Lärmverhalten von Lokomotiven ein noch wenig genutzter Systemvorteil

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Catharina Sommer
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1 Lärmverhalten von Lokomotiven ein noch wenig genutzter Systemvorteil TU - Berlin / FG Schienenfahrzeuge Salzufer / Sekr. SG 14, D Berlin markus.hecht@tu-berlin.de 1

2 Schienenverkehr ein System mit starker Vernetzung [Dubbel, Taschenbuch des Maschinenbaus,23. Auflage, Bild 1, Kapitel Q2, Springer-Verlag, 2011] 2

3 Schienenverkehr Vorteile: geringer Energieverbrauch Zeroemission schon heute möglich geringer Landverbrauch im Transport Nachteile: sehr große Lärmemission (+ 25 db) sehr starre Strukturen schwierige Kommunikation 3

4 CO 2 Emission Anteil Verkehr > 25 % stark wachsend (1990 = 100) Quelle: EU energy and transport in figures, Statisches Handbuch

5 Entwicklung des BIP, der Bevölkerung, verkehrsbezogener Treibhausgasemissionen sowie des Güter- u. Personenverkehrsaufkommens in der EU-27 (1990 = 100) Quelle: EU energy and transport in figures, Statisches Handbuch

6 CO 2 Emission Güterverkehr in g/tkm LKW (Flotte) 96 LKW 40t 78 Binnenschiff 35 Schiene Deutschland 22 2 Schiene Norwegen 6

7 EU 25 Deutschland Schweiz Russland Australien USA China Institut für Land- und Seeverkehr Marktanteil Schienengüterverkehr 2008 [% tkm] , ,1 40,5 41,9 42, ,8 17,1 0 7

8 2 relevante Schallquellen 8

9 Geräuschbelastung nachts in Deutschland Quelle: ZEVrail Glasers Annalen 126 Tagungsband SFT Graz 2002, S

10 Transparenz durch EU- Umgebungslärmrichtlinie: 10

11 Problem Ungleichbehandlung der Anwohner durch Verkehrslärm Verkehrslärmart: zugesicherter Maximalwert Lden [dba] (den=day evening night) Fluglärm 65 Straßenlärm 68 Bahnlärm - (ist bis 85) 11

12 Problem kleinhalten Vorgehen bisher Prognosemodell Schall 03 mit Ergebnissen zur leisen Seite: Höchste Anzeigeschwelle 75 db Nichtberücksichtigen ungünstiger Topographieeffekte und Ausbreitungsbedingungen, dadurch bis 10 db gegenüber Realität zu kleine Werte Nichtakzeptanz von Messwerten statt Rechenwerten Rechtsweg für Anwohner durch Bestandschutz reduziert 12

13 Betriebszustände und Lärmquellen Hohe Geschwindigeit Rollgeräusch (Rad, Schiene, Schwelle) Stillstand Lüfter, Druckluftanlage, Dieselleerlauf Anfahrt Antriebsanlage incl. Lüfter 13

14 Kosten-Nutzenanalyse für Europa Quelle: Schaffung von wirtschaftlichen Anreizen für fahrzeugseitige Bahnlärmminderung, Dr. M.T. Kalivoda, Wien, ZEVrail 135, 4/2011, S , Bild 1 Kosten und Nutzen unterschiedlicher Maßnahmen(kombinationen) zur Minderung des Eisenbahnlärms 14

15 Zusammenfassung vorherige Folie Maßnahmen an der Quelle (Fahrzeug und Gleis) sind viel effizienter als am Ausbreitungsweg (Schallschutzmauern und fenster) Problem Deutschland: Gesetzgeber berücksichtigt das (noch) nicht. 16. BImSchV (Bundesimmissionsschutzverordnung) ist weitgehend auf dem Wissensstand von

16 sonrail Emissionsdaten (15000 Messungen) Fahrzeug und Gleis, CH 2009 TSI 16

Rollgeräusch: Rauheit Radfahrfläche Einfluss Bremssystem Einflussbereich: 7 12 db Radlaufflächen im Vergleich: links: mit GG-Klötzen, mitte: Kunststoffklötze,

17 Rollgeräusch: Rauheit Radfahrfläche Einfluss Bremssystem Einflussbereich: 7 12 db Radlaufflächen im Vergleich: links: mit GG-Klötzen, mitte: Kunststoffklötze, rechts: scheibengebremst Quellen: Bahntech 4/97, S. 4, Glatte Räder auf glatten Schienen,, und Leben mit Lärm, M. Kloepfer et al.,, Band 28, Springer-Verlag, 2006, S

18 Fahrflächenfehler: Ausbröckelung + Flachstellen Flachstellen Ursachen: Quelle: Bericht 11/00 Phase 1: Entgleisungsversuche 1. Bremsblockieren 2. Hemmschuhbremsung Problem: Einfluss im Mittel 8 db Quelle: Lexikon der Eisenbahn, S. 409, trans press-verlag, 8. Ausg.,

19 Altfahrzeuge auf TSI Level bringen Wird gemacht bei Güterwagen: Schweiz ist seit Ende 2010 fertig, Deutschland: fängt erst an (Leiser Rhein 1. Wagen ab 2012), Frankreich, Polen : bis jetzt ist gar nichts passiert, Österreich hat wegen SchLV (Schienenfahrzeug-Lärmzulässigkeitsverordnung seit 1993) bereits mehr leise Triebfahrzeuge 19

20 Forderung: Auch andere Altfahrzeuge auf TSI Level bringen Beispiel: BLUE TIGER / HVLE, mit BMU-Förderung Leistung 2500 kw, Anfahrzugkraft 517 kn, Vmax 120 km/h, Masse 126 t, Länge mm (Quelle: Sonderdruck, ZEVrail Glasers Annalen 132 (2008) ) 20

21 Forderung: Auch andere Altfahrzeuge auf TSI Level bringen Beispiel: BLUE TIGER / HVLE Stillstandsgeräusch (Quelle: Sonderdruck, ZEVrail Glasers Annalen 132 (2008) 11-12) 21

22 TSI-Noise April 2011, Stillstandslärmgrenzwerte OTM = On Track Machine 22

23 TSI-Noise April 2011, Anfahrtlärmgrenzwerte 23

24 TSI-Noise April 2011, Vorbeifahrtlärmgrenzwerte 24

25 Vorteil Lokomotiven gegen Triebwagen Mehr Freiheit in der räumlichen Gestaltung Ziel muss sein: Loks leiser als Triebwagen auszuführen höchste Effizienz, wenn alle Fahrzeuge gleiche Lärmeigenschaften aufweisen, wegen logarithmischer Pegeladdition L ges 10log i 10 0,1L i 25

26 Gleiche Lärmwerte für Loks wie TSI- Grenzwerte Reisezugwagen I Rollgeräusch (80 statt 85 db(a)) Massnahmen: Radscheibenbremsen und Antrieb zur Dämpfung nutzen Antriebslärmproblem wird durch andere Scenarien gelöst 26

27 Gleiche Lärmwerte für Loks wie TSI- Grenzwerte für Reisezugwagen II Stillstandsgeräusch (65 statt 75 db(a)) Massnahmen: Leise Druckluftanlagen, leise Hilfsbetriebe Antriebsproblem wird durch Anfahrtsscenarium gelöst 27

28 Gleiche Lärmwerte für Loks wie TSI- Grenzwerte Reisezugwagen III Anfahrtsgeräusche (65 statt 82 bis 89 db(a)) Massennahmen: möglichst alle primären Lärmminderungsmassnahmen nutzen und hohe Energieeffizienz, strömungsgünstige Luftführung Leise Getriebe, sekundäre Maßnahmen (Kapselung, Lüftung über Schalldämpfer, Gegenschall) wie auf Baumaschinen nutzen Stand 1993 für Lok 2000 (7,5 MW, 300 kn) war 76 db(a) 28

29 Zusammenfassung: Das Lärmverhalten von Lokomotiven vom Systemnachteil zum Systemvorteil umzuwandeln, ist mit geringen Zusatzkosten möglich und marktrelevant 29

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