Entwurf einer Lärmschutzwand - Zeitschrift Brueckenbau
Entwurf einer Lärmschutzwand - Zeitschrift Brueckenbau
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 />
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