Lärmarme Fahrbahnbeläge Mehrwert bei der Straßensanierung

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1 Lärmarme Fahrbahnbeläge Mehrwert bei der Straßensanierung Thomas Beckenbauer Müller-BBM, Planegg Arbeitsring Lärm der DEGA ALD-Herbstveranstaltung Lärm in der Stadt

2 Status quo? 2

3 Fahrzeuggeräusche Pkw leichte Lkw schwere Lkw 3

4 Fahrzeuggeräusche L, db(a) 5 db Pkw 6 db v, km/h Gesamtgeräusch Antriebsgeräusch Rollgeräusch 10 db sinnvoller Einsatz geräuschmindernder Fahrbahnbeläge EU-Projekt IMAGINE, Deliverable 11, The Noise Emission Model For European Road Traffic, M+P b.v., Vught, Niederlande, Januar L, db(a) 5 db L, db(a) 5 db leichte Lkw v, km/h schwere Lkw 3 db 2 db v, km/h 4

5 Straßenverkehrsgeräusche Einordnung von Pegeldifferenzen ΔL = ± 1 db gerade wahrnehmbar ΔL = ± 3 db deutlich wahrnehmbar ΔL = ± 10 db doppelte/halbe Lautstärke 5

6 Minderung der Straßenverkehrsgeräusche Reduzierung der Verkehrsmenge Fahrbahnbelag Halbierung -3 db SMA LA 0/8 Vergrößerung des Abstandes Verdoppelung -4 db DSH-V 0/5 Reduzierung der Geschwindigkeit, nur Rollgeräusch! um 50% um 20% -10 db bei hohen Geschwindigkeiten -6 db bei Innerortsgeschwindigkeiten -3 db ZWOPA SMA LA 0/8 6

7 Akustische Straßensanierung 10 db 7

8 Akustische Straßensanierung Stadt Aachen - Akustischer Zustand von Fahrbahnbelägen 2004 Fahrbahnbelag laut leise 6 db(a) MüllerBBM Gruppe 8

9 Straßensanierung Beseitigung von Schäden = Lärmminderung = ein Mehrwert der Sanierung Fotos: ALD (Kühne), Karcher (I. f. Straßen- u. Eisenbachnwesen, KIT) 9

10 Geräuschmindernde Fahrbahnbeläge Lärmminderung an der Quelle Flächendeckende Wirkung Foto: ALD (Müller) 10

11 Geräuschmindernde Fahrbahnbeläge Außerortsstraßen BASt, BMBF, BMWi Forschung, Entwicklung und Erprobung ohne Beteiligung der Kommunen seit 1996 Einfluss der Fahrbahntextur auf das Reifen-Fahrbahn-Geräusch Leiser Straßenverkehr Leiser Straßenverkehr Leiser Straßenverkehr 3 seit 2010 Statuspapiere der BASt: - Waschbeton D StrO = 2dB - Längere Lebensdauer OPA 8 Jahre - Geräuschm. Gussasphalt D StrO = 2dB Kommunale Straßen in D FGSV Lärmmindernde Straßendecken in bebauten Gebieten OPA innerorts gescheitert Pilotprojekte Bayern Zweischichtiger offenporiger Asphalt innerorts seit 2003 Langj. Erprobung einer neuen Bauweise Kennedydamm Düsseldorf Lärmoptimierter Asphalt DUS LOAD 5D 2007 Umsetzung v. Forschungsergebnissen Konjunkturpaket II des Bundes Bundesweite Umsetzung vieler Bauweisen in der Praxis seit 2009 Umfangreiche Erfahrungssammlg. 11

12 Kategorisierung Dichte Deckschichten Semi-poröse Deckschichten Offenporige/ poröse Deckschichten Reduktion Reifenschwingung (Textur) Absorption (Hohlraumgehalt) Reduzierung Air-Pumping (Textur, Hohlraumgehalt) Geräuschminderungspotenzial 12

13 Geräuschmindernde Fahrbahnbeläge 5 mm 8 mm 11 mm Größtkorn Größtkorn Größtkorn Schichtdicke Dichte und semi-poröse Deckschichten Splittmastixasphalt SMA SMA 5 SMA 8 SMA 11 4,0 cm Splittmastixasphalt SMA LA (LO) SMA 5 LA SMA 8 LA 2,5 cm Dünne Schichten im Heißeinbau DSH-V 0/5 DSH-V 0/8 2,0-3,0 cm auf Versiegelung Lärmoptimierter Asphalt LOA LOA 5D 2,0-2,5 cm Lärmarmer Gussasphalt MA 5 MA 8 Abstr.verf. B Abstr.verf. B 2,0-3,0 cm Waschbeton WB 0/8 Dünne hohlraumreiche Schichten ZSA-SD 2,0-3,0 cm Sonderprodukte Offenporige Deckschichten Offenporiger Asphalt (OPA) PA 8 PA 11 4,0-6,0 cm Zweischichtiger OPA ZWOPA 6,0-8,0 cm PA 8/PA16 13

14 Geräuschmindernde Fahrbahnbeläge Pkw-Reifen Bezugswert CPX P = 100,5 db(a) db(a) DSH-V 0/5 DSH-V 0/8 SMA LA 0/5 SMA LA 0/8 SMA 0/8 S SMA 0/11 S MALA WB LOA 5D PA 8 ZWOPA 14

15 Geräuschmindernde Fahrbahnbeläge Fahrzeugmix Pkw/Lkw Bezugswert CPXI = 101 db(a) db(a) DSH-V 0/5 DSH-V 0/8 SMA LA 0/5 SMA LA 0/8 SMA 0/8 S SMA 0/11 S MALA WB LOA 5D PA 8 ZWOPA 15

16 Fahrbahnbeläge in der Praxis Kann (oder sollte) man davon ausgehen, dass die Geräuschminderung für einen neuen Fahrbahnbelag immer die gleiche ist? Bleiben Geräuschminderungen über die Jahre hinweg konstant? 16

17 Fahrbahnbeläge in der Praxis Anfangspegelminderung, 1 Jahr nach Einbau CPX P, 50 km/h db e r r -,, t e e e e e g DSH-V LOA 5D SMA-LA 17

18 Größtkorn Sieblinie Fülleranteil Einbautemperatur Textur Gesteinsart Hohlraumgehalt Schichtdicke Strömungswiderstand Maschinentechnik Bindemittelanteil Geräuschminderung Schallabsorptionsgrad Verdichtungsgrad Bindemitteltyp 18

19 Qualitätssicherung Sicherstellung der angestrebten Geräuschminderung nach Einbau Monitoring der Altersbeständigkeit Optimierung der Belagsauswahl für weitere Projekte 19

20 Qualitätssicherung Strömungswiderst. Absorption im Labor Texturmessung in-situ Strömungswiderst. Absorption in-situ CPX-Messung 20

21 Erfolgskontrolle CPX-Verfahren GPS-Antenne zur Positionierung Mikrofone Mikrofone in beiden Rollspuren in getrennten Radhäusern ISO CD : Acoustics Measurement of the influence of road surfaces on traffic noise Part 2: The close-proximity method. 21

22 Erfolgskontrolle, Kommunikation vor Umbau nach Umbau 22

23 Akustische Lebensdauer Monitoring Lärmarme Fahrbahnbeläge innerorts in der Schweiz Verschlechterung in 5 Jahren db Lärmarme Fahrbahnbeläge sollen dauerhaft lärmarm sein. Sie gelten als lärmarm, wenn sie für den Mischverkehr eine Anfangspegelminderung von 3 db(a) gegenüber dem Referenzwert aufweisen und über ihre Nutzungsdauer mindestens 1 db Pegelminderung beibehalten. Angst, C. et al.: Lärmarme Strassenbeläge innerorts, Jahresbericht 2010, Bundesamt für Strassen, Bundesamt für Umwelt, Bern, Schweiz,

24 Fallbeispiel ZWOPA 2005, Ingolstadt Foto: Stadt Ingolstadt, Referat für Hoch- und Tiefbau 24

25 Fallbeispiel ZWOPA 2005, Ingolstadt Ausgeführte Maßnahme Einheitspreis Fläche / laufende Meter Gesamtkosten Spartenumlegung ,- 2OPA-Belag (inkl. Sami-Schicht) 21,- /m² ca m² , Entwässerung (einseitig) 108,- /m ca. 970 m ,- Auslegung der Deckschicht ,- Schallschutzwand m m² ,- Gesamt ,- Vergleich Einheitspreis Fläche bzw. laufende Meter Gesamtkosten SMA-Belag 5,50 /m² ca m² ,- Gussasphalt-Rinne 13,50 /m ca. 970 m ,- Straßensinkkästen 350,- /Stk ca. 30 Stk ,- Schallschutzwand mit erforderlicher Erhöhung und erhöhtem Gründungsaufwand 356,- /m² m² m² + Zuschlag , ,- + ca ,- Gesamt ,- 25

26 Alternativen in der Praxis Ingolstadt Belagstyp Länge Fläche Kosten (brutto) Anteil am HV-Netz ZWOPA 1,1 km m ,8 % LOA 5D 5,3 km m ,9 % SMA LA 8 15,5 km m ,4 % Gesamt 21,9 km m ,0 % Quelle: Stadt Ingolstadt, Referat für Hoch- und Tiefbau 26

27 Kostenvergleich Leistung LOA 5D SMA LA 8 Abfräsen des Altbelags, 8 cm Einbau Binderschicht, 5-6 cm Einbau Deckschicht 2 2,5 cm 0,01 /m 2 0,01 /m 2 6,50 7,50 /m 2 6,50 7,50 /m 2 3,00 3,50 /m 2 4,00 5,00 /m 2 Gussasphaltrinne 9,00 10,00 /m 2 9,00 10,00 /m 2 Gesamt inkl. Markierung, Verkehrssicherung, Baustelleneinrichtung /m 2 Quelle: Stadt Ingolstadt, Referat für Hoch- und Tiefbau 27

28 Zusammenfassung Geschwindigkeitsbereich Pkw: ab 40 km/h Lkw: ab 60 km/h Fahrzeugart (innerorts) Pkw in jedem Fall Lkw nur bei höheren Geschwindigkeiten und der Möglichkeit des Einsatzes hohlraumreicher Deckschichten Regelwerk geräuschmindernde Bauweisen nur teilweise geregelt aufgrund von Sonderbauweisen Ausschreibung besonders kritisch 28

29 Zusammenfassung Pegelminderung innerorts (50 km/h) dichte Beläge: 2 db... 5 db semiporöse Beläge: 3 db... 7 db offenporige Beläge: 3 db... 7 db (inkl. ZWOPA) Akustische Lebensdauer Begrenzt, gilt für alle Bauweisen, nicht nur für OPA Abhängig von der Verkehrsbelastung Bis auf OPA Erprobung noch notwendig An der Verbesserung wird gearbeitet 29

30 Zusammenfassung Belagswahl Abhängig vom Einzelfall Prüfkriterien: - Zielwert für Pegelminderung (nachts) - Verkehrsmenge - Anteil schwerer Nutzfahrzeuge - Geschwindigkeitsniveau - Straßenverlauf (Kurven, Kreuzungen, Einmündg.) - Straßennutzer (Gewerbe, Landwirtschaft, usw.) - Budget 30

31 Zusammenfassung Vorgehensweise Belagsauswahl anhand der Prüfkriterien Ausschreibung mit Beratung Intensive Begleitung durch Baustoffprüfer und Akustiker Erfolgskontrolle für Verwaltung und Bürger 31