN/m<br />

(Regelbereich)<br />

1,05 kN/m<br />

(Endbereich)<br />

Ferner waren grundsätzlich alle einschlägigen<br />

Rechtsgrundlagen und technischen<br />

Regelwerke für Planung, Herstellung und<br />

Ausführung solcher Bauwerke zu beachten,<br />

etwaige Abweichungen im Einzelfall<br />

explizit aufzuzeigen und deren vermeintliche<br />

Vorzüge durch überprüfbare Vergleichsberechnungen<br />

bzw. -nachweise<br />

detailliert zu begründen.<br />

Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU<br />

7


LÄRMSCHUTZ<br />

2.4 Leistungen<br />

Zu den generell zu erbringenden Leistungen<br />

gehörten zeichnerische Darstellungen,<br />

ein Erläuterungsbericht, Berechnungen<br />

zu Akustik, Statik und Kosten<br />

sowie die Verfassererklärung, die Einsendung<br />

eines Modells blieb hingegen den<br />

Teilnehmern überlassen.<br />

Verlangt wurde ein Plan im Format DIN A0,<br />

der die Vorder- wie Rückansicht der vorgeschlagenen<br />

<strong>Lärmschutzwand</strong> veranschaulicht<br />

und deren wesentliche Längsund<br />

Querschnitte inklusive Gründung<br />

sowie den Grundriss enthält. Die Anfertigung<br />

von erläuternden Skizzen, Detailzeichnungen,<br />

Visualisierungen, Photomontagen<br />

etc. war überdies erwünscht,<br />

aber nicht zwingend vorgeschrieben.<br />

Der Erläuterungsbericht sollte einen<br />

Umfang von maximal sieben Seiten oder<br />

20.000 Zeichen aufweisen und musste<br />

zumindest in die Kapitel »<strong>Entwurf</strong>sidee«,<br />

»Gestalt«, »Tragwerk«, »Akustik«,<br />

»Herstellung« und »Nachhaltigkeit«<br />

sowie optional »Zusatznutzen«<br />

gegliedert sein.<br />

Die Berechnungen waren in die drei<br />

Abschnitte »Akustik«, »Statik« und<br />

»Kosten« zu unterteilen und durften<br />

in Summe einen Umfang von zehn<br />

Seiten nicht überschreiten, wobei hier<br />

neben allen notwendigen Angaben und<br />

Berechnungen zur schalldämmenden und<br />

-absorbierenden Wirkung des Gesamtsystems<br />

und s<strong>einer</strong> Einzelelemente eine<br />

handschriftliche Vorstatik der Tragkonstruktion<br />

mit Bemessung der maßgebenden<br />

Bauteile gefordert wurde, in der die<br />

einschlägigen Nachweise in vereinfachter<br />

Form geführt sowie Aussagen zur Gründung<br />

und zum Flächenverbrauch gemacht<br />

werden. Die verwendeten Berechnungsgrundlagen<br />

waren zudem explizit zu<br />

nennen, die ungefähre Kostenermittlung<br />

konnte in Art eines prinzipiellen Wirtschaftlichkeitsnachweises<br />

erfolgen.<br />

Im Übrigen hatte jeder Teilnehmer seine<br />

Wettbewerbsarbeit in allen Teilen nur<br />

durch eine Kennzahl zu bezeichnen, um<br />

die Anonymität des Verfahrens nicht zu<br />

gefährden.<br />

3 Durchführung<br />

3.1 Einleitung und Termine<br />

Der Wettbewerb begann mit Verteilung<br />

der Auslobungsunterlagen, die ab<br />

dem 15. Mai 2012 im Internet unter<br />

www.mixedmedia-konzepts.de allen<br />

Interessierten zum Download zur<br />

Verfügung standen. Rückfragen zum<br />

Wettbewerb konnten bis 22. Juni 2012<br />

schriftlich an den Auslober gerichtet<br />

werden, was aber nicht geschah, so dass<br />

im Vorfeld nur einige wenige Erkundigungen<br />

formaler oder verfahrenstechnischer<br />

Natur zu beantworten waren.<br />

Als Abgabetermin wurde schließlich der<br />

17. August 2012 benannt: Bis zu diesem<br />

Tag war die Wettbewerbsarbeit beim<br />

Auslober einzuliefern.<br />

3.2 Beurteilungskriterien<br />

Bei der Beurteilung der Wettbewerbsarbeiten<br />

waren vor allem folgende Kriterien<br />

maßgebend:<br />

– Gestaltung und Einfügung in den<br />

Verkehrs- und Landschaftsraum<br />

(»Ansichtswert« von Vorder- und<br />

Rückseite)<br />

– Umsetzung der funktionalen Anforderungen<br />

(Lärmschutzwirkung etc.)<br />

– Qualität der statisch-konstruktiven<br />

Konzeption (inklusive Gründung und<br />

dynamischen Verhaltens)<br />

– Wirtschaftlichkeit in Herstellung<br />

und Unterhalt (Bau- und Rückbausowie<br />

Unterhaltskosten und Flächenverbrauch)<br />

– Nachhaltigkeit und Wartungsfreundlichkeit<br />

(unter anderem Dauerhaftigkeit,<br />

Pflegeaufwand, Sanierungsmöglichkeiten)<br />

Da es sich um einen Ideenwettbewerb<br />

zur Erlangung neuer und insbesondere<br />

ästhetisch befriedigenderer Lösungen<br />

handelte, wurden die eingereichten<br />

Arbeiten aber nicht zuletzt auch hinsichtlich<br />

ihres Innovationsgehaltes und<br />

ihrer Variationsbreite (Realisierung<br />

in einem anderen Kontext) bewertet.<br />

3.3 Preise<br />

Die Gesamtpreissumme belief sich auf<br />

7.500 €, wobei seitens des Auslobers<br />

beabsichtigt war, eine Arbeit mit dem<br />

ersten, eine mit dem zweiten und eine<br />

mit dem dritten Preis sowie zwei Arbeiten<br />

mit undotierten Belobigungen auszuzeichnen.<br />

Die endgültige Festlegung<br />

<strong>einer</strong> Rangfolge und damit die Verteilung<br />

der Gesamtpreissumme oblagen jedoch<br />

dem Preisgericht.<br />

3.4 Vorprüfung und Bewertung<br />

Im Zuge des Verfahrensschritts »Vorprüfung«<br />

wurde im September 2012 die<br />

Einhaltung der formalen Wettbewerbsbedingungen<br />

geprüft sowie die erforderlichen<br />

Daten und Fakten für die Juroren<br />

aufbereitet und in einem entsprechenden<br />

Bericht zusammengefasst.<br />

In der Preisgerichtssitzung erfolgte dann<br />

anhand dieses Berichts zunächst eine<br />

wertfreie Vorstellung aller Entwürfe, der<br />

sich wiederum ein Informations- sowie<br />

mehrere Wertungsrundgänge anschlossen.<br />

Über den Verlauf der Sitzung wurde<br />

zudem eine Niederschrift angefertigt, um<br />

den Gang des Verfahrens nachvollziehen<br />

zu können.<br />

3 Protokoll der Preisgerichtssitzung<br />

© Verlagsgruppe Wiederspahn<br />

3.5 Verfahrensabschluss<br />

Die Preisträger wurden nach Beendigung<br />

der Jurysitzung über das Ergebnis informiert,<br />

alle anderen Teilnehmer kurze Zeit<br />

später. Jeder von ihnen erhielt darüber<br />

hinaus die Niederschrift der Preisgerichtssitzung.<br />

Der Wettbewerb war im Sinne<br />

der als verbindlich festgestellten Auslobungsunterlagen<br />

damit formal und<br />

rechtsgültig abgeschlossen.<br />

Die Preisverleihung sowie die erste Präsentation<br />

aller eingesandten Entwürfe<br />

erfolgen anlässlich des »13. Symposiums<br />

Brückenbau« am 19. und 20. Februar 2013<br />

in Leipzig.<br />

8 BRÜCKENBAU | Sonderausgabe 2012


LÄRMSCHUTZ<br />

4 Preisgerichtssitzung<br />

4.1 Konstituierung<br />

Das Preisgericht trat am 26. September<br />

2012 in Wiesbaden zusammen. Im<br />

Namen des Auslobers begrüßte Michael<br />

Wiederspahn die anwesenden Juroren,<br />

um danach Beschlussfähigkeit sowie<br />

Vollzähligkeit der Jury zu bestätigen und<br />

die Wahl des Vorsitzenden zu veranlassen.<br />

Auf Antrag wurde hier Ministerialrat Karl<br />

Goj einstimmig gewählt. Der Vorsitzende<br />

übernahm nun die Leitung und erläuterte<br />

nach Klärung einiger Formalia<br />

nochmals die Ziele des Wettbewerbs,<br />

das Verfahren und die Beurteilungskriterien.<br />

Im Anschluss erfolgte der<br />

Bericht der Vorprüfung.<br />

4.2 Vorprüfungsbericht<br />

Laut dem in einen formalen und einen<br />

fachlichen Teil gegliederten Bericht der<br />

Vorprüfung waren die Unterlagen von<br />

acht Teilnehmern fristgerecht eingegangen<br />

und mit Tarnzahlen (1, 2, 4, 5, 6, 8,<br />

9, 10) versehen worden. Darüber hinaus<br />

konstatierte er, dass bei keinem der Entwürfe<br />

Leistungsdefizite bestünden, die<br />

zu <strong>einer</strong> Unüberprüfbarkeit führten. Im<br />

fachlichen Teil war zudem der Inhalt jeder<br />

Arbeit hinsichtlich »Statik«, »Akustik«,<br />

»Kosten« dargestellt, was die Beiträge<br />

vergleichbar machte.<br />

4.3 Informationsrundgang<br />

Die einzelnen Arbeiten wurden anhand<br />

des Vorprüfungsberichts ausführlich<br />

besprochen, so dass nach Abschluss des<br />

Rundgangs Kenntnis über die eingereichten<br />

Entwürfe vorlag. Das Preisgericht<br />

entschied danach einstimmig, alle acht<br />

Wettbewerbsbeiträge zur Bewertung<br />

zuzulassen.<br />

4.4 Erster Wertungsdurchgang<br />

Im ersten Wertungsrundgang wurden<br />

nur solche Wettbewerbsbeiträge ausgeschieden,<br />

die nach Auffassung des Preisgerichts<br />

aufgrund offenkundiger Mängel<br />

in den Zielsetzungen die Anforderungen<br />

der Aufgabenstellung an eine <strong>Lärmschutzwand</strong><br />

in mehrfacher Hinsicht nicht<br />

erfüllten, wobei für ihre Ausscheidung<br />

ein einstimmiger Beschluss erforderlich<br />

war.<br />

Unter Anwendung der in der Auslobung<br />

formulierten Beurteilungskriterien wurde<br />

nach eingehender Beratung folgende<br />

Arbeit einstimmig ausgeschieden: 8.<br />

Es verblieben somit sieben Entwürfe<br />

für den zweiten Wertungsdurchgang<br />

im Verfahren.<br />

4 Preisrichter (v.l.n.r.): Karl Goj, Michael Wiederspahn, Andreas Geiß, Prof. Ingbert Mangerig,<br />

Prof. Jürgen Weidinger, Ferdinand Heide, Winfried Glitsch<br />

© Paul Müller/Verlagsgruppe Wiederspahn<br />

4.5 Zweiter Wertungsdurchgang<br />

Im zweiten Wertungsrundgang wurden<br />

jene Wettbewerbsbeiträge mit Stimmenmehrheit<br />

ausgeschieden, die nach Meinung<br />

des Preisgerichts nicht als entwicklungsfähig<br />

erkennbar waren bzw. formal<br />

und inhaltlich keine überzeugenden<br />

Lösungsansätze aufzeigten.<br />

Nach umfassender Erörterung wurde<br />

für nachstehende Arbeiten der Antrag<br />

auf Ausscheidung gestellt und wie folgt<br />

abgestimmt (Auflistung in nummerisch<br />

aufsteigender Reihenfolge der Tarnzahlen):<br />

– bei 1 mit dem Ergebnis 7:0,<br />

– bei 2 mit dem Ergebnis 3:4,<br />

– bei 4 mit dem Ergebnis 7:0,<br />

– bei 5 mit dem Ergebnis 0:7,<br />

– bei 6 mit dem Ergebnis 4:3,<br />

– bei 9 mit dem Ergebnis 7:0,<br />

– bei 10 mit dem Ergebnis 2:5.<br />

In der engeren Wahl verblieben demnach<br />

die Entwürfe 2, 5, 10.<br />

4.6 Engere Wahl<br />

Die verbliebenen drei Wettbewerbsbeiträge<br />

wurden nochmals einzeln und<br />

zudem vergleichend diskutiert, wobei<br />

neben ihren jeweiligen Vorzügen und<br />

Schwächen auch die Frage nach ihrem<br />

Innovationsgehalt zur Sprache kam.<br />

5 Ausführliche Begutachtung aller Arbeiten<br />

© Paul Müller/Verlagsgruppe Wiederspahn<br />

Nach intensiver Abwägung aller Aspekte<br />

gelangte das Preisgericht hier nun zur<br />

Auffassung, dass diese Entwürfe in ihrer<br />

Ausarbeitung und Darstellung über<br />

bemerkenswerte Qualitäten verfügen,<br />

sie aber insbesondere in puncto Funktion<br />

und Tragwerk neue und damit<br />

zukunftsweisende Ideen vermissen<br />

lassen, weshalb sie dem mit der Auslobung<br />

verbundenen Anspruch nur<br />

zum Teil gerecht werden.<br />

Das Preisgericht beschloss daher mit 6:1<br />

Stimmen, von der in der Auslobung vorgesehenen<br />

Rangfolge abzuweichen und<br />

keinen ersten Preis, sondern zwei zweite<br />

Preise und einen Ankauf zu vergeben.<br />

Danach stimmte das Preisgericht im<br />

Einzelnen über die Arbeiten ab:<br />

– 2. Preis für 2 mit 7:0 Stimmen,<br />

– 2. Preis für 5 mit 7:0 Stimmen,<br />

– Ankauf für 10 mit 7:0 Stimmen.<br />

4.7 Festlegung der Preise<br />

Das Preisgericht entschied einstimmig,<br />

die in der Auslobung vorgesehene<br />

Gesamtsumme zu vergeben und sie wie<br />

folgt auf Preise und Ankauf zu verteilen:<br />

– 2. Preis: 3.000,00 € (Tarnzahl 2)<br />

– 2. Preis: 3.000,00 € (Tarnzahl 5)<br />

– Ankauf: 1.500,00 € (Tarnzahl 10)<br />

Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU<br />

9


LÄRMSCHUTZ<br />

5 Beurteilungen der Jury<br />

5.1 Zweiter Preis (Tarnzahl 2)<br />

Auf den ersten Blick scheint die vorgeschlagene<br />

Lösung keine Gemeinsamkeiten<br />

mit herkömmlichen Konstruktionen<br />

aufzuweisen, da sie statt eines nur einen<br />

ein- oder zweischichtigen Querschnitts<br />

mit <strong>einer</strong> räumlichen Differenzierung in<br />

Ansichts- und Funktionselemente aufwartet:<br />

Unterschiedlich dicke Stäbe aus<br />

transluzentem Polyethylen, die in variierenden<br />

Abständen vor einem schwarzen<br />

Hintergrund angeordnet sind, bestimmen<br />

die Konturen auf Vorder- wie Rückfront,<br />

während die Aufgabe der Schalldämmung<br />

und -absorption von <strong>einer</strong> konventionellen<br />

Wand aus bewehrten Betonfertigteilen<br />

übernommen wird, die sich in<br />

der Mitte befindet. Ein weiteres Merkmal<br />

dieses Beitrags ist die Integration von<br />

LED-Leuchten, deren Stromversorgung<br />

über einen auf der Mauerkrone installierten<br />

Flachkollektor erfolgt, um die an<br />

Gras- oder Bambushalme erinnernden<br />

Stäbe bei Dunkelheit illuminieren zu<br />

können.<br />

In signifikanter Abkehr von der überwiegend<br />

flächenhaft oder sogar monoton<br />

anmutenden Gestalt bisheriger Bauwerke<br />

gewinnt der Betrachter hier beiderseits<br />

der Abschirmung den Eindruck eines<br />

»Lärmschutzhains«, dessen Halme sich<br />

leicht im Wind bewegen. Das Konzept der<br />

Untergliederung stellt dementsprechend<br />

einen neuen und unter ästhetischen<br />

Aspekten sehr bestechenden Ansatz dar,<br />

der auch über die geforderten Qualitäten<br />

in puncto Lärmschutzwirkung, Wirtschaftlichkeit<br />

und Wartungsfreundlichkeit verfügt.<br />

Kritisch zu hinterfragen bleiben<br />

jedoch Gebrauchstauglichkeit (Verformungen)<br />

und Dauerhaftigkeit (Ermüdung)<br />

der 5 m langen Stäbe sowie, damit einhergehend,<br />

ihre Eignung für Trassen, die<br />

mit hoher Geschwindigkeit befahren<br />

werden.<br />

Visualisierung Straßenseite<br />

Schnitt<br />

Ansicht Straßenseite<br />

Statischer Verbund<br />

Ansicht Rückseite<br />

Grundriss<br />

Straßenseite<br />

Detail<br />

6 Zweiter Preis (Tarnzahl 2):<br />

Dipl.-Ing. (FH) Jan Balian, Dipl.-Ing. (FH) Jan Jacob Hofmann,<br />

jan und jan architektencooperation GbR, Frankfurt am Main<br />

Ingenieurbüro Horn und Zickler, Frankfurt am Main<br />

Dipl.-Ing. Jörn Staschke, Frankfurt am Main<br />

© <strong>Entwurf</strong>sverfasser/Verlagsgruppe Wiederspahn<br />

10 BRÜCKENBAU | Sonderausgabe 2012


LÄRMSCHUTZ<br />

Aufsicht<br />

Sicht aus dem Auto<br />

Ansicht Autobahn<br />

Ansicht Rückseite<br />

<strong>Lärmschutzwand</strong>element: Längsschnitt<br />

Sicht aus dem Zug<br />

Betonelement »Vogel«<br />

<strong>Lärmschutzwand</strong> an der Bahnstrecke<br />

<strong>Lärmschutzwand</strong> an der Autobahn<br />

Verschraubung der Elemente<br />

<strong>Lärmschutzwand</strong>element: Ansicht und Querschnitt<br />

7 Zweiter Preis (Tarnzahl 5):<br />

Nicole Zahner, Studio C, Berlin (Mitarbeiter: Katja Terpinska, Julia Reismüller)<br />

Rita Mettler, Mettler Landschaftsarchitektur, Berlin<br />

Annika Moll, Akustik-Ingenieurbüro Moll GmbH, Berlin<br />

© <strong>Entwurf</strong>sverfasser/Verlagsgruppe Wiederspahn<br />

5.2 Zweiter Preis (Tarnzahl 5)<br />

Die Wettbewerbsarbeit thematisiert den<br />

Effekt der Wahrnehmung von Bildern<br />

bei wechselnder Geschwindigkeit, was<br />

ihr hervorragend gelingt. Erreicht wird<br />

dieses Gestaltungsresultat durch schmale<br />

rechteckige Vertiefungen, die mit anbzw.<br />

absteigenden Neigungswinkeln in<br />

eine Verkleidung aus umbrafarbenem<br />

Holzfaserbeton mit vertikalen Profilierungen<br />

eingeschnitten sind. Auf der<br />

hellen und ansonsten bewusst kontrastarm<br />

geplanten Oberfläche, die als visuelle<br />

Basis dient, erzeugen sie durch<br />

ihre Aneinanderreihung also eine Art<br />

Rhythmus, der sich dem Reisenden in<br />

Form <strong>einer</strong> Wellenbewegung erschließt,<br />

wobei er ihren Verlauf je nach Sitzposition<br />

und Fahrgeschwindigkeit stets<br />

anders erlebt. Für kleine Überraschungen<br />

sorgen zudem reliefähnliche, in<br />

unregelmäßigen Intervallen ober- und<br />

unterhalb der Vertiefungen angebrachte<br />

Figuren, wie zum Beispiel Vögel, deren<br />

Flügel alternierend gen Himmel und<br />

Boden zeigen, so dass sie neben dem<br />

Auto oder Zug herzufliegen scheinen.<br />

Mit minimalen Mitteln ein Maximum<br />

an Wirkung zu erzielen gehört infolgedessen<br />

ebenso zu den Vorzügen des<br />

<strong>Entwurf</strong>s wie die Möglichkeit, ihn in<br />

unterschiedlichen Kontexten realisieren<br />

zu können, zumal er einen Großteil der<br />

Wertungskriterien (Schalldämmung<br />

und -absorption, Wirtschaftlichkeit in<br />

Herstellung und Unterhalt, Nachhaltigkeit<br />

und Wartungsfreundlichkeit) erfüllt.<br />

Einer Optimierung bedürfen hingegen<br />

die rückwärtige Ansicht, die deutlich<br />

weniger Charme besitzt, sowie die Tragstruktur<br />

aus Stahlbetonmodulen, da sie<br />

wie eine kinematische Kette reagiert,<br />

wenn die als Verbindungselemente fungierenden<br />

Klammern nicht zur Momentenweiterleitung<br />

befähigt werden.<br />

Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU<br />

11


LÄRMSCHUTZ<br />

Ansichten<br />

Paneeltypen<br />

Paneel- und Schnittmusterveränderungen<br />

Isometrie mit Gradienten<br />

Vorgefertigte Bauteile<br />

Vorort-Montage<br />

8 Ankauf (Tarnzahl 10):<br />

Dipl. Arch. ARB Anneli Giencke, Studio Tobias Klein, London<br />

BSc MSc CEng MIStructE Damian Rogan, Buro Happold Ltd., London<br />

CEng MIOA Acoustics Serafino Di Rosario, Buro Happold Ltd., London<br />

© <strong>Entwurf</strong>sverfasser/Verlagsgruppe Wiederspahn<br />

5.3 Ankauf (Tarnzahl 10)<br />

Kennzeichen des mit »Codierung der<br />

Landschaft« überschriebenen und<br />

bemerkenswert durchgearbeiteten<br />

Konzepts sind dreidimensional gefaltete<br />

Flächenelemente, die in ihrer Dichte<br />

und Anordnung auf der Intention beruhen,<br />

dem Verkehrsweg von außen<br />

den Charakter eines dynamischen, sich<br />

mit dem Tageslicht verändernden Raumkörpers<br />

zu verleihen und dem auf der<br />

Innenseite Fahrenden zugleich eine<br />

Referenzstruktur zur Geschwindigkeitseinschätzung<br />

anzubieten. Im Gegensatz<br />

zur geläufigen Vorgehensweise bei Aluminiumblechen<br />

werden diese Flächen-<br />

elemente allerdings nicht ausgestanzt<br />

oder mit <strong>einer</strong> Lochung versehen, sondern<br />

nach einem definierten Schnittmuster<br />

in symmetrische Felder unterteilt,<br />

um sie dann zu rautenförmigen Öffnungen<br />

aufzubiegen. Die so entstehenden<br />

Reihen von Ein- und Aufwölbungen<br />

haben in Längsrichtung eine konstante<br />

Höhe, lassen sich im Übrigen aber in<br />

diversen Abstufungen ausführen, da<br />

deren Geometrie lediglich vom gewählten<br />

Schema abhängig ist.<br />

Die als komplett vorzufertigendes und<br />

sich selbst aussteifendes Paneelsystem<br />

mit integriertem Kern und adäquat<br />

bemessener Schalldämmung entworfene<br />

<strong>Lärmschutzwand</strong> unterscheidet sich<br />

wohltuend von den bisher an Schnellstraßen<br />

und Eisenbahnstrecken anzutreffenden<br />

Abschirmungen. Dennoch<br />

kann sie nicht in sämtlichen Punkten<br />

überzeugen: Neben den relativ hohen<br />

Kosten zu ihrer Errichtung, der ungeklärten<br />

Spritzwasserproblematik und<br />

der nicht schlüssig beantworteten Frage,<br />

wie einzelne Module auszutauschen<br />

wären, fällt negativ ins Gewicht, dass<br />

sich bei ihrer Realisierung gerade auf<br />

Brücken eine Art von Trogwirkung einstellt,<br />

die es eigentlich zu vermeiden gilt.<br />

12 BRÜCKENBAU | Sonderausgabe 2012


LÄRMSCHUTZ<br />

Ansichten und Schnitte<br />

5.4 Weitere Arbeiten<br />

5.4.1 Zweiter Wertungsrundgang<br />

(Tarnzahl 1)<br />

Die Jury würdigt den Versuch, mittels<br />

eines modularen Systems aus drei Grundtypen<br />

eine größere Variationsbreite in<br />

puncto Gestalt und Zusatznutzen anzubieten.<br />

Bei den verwendeten Modulen<br />

handelt es sich aber überwiegend um<br />

marktübliche Systemaufbauten, die hier<br />

lediglich neu kombiniert werden, was<br />

im vorliegenden Fall zu k<strong>einer</strong> ästhetisch<br />

befriedigenden Lösung führt. Das<br />

gewählte Konzept weist darüber hinaus<br />

funktionale Schwächen sowie Defizite in<br />

der konstruktiven Durchbildung auf.<br />

Typ 1: Vertikale Gärten Typ 2: Flüster-Beton Typ 3: Photovoltaik<br />

Grundriss<br />

Abwicklungen<br />

Perspektive<br />

9 Teilnehmer (Tarnzahl 1):<br />

Dipl. Arch. Nikolai Koehler, Büro Freiräumer, Potsdam (Mitarbeiter: Architekt Ismael Aboli)<br />

Dipl.-Ing. (FH) Henning Große, Bauunternehmen Henning Große GmbH, Jessen<br />

© <strong>Entwurf</strong>sverfasser/Verlagsgruppe Wiederspahn<br />

Entwicklung der Konstruktion<br />

Erscheinungsbild<br />

Flächenelemente aus Glas und Aluminium<br />

Ansicht und Schnitte<br />

5.4.2 Zweiter Wertungsrundgang<br />

(Tarnzahl 4)<br />

Prägendes Element des ambitionierten<br />

<strong>Entwurf</strong>s sind gegeneinander verdrehte<br />

Stäbe aus Rohrprofilen, die über unterschiedliche<br />

Neigungswinkel verfügen<br />

und so den Eindruck eines Flechtwerks<br />

oder Schriftmusters hervorrufen. Pro Feld<br />

vier solcher Pfosten sowie jeweils zwei<br />

Riegel beinhaltend, steht diese Konstruktion<br />

vor abschirmenden Flächen aus<br />

VSG-Glas und/oder gelochten Aluminiumpaneelen.<br />

Die vorgeschlagene<br />

Tragstruktur erzeugt daher zwar eine<br />

optische Spannung, eignet sich durch<br />

ihre Anordnung am Fahrweg jedoch<br />

kaum zur Verwirklichung an »Hochgeschwindigkeitsstrecken«<br />

und widerspricht<br />

in ihrer Ausformung zudem der<br />

Grundidee von <strong>einer</strong> transparenten<br />

<strong>Lärmschutzwand</strong>.<br />

10 Teilnehmer (Tarnzahl 4):<br />

Stefan Giers, Dipl.-Ing. Architekt und Stadtplaner, Architektur & Landschaft, München<br />

Dipl.-Ing. Ernst Friedl, Seeberger Friedl und Partner GbR, Pfarrkirchen<br />

Dipl.-Ing. Gerd Gottschling, Imakum GmbH, Germering<br />

© <strong>Entwurf</strong>sverfasser/Verlagsgruppe Wiederspahn<br />

Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU<br />

13


LÄRMSCHUTZ<br />

5.4.3 Zweiter Wertungsrundgang<br />

(Tarnzahl 6)<br />

Der Ansatz, eine <strong>Lärmschutzwand</strong> aus<br />

Gabionen zu errichten, die mit recycelten<br />

und umweltschonenden Materialien<br />

befüllt sind, sie als Schwergewichtsmauer<br />

zu bemessen und ihre Vorder- wie Rückfront<br />

mit Matten aus Moos zu verkleiden,<br />

erscheint unter einigen Aspekten durchaus<br />

überzeugend. Wesentliche Kriterien<br />

bleiben bei dieser Konzeption hingegen<br />

unberücksichtigt: Neben dem Problem<br />

der Dauerhaftigkeit von Moosen an<br />

klimatisch ungünstigen Standorten und<br />

der Forderung nach Realisierbarkeit auch<br />

auf Brücken ist vor allem die Frage der<br />

Zugänglichkeit (Bauwerksprüfung!) und<br />

damit die der Wartung und Instandhaltung<br />

nicht gelöst.<br />

Details<br />

Querschnitt<br />

Grundriss<br />

Explosionszeichung<br />

Ansichten<br />

11 Teilnehmer (Tarnzahl 6):<br />

Sascha Arnold, Arnold/Werner Architektengemeinschaft, München (Mitarbeiter: Nicola Schick)<br />

Dipl.-Ing. Christian Becker, Akustikbüro Becker & Partner, München<br />

Dipl.-Ing. (FH) Bernhard Lückert, Ingenieurbüro für Bauwesen, München<br />

© <strong>Entwurf</strong>sverfasser/Verlagsgruppe Wiederspahn<br />

Ansicht von der Straße mit Pixelbild<br />

Musteransicht von der Rückseite<br />

Draufsicht<br />

Elementstoß<br />

Elemente<br />

Schnitt<br />

Pixelteilung im Aufbau<br />

Details<br />

Schnitt<br />

5.4.4 Zweiter Wertungsrundgang<br />

(Tarnzahl 9)<br />

Auf Basis <strong>einer</strong> Pfostenkonstruktion<br />

entwickeln die <strong>Entwurf</strong>sverfasser eine<br />

Art Gestaltungsprogramm, wobei der<br />

Hauptgedanke ist, gebrauchte Ein- oder<br />

Mehrwegflaschen aus Polyethylen als<br />

Diffusor zu verwenden und sie unter<br />

Mitwirkung der Bevölkerung auf vorgefertigten<br />

Holzplatten zu befestigen, die<br />

auf der Rückseite eine Verschalung aus<br />

regional vorherrschenden Baustoffen<br />

erhalten. »Wiederverwertung« und<br />

»Bürgerbeteiligung« sind also die Themen<br />

dieser eher experimentell angelegten<br />

Arbeit, die nach Meinung der Jury allerdings<br />

den gravierenden Fehler hat, dass<br />

sie insbesondere in technischer und<br />

betrieblicher Hinsicht einen nicht<br />

praktikablen Weg beschreitet.<br />

12 Teilnehmer (Tarnzahl 9):<br />

Dipl.-Ing. Gerd Borcherding, Beratender Ingenieur, Nienburg<br />

Dipl.-Ing. Wilhelm Stelling, Architekt, Nienburg<br />

(Mitarbeiter: Dipl.-Ing. Architekt B. Wonigeit, Dipl.-Ing. P. Harmening)<br />

© <strong>Entwurf</strong>sverfasser/Verlagsgruppe Wiederspahn<br />

14 BRÜCKENBAU | Sonderausgabe 2012


LÄRMSCHUTZ<br />

5.4.5 Erster Wertungsrundgang<br />

(Tarnzahl 8)<br />

Wohnseite der <strong>Lärmschutzwand</strong><br />

Schnitte<br />

Obergeschoß<br />

Erdgeschoß<br />

Vorderseite<br />

6 Schlussbemerkung<br />

Natürlich handelte es sich um einen<br />

Ideenwettbewerb. Dennoch oder gerade<br />

deshalb kann und muss diese »Vorschlagssammlung«<br />

dazu auffordern, wesentlich<br />

intensiver über ein Ingenieurbauwerk<br />

nachzudenken, das ob s<strong>einer</strong> unabdingbaren<br />

Funktion wie der Häufigkeit seines<br />

Auftretens das Bild der meisten Autobahnen,<br />

vieler Bundesstraßen und zahlloser<br />

Eisenbahnstrecken maßgeblich beeinflusst.<br />

Dass Lärmschutzwände in Struktur und<br />

Gestalt durchaus zu verbessern wären<br />

und vor allem auch sind, lässt sich ja kaum<br />

bestreiten und illustrieren die eingereichten<br />

Entwürfe zudem mit Nachdruck. Als<br />

qualitätvolle Anregungen erfüllen sie<br />

mannigfaltige Kriterien, decken also<br />

eine breite Palette von Lösungen ab und<br />

sorgen damit für zweifelsfrei notwendige<br />

Perspektiven, um künftig ästhetisch,<br />

technisch und wirtschaftlich befriedigendere<br />

Alternativen verwirklichen zu<br />

können.<br />

Das Resultat des Wettbewerbs, in der hier<br />

vorliegenden Veröffentlichung zusammengefasst,<br />

soll und wird die erwünschte<br />

Diskussion sicherlich beflügeln und sich<br />

irgendwann, wie wir hoffen, in ganz<br />

praktischen Maßnahmen zeigen.<br />

Autor:<br />

Dipl.-Ing. Michael Wiederspahn<br />

Verlagsgruppe Wiederspahn<br />

mit MixedMedia Konzepts,<br />

Wiesbaden<br />

Rückseite (Verkehrsraum)<br />

Optional angehängte Elemente<br />

13 Teilnehmer (Tarnzahl 8):<br />

Uwe Klasing, Dipl.-Ing. Architekt BDA Uwe Klasing, Düsseldorf<br />

© <strong>Entwurf</strong>sverfasser/Verlagsgruppe Wiederspahn<br />

Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU<br />

15


LÄRMSCHUTZ<br />

Ziel, Durchführung und Ergebnisse des Forschungsprojekts SEGES<br />

Schallschutzelemente aus Glas an Eisenbahnstrecken<br />

von Ömer Bucak, Heinrich Ehard, Markus Feldmann, Benno Hoffmeister, Katharina Langosch,<br />

Frank Kemper, Ingbert Mangerig, Paschraphon Ampunant<br />

Im Rahmen des von der Arbeitsgemeinschaft<br />

industrieller Forschungsvereinigungen<br />

(AiF)<br />

geförderten Projekts »Schallschutzelemente<br />

aus Glas an Eisenbahnstrecken«<br />

(SEGES) wurden in<br />

Zusammenarbeit der Hochschule<br />

München, der RWTH Aachen sowie<br />

der Universität der Bundeswehr<br />

München in Kooperation mit den<br />

Industriepartnern Kohlhauer,<br />

Bischof Glastechnik, HEB und der<br />

Ingenieurgruppe Bauen Grundlagenuntersuchungen<br />

zu gläsernen<br />

Schallschutzwänden für die Hochgeschwindigkeitsstrecken<br />

der Bahn<br />

durchgeführt. Nachfolgend wird<br />

über Ziel, Realisierung und Ergebnisse<br />

dieses Projekts berichtet.<br />

1 Einleitung<br />

Da die in der Ril 804.5501 verankerten<br />

dynamischen Einwirkungen für Schallschutzwände<br />

an Bahnstrecken durch<br />

Parameterstudien an hochabsorbierenden<br />

Aluminium- bzw. Betonelementen<br />

ermittelt wurden und nicht bekannt ist,<br />

inwieweit sich diese Ergebnisse auf die<br />

reflektierenden Oberflächen von Kalk-<br />

Natron-Gläser übertragen lassen, müssen<br />

die bestehenden Lastansätze durch<br />

praktische Messungen an reflektierenden,<br />

gläsernen Wandelementen überprüft<br />

werden. Dazu wurde ein zum zeitlich<br />

begrenzten Einbau vorgesehenes Testelement<br />

entwickelt, mit dem eine<br />

Zustimmung zur Betriebserprobung<br />

beim Eisenbahnbundesamt erreicht<br />

und an einem Abschnitt der Strecke<br />

Köln–Aachen Messungen durchgeführt<br />

wurden.<br />

Parallel dazu entwickelte der Projektpartner<br />

Kohlhauer gläserne Schallschutzwandelemente<br />

mit modularen, skalierbaren<br />

Aluminiumrahmen für den Einsatz<br />

bei verschiedenen Zuggeschwindigkeiten.<br />

2 Testelemente<br />

für temporären Einbau<br />

2.1 Allgemeines<br />

Die entwickelten Testelemente dienten<br />

zunächst zum zeitlich begrenzten Einbau<br />

an der Messstrecke Köln–Aachen bei<br />

Kerpen. Die maximale Einbaudauer im<br />

Rahmen der Messungen betrug sechs<br />

Wochen. Im Folgenden sind kurz die<br />

durchgeführten Untersuchungen zur<br />

Erreichung <strong>einer</strong> Zulassung zur Betriebserprobung<br />

dargestellt.<br />

2.2 Aufbau der Testelemente<br />

Die Testelemente wurden als vorgespannte<br />

und zum Verbund laminierte<br />

Kalk-Natron-Gläser (VSG) konzipiert, die<br />

mittels <strong>einer</strong> Structural-Glazing-Verklebung<br />

(DC 993, Dow Corning) in umlaufende<br />

Aluminiumrahmen eingeklebt<br />

werden. Die Elementabmessungen<br />

betrugen 5.000 mm x 1.000 mm.<br />

1 Gläserne Schallschutzelemente für den temporären Einsatz an der Strecke Köln–Aachen<br />

© Hochschule München/RWTH Aachen/Universität der Bundeswehr München<br />

16 BRÜCKENBAU | Sonderausgabe 2012


LÄRMSCHUTZ<br />

2 Statischer Traglastversuch<br />

© Hochschule München/RWTH Aachen/Universität der Bundeswehr München<br />

2.3 Statische Traglastversuche<br />

Die statischen Traglastversuche wurden<br />

in einem eigens konzipierten und<br />

entwickelten Unterdruckstand zur<br />

Simulation flächiger Beanspruchungen<br />

durchgeführt.<br />

Unter statischen Gesichtspunkten zeigten<br />

sich im relevanten Lastbereich<br />

(1–3 kN/m²) Verbundsicherheitsglasscheiben<br />

aus thermisch vorgespannten<br />

Gläsern (2 x 10 mm mit PVB-Folie 1,52,<br />

ESG oder TVG) als am besten geeignet.<br />

Ein Versagen dieser Verglasungselemente<br />

stellte sich erst unter deutlichen plastischen<br />

Verformungen der Aluminiumrahmen<br />

(ca. l/20) ein. Optisch sichtbare<br />

Schäden an der Silikonverklebung traten<br />

nicht auf.<br />

2.4 Ermüdungsfestigkeit<br />

der Verbundgläser<br />

Da in der aktuell gültigen Bemessungsnorm<br />

Ril 804.5501 zwar Glas als möglicher<br />

Werkstoff für Schallschutzelemente<br />

erwähnt wird, jedoch keine Dauerfestigkeiten<br />

angegeben werden, wurden im<br />

Rahmen des Projektes SEGES sowie eines<br />

weiteren, von der Deutschen Forschungsgemeinschaft<br />

(DFG) geförderten Vorhabens<br />

an der Hochschule München und<br />

der Technischen Universität München<br />

Grundlagenuntersuchungen zur Dauerfestigkeit<br />

von Kalk-Natron-Glas und<br />

dessen Veredelungsstufen durchgeführt.<br />

Die Bauteilversuche erfolgten dabei an<br />

großformatigen Verbundsicherheitsgläsern<br />

als Drei-Punkt-Biegeversuche,<br />

wobei ebenfalls das Verhalten nach<br />

Beschädigungen <strong>einer</strong> Teilscheibe<br />

simuliert wurde.<br />

3<br />

4 Vorrichtung für die Ermüdungsversuche<br />

© Hochschule München/RWTH Aachen/Universität der Bundeswehr München<br />

Um die hohen Lastwechselzahlen von<br />

5,00 Mio. Lastwechseln (LW) gemäß der<br />

Forderung des Eisenbahn-Bundesamts<br />

(EBA) zu erreichen, musste unter wirtschaftlichen<br />

Gesichtspunkten ein höherfrequentes<br />

Prüfverfahren entwickelt<br />

werden. Dies ist in vorstehender Abbildung<br />

zu erkennen und ermöglicht je nach<br />

Steifigkeit des Probekörpers zumindest<br />

eine Verdopplung der Prüffrequenz, verglichen<br />

mit <strong>einer</strong> Einzelzylinderanlage.<br />

Die Versuchsresultate waren durchweg<br />

positiv, ein Auszug dieser Ergebnisse ist<br />

hier tabellarisch aufgelistet. Es konnten<br />

unter den hohen Lastwechselzahlen<br />

keine Schäden an den Verglasungselementen<br />

festgestellt werden. Bei <strong>einer</strong><br />

Teilschädigung der Elemente ist mit<br />

keinem großflächigen Ablösen von<br />

Bruchstücken zu rechnen.<br />

Verformung: ± l/100<br />

PK1: VSG aus 3 x 12 ESG zugehörige Glasspannung: > ± 50 N/mm²<br />

keine Versagenserscheinungen nach 5 Mio. LW<br />

Verformung: ± l/100<br />

PK2: VSG aus 3 x 12 ESG zugehörige Glasspannung: > ± 60 N/mm²<br />

äußere ESG angeschlagen keine Versagenserscheinungen nach 540.000 LW,<br />

kein flächiges Ablösen von Bruchstücken<br />

5 Auszug aus den Bauteil-Ermüdungsversuchen: VSG aus Kalk-Natron-Glas<br />

© Hochschule München<br />

Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU<br />

17


LÄRMSCHUTZ<br />

6 7 8 Vorversuche mit unterschiedlicher Ausbildung des Eckdetails<br />

© Hochschule München/RWTH Aachen/Universität der Bundeswehr München<br />

2.5 Ermüdungsversuche<br />

an Gesamtfeldelementen<br />

2.5.1 Vorversuche<br />

Die im Rahmen der Vorversuche gewählten<br />

Anschlussgeometrien zur Ermittlung<br />

der bestmöglichen Eckausbildung zwischen<br />

Längs- und Querprofil sind hier in<br />

<strong>einer</strong> Abbildung dargestellt. Es zeigte<br />

sich, dass keine direkte Kopplung zwischen<br />

Längs- und Querprofil erforderlich<br />

ist (Eckwinkel etc.). Der Lastabtrag von<br />

den auf Biegung beanspruchten Längsprofilen<br />

in die Querprofile und damit<br />

in die Lagerung kann direkt über die<br />

Verbundsicherheitsglasscheibe erfolgen.<br />

2.5.2 Tragfähigkeit im Feldbereich<br />

Zur Untersuchung des Zusammenspiels<br />

der Einzelkomponenten Glas, Aluminium<br />

und Silikon im Feldbereich wurden Probekörper<br />

ohne Querprofile, also nur mit<br />

durchgehenden Längsprofilen konzipiert.<br />

Die Ermüdungsversuche erfolgten im<br />

entwickelten höherfrequenten Prüfstand<br />

auf Basis <strong>einer</strong> Unwuchterregung als<br />

Drei-Punkt-Biegeversuche.<br />

Analog zu den Traglastversuchen ließ sich<br />

als Schwachstelle im Feldbereich unter<br />

Ermüdungsbelastung der Aluminiumrahmen<br />

identifizieren. Delaminationen<br />

an den Verbundscheiben oder Schäden<br />

an der Silikonverklebung traten trotz der<br />

sehr hohen Lastwechselzahlen (PK 06<br />

mit bis zu 10,70 Mio. LW) nicht auf.<br />

Nachstehende Tabelle zeigt hierzu eine<br />

Übersicht über die geprüften Proben.<br />

2.5.3 Resttragfähigkeit<br />

Zur Simulation etwaiger Beschädigungen<br />

durch Steinschlag oder Vandalismus<br />

wurde die Verglasung eines exemplarischen<br />

Probekörpers (PK 06, siehe Tabelle)<br />

wie folgt vorgeschädigt und anschließend<br />

analog zum Kapitel 2.5.2 in<br />

Ermüdungsversuchen geprüft:<br />

– Anschlagen der ersten TVG-Scheibe<br />

nach 10,70 Mio. LW,<br />

– Anschlagen der zweiten TVG-Scheibe<br />

nach weiteren 1 Mio. LW,<br />

– Versuchsabbruch nach weiteren<br />

1 Mio. LW.<br />

Die Lastübertragung von der Verglasung<br />

in die Längsprofile konnte trotz zweier<br />

geschädigter Einzelscheiben über eine<br />

Lastwechselzahl von mindestens 1 Mio.<br />

sichergestellt werden.<br />

PK Verglasung Randprofil Verformung [mm] s Glas s Alu LW<br />

vorgeschädigt<br />

ohne Vorschädigung<br />

VSG aus ± 33 mm ±17 N/mm² ± 75 N/mm² 630.000<br />

PK04dyn_G2o 2 x10 ESG, G2o<br />

PVB 1,52 ± 42 mm ± 24 N/mm² ± 105 N/mm² 115.000 *<br />

VSG aus ± 26 mm ±13 N/mm² ± 50 N/mm² 5,40 Mio.<br />

PK05dyn_G4o 2 x10 ESG, G4o<br />

PVB 1,52 ± 40 mm ± 20 N/mm² ± 80 N/mm² 1,01 Mio. *<br />

VSG aus ± 22 mm ±11 N/mm² ± 50 N/mm² 5,40 Mio.<br />

PK06dyn_G2o 2 x10 TVG, G2o<br />

PVB 1,52 ± 32 mm ± 16 N/mm² ± 70 N/mm² 5,30 Mio. *<br />

VSG aus ± 32 mm ±14 N/mm² ± 70 N/mm² 1,05 Mio. **<br />

PK06dyn_G2o 2 x10 TVG, G2o<br />

PVB 1,52 ± 32 mm /////// ± 70 N/mm² 1,04 Mio. ***<br />

* Hochgesetzt / ** eine TVG-Scheibe mit sieben Körnerschlägen vorgeschädigt / *** beide TVG-Scheiben mit sieben Körnerschlägen vorgeschädigt<br />

9 10 11 Ermüdungsversuche: Tragfähigkeit im Feldbereich<br />

© Hochschule München<br />

18 BRÜCKENBAU | Sonderausgabe 2012


LÄRMSCHUTZ<br />

12 13 14 Bauteilversuche: Seite 1 mit Gehrungsstoß (links), Seite 2 mit durchlaufendem Längsprofil<br />

© Hochschule München/RWTH Aachen/Universität der Bundeswehr München<br />

2.5.4 Bauteilversuch im Maßstab 1:1<br />

mit umlaufendem Rahmen<br />

Abschließend wurde ein Bauteilversuch<br />

im Maßstab 1:1 unter Berücksichtigung<br />

der Erkenntnisse aus den Vorversuchen<br />

durchgeführt. Eine Seite der Probe wurde<br />

mit Eckwinkel ausgeformt, die andere<br />

mit durchgehendem Längsprofil und<br />

Lastübertragung über die Scheibe.<br />

Die Versagensbilder dieses Versuchs<br />

veranschaulichen nachstehende Fotos.<br />

Im Unterschied zu den analog konzipierten<br />

Kleinteil-Vorversuchen zeigten sich<br />

aufgrund der großen Verformungen<br />

(Abmessungen: 5,00 m x 1,00 m) zusätzliche<br />

Schäden an den Querprofilen,<br />

die jedoch erst nach dem Elementausbau<br />

erkennbar waren. Parallele Finite-<br />

Element-Berechnungen boten eine sehr<br />

gute Vorhersagbarkeit der maßgeblich<br />

beanspruchten Querschnittsstellen.<br />

2.6 Torsionsuntersuchungen<br />

Zur Ermittlung des Verhaltens derartiger<br />

gläserner Schallschutzelemente unter<br />

Torsionsbeanspruchung wurden an der<br />

RWTH Aachen Untersuchungen zur<br />

Torsionssteifigkeit der Gesamtelemente<br />

vorgenommen. Diese beschränkten<br />

sich aber nicht nur auf die »endgültigen<br />

Testelemente«, sondern es wurden ebenso<br />

Untersuchungen an nur mit Längsrandprofilen<br />

verstärkten Scheiben sowie<br />

an solchen mit Längs- und Querprofilen<br />

durchgeführt.<br />

Es zeigten sich Steigerungen der Torsionssteifigkeit<br />

von ca. 80 % durch den umlaufenden<br />

Aluminiumrahmen. Die Ausbildung<br />

des Eckanschlusses zwischen<br />

Längs- und Querprofil ist hierbei allerdings<br />

vernachlässigbar.<br />

15 Bauteilversuch im Maßstab 1:1<br />

© Hochschule München/RWTH Aachen/Universität der Bundeswehr München<br />

16 Prüfstand für Torsionsversuche<br />

© Hochschule München/RWTH Aachen/Universität der Bundeswehr München<br />

3 Dauerhaftigkeit<br />

der Silikonverklebung<br />

Gemäß den Vorgaben der Deutschen<br />

Bahn AG (DB) sowie des EBA müssen<br />

eingesetzte Silikonverklebungen eine<br />

50-jährige Beständigkeit gegenüber<br />

äußeren Witterungseinflüssen aufweisen.<br />

Aus diesem Grund wurden erste Untersuchungen<br />

zur Dauerhaftigkeit der<br />

Silikonverklebung unter Ermüdungsbeanspruchung<br />

und verschiedenen<br />

maßgeblichen, an den Bahnstrecken<br />

auftretenden Vorbeanspruchungen<br />

durchgeführt.<br />

17 Prüfung der Silikonverklebung<br />

© Hochschule München/RWTH Aachen/<br />

Universität der Bundeswehr München<br />

Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU<br />

19


LÄRMSCHUTZ<br />

Probekörper Amplitude e (Silikon) Lastwechsel Anmerkung<br />

± 6 mm ± 3 % 2,40 Mio. LW keine Risse<br />

± 12 mm ± 6 % 718.000 LW künstlicher Anriss 1 eingebracht (12 mm)<br />

keine Rissaufweitungen<br />

± 12 mm ± 6 % 1,92 Mio. LW 1,20 Mio. LW mit künstlichem Anriss 1<br />

DynVE 03<br />

Rissvergrößerung auf Anriss 2 (30 mm)<br />

keine Rissaufweitung<br />

± 12 mm ± 6 % 3,55 Mio. LW 1,63 Mio. LW mit Anriss 2<br />

Rissvergrößerung auf Anriss 3 (60 mm)<br />

± 15 mm ± 7,5 % 898.727 LW keine Rissaufweitung<br />

DynVE 04<br />

(Tensidlösung)<br />

± 12 mm ± 6 % 2,75 Mio. LW keine Risse<br />

keine Risse<br />

DynVE 05 ± 12 mm ± 6 % 2,60 Mio. LW<br />

Einbringen Anriss 3 (60 mm)<br />

(Salzsprühnebel)<br />

± 15 mm ± 7,5 % 898.727 LW keine Rissaufweitung<br />

DynVE 06<br />

(Kupfersulfat)<br />

± 12 mm ± 8,0 % 1,90 Mio. LW keine Risse<br />

± 12 mm ± 4 % 2,62 Mio. LW<br />

keine Risse<br />

künstlicher Anriss 1 eingebracht (12 mm)<br />

keine Rissaufweitung<br />

DynVE 07 ± 12 mm ± 4 % 3,82 Mio. LW 1,20 Mio. LW mit künstlichem Anriss 1<br />

(Eisenchlorid)<br />

Rissvergrößerung auf Anriss 2 (30 mm)<br />

keine Rissaufweitung<br />

± 12 mm ± 4 % 5,45 Mio. LW 1,63 Mio. LW mit Anriss 2<br />

keine Rissaufweitung<br />

18 Ergebnisse der Untersuchung der Klebeverbindung<br />

© Hochschule München<br />

Die aufgebrachten Vorbeanspruchungen,<br />

die untersuchten Dehnungsniveaus sowie<br />

die Versuchsergebnisse sind in obenstehender<br />

Tabelle wiedergegeben. Es traten<br />

bei den hier untersuchten Beanspruchungszuständen<br />

keine Schäden auf.<br />

4 Skalierbares Rahmensystem<br />

Parallel zu den durchgeführten Untersuchungen<br />

wurde von der Firma Kohlhauer<br />

ein modulares Aluminiumrahmensystem<br />

entwickelt, dessen Steifigkeit sich durch<br />

Aufstecken von Zusatzelementen jederzeit<br />

an höhere Fahrgeschwindigkeiten<br />

anpassen lässt. Die bisher erfolgten<br />

Ermüdungsversuche zeigten äußerst<br />

positive Ergebnisse.<br />

5 Streckenmessung<br />

Die eigentliche Messung wurde auf<br />

einem Teilstück der Strecke Köln–Aachen<br />

(bei Kerpen) durchgeführt. Dazu wurden<br />

zehn Felder mit Betonelementen durch<br />

die entwickelten gläsernen Elemente<br />

ersetzt. Es erfolgte die Messung der<br />

nachstehenden Parameter:<br />

– Zuggeschwindigkeit,<br />

– Strukturbeschleunigung,<br />

– Oberflächendruck an den Elementen,<br />

– Bildmaterial zur Zugtypisierung,<br />

– klimatische Randbedingungen,<br />

– Beanspruchung der Einzelelemente<br />

und Pfosten durch Dehnungsmessungen.<br />

Zur direkten Vergleichbarkeit wurden die<br />

Messungen sowohl am Bestand (Betonelemente)<br />

als auch nach dem Elementaustausch<br />

vorgenommen. Dabei wurden<br />

in einem Zeitraum von sechs Wochen<br />

insgesamt 2.700 Messereignisse aufgezeichnet.<br />

Die Auswertung erfolgt aktuell.<br />

Aufgrund eines bahnseitigen Defekts am<br />

Meldesystem zur Ankündigung von Grünphasen<br />

betrugen die maximalen Zuggeschwindigkeiten<br />

allerdings nur 170 km/h<br />

(und nicht wie geplant 250 km/h).<br />

19 20 Ergebnisse der Streckenmessung an der Bestandswand (schwarz) und den gläsernen Wänden (rot)<br />

© Hochschule München/RWTH Aachen/Universität der Bundeswehr München<br />

20 BRÜCKENBAU | Sonderausgabe 2012


LÄRMSCHUTZ<br />

21<br />

22 23 24 Lärmschutzelemente für die Streckenmessung<br />

© Hochschule München/RWTH Aachen/ Universität der Bundeswehr München<br />

Zum aktuellen Stand der Auswertung<br />

können die folgenden Aussagen getätigt<br />

werden:<br />

– Es zeigt sich kein grundsätzlich<br />

verändertes Last-Zeit-Verhalten durch<br />

die Reflexion der transparenten<br />

Glas-Elemente.<br />

– Der Ansatz bekannter Lastansätze ist<br />

möglich.<br />

– Die Systemantworten liegen im<br />

Zeitbereich vor: quasi statisches<br />

Antwortverhalten.<br />

– Das Leistungsdichtespektrum zeigt<br />

geringfügig geringere Beiträge im<br />

relevanten Frequenzbereich (1–10 Hz)<br />

für die gläsernen Elemente.<br />

6 Zusammenfassung und Ausblick<br />

Die im Rahmen des Projekts SEGES<br />

durchgeführten Untersuchungen zeigten<br />

durchweg positive Ergebnisse bezüglich<br />

der Anwendbarkeit von Kalk-Natron- und<br />

Verbundgläsern sowie Silikonverklebungen<br />

für den Einsatz an Hochgeschwindigkeitsstrecken<br />

der Bahn.<br />

Die vorgenommenen Streckenmessungen<br />

bestätigten im Geschwindigkeitsbereich<br />

bis 170 km/h die Anwendung der DB Ril<br />

804.5501 für die Bemessung derartiger<br />

Elemente. In weiterreichender Forschungstätigkeit<br />

soll diese Aussage<br />

allerdings auch für Zuggeschwindigkeiten<br />

bis 300 km/h verifiziert werden.<br />

Autoren:<br />

Prof. Dr.-Ing. Ömer Bucak<br />

Dipl.-Ing. (FH) Heinrich Ehard M. Eng.<br />

Hochschule München<br />

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Feldmann<br />

Dr.-Ing. Benno Hoffmeister<br />

Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Katharina Langosch<br />

Dipl.-Ing. Frank Kemper<br />

RWTH Aachen<br />

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ingbert Mangerig<br />

Dipl.-Ing. Paschraphon Ampunant<br />

Universität der Bundeswehr München<br />

Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU<br />

21


LÄRMSCHUTZ<br />

Anwendungsmöglichkeiten von Cisilent® Typ E<br />

Schallschutz mit biegeweichem System<br />

von Ralf Jurkewitz<br />

Wir sind heute von Geräuschen und<br />

Lärm umgeben und können uns<br />

diesen Einflüssen nicht mehr entziehen.<br />

Gerade innerstädtische<br />

Baumaßnahmen beeinträchtigen<br />

hier die Anwohner, weil in Verbindung<br />

mit den einhergehenden<br />

Verkehrsbeschränkungen ihre<br />

Sensibilität für die Lärmbelastung<br />

steigt. Mit Cisilent® Typ E sind<br />

Calenberg Ingenieure nun angetreten,<br />

die Welt ein bisschen leiser<br />

zu machen: Dort, wo herkömmliche<br />

schwere biegesteife Systeme an<br />

ihre Grenzen stoßen, kann das<br />

leichte, biegeweiche Element<br />

noch wirkungsvoll eingesetzt<br />

werden.<br />

1 Systemaufbau<br />

Cisilent® Typ E wird zur Dämmung und<br />

Absorption von Luftschall eingesetzt,<br />

wobei es sich als temporäre oder stationäre<br />

<strong>Lärmschutzwand</strong> im Freien oder in<br />

geschlossenen Räumen eignet. Bei einem<br />

Einsatz als temporäre Lärmschutzeinrichtung<br />

während Bauarbeiten besteht die<br />

Konstruktion aus marktüblichen Gerüstsystemen<br />

oder aus kundenseitig hergestellten<br />

Tragstrukturen. Im Innenbereich<br />

werden das geringe Gewicht und die<br />

Flexibilität genutzt, um Vorhangsysteme<br />

1 Element mit im Befestigungsrand eingearbeiteten Ösen<br />

© Calenberg Ingenieure GmbH<br />

an Schienen zu installieren, die Raumnutzung<br />

und Schallschutz optimal verbinden.<br />

Und: Auf reflektierenden Oberflächen<br />

befestigt, bringt Cisilent® seine<br />

hervorragende Absorptionswirkung zur<br />

Geltung. Die Befestigung erfolgt meistens<br />

über Verschraubung durch den Befestigungsrand,<br />

kann aber auch mittels Ösen<br />

oder spezieller Drehverschlüsse gelöst<br />

werden. Bei den Größen gibt es keine<br />

Standards, alle Elemente werden nach<br />

Kundenvorgabe produziert. Nur die<br />

Länge parallel zu den Kammern ist aus<br />

fertigungstechnischen Gründen auf<br />

4 m beschränkt.<br />

Die textile Konstruktion aus hochfestem<br />

Polyestergewebe umfasst drei Lagen,<br />

die so miteinander verschweißt sind, dass<br />

Kammern zur Aufnahme des Füllmediums<br />

entstehen. Diese Kammern auf der<br />

Vorder- und Rückseite sind seitlich gegeneinander<br />

versetzt angeordnet, was die<br />

einzigartige Flexibilität der Elemente<br />

gewährleistet. Eine zusätzliche Lackschicht<br />

schützt vor Wasser, Schmutz<br />

und Mikroorganismen, das bedruckbare<br />

Material eignet sich darüber hinaus ausgezeichnet<br />

als Werbeträger. Durch die<br />

Füllung mit schwer entflammbarer<br />

Dämmwolle wird zudem das Schalldämmmaß<br />

bis auf 21 dB erhöht.<br />

Durch die besondere Auswahl der Materialien<br />

und das abgestimmte Design ist<br />

es gelungen, einen hohen Wirkungsgrad<br />

gerade bei niedrigen Frequenzen zu erreichen.<br />

Dies ist normalerweise lediglich<br />

durch massive, schwere Systeme möglich.<br />

Cisilent® Typ E, das hier getestet wurde,<br />

wiegt aber nur ca. 5,50 kg/m², die Dicke<br />

des Elementes beträgt ca. 7 cm.<br />

Das System wurde in Zusammenarbeit<br />

mit der Kaldeweide & Co. GmbH in Essen<br />

entwickelt, und die Elemente werden<br />

dort konfektioniert.<br />

2 Schalldämmung: Bewertung nach ISO 717-1<br />

© Calenberg Ingenieure GmbH<br />

3 Schallabsorption in Anlehnung an DIN EN ISO 354<br />

© Calenberg Ingenieure GmbH<br />

22 BRÜCKENBAU | Sonderausgabe 2012


LÄRMSCHUTZ<br />

2 Anwendungen<br />

2.1 »Wanderbaustelle«<br />

Im Zuge von Abbrucharbeiten mit<br />

schwerem Gerät wurden mobile Lärmschutzwände<br />

benötigt, die in der Lage<br />

sind, mit der Baustelle zu wandern.<br />

Cisilent® Typ E wurde zu diesem Zweck<br />

an handelsüblichen Gerüstständern<br />

befestigt, die von jedem Bautrupp leicht<br />

zu stellen und umzusetzen sind.<br />

Zusätzlich besitzen sie eine Typen-Statik,<br />

die einen Standsicherheitsnachweis<br />

für den Einzelfall unnötig macht. Die<br />

Cisilent® Typ E werden auf das Maß der<br />

Gerüstmodule abgestimmt: Im Werk<br />

konfektioniert, kommen sie hier als Rolle<br />

an die Baustelle. Die Befestigung erfolgt<br />

über Ösen im Rand der Elemente sowie<br />

über Kabelbinder an den Gerüststangen.<br />

Die Schalldichtigkeit am unteren Rand<br />

wird durch eine leichte Anhäufung von<br />

Erde sichergestellt, womit sich auch<br />

gröbere Unebenheiten des Untergrundes<br />

leicht und schnell überbrücken lassen.<br />

Die Baumaßnahme wurde durch ein<br />

unabhängiges Ingenieurbüro im Auftrag<br />

des Kunden begleitet. Die durchgeführten<br />

Messungen an der mobilen <strong>Lärmschutzwand</strong><br />

werden in der Zusammenfassung<br />

des Berichtes so bewertet<br />

(Auszug aus Bericht Nr. 48116-6.001):<br />

»Der Vergleich der Messergebnisse mit<br />

nach dem Verfahren der DIN ISO 9613-2<br />

[3] berechneten Werte zeigt, dass die<br />

untersuchte <strong>Lärmschutzwand</strong> die nach<br />

dem Modellansatz zu erwartende Reduzierung<br />

der Geräuschimmissionspegel<br />

tatsächlich bewirkt und somit in ihren<br />

akustischen Eigenschaften als gleichwertig<br />

mit üblichen, in der Regel massiven<br />

Wandkonstruktionen angesehen werden<br />

kann.«<br />

4 Abbrucharbeiten mit schwerem Gerät<br />

© Calenberg Ingenieure GmbH<br />

5 <strong>Lärmschutzwand</strong> nach Errichtung<br />

© Calenberg Ingenieure GmbH<br />

2.2 Temporäre Veranstaltung<br />

Im Zuge eines Events bedurfte es eines<br />

temporären Schallschutzes, um die<br />

Lärmbelastung der Anwohner zu reduzieren.<br />

Der Aufbau der Wand gleicht der<br />

im vorhergehenden Beispiel beschriebenen<br />

Vorgehensweise, allerdings musste<br />

hier <strong>einer</strong> erhöhten Windbelastung<br />

Rechnung getragen werden. Als Folge<br />

davon wurden stärkere Kabelbinder in<br />

geringerem Abstand eingesetzt, um<br />

die Elementränder direkt an den Gerüststangen<br />

zu befestigen. Zusätzlich wurden<br />

die Elemente durch Querstangen ausgesteift,<br />

was ihnen quer zu den Kammern<br />

die notwendige Stabilität verleiht. Die<br />

Befestigung wird durch Laschen gelöst,<br />

die auf der Rückseite der Cisilent® Typ E<br />

aufgeschweißt sind. Derart ist auch das<br />

Prinzip erkennbar, wie die Montage<br />

erfolgt, wenn die Höhe der Abschirmmaßnahme<br />

größer ist als die maximale<br />

Länge der Elemente parallel zu den<br />

6 Ausbildung bei größeren Wandhöhen<br />

© Calenberg Ingenieure GmbH<br />

7 Aussteifung bei erhöhter Windbelastung<br />

© Calenberg Ingenieure GmbH<br />

Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU<br />

23


LÄRMSCHUTZ<br />

8 Torkonstruktion mit Cisilent® Typ E<br />

© Calenberg Ingenieure GmbH<br />

Kammern: Die Ränder werden um ein<br />

paar Zentimeter überlappt. Damit sie<br />

dicht aneinanderliegen, bietet sich zudem<br />

eine Sicherung mit Drehverschlüssen<br />

an. Dazu werden auf der geschlossenen<br />

Seite der oberen Elemente Drehverschlüsse<br />

montiert, und der obere Befestigungsrand<br />

der unteren Elemente erhält<br />

die passenden Ösen. Falls die Wand öfters<br />

auf- und abgebaut werden soll, wird das<br />

Zusammenhalten der Ränder in vertikaler<br />

und horizontaler Richtung durch Klettverschlüsse<br />

gesichert. So lassen sich<br />

Zwangspunkte durch Drehverschluss und<br />

Öse umgehen, und die flexible Anpassung<br />

an Unebenheiten des Geländes<br />

bleibt gewährleistet.<br />

2.3 Großbohrstelle<br />

Hinter <strong>einer</strong> temporären <strong>Lärmschutzwand</strong><br />

wird nach warmem Wasser in<br />

ehemaligen Grubenstollen gebohrt:<br />

Die Elemente hängen an freistehenden<br />

Gerüsten zur Abschirmung dieser Großbohrstelle.<br />

Selbst das Tor, das hier als<br />

Zugang dient, ist mit Cisilent® Typ E<br />

schallhemmend ausgebildet. Die vertikalen<br />

Elementränder sind mit Drehverschlüssen<br />

gesichert, da die Wand an Ort<br />

und Stelle verbleibt, solange die Arbeiten<br />

dauern, und erst danach mit den Bohrgeräten<br />

umgesetzt werden kann. Die<br />

Gerüstbaufirma hat die Membranen<br />

leider nicht so aufgehängt, wie es vorgesehen<br />

war, doch die Anwohner sind<br />

trotzdem zufrieden.<br />

2.4 Bohrgeräteeinsatz<br />

Eine weitere Schallquelle bei innerstädtischen<br />

Bauarbeiten sind Rammen und<br />

Pfahlbohrgeräte. Eine Spezialtiefbaufirma<br />

suchte einen wirksamen Lärmschutz für<br />

seine Maschinen: Die Cisilent® Typ E<br />

wurden dazu auf von ihr bereitgestellten<br />

Metallrahmen befestigt, und die errichteten<br />

Wände gehören nun zur Standardausrüstung<br />

des Pfahlbohrgerätes. Der<br />

Lärm der Bohrung wird wirksam von der<br />

Umgebung abgeschirmt, und auch den<br />

Bedienern kommt das Absorptionsvermögen<br />

zugute, denn ihr Arbeitsplatz<br />

wird als merklich leiser empfunden.<br />

Zudem ist der Lärmschutz schnell an<br />

der neuen Bohrstelle aufgebaut, bevor<br />

die betroffenen Anwohner ihren Unmut<br />

äußern. Im vorliegenden Fall bedurfte<br />

es keines Fachingenieurs für Akustik zur<br />

Dimensionierung der Lärmschutzwände,<br />

da das Unternehmen wusste, wie hoch<br />

und wie lang die Elemente sein müssen,<br />

um transportiert werden zu können.<br />

Daher hat Firma Kaldeweide eigene<br />

Messungen vor Ort durchgeführt,<br />

und zwar mit einem ausgezeichneten<br />

Ergebnis: Die Pegeldifferenz zwischen<br />

<strong>einer</strong> Messung an der Maschine und<br />

unmittelbar hinter den Stellwänden<br />

betrug 14 dB.<br />

9 Einhausung eines Bohrgeräts<br />

© Calenberg Ingenieure GmbH<br />

24 BRÜCKENBAU | Sonderausgabe 2012


LÄRMSCHUTZ<br />

2.5 Tunnelbaustelle<br />

Bei der Sanierung eines Straßentunnels<br />

im innerstädtischen Bereich werden die<br />

Bauarbeiten während der Nacht nicht<br />

unterbrochen. Um die Anwohner zu<br />

schützen, müssen die Portale mit <strong>einer</strong><br />

Schallschutzkonstruktion verschlossen<br />

werden. Gleichzeitig soll gewährleistet<br />

sein, dass Baufahrzeuge und gegebenenfalls<br />

Rettungswagen und Feuerwehr<br />

schnellen Zugang haben. Gelöst wird das<br />

Problem mit Cisilent® Typ E als Vorhangsystem:<br />

Der Vorhang wird aus mehreren<br />

Elementen Cisilent Typ E gebildet, die<br />

untereinander mit Drehverschlüssen<br />

befestigt und zu <strong>einer</strong> Gesamtstruktur<br />

verbunden werden. Ihr oberer Rand ist<br />

werkseitig mit Rollen ausgerüstet, die<br />

Anbringung der Laufschienen für das<br />

Vorhangsystem erfolgt vor Ort.<br />

Die Schienen führen einmal quer über<br />

die Fahrbahn und bilden im Randbereich<br />

einen 90°-Bogen, so dass sich das Element<br />

für die Zufahrt von Fahrzeugen<br />

zu <strong>einer</strong> Seite bewegen lässt. Um eine<br />

ausreichende Schalldämmung am Bogen<br />

zu gewährleisten, werden die Cisilent®-<br />

Elemente im geschlossenen Zustand<br />

mindestens 50 cm parallel zur Tunnelwand<br />

angeordnet. Nach Vorgabe soll die<br />

mit dem Schienensystem zu erreichende<br />

Öffnung maximal 4 m breit sein, was<br />

bedingt, dass es nach der Bogenschiene<br />

mindestens um 4,20 m entlang der<br />

Tunnelwand verläuft.<br />

3 Schlussbemerkung<br />

All diese Beispiele zeigen, dass effektiver<br />

Lärmschutz auch während der verschiedenen<br />

Baumaßnahmen möglich ist.<br />

Mobile oder temporäre Lärmschutzwände<br />

schützen die Belange der<br />

Anwohner, ohne dass Bauarbeiten<br />

dadurch verkompliziert und Fertigstellungstermine<br />

verschoben werden<br />

müssen. Auf dass unsere Welt ein wenig<br />

leiser wird …<br />

Autor:<br />

Ralf Jurkewitz<br />

Calenberg Ingenieure GmbH,<br />

Salzhemmendorf<br />

Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU<br />

25


PRODUKTE UND PROJEKTE<br />

Hochabsorbierende Lösungen von Rieder<br />

Lärmschutzsysteme aus Holzbeton<br />

Seit mehr als 20 Jahren finden Lärmschutzlösungen<br />

aus Holzbeton von Rieder<br />

Anwendung entlang von Straße und<br />

Bahn in ganz Europa. Und: Seit 2012<br />

liegen auch die Systemzulassung und<br />

Anwendererklärung für Lärmschutzsysteme<br />

an Hochgeschwindigkeitsstrecken<br />

der Deutschen Bahn mit Streckengeschwindigkeiten<br />

bis zu 300 km/h vor.<br />

Lärmschutzsysteme mit Holzbeton-<br />

Absorbern ermöglichen effektive<br />

Lösungen für Umgebungen mit unterschiedlichsten<br />

Anforderungen. Neben<br />

dem ökologischen Gedanken und dem<br />

hohen Wirkungsgrad spricht das zurückhaltende<br />

Erscheinungsbild für den Einsatz<br />

von Holzbeton. Die Rieder-Systeme<br />

sind also eine Kombination aus Funktion<br />

und Design, die sich optimal in die<br />

Landschaft einfügen. Ziel ist es, durch<br />

ruhige Linien und Strukturen sowie natürliche<br />

Farben einen nahtlosen Übergang<br />

zwischen Natur und Bahn- bzw. Straßenraum<br />

zu schaffen.<br />

Das System besteht aus Holzbeton-Absorberkörpern<br />

und Tragschalen aus Beton.<br />

Die der Lärmquelle zugewandte Seite<br />

der Wand wird mit hochabsorbierendem<br />

Holzbeton ausgeführt. Optimal für die<br />

Schallabsorption sind hier strukturierte<br />

Oberflächen oder wellenartige Formen,<br />

da die Schallabsorptionsfähigkeit eben<br />

von der Oberfläche und der Masse abhängt.<br />

Das Produktsortiment umfasst<br />

dementsprechend verschiedene Arten<br />

von Holzbeton-Absorbern mit Dicken<br />

von 4–16 cm sowie unterschiedliche<br />

Wandformen. Je nach Anforderungen<br />

bietet Rieder Absorberkörper für die<br />

(Absorptions-)Klassen A 2–A 5. Die<br />

massiven Betontragschalen haben eine<br />

hohe Rohdichte und somit sehr gute<br />

Schalldämmeigenschaften bis zu 47 dB.<br />

Lärmschutzwände von Rieder sind in<br />

unterschiedlichen Farben erhältlich,<br />

wobei sich deren Intensität an das jeweilige<br />

Umfeld anpassen lässt. Durch diverse<br />

Gestaltungsmöglichkeiten für Rückseiten<br />

ist zudem sichergestellt, dass Lärmschutzmaßnahmen<br />

umweltgerecht und<br />

anwohnerfreundlich ausgeführt werden<br />

können.<br />

Zulassung für Hochgeschwindigkeitsstrecken<br />

© Betonwerk Rieder GmbH<br />

Die Holzbeton-Absorber werden unter<br />

dem Markennamen Faseton vertrieben,<br />

der nachhaltige und bewährte Baustoff<br />

weist eine getestete Lebensdauer von<br />

über 50 Jahren auf. Bis heute wurden<br />

etwa 1,50 Mio. m² Rieder-Schallschutzwände<br />

in Österreich, Deutschland und<br />

angrenzenden europäischen Ländern wie<br />

Frankreich, Italien, Slowenien, Belgien<br />

oder Tschechien verbaut – und 2012<br />

erstmalig auch im 8.554 km entfernten<br />

Jamaika.<br />

Je nach Anforderung bietet Rieder<br />

verschiedene Module zum Schutz des<br />

Menschen vor Lärm an Straße und Bahn.<br />

Die Baukastensysteme »Landscape<br />

by Rieder« und »Railways by Rieder«<br />

ermöglichen für Straßen, Freilandstrecken,<br />

Tunnel, Brücken, Stationen und<br />

Bahnhöfe die jeweils passende Lösung.<br />

Neben bewährten Standardkonstruktionen<br />

umfasst das Produktprogramm<br />

daher auch Speziallösungen für sensible<br />

Einsatzgebiete, wie etwa in Siedlungsgebieten<br />

und Kulturlandschaften: Niedrige<br />

Lärmschutzwände lassen sich näher an<br />

der Lärmquelle errichten und besitzen<br />

dadurch trotz geringerer Höhe eine gute<br />

Abschirmwirkung. Von der Reduzierung<br />

der Wandhöhe profitieren Zugpassagiere<br />

und Anwohner, denen eine freie Sicht<br />

auf Landschaft oder Stadt verbleibt. Für<br />

Situationen, bei denen mehrere Gleise<br />

nebeneinander laufen, führt Rieder<br />

überdies Mittelwände im Programm.<br />

Erhöhte Wirkung durch Aufsatzelemente<br />

© Betonwerk Rieder GmbH<br />

Aufsatzelemente erzielen durch die<br />

Veränderung des Beugungswinkels am<br />

oberen Abschluss der Wand eine verbesserte<br />

Abschirmwirkung. Dadurch kann<br />

die Höhe <strong>einer</strong> <strong>Lärmschutzwand</strong> je nach<br />

Voraussetzungen um 0,50–1,50 m reduziert<br />

bzw. bei gleichbleibender Höhe eine<br />

verbesserte Schallminderung erreicht<br />

werden. Eine akustische Überprüfung<br />

der Aufsatzelemente von Rieder an der<br />

Giselabahnstrecke in Österreich ergab,<br />

dass die Aufsätze die Wirkung <strong>einer</strong><br />

fiktiven Wanderhöhung von nahezu 2 m<br />

besitzen (Quelle: ÖBB Infrastruktur Bau:<br />

Themenblatt Lärmschutzlösungen,<br />

Überprüfung der akustischen Wirkungen<br />

von SSI-Aufsatzelementen, März 2009).<br />

26 BRÜCKENBAU | Sonderausgabe 2012


PRODUKTE UND PROJEKTE<br />

Bahnhof mit absorbierender »Bahnsteigkante«<br />

© Betonwerk Rieder GmbH<br />

Strukturierte Oberflächen …<br />

© Betonwerk Rieder GmbH<br />

Die hochabsorbierende Bahnsteigkante<br />

hingegen wurde speziell für die Anordnung<br />

an Haltestationen und Bahnhöfen<br />

entwickelt. Das heißt, die in ihnen integrierten<br />

Absorberkörper verringern die<br />

Lärmreflektion im Bahnhofsbereich,<br />

beispielsweise beim Einfahren eines<br />

Zuges.<br />

Und für Hangbefestigungen eignen sich<br />

die hochabsorbierenden Stützwände,<br />

die begrünbar sind und sich optisch ins<br />

Landschaftsbild einbetten – und flexible<br />

Lösungen für nahezu jedes Gelände<br />

offerieren. Der Gleisabsorber Rieton, der<br />

direkt an der Lärmquelle eingesetzt wird,<br />

komplettiert schließlich das Programm<br />

von Rieder: Die begeh- und befahrbaren<br />

Schallabsorber werden zwischen bzw.<br />

an den Außenseiten der Bahngleise<br />

angebracht. Das Unternehmen ist mit<br />

Rieton im Übrigen Systemanbieter für<br />

Rheda 2000® und die ÖBB-Porr-Gleistragplatte.<br />

Besonderen Wert legt Rieder auf nachhaltige<br />

Produkte und Produktionsprozesse,<br />

die Herstellung erfolgt deshalb<br />

generell nach höchsten ökologischen<br />

Standards. Ausgangsmaterial des Naturbaustoffs<br />

Holzbeton sind zu 100 %<br />

heimische Weichholzspäne, die zum<br />

Beispiel als Restholz bei der Holzverarbeitung<br />

anfallen. Bei der Produktion<br />

von Holzbeton werden Holzspäne mit<br />

Mineralstoffen, Zement und Wasser<br />

ummantelt, wodurch der so mineralisierte<br />

Holzbeton witterungs- und<br />

brandbeständig ist. Anschließend wird<br />

diese »Masse« zu Absorberkörpern<br />

geformt – und dabei der Umwelt mehr<br />

CO 2 entzogen, als bei der Herstellung<br />

von Holzbeton freigesetzt wird. Verbleibende<br />

Reste wie der Fräsabfall beim<br />

Kalibrieren werden in den Produktionsprozess<br />

zurückgeführt. Ebenfalls ein<br />

Grund, weshalb der ökologische Baustoff<br />

Faseton mit dem Natureplus Zertifikat®<br />

ausgezeichnet wurde.<br />

www.rieder.at<br />

Autobahn bei Antiesenhof in Oberösterreich<br />

© Betonwerk Rieder GmbH<br />

Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU<br />

27


PRODUKTE UND PROJEKTE<br />

Besondere Formgebung mit bestem Wirkungsgrad von Kohlhauer<br />

Lärmschutzwände an Polens längster Autobahn<br />

Die Autostrada A 4 ist die derzeit längste<br />

Autobahnstrecke Polens und zugleich<br />

Teil der Europastraße 40 wie des paneuropäischen<br />

Verkehrskorridors III. Das Stück<br />

von der deutsch-polnischen Grenze bei<br />

Ludwigsdorf führt erst als (mittlerweile)<br />

gut ausgebaute Nationalstraße 4 in<br />

Richtung Bolesławiec (Bunzlau) zu der<br />

aus Berlin kommenden Autobahn A 18<br />

bei Krzyżowa in der Nähe von Legnica<br />

(Liegnitz) und von dort aus als Autostrada<br />

weiter an den Städten Breslau (Wroclaw),<br />

Oppeln (Opole), Kattowitz (Katowice)<br />

vorbei, bis sie östlich von Krakau (Kraków)<br />

ab Wieliczka wieder als Nationalstraße 4<br />

bis zur ukrainischen Grenze reicht.<br />

Im Rahmen ihrer Realisierung wurden<br />

auch viele Lärmschutzwände errichtet,<br />

wobei die des Autobahnrings von Breslau<br />

sicher zu den spektakulärsten gehören.<br />

Die (Autobahn-)Umgehung mit <strong>einer</strong><br />

Gesamtlänge von 35,50 km zieht einen<br />

Halbkreis um die West- und Nordseite<br />

Breslaus, indem sie die Stadt auf <strong>einer</strong><br />

17 km langen Strecke tangiert. Die Situation<br />

eines urbanisierten Gebietes und<br />

dessen Lage im Verhältnis zur Umgebung<br />

auf Überführungen, Brücken und<br />

Dämmen, die an manchen Stellen über<br />

8 m hoch sind, bildeten hier die Basis<br />

zur Ausarbeitung besonderer Lösungen,<br />

wobei innerhalb der Wohnbezirke Lärmschutzwände<br />

mit 22 km Gesamtlänge<br />

und <strong>einer</strong> variablen Höhe von 4–8 m zur<br />

Ausführung kamen, während bei Brücken<br />

und Rampen ihre Höhe aus Konstruktionsgründen<br />

auf 6 m beschränkt wurde.<br />

Da der Unterschied zwischen der Gesamthöhe<br />

der Gradiente und dem angrenzenden<br />

Gelände an manchen Stellen bis zu<br />

12 m beträgt, waren beim <strong>Entwurf</strong> zudem<br />

einige Grundsätze zu beachten, welche<br />

die ästhetischen Vorzüge des Projektes<br />

betonen sollten.<br />

Um die Wirksamkeit der Lärmschutzwände<br />

zu verbessern und deren Höhe zu<br />

begrenzen, wurden sie Richtung Straße<br />

gekrümmt. Das heißt, die Wahl fiel auf<br />

uniform gestaltete, sich wiederholende<br />

und parabelförmige Wandelemente aus<br />

Beton und transparentem Acrylglas. Im<br />

unteren Teil sind sie leicht nach außen,<br />

also zur Anliegerseite geneigt, im oberen<br />

Abschnitt hingegen leicht nach innen<br />

gekrümmt, ehe sie sich im oberen Drittel<br />

mit <strong>einer</strong> etwas stärkeren Krümmung<br />

möglichst weit zum Fahrbahnrand neigen.<br />

Aus konstruktiven Gründen wurde die<br />

Parabel anfangs durch eine dreibögige<br />

Linie mit drei verschiedenen Radien<br />

erreicht, nach <strong>einer</strong> weiteren Analyse<br />

wurde der untere Bogen jedoch durch<br />

einen geraden Abschnitt ersetzt. So ließ<br />

sich eine weitgehend gleiche Form für<br />

Wände unterschiedlicher Höhe ausarbeiten.<br />

Nur im Fall von Knotenpunkten und<br />

Zufahrtstraßen erfolgte die Anordnung<br />

senkrechter Wände und natürlich auch<br />

dort, wo die Farben der Stadt Warschau<br />

nachts die <strong>Lärmschutzwand</strong> beleuchten<br />

und akzentuieren.<br />

Interessant ist darüber hinaus der<br />

nichttransparente Bereich, in dem sich,<br />

bedingt durch die Krümmungen, in der<br />

Mittelachse die Kräfte »aufheben«, also<br />

die Schwergewichtswand aus Beton nur<br />

eines relativ kleinen Fundamentes bedarf:<br />

Die freistehenden gekrümmten Schalen<br />

wurden so konzipiert, dass sich die<br />

Struktur durch Einfügeteile schließt und<br />

somit keine Stahlstützen benötigt. Das<br />

verleiht der imposanten Wand einen<br />

geradlinigen Charakter, ohne durch<br />

Massivität und Höhe eine bedrückende<br />

Wirkung für den Autofahrer zu erzeugen.<br />

Auch der Anwohner sieht durch die<br />

Krümmung und Sonneneinstrahlung ein<br />

flaches, lebendiges Band, der Autofahrer<br />

wiederum empfindet die unterschiedlichen<br />

Höhen als konstant und angenehm.<br />

Als Basis des Gestaltungsentwurfs dienten<br />

die Baustoffe Beton und (transparentes)<br />

Acrylglas: Die Elemente aus Stahlbeton<br />

in Modulbauweise mit 4–8 m Höhe<br />

und 2 m Breite, die sich überlappen, und<br />

die transparenten Lärmschutzwände<br />

sollten die gleiche Geometrie aufweisen,<br />

wobei Letztere mit 4 m Achsabstand<br />

konzipiert und in <strong>einer</strong> Ausführung als<br />

massive Stahlkonstruktion geplant waren.<br />

Realisiert wurde aber schließlich nicht<br />

die Stahl-, sondern eine zeitgerechte<br />

Rahmenkonstruktion aus Aluminium, die<br />

über Gelenke verfügt, was erlaubte, die<br />

mehr als 4.700 Rahmen den unterschiedlichen<br />

Radien anzupassen. Das heißt, die<br />

Rahmen wurden im unteren Anschluss<br />

durch das Gelenk gehalten und konnten<br />

während der Montage mit nur zwei<br />

speziell entwickelten Klammern (oben)<br />

auf der Rückseite des Pfostens befestigt<br />

werden.<br />

Beidseitige Krümmung zur Straße<br />

© R. Kohlhauer GmbH<br />

Beton und Acrylglas<br />

© R. Kohlhauer GmbH<br />

Konstruktion in Modulbauweise<br />

© R. Kohlhauer GmbH<br />

Die Rahmen wurden schalldicht zum<br />

Pfostensteg eingebaut, und zwar mittels<br />

<strong>einer</strong> Dichtlippe aus EPDM. Sie erhielten<br />

zudem eine spezielle Rahmenkammer,<br />

welche sich in das umlaufende EPDM<br />

verkrallt und derart dessen Herausarbeitung<br />

verhindert. Die Stahlpfosten,<br />

28 BRÜCKENBAU | Sonderausgabe 2012


PRODUKTE UND PROJEKTE<br />

ursprünglich als HE-Profil vorgesehen,<br />

wurden ebenfalls verändert, so dass<br />

lediglich im unteren Bereich, in dem der<br />

Spritzschutzsockel auf ca. 10 m Höhe<br />

angeordnet ist, das HE-Profil zu finden<br />

ist. Zusätzlich sind nach oben »Verjüngungen«<br />

ausgeformt worden, die nicht<br />

nur zur Einsparung von Stahltonnage,<br />

sondern auch zu <strong>einer</strong> besseren Optik<br />

beitragen. Die Höhe der T-Träger ist<br />

ebenfalls variabel: Dort, wo unterschiedliche<br />

Wandhöhen anzutreffen sind, haben<br />

die Pfosten eine asymmetrische Kontur<br />

und wurde der Steg wird so gestaltet,<br />

dass in Längsrichtung kein Leerraum<br />

entsteht.<br />

Die transparenten Lärmschutzwände aus<br />

Acrylglas sind mit innenliegenden 2 mm<br />

dicken schwarzen PA-Fäden ausgestattet,<br />

welche ebenfalls dem Vogelschutz dienen<br />

und entweder einseitig oder aber beidseitig<br />

mit zusätzlichem Graffitischutz<br />

versehen sind, der im Anschluss an die<br />

Produktion der ca. 1,10 m hohen Aluminiumrahmen<br />

aufgebracht wurde. Die<br />

Profile der Rahmen wurden speziell an<br />

die konstruktiven Notwendigkeiten angepasst,<br />

wobei die länglichen Gelenkverbindungen<br />

zwischen den aneinander<br />

angrenzenden Riegeln für die notwendige<br />

Koppelung sowie die schalltechnische<br />

Dichtigkeit sorgen. Die Rahmen<br />

benötigen daher auch k<strong>einer</strong>lei zusätzliche<br />

Verbindungsstücke, und dank der<br />

Steifigkeit der Riegel können 4 m lange<br />

Acrylscheiben ohne eine zusätzliche<br />

Aufteilung angewandt werden. Und: Bis<br />

1,10 m Höhe sind die Wände mit einem<br />

Betonfertigteil als Grundmauer ausgestattet,<br />

um das Glas vor zufälliger Beschädigung<br />

und übermäßiger Verschmutzung<br />

durch Schlamm, Schnee etc. zu schützen.<br />

Die so gewählte Konstruktion ließ sich in<br />

kürzester Zeit montieren. Gegenüber der<br />

ursprünglich vorgesehenen Stahlvariante<br />

bedurfte es außerdem weniger Bohrungen<br />

und Einzelteile. Das System konnte<br />

Toleranzen aufnehmen und ist durch<br />

das verwendete Aluminium wesentlich<br />

korrosionssicherer, denn die allgemein<br />

hohe Umweltbelastung, die sich besonders<br />

in den Verschraubungen bzw. an<br />

den Bohrungslöchern niederschlägt,<br />

setzt <strong>einer</strong> Stahlkonstruktion bedeutend<br />

aggressiver zu.<br />

Ausstattung: »Kunst« auf Brücken<br />

© R. Kohlhauer GmbH<br />

Das Projekt soll auch nach der Fußballeuropameisterschaft<br />

seine Dauerhaftigkeit<br />

und seine Nachhaltigkeit beweisen.<br />

Die realisierte Variante, welche durch die<br />

zwei deutschen Unternehmen R. Kohlhauer<br />

GmbH und Inkon GmbH maßgeblich<br />

mitgestaltet wurde, veranschaulicht<br />

im Übrigen, dass mit dem zur Verfügung<br />

stehenden Investitionsvolumen aus dem<br />

europäischen Fonds durchaus dauerhafte,<br />

effiziente und EU-konforme Lösungen<br />

möglich sind. Die Zusammenarbeit<br />

zwischen den Parteien war nicht immer<br />

ganz einfach, gerade weil der polnische<br />

Investor und das polnische Auftraggeber-<br />

Konsortium hier eine deutsche Arbeitsgemeinschaft<br />

mit der Ausführung<br />

betrauten. Als vereinfachend erwies<br />

sich jedoch, dass der Auftragnehmer<br />

eine polnische Firma hinzuziehen wollte.<br />

So wurde von den zwei deutschen Firmen,<br />

die sich für den Rahmen bzw. das<br />

Acrylglas verantwortlich zeigten, sowie<br />

einem polnischen Stahlbauer, der von<br />

Deutschland aus Unterstützung erhielt,<br />

kurzerhand ein neues Unternehmen<br />

namens Silencium S.A. gegründet,<br />

das für die reibungslose Abwicklung<br />

sorgte.<br />

Transparenz mit Vogelschutz<br />

© R. Kohlhauer GmbH<br />

Ausbildung der Wandelemente<br />

© R. Kohlhauer GmbH<br />

Rahmen aus Aluminium<br />

© R. Kohlhauer GmbH<br />

Das gesamte Projekt wurde im September<br />

2011 nach rund elf Monaten Bauzeit<br />

fertiggestellt, was bedeutete, dass 1.800 t<br />

Stahl, 54.000 m Aluminiumprofile in<br />

4.700 Rahmen und 350 t Acrylglas verbaut<br />

waren. Die Kosten pro Quadratmeter<br />

waren trotz der aufwendigen Konstruktion<br />

und des hohen Preises für das<br />

transparente Material geringer als in<br />

Deutschland: Mit 350 €/m² fielen sie im<br />

Vergleich zur Statistik des Bundes in<br />

Deutschland um ca. 30 % günstiger aus.<br />

www.kohlhauer.de<br />

Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU<br />

29


PRODUKTE UND PROJEKTE<br />

Komplexe Lärmschutzmaßnahme der Asfinag<br />

Autobahneinhausung in Österreich<br />

Mit der Fertigstellung des sogenannten<br />

Bindermichl wurde das wohl komplexeste<br />

Straßenbauvorhaben Österreichs der<br />

letzten Jahre in Rekordzeit realisiert.<br />

Das heißt, die von der Autobahnen- und<br />

Schnellstraßen-Finanzierungs-Aktiengesellschaft<br />

(Asfinag) umgesetzte<br />

Einhausung der Autobahn A 7<br />

– war die mit Abstand schnellste<br />

Autobahnbaustelle Österreichs,<br />

– war die europaweit komplexeste<br />

Baustelle und<br />

– ist jetzt die sicherste Tunnelanlage.<br />

Das Gesamtprojekt beinhaltete folgende<br />

Einzelmaßnahmen:<br />

– zweiröhriger Autobahntunnel im<br />

Bereich Bindermichl von 1.062 m<br />

Länge,<br />

– zweiröhrige Autobahneinhausung im<br />

Bereich Niedernhart von 580 m Länge,<br />

– Umbau der Anschlussstelle Muldenstraße<br />

in »Kreisverkehrsform« mit<br />

zusätzlichen Auf- und Abfahrtsspuren<br />

aus bzw. in den Tunnel,<br />

– Ertüchtigung des Autobahnquerschnittes<br />

durch zusätzliche Spuren und<br />

durchgehende Pannenstreifen,<br />

– Errichtung neuer bzw. Verbreiterung<br />

bestehender Direktrampen im Knoten<br />

Hummelhof,<br />

– Errichtung neuer bzw. Sanierung<br />

bestehender Brückenbauwerke im<br />

Projektbereich,<br />

– Errichtung zusätzlicher Lärmschutzwände.<br />

Die Herstellung dieses modernen und<br />

sicheren Tunnels inklusive <strong>einer</strong> Verkehrsbeeinflussungsanlage<br />

bringt nicht nur<br />

eine Verbesserung der Umweltsituation<br />

für die Anrainer, sondern ist auch ein<br />

wesentlicher Beitrag zur Erhöhung der<br />

Verkehrssicherheit.<br />

Der ständig steigende Verkehr von und<br />

zur A 1, der »West Autobahn«, und die<br />

damit verbundene Lärmbelastung waren<br />

für die Anwohner eine große Belastung,<br />

mit ca. 100.000 Kfz/d zählt die »Mühlkreis<br />

Autobahn« (A 7) im Abschnitt Bindermichl<br />

so zu den meistbefahrenen Straßen<br />

Österreichs. Die Absenkung und Einhausung<br />

der Linzer Stadtautobahn in eben<br />

jenem Bereich waren infolgedessen auch<br />

das bisher größte Lärmschutzprojekt der<br />

oberösterreichischen Landeshauptstadt,<br />

das jetzt wesentlich zur Steigerung<br />

der Wohn- und Lebensqualität in den<br />

Stadtteilen Bindermichl, Spallerhof<br />

und Niedernhart beiträgt. Es umfasste<br />

darüber hinaus die Herstellung <strong>einer</strong><br />

Gesamtprojekt bei Linz (noch) im Bau<br />

© Asfinag<br />

jeweils dreispurig geführten Richtungsfahrbahn<br />

mit zusätzlichen durchgehenden<br />

Pannenstreifen im Tunnel Bindermichl<br />

sowie die Ertüchtigung und Erneuerung<br />

auf kompletter Strecke zur Entlastung<br />

der angespannten Verkehrssituation<br />

in beiden Fahrtrichtungen. Auf<br />

der neuen Tunneloberfläche entstand<br />

im Übrigen ein ca. 40.000 m 2 großer<br />

Einhausung kurz vor Fertigstellung<br />

© Asfinag<br />

Einfahrtbereich …<br />

© Asfinag<br />

Freizeit- und Erholungspark, der den<br />

Bindermichl und Spallerhof wieder<br />

verknüpft.<br />

Die Gesamtkosten inklusive notwendiger<br />

Grundeinlöse, Planung, Bau, Projektmanagement<br />

und Indexsteigerungen<br />

beliefen sich auf ca. 150 Millionen Euro.<br />

www.asfinag.at<br />

30 BRÜCKENBAU | Sonderausgabe 2012


xxx<br />

Entwicklung des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik<br />

Multifunktionaler Lärmschutz<br />

Zu viel Lärm macht krank, eine Tatsache, die heute unbestritten ist.<br />

Und so sind Lärmschutzwände entlang stark befahrenen Straßen<br />

und Bahnlinien ein bekannter Anblick, und auch innerhalb von<br />

Gebäuden sorgen spezielle akustische Elemente, sogenannte<br />

Schallabsorber, für mehr Ruhe. Doch: Die bislang eingesetzten<br />

Bauteile sind zwar effektiv, was die Lärmreduzierung angeht,<br />

ansonsten aber häufig wenig funktional. Limitierende Faktoren<br />

sind hier unter anderem das Gewicht, die Feuerfestigkeit oder<br />

die hygienischen Anforderungen sowie ihre mangelnde Ästhetik.<br />

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik (IBP) arbeiten<br />

deshalb an neuen Lösungen. »Ein Schwerpunkt unserer Entwicklungen<br />

liegt auf mikroperforierten Bauteilen. Diese Technologie<br />

eignet sich für alle möglichen Materialien und ermöglicht multifunktionale<br />

und optisch ansprechende Schallabsorber, die sehr<br />

flexibel einsetzbar sind«, so Prof. Dr. Philip Leistner. Dazu werden<br />

Membranen oder Platten mit vielen winzigen Löchern oder<br />

Schlitzen versehen. Trifft nun Schall in Form schwingender Luftteilchen<br />

auf die Fläche, entsteht an den Rändern der Mikroöffnungen<br />

Reibung. Durch den Energieverlust wird der Schall absorbiert<br />

– wenn sich hinter den Öffnungen noch eine Luftkammer<br />

befindet, so dass die Teilchen weiterhin schwingen können, denn<br />

ansonsten würde der Schall lediglich reflektiert.<br />

Resultat: selbsttragende mikroperforierte Waben<br />

© Roman Wack/Fraunhofer-Institut für Bauphysik<br />

Zuwachs bekommt die »Familie« der innovativen Schallabsorber<br />

nun durch neue Entwicklungen der IBP-Forscher, wie etwa elastische<br />

Oberflächen aus nebeneinander angeordneten Halmen,<br />

wobei mikrokleine Lücken bleiben. »Man kann sich das in etwa<br />

vorstellen wie bei <strong>einer</strong> Bürste, deren Borsten an den Enden durch<br />

kleine Aufsätze verstärkt sind – nur eben viel dichter«, so Leistner.<br />

Bei <strong>einer</strong> solch nachgiebigen Fläche lassen sich auch die Mikroöffnungen<br />

sehr leicht reinigen, bei großflächigen Anwendungen<br />

erweist sich die Technologie der Extrusion zudem als besonders<br />

wirtschaftlich – und das gebaute Ergebnis überzeugt nicht zuletzt<br />

in ästhetischer Hinsicht: Es entsteht ein zweidimensionales<br />

Flächenprofil mit Mikroschlitzen, Luftkammern und Grundplatte,<br />

indem Materialien wie Kunststoff oder Aluminium durch eine<br />

formgebende Öffnung gepresst werden. Wie bei Fenster- und<br />

Fassadenprofilen entstehen so fertige Absorberbauteile aus<br />

einem Stück vom Band. Aufwendige Befestigungsmethoden,<br />

die oft teurer sind als das Material selbst, gehören dann der<br />

Vergangenheit an.<br />

www.ipb.fraunhofer.de<br />

Sonderausgabe 2012 | BRÜCKENBAU<br />

31


xxxxxxxxxxx<br />

PRODUKTE UND PROJEKTE<br />

BRÜCKENBAU<br />

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32 BRÜCKENBAU | Sonderausgabe 2012


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34 BRÜCKENBAU | Sonderausgabe 2012


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Sonderausgabe 2012<br />

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Herausgeber und Chefredakteur<br />

Dipl.-Ing. Michael Wiederspahn<br />

mwiederspahn@verlagsgruppewiederspahn.de<br />

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Tel.: +49 (0)6 11/84 65 15<br />

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Einzelheft: 14 Euro<br />

Doppelheft: 28 Euro<br />

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schriftlich gekündigt wird.<br />

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