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20 MOBILITY Ziel der Infrastrukturbetreiber ist es, durch neue Entwicklungen von Schallschutzwänden maximale Effizienz bei geringerer Bauhöhe und damit reduziertem Materialeinsatz zu erzielen. timiertes Bemessungsverfahren zur wirtschaftlichen und sicheren Planung von Lärmschutzwänden. Ein Prognosemodell soll in weiterer Folge das Langzeitverhalten aus strukturdynamischer Sicht vorhersagen und so die Infrastrukturbetreiber im Life Cycle Management unterstützen. ERSCHÜTTERUNGEN IM MODELL In einem ersten Schritt führte das Team Eigenfrequenzmessungen an Lärmschutzwänden durch und erstellte daraus ein Computermodell des Gesamtsystems inklusive Steher, Fundierung und Wandkassetten. Dieses Modell wurde in der Folge mit Messdaten von Zugvorbeifahrten in Form eines HERBERT FRIEDL /// Engineer, Transportation Infrastructure Techno - logies „Im Projekt ‚Opti LSW’ entwickeln wir ein optimiertes Bemessungsverfahren zur wirtschaftlichen und sicheren Planung von Lärmschutzwänden.“ Lastbilds gekoppelt, um die Auswirkungen der aerodynamischen Belastungen auf die Lärmschutzwand am Computer zu simulieren. Ergänzende Dauerschwingversuche gaben darüber hinaus Aufschluss über die Ermüdungsfestigkeit bei dauerndem Lastwechsel, sodass nun auch das Langzeitverhalten in die Simulation einfließen kann. Durch den ständigen Abgleich zwischen Messung und Si- mulation, dem sogenannten „Model Updating“, wird das Prognosemodell so weit optimiert, dass es eine realistische Abschätzung der Restlebensdauer bestehender Wände erlaubt. MIT 330 KM/H DURCHS TULLNER FELD Die Feuerprobe für das Bemessungsverfahren und das Prognosemodell erfolgt im Sommer an der neuen Hochleistungsstrecke Wien-St. Pölten. Vor der Inbetriebnahme des 44 km langen Teilstücks, das ab Dezember die Fahrzeit zwischen den beiden Städten auf 25 Minuten reduzieren wird, stellt die ÖBB die Strecke rund zwei Monate lang für umfangreiche Messkampagnen zur Verfügung. „Diese Innovationsmessfahrten geben uns die einzigartige Möglichkeit, unsere strukturdynamischen Modelle anhand von realen Zugvorbeifahrten zu überprüfen und die Simulationsergebnisse zu bestätigen“, so Friedl. Railjetfahrten bis 250 km/h stehen auf dem Programm, und auch ein ICE wird mit Geschwindigkeiten bis 330 km/h über die Strecke brausen. „Damit können wir über den Regelverkehr hinaus sicherstellen, dass wir mit unseren Modellen auch für die Zukunft gerüstet sind“, ist der Experte zuversichtlich, dass das erarbeitete Know-how die Stellung Österreichs als Vorreiter in puncto Lärmschutz sowohl in der wissenschaftlichen Forschung als auch in der wirtschaftlichen Umsetzung weiter fes - tigen wird. /// Weitere Infos: Mobility Department, Claudia Hable, Tel.: +43 505 50-6322, E-Mail: claudia.hable@ait.ac.at, Web: www.ait.ac.at/mobility FOTOS: Krischanz & Zeiller, AIT Austrian Institute of Technology, ÖBB, Photodisc
RESEARCH SERVICES Verkehrsinfrastruktur – Akustik Infrastrukturbetreiber sind mit der Aufgabe konfrontiert, Straße und Schiene nicht nur sicher, energieeffizient und langlebig, sondern auch leise zu gestalten. AIT verfügt über umfangreiches Know-how in Messung, Analyse und Modellierung, um diese Anforderungen mithilfe von Computersimulationen in Einklang zu bringen. Die Simulationsergebnisse liefern Infrastrukturbetreibern schnell und kostengünstig wichtige Informationen für das Life Cycle Management und unterstützen sie in der Entwicklung innovativer Lärmschutzmaßnahmen. Lärmemissionen und Lärmschutz Lärmschutzwände: n Messung und akustische Analyse von Lärmschutzwänden in Bezug auf Leistungsfähigkeit und Langzeitverhalten (Adrienne-Methode) n Optimierung von Lärmschutzwänden hinsichtlich Geometrie, Oberfläche, Materialien und Positionierung mittels moderner Simulationsverfahren n Prognose der Wirksamkeit von Lärmschutzmaßnahmen mithilfe von Schallfeld- und Schallausbreitungssimulationen Weitere Dienstleistungen im Bereich Akustik: n Gutachten für den Bereich Lärmschutz nach §31a Eisenbahngesetz n Akustische Untersuchungen für die Akkreditierung Wechselwirkung Fahrzeug/Infrastruktur Analyse der Wechselwirkungen zwischen Infrastruktur und Verkehr zur n Erstellung optimierter Erhaltungsstrategien (Life Cycle Analysis, Asset Management) für Infrastrukturbetreiber n Unterstützung von Herstellern bei der Entwicklung von neuartigen Fahrbahnbelägen, Infrastrukturkonstruktionen und Reifen mit optimierten Eigenschaften (Verkehrssicherheit, Lärm- und Schadstoffemissionen) Verkehrsinfrastruktur – Dynamik Die Schienenverkehrsinfrastruktur ist aufgrund höherer Frequenzen und Geschwindigkeiten im Zugverkehr einer wachsenden dynamischen Belastung ausgesetzt. Durch die Kombination von Schwingungsmessungen vor Ort mit mathematischen Modellen können realitätsnahe Simulationen für Brücken, Straßen, Lärmschutzwände oder Gebäude erstellt und die unterschiedlichsten Szenarien simuliert werden. Numerische Methoden in der Baudynamik n Transiente Schwingungssimulationen n Nichtlineare Berechnungen für Boden und Bauwerk n Simulation der Wellenausbreitung im Untergrund n Entwicklung von Algorithmen für das Model Updating n Lösungen für Kontaktprobleme in der Fahrzeug- Fahrbahn-Interaktion Erschütterungsprognosen und Schwingungsanalysen n Analyse von Lärmschutzwänden bei dynamischer Lasteinwirkung n Erschütterungsprognosen für Bauverfahren n Prognosen von Schwingungsimmissionen durch Verkehrseinwirkung n Vibrationsprüfungen mit elektrodynamischem Schwingungserreger n Schock- und Schwingungsmessungen bei klimatisch veränderbaren Umweltbedingungen n Experimentelle Modalanalysen von Bauwerken /// MOBILITY 21 HANNES KARI, ÖBB-INFRA- STRUKTUR BAU AG, ÜBER DEN EINSATZ VON LÄRM- SCHUTZWÄNDEN BEI HOCHGESCHWINDIGKEITS- STRECKEN IM SCHIENEN- VERKEHR . Herr Kari, welche Rolle spielt das AIT Mobility Department bei den Untersuchungen und Analysen von Lärmschutzwänden auf Hochgeschwindigkeitsstrecken der ÖBB, und welches Know-how bringt es ein? In Zukunft werden immer mehr Züge mit immer höherer Geschwindigkeit auf dem österreichischen Schienennetz unterwegs sein. Die Druck- und Sogwelle dieser Hochgeschwindigkeitszüge führt zu einer stärkeren aerodynamischen Belastung der Infrastruktur entlang der Strecke. Wesentlicher Part des AIT Mobility Departments ist die Messung der Verformungen und Frequenzen von Lärmschutzwänden, um deren dynamische Beanspruchung infolge der Zugvorbeifahrten zu bestimmen. Das Know-how von AIT sowie die Messungen und Simulationen sind für uns eine wichtige Grundlage für die Bemessung und Erhaltungsplanung, damit wir sowohl optimalen Lärmschutz für die AnrainerInnen als auch größtmögliche Sicherheit im Bahnverkehr gewährleisten können. Was waren die größten gemeinsamen Herausforderungen im Projekt Opti LSW? Wie bewerten Sie die Zusammenarbeit mit dem AIT Mobility Department? Die größte Herausforderung bei Projekten dieser Art im Allgemeinen ist die Frage der zeitlichen Koordination. Sie spielt insbesondere dann eine wichtige Rolle, wenn es um die Installation von Messinstrumenten an einer bereits in Betrieb befindlichen Strecke geht. Die Zusammenarbeit mit AIT gestaltet sich in dieser Hinsicht immer sehr professionell und unkompliziert. Vor allem für die im Rahmen von Opti LSW geplanten Innovationsmessfahrten ist aufgrund des streng vorgegebenen Zeitfensters ein koordiniertes Zusammenspiel aller Beteiligten eine zentrale Grundvoraussetzung für einen reibungslosen Ablauf und aussagekräftige Ergebnisse. Wo sehen Sie die größten Verbesserungspotenziale und Ausbaumöglichkeiten von Lärmschutzwänden auf Hochgeschwindigkeitsstrecken zukünftig? Lärmschutzwände sind mittlerweile Teil unserer Landschaft geworden und sollten sich daher gestalterisch in die Umgebung einfügen. Gleichzeitig müssen sie aber auch den Reisenden eine möglichst ungestörte Aussicht ermöglichen. Diese Aufgabe lässt sich nur mit innovativen Ansätzen lösen. Dazu zählt unter anderem der Einsatz von Membranen statt Lärmschutztunnels, die auch für die lokale Energiegewinnung genutzt werden können. /// FORESIGHT & POLICY DEVELOPMENT ➜
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