Lärmarme Strassenbeläge innerorts

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1 Lärmarme Strassenbeläge innerorts Jahresbericht 1

2 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Herausgeber Bundesamt für Strassen (ASTRA) Bundesamt für Umwelt (BAFU) ASTRA und BAFU sind Ämter des Eidg. Departements für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation (UVEK) Auftraggeber Bundesamt für Strassen (ASTRA) Bundesamt für Umwelt (BAFU) Autoren Angst Christian, Dr. sc. techn., IMP Bautest AG, Oberbuchsiten Beltzung Francoise, Dr. sc., IMP Bautest AG, Oberbuchsiten Bosshardt Dieter, beratender Ing.HTL/SIA/usic, Aquila Ziegler Toni, Dipl. Natw. ETH, Grolimund & Partner AG, Bern Bühlmann Erik, Phil. nat. Geograf., Grolimund & Partner AG, Bern Begleitkommission Mariotta Carlo, Präsident Begleitkommission, Präsident FoKo Schguanin Gregor, BAFU, Abt. Lärmbekämpfung Beyeler Hans-Peter, ASTRA, Abt. Infrastruktur Gloor Hanspeter, Dep. Bau Verkehr und Umwelt Kt. Aargau, Fachstelle Lärm Künzle Walter, Tiefbauamt TG Levental Mario / Nicolas Gouneaud, Service cantonal de protection contre le bruit, GE Dagani Mauro / De Bernardi Jonathan Divisione delle construzioni, TI Forschungsstellen Koordination Akustik Beläge Dieter Bosshardt Toni Ziegler Christian Angst berat.ing.htl/sia Grolimund & Partner AG IMP Bautest AG Cresedo Thunstrasse 11 a Hauptstrasse Aquila 36 Bern 65 Oberbuchsiten Tel Tel Tel Download PDF BAFU: ASTRA: ASTRA/BAFU 11

3 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Inhalt 1 Einleitung Ziel, Auftrag 5 1. Vorgehen 5 Versuchsstrecken 6 3 Methoden Akustische Belagsgütemessungen Messungen mit dem SPB-Verfahren Akustische Belagsgütemessungen mit dem CPX-Verfahren 8 3. Korrelation zwischen CPX-Messwerten und SPB-Messungen Akustische Dauerhaftigkeit 1 3. Makrotextur SPERoN Prognose Modell Allgemeines Luftströmungswiderstand Schallabsorption Lärmvorhersage mit dem SPERoN Modell 13 Resultate 15.1 Akustische Belagsgütemessungen mit dem SPB-Verfahren Neu eingebaute Beläge Bestehende Beläge 16. Akustische Belagsgütemessungen mit dem CPX-Verfahren Akustische Homogenität 17.. Veränderungen im Vergleich zu den Vorjahren Besonderheiten 18.3 Akustische Dauerhaftigkeit Neu eingebaute Beläge.3. Bestehende Beläge. Oberflächentextur der Pilotstrecken 1..1 Mittlere Profiltiefe 1.. Gestaltfaktor und Wellenlänge bei A max.5 SPERoN Prognose Eingangsdaten & Messungen 5.5. SPERoN Prognose 8 3

4 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 5 Folgerungen Akustische Erkenntnisse 3 5. Belagstechnische Kennwerte Empfehlungen Ausblick auf die weitere Forschung Akustische Messungen Schallabsorptionsmessungen SPERoN 3 Anhang 33 A1 CPX-Verlaufsdiagramme 33 A Situationsplan, Textur- und Wellenlängenspektren, Frequenzspektren Personenwagen und Belagsfotos 1 Literatur 57

5 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 1 Einleitung 1.1 Ziel, Auftrag Die Lärmschutzverordnung verlangt die Lärmsanierung aller Haupt- und übrigen Strassen bis 31. März 18. Das Umweltschutzgesetz sieht in Art. 11 vor, dass Lärm grundsätzlich durch Massnahmen an der Quelle zu begrenzen ist. Über 8 % der Betroffenen mit Strassenlärmbelastungen über den Immissionsgrenzwerten befinden sich an Innerortsstrecken. Um hier zielgerichtet Lösungen zu finden haben BAFU und ASTRA gemeinsam das Forschungsprojekt «Lärmarme Strassenbeläge Innerorts» lanciert, damit möglichst rasch einheitliche, technische Empfehlungen in Form von typisierten Belagsrezepturen für die praktische Anwendung zur Verfügung stehen. 1. Vorgehen Aufgrund der Erkenntnisse einer umfangreichen Literaturrecherche und Erfahrungen der Kantone mit lärmarmen Belägen (Statusbericht 3, [8]) wurden 1 Belagstypen evaluiert und als neue Teststrecken eingebaut. Zusätzlich wurden 9 bestehende, von den kantonalen Tiefbauämtern als lärmarm bezeichnete Beläge in die Untersuchungen miteinbezogen. Die Teststrecken befinden sich im Innerortsbereich (Tempo 5 km/h). Die gewählten Belagstypen bewegen sich innerhalb der geltenden Normen oder im Rahmen langjähriger Erfahrungen. Neben zwei offenporigen Twinlayer-Belägen wurden vor allem feinkörnige Beläge der Typen AC MR und SPA getestet (Tab. 1). Zur Verbesserung der akustischen Dauerhaftigkeit der Beläge wurden durchwegs polymermodifizierte Bindemittel und verschiedene Materialien wie Elektroofenschlacke (EOS), Gummigranulat sowie ausgewählte Provenienzen der Gesteinskörnungen (Famsa, Gasperini) verwendet. An den meisten Teststrecken wurden bis 1 jährlich belagstechnische Messungen und akustische Belagsgütemessungen durchgeführt. Im Jahr 7 wurde ein umfangreicher Schlussbericht verfasst [9]. Die bis 7 durchgeführten Messungen wurden 8, 9 und 1 wiederholt und mit CPX- Messungen, welche die akustische Homogenität der gesamten Teststrecke wiedergeben, ergänzt. Zudem wurden 9 und 1 erstmals auch die Luftströmungswiderstände und die Schallabsorption gemessen sowie das Lärm-Prognose-Modell SPERoN angewendet. Im vorliegenden Bericht werden die Ergebnisse dieser Messungen zusammengestellt und mit den Messergebnissen früherer Jahre verglichen. Im Rahmen des hiermit beendeten Forschungsprojektes (FP1) ist dies der letzte Jahresbericht. Die Fortsetzung der Forschungsarbeit erfolgt im Forschungspaket FP «lärmarme Strassenbeläge innerorts». Darin ist vorgesehen, die Messreihen weiterzuführen. Ab 11 werden weitere Jahresberichte durch die Beauftragten des FP / TP erstellt. Seit Beginn des Forschungsprojektes «Lärmarme Strassenbeläge innerorts» sind folgende Berichte erstellt und veröffentlicht worden: Statusbericht 3 Jahresbericht Jahresbericht 5 Jahresbericht 6 Schlussbericht 7 Jahresbericht 8 Jahresbericht 9 Jahresbericht 1 Alle Berichte stehen unter öffentlich zur Verfügung. 5

6 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Versuchsstrecken Die Teststrecken wurden im Jahr 3 aufgrund von Vorschlägen der Kantone ausgewählt. Die Testbeläge sind in den nachfolgenden Tabellen zusammengestellt. Die genaue Lage der Strecken geht aus den Streckenprotokollen (Anhang A) hervor. Tab. 1 Neue Pilotstrecken Belagstypen, die auf den neuen Pilotstrecken eingebaut wurden. Pilotstrecken Neue Testbeläge Herkunft Splitt Länge [m] DTV Datum Einbau Kreuzlingen TG PA / PA 8 Twinlayer 3 Walliswil Sargans SG PA 8 / PA 16 Twinlayer 1 Hagerbach Turtmann VS SPA Famsa AC MR EOS Gummigranulat Stahl Gerlafingen AC MR EOS Stahl Gerlafingen AC MR Famsa Sargans SG AC MR Gasperini AC MR 8 EOS Gummigranulat Stahl Gerlafingen Zuchwil SO AC MR 8 EOS Stahl Gerlafingen Luzern LU Whisper-Grip Chromerzschlacke Altendorf SZ SPA 8 Schichtdicke 15 mm Gasperini SPA 8 Schichtdicke mm Gasperini wegen massiver Kornausbrüche bzw. Ersatz des LAB ab 6 aus dem Messprogramm eliminiert. wegen Nichterfüllens der Lärmminderungsbedingungen ab 7 aus dem Messprogramm eliminiert. 3 PA / PA8 wird im Sommer 11 ersetzt. Tab. Bestehende Strecken und Beläge Bestehende lärmarme Beläge, die in die Untersuchungen miteinbezogen wurden. Strecken Beläge Herkunft Splitt Länge [m] DTV Einbaujahr Leuggern AG PA SPA 8 9 MA 8 mit Abstreuung / 6 MA 8 mit Abstreuung 3/6 6 Sargans SG AC Sessa TI AC 11 Leca Gasperini Bellinzona TI AC 11 Leca Gasperini Les Evouettes VS Colsoft 8 6 Grossgurmels FR Wecophone 6 Famsa Messungen nicht in allen Jahren ausgeführt wegen Nichterfüllens der Lärmminderungsbedingungen. 5 PA8 wurde wegen massiver Kornausbrüche 1 nicht mehr gemessen. 6

7 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 3 Methoden 3.1 Akustische Belagsgütemessungen Messungen mit dem SPB-Verfahren Die akustischen Belagsgütemessungen wurden nach der statistischen Vorbeifahrtmethode (statistical passby method SPB, ISO ) durchgeführt. Dabei wurden die Vorbeifahrts-pegel von 8 bis 1 Personenwagen und 3 Lastwagen gemessen, wobei auf den Innerorts-strecken nicht immer die nötige Anzahl Lastwagenvorbeifahrten innerhalb angemessener Zeit registriert werden konnten. Neben dem maximalen Schalldruckpegel L max wurde auch der energieäquivalente Dauerschallpegel L eq jeder Vorbeifahrt in dba gemessen, wie dies im Leitfaden Strassenlärm des BAFU/ASTRA beschrieben ist, da dieser Wert direkt mit dem in der Schweiz üblichen Lärm-Berechnungsmodell StL6+ der EMPA verglichen werden kann. Die Distanzen der Mikrophone zu den Fahrstreifenachsen betrugen an allen Messorten 7.5 m für L max und 5 m für L eq. Bei jeder Vorbeifahrt wurde die Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit einem Radargerät erfasst. Fig. 1 Messanordnung für die statistische Vorbeifahrtmethode Von links nach rechts: Geschwindigkeitsmessgerät, Mikrophon in 7,5 m Distanz (L max ) und 5 m Distanz (L eq ), Messgeräte und PC. Die Vorbeifahrtsmessung erfolgte nach dem «Technischen Merkblatt für akustische Belagsgütemessungen an Strassen», welches sich nach ISO richtet. Geschw.- Messung Lmax Leq Messgerät + PC Die Auswertung der zusätzlich zur ISO-Norm erhobenen Leq-Werte erfolgte nach dem in der Schweiz gültigen Standardberechnungsverfahren StL6+, welches auf dem Leq basiert [Korrekturen zum Strassenlärm Berechnungsmodell, 1995]. Die Werte wurden mit einem der Literatur entnommenen Faktor von -.6 dba/ C für dichte Beläge und -. dba/ C für offenporige Beläge auf C Belagstemperatur korrigiert. Bei den Lastwagen wurde eine Temperaturkorrektur von -.3 dba/ C verwendet. Im Bericht wird die akustische Belagsgüte als Modellabweichung des Mischverkehrs mit 8 % Lastwagenanteil am Gesamtverkehr angegeben. Diese Werte sind mit dem Leitfaden Strassenlärm des ASTRA / BAFU kompatibel. 7

8 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Bei einzelnen Standorten ist der Mischverkehrswert aufgrund der geringen Anzahl messbarer Lastwagen weniger gut abgestützt als der Wert für Personenwagen allein. Für Detailanalysen sind in den Beilagen deshalb die Werte für Personenwagen gesondert dargestellt Akustische Belagsgütemessungen mit dem CPX-Verfahren Bei der CPX-Methode wurde der Schallpegel in schallgedämmten Kammern innerhalb des Messanhängers in unmittelbarer Reifennähe mit zwei Mikrofonen gemessen (ISO 3rd CD [8]). Die zwei verwendeten Testreifensätze entsprachen den heutigen Empfehlungen der ISO sowie den Vorgaben im Leitfaden Strassenlärm Es sind dies: Uniroyal Tigerpaw (SRTT) 5/6-R16 (Testreifen A1 für leichte Fahrzeuge) Avon AV 195-R1C (Testreifen D1 für schwere Fahrzeuge). Pro Reifen wurden die A-bewerteten Schallpegel kontinuierlich auf der gesamten Messstrecke erfasst. Dabei wurden die Mikrofonsignale alle 15 Millisekunden mit einer Frequenz von 8 Hz aufgezeichnet und über ein Messsegment von m Länge energetisch gemittelt. Die Messfahrt erfolgte bei möglichst konstanter Geschwindigkeit von 5 km/h. Zudem wurden die Parameter Geschwindigkeit, Lufttemperatur und die GPS-Signale fortlaufend aufgezeichnet. Die Messresultate wurden entsprechend der tatsächlich gefahrenen Geschwindigkeit sowie bezüglich geräteeigener Schallreflexionen korrigiert. Ausgehend von den korrigierten Schallpegeln wurden anschliessend die CPX-Werte für leichte Fahrzeuge (Personenwagen) und für schwere Fahrzeuge (Lastwagen) ermittelt und mit einer Temperaturkorrektur von -.5 dba/ C ausgegeben. Die Umrechnung in die in der Schweiz übliche Abweichung vom Modell StL6+ erfolgte durch lineare Korrelation mit den SPB- Messungen. Abb. CPX-Messanhänger 8

9 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Sämtliche Teststrecken des Forschungsprojektes wurden im Jahr 8 erstmalig mit einem CPX- Messanhänger akustisch gemessen. Diese Messungen wurden seither jährlich wiederholt. Die CPX-Methode erlaubt es, die Homogenität der Teststrecken zu beurteilen. Während die SPB- Messungen nur die akustische Belagsgüte an einem einzigen Querschnitt wiedergeben, zeigen die CPX- Pegelverläufe die akustische Belagsgüte über die ganze Länge der Teststrecke. 3. Korrelation zwischen CPX-Messwerten und SPB-Messungen Die CPX-Werte werden mittels Regressionsmodellen in die im Bericht verwendete Abweichung vom Modell StL6+ umgerechnet. Dazu wurden die CPX-Pegel an einer Vielzahl von Standorten mit in derselben Zeitspanne durchgeführten SPB-Messungen korreliert. Die verwendeten Regressionsmodelle entsprechen den Umrechnungsmodellen, die im Leitfaden Strassenlärm für den Innerortsbereich publiziert werden. Die Genauigkeit dieser Umrechnungsmodelle wurde anhand von Korrelations- und Regressionsanalysen überprüft. Die Bestimmtheitsmasse (R²) für die verwendeten Umrechnungsmodelle betragen 8 % für CPX P (passenger cars / Personenwagen) SPB PW (N1) (Vorbeifahrtsmessungen von Personenwagen und leichten Fahrzeugen) und 73 % für CPX H (heavy vehicles / schwere Fahrzeuge) SPB LKW (N) (Vorbeifahrtsmessungen von Lastwagen und schweren Fahrzeugen). Für das Umrechnungsmodell CPX P SPB PW (N1) liegt das 95 % Vertrauensintervall zwischen. und 1. dba, was einer Abweichung von ±. bis ±.6 dba entspricht; für das Umrechnungsmodell CPX H SPB LKW (N) bewegt sich das 95 % Vertrauensintervall zwischen.5 und 1. dba, was einer Abweichung von ±.5 bis ±.7 dba entspricht. Die beiden Messverfahren SPB und CPX ergänzen sich auf ideale Weise und erlauben in der Kombination eine präzise und umfassende Beurteilung der akustischen Eigenschaften eines Strassenbelages: Die statistische Vorbeifahrtsmessungen SPB erfassen die akustische Wirkung eines Strassenbelages an einem bestimmten Fahrbahnquerschnitt bezogen auf den effektiv verkehrenden Fahrzeugmix. Die akustische Beurteilung basiert dabei auf der statistischen Auswertung geschwindigkeitsnormalisierter Gesamtschallemissionen einzelner isolierter Fahrzeugvorbeifahrten. Um die akustische Wirkung für den Mischverkehr repräsentativ ermitteln zu können, müssen sämtliche Anforderungen an SPB- Messstandorte erfüllt sein, sowie eine grosse Anzahl PW und LKW Vorbeifahrten aufgezeichnet werden. Die CPX Messungen ermöglichen die Beurteilung der akustischen Eigenschaften eines Strassenbelages im gesamten Verlauf der Strecke. Mittels einer kontinuierlichen und direkten Nahfeldmessung der Reifen-Fahrbahn-Geräusche unter Standardbedingungen können Aussagen über die akustische Homogenität eines Strassenbelages gemacht werden. Die bei Vorbeifahrtsmessungen häufig auftretende standortbezogene Verfälschungen (Reflexionen, Steigungen, Fahrverhalten, lokale Eigenheiten Fahrzeugmix u.ä.) und ungewünschte Veränderungen über die Zeit (Fahrzeugmix, Reifenprodukte, Fahrverhalten) haben keinen Einfluss. Die Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit ist beim CPX Verfahren deshalb in der Regel höher als beim SPB-Verfahren. Dies gilt insbesondere für die Bestimmung der Belagsgütewerte für die Fahrzeugkategorie LKW (N) und für den Mischverkehr. Die verwendeten Umrechnungsmodelle CPX-SPB sind für Standardbeläge zuverlässig. Bei Spezialbelägen wie sie auch in diesem Forschungsprojektes eingebaut wurden, muss die Umrechnung der CPX Messresultate mit örtlichen SPB Messungen überprüft werden. 9

10 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU Akustische Dauerhaftigkeit Der massgebende Faktor bei der Entwicklung lärmarmer Beläge ist die akustische Dauerhaftigkeit. Da die Verkehrsbelastung ein entscheidender Faktor für die akustische Dauerhaftigkeit der Beläge darstellt, werden die Veränderungen der akustischen Eigenschaften nicht nur über die Zeit, sondern auch in Funktion der Anzahl der Fahrzeugüberrollungen betrachtet. 3. Makrotextur Für die Schallentstehung hat die Oberflächentextur eines Belages einen entscheidenden Einfluss. Das Oberflächenprofil wurde mit einem Laser-Profilometer nach EN ISO 1373 [1] linear aufgezeichnet. Es wurden 5 Messpunkte pro Millimeter gespeichert und daraus folgende Kennwerte abgeleitet. Tab. 3 Makrotexturkennwerte Kennwert Beschreibung Richtwert MPD (Mean Profile Depth) Mittlere Profiltiefe; das ist der Abstand zwischen der höchsten Profilspitze und dem Mittelwert der Profil-Kurve innerhalb einer Messlänge von 1 mm. Die Definition ist in EN ISO [] angegeben. keine Gestaltfaktor g Durch eine statistische Auswertung der Häufigkeit der Profiltiefen entsteht ein Parameter zur Kennzeichnung der Gestalt der Textur, der als Gestaltfaktor g bezeichnet wird. Konkave Texturen (Plateau mit Tälern) gelten als lärmarm, da sie die Reifen weniger stark anregen und trotzdem für eine gute Entlüftung der in den Reifen eingepressten Luft sorgen und damit den Air-Pumping-Effekt reduzieren [6]. Spektralanalyse Gemäss EN ISO 1373 [1] wird das Oberflächenprofil mathematisch mittels einer Fourier-Transformation in Sinusschwingungen mit unterschiedlichen Wellenlängen und Amplituden zerlegt. In einem halb logarithmischen Histogramm wird die Rautiefe (als quadratischer Mittelwert des Sinus-Profils) in Abhängigkeit der Wellenlänge dargestellt. max. Rautiefe Rt max Maximale Rautiefe [µm] im Wellenlängenbereich von,5 bis mm. Wellenlänge bei Rt max Texturwellenlänge [mm] die der maximalen Rau-tiefe entspricht. Es wird postuliert, dass akustisch günstige Beläge die grössten Rautiefen im Wellenlängenbereich unter 1,5 mm und niedrige Rautiefen bei Texturwellenlängen von 16 bis 5 mm aufweisen. g < 6 % konvex g > 6 % konkav keine keine 1,5 Rt max, Die in Tab. 3 angegebenen Werte für den Gestaltfaktor sowie die Wellenlänge bei maximaler Rautiefe stammen aus dem Jahr [6] und sollten nur als grober Richtwert verwendet werden. Sie charakterisieren auf einfache Weise zwei texturbezogene Eigenschaften von lärmarmen Belägen (siehe Beschreibung), stellen aber kein allgemeingültiges Bewertungskriterium für diese Beläge dar. 1

11 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU SPERoN Prognose Modell Allgemeines SPERoN (Statistical Physical Explanation of Rolling Noise) ist ein Simulationsmodell, mit welchem basierend auf Belagsparametern (Textur, Luftströmungswiderstand, akustische Absorption, mechanische Impedanz) Reifen-Fahrbahn-Interaktionen und damit die Entstehung und Ausbreitung von Reifen- Fahrbahn-Geräuschen modelliert werden können [5]. Das Simulationsmodell besteht aus einem physikalischen und aus einem statistischen Modellteil und wurde im Rahmen mehrerer Projekte von den Firmen M+P raadgevende ingenieurs BV (NL) und Müller-BBM GmbH (D) in Zusammenarbeit mit der technischen Universität CHALMERS (SWE) entwickelt. Seit 9 ist das SPERoN-Modell als Softwareapplikation namens Acoustic Optimization Tool AOT öffentlich erhältlich [5]. Das SPERoN Modell sowie die Applikation werden laufend weiterentwickelt Luftströmungswiderstand Um das SPERoN-Prognose-Modell anwenden zu können, muss unter anderem der Luftströmungswiderstand gemessen werden. Dieser Wert wurde im Sinne einer Vorevaluation an lediglich einer Auswahl von Testbelägen gemessen. Auswahlkriterien waren die Porosität des Mischgutes sowie der Verkehr auf der Teststrecke. Der Einfachheit halber wurden gut zugängliche Strecken, bei denen die Messungen ohne grosse Verkehrsbehinderung durchgeführt werden konnten, bevorzugt. Im Jahr 1 sind von den ursprünglichen acht Teilstrecken, nur sechs übrig geblieben. Bei den beiden PA Beläge in Kreuzlingen und Leuggern drängt sich ein Ersatz auf. Der Luftströmungswiderstand wurde in Anlehnung an die ISO 953 [3] sowie DIN EN 953 [] gemessen. Die erwähnten Normen beschreiben eine Methode, die für Labormessungen vorgesehen ist. Da jedoch in unserem Fall die Messungen in situ durchgeführt wurden, waren einige Anpassungen der Versuchsanordnung notwendig. Es wurde das in Deutschland üblicherweise angewandte modifizierte Verfahren angewendet [7]. Das Messgerät ist in Abb. 3 dargestellt. Gemessen wird der Überdruck in der Kammer in Abhängigkeit des geregelten Durchflusses der eintretenden Luft. Beide Messgrössen stehen theoretisch in einer linearen Abhängigkeit, wobei die Steigung von der Geschwindigkeit, bei der die Luft durch den Belag entweichen kann, abhängt. Der Luftströmungswiderstand einer Deckschicht wird definiert als Quotient des Überdruckes in der Kammer Δp zum Durchfluss q. Der spezifische Strömungswiderstand R s wird definiert als Quotient des Überdruckes zur Strömungsgeschwindigkeit q/a (A bezeichnet die Prüffläche). Diese Definition wird in der folgenden Gleichung beschrieben. R s p = A q Der spezifische Luftströmungswiderstand eines Strassenbelages wird empirisch bei einer Luftströmungsgeschwindigkeit von genau.15 m/s bestimmt. 11

12 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 3 Messapparatur für die Bestimmung des Luftströmungswiderstandes Die Messapparatur zur Bestimmung des Luftströmungswiderstandes besteht aus (1) Kompressor, () Durchflussregler, (3) Kammer, () Dichtung und (5) Differenzdrucksensor. Der Innendurchmesser der Kammer beträgt 1 mm. Quelle: Müller-BBM Schallabsorption Bei lärmarmen Strassenbelägen kann ein wesentlicher Teil der lärmreduzierenden Wirkung durch Schallabsorption erreicht werden. Deshalb ist der Schallabsorptionsgrad eines Strassenbelages auch eine wichtige Eingangsgrösse im SPERoN Modell. Die Schallabsorptionseigenschaften eines Strassenbelages sind stark frequenzspezifisch und abhängig von dessen Schichtdicke und Porosität, der Porenform und dem spezifischen Strömungswiderstand. Die schallabsorbierenden Eigenschaften eines Strassenbelages sind dann am besten, wenn ein möglichst hoher Schallabsorptionsgrad in demjenigen Frequenzbereich realisiert wird, in welchem beim Überrollen des Strassenbelages mit Fahrzeugreifen auch am meisten Schallenergie entsteht. Dies ist typischerweise im mittleren Frequenzbereich zwischen 8 Hz und 15 Hz der Fall. Im Jahr 9 mussten die spektralen Schallabsorptionskoeffizienten der im SPERoN Modell analysierten Beläge anhand bautechnischer Parameter und Schallabsorptionsmodellen abgeschätzt werden. Im Jahr 1 wurden die Schallabsorptionskoeffizienten mit einem im Rahmen des ITARI Projektes (Integrated Tyre And Road Interaction) entwickelten Verfahrens erhoben. Bei diesem Messverfahren wird ein Schallsignal (Sinus-Sweep) auf die Prüffläche ausgesendet. Im Gegensatz zum normierten Extended Surface Verfahren wird bei einer Messsonde, die sich direkt über der Oberfläche befindet, neben dem Schalldruck ebenfalls die Schallschnelle aufgezeichnet (Abb. ). Mittels Signalverarbeitung wird die Impulsantwort des abgestrahlten Nutzsignals und dessen Reflexion berechnet und daraus der Schallabsorptionsgrad der Prüffläche bestimmt. 1

13 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. Messprinzip und Messgerät zur Bestimmung des Schallabsorptionsgrades in-situ 3.5. Lärmvorhersage mit dem SPERoN Modell Der physikalische Teil des Modells berechnet die Kontaktkräfte zwischen Belagsoberfläche und Reifen. Die Belagsoberfläche wird durch ein quasi 3D-Profil simuliert (Abb. 5). Für den Reifen wird ein Standardmodell gewählt (Abb. 6). Der statistische Modellteil bildet ein virtuelles Lärmspektrum an Hand von geschätzten Reifenvibrationen, Luftströmungsmechanismen, Reibungen, Reifenprofilen und dem aerodynamisch erzeugten Schall. Als Simulationsergebnis liefert das Modell ein Lärmspektrum (L max ) und eine Lärmprognose in dba. Das SPERoN Modell ist sowohl für neue wie für alte Beläge geeignet. Im Laborbereich kann es als Optimierungswerkzeug während einer virtuellen Entwicklung von neuen lärmarmen Belägen sowie als akustische Bewertung von Probekörpern in Form von Platten eingesetzt werden. Auf eingebauten Strassenbelägen werden die Prognosen den Ergebnissen der CPX und SPB Lärmmessungen gegenübergestellt und dienen damit im Wesentlichen der Validierung des Modells. Abb. 5 Quasi 3D plot einer Belagsoberfläche Abb. 6 Reifen Michelin Energy 195/65 R15 Müller-BBM, 9 13

14 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Mit diesem Modell ist es dem Anwender möglich, Parameter wie Rauigkeit, Schallabsorption, Luftströmungswiderstand und Steifigkeit zu variieren und deren Einfluss auf das Lärmspektrum nach zu verfolgen. Die notwendigen Input Parameter für eine Simulation sind: Oberflächenprofile Es werden üblicherweise mindestens sechs parallele Oberflächenprofile mit einem Abtastintervall von. mm und einer Mindestlänge von zwei Meter gemessen. Der seitliche Abstand der Profile beträgt 1 mm. Aus diesen Daten wird das quasi 3D-Profil und das Texturspektrum gebildet. Im Rahmen der durchgeführten Messungen wurde das 3D-Profil mit einem m Profil gebildet. Da bei längeren Messstrecken grössere Wellenlängen (tiefere Frequenzen) erfasst werden, mussten zuerst die Tieffrequenz- Wellen mit einem Hochpassfilter beseitigt und danach das Profil in sechs -Meter Abschnitte zerlegt werden. Absorptionskoeffizient Die Schallabsorptionsmessungen wurden in-situ durchgeführt und an jeweils 6 Messstellen der beiden Radspuren gemessen, so dass man pro Messabschnitt von Meter über insgesamt 1 Messungen verfügt. Luftströmungswiderstand Der Luftströmungswiderstand geht in die Berechnung der air pumping Geräusche ein, da er diesen Geräuschentstehungsmechanismus direkt beeinflusst. Der Luftströmungs-widerstand beeinflusst grundsätzlich auch das Absorptionsverhalten hohlraumreicher Beläge. Da der Schallabsorptionsgrad solcher Beläge aber massgeblich von anderen bautechnischen Parametern wie Hohlraumgehalt (nach oben offene Hohlräume) und Schichtdicke bestimmt ist, werden hohlraumreiche Beläge im Modell nicht anhand des Luftströmungswiderstandes, sondern anhand des frequenzabhängigen Schall-absorptionsgrades berücksichtigt. Mechanische Impedanz Die mechanische Impedanz der Oberfläche wurde vom Betreiber der SPERoN Datenbank (Müller- BBM) aufgrund von Erfahrungswerten festgelegt. Bevor der Rechner die Simulation startet, kann der Benutzer die Fahrzeuggeschwindigkeit präzisieren. Die qualitative Zusammensetzung des Verkehrs (Anteil PW, Anteil LKW) sollte in nächster Zukunft auch berücksichtigt werden können. Momentan werden einzig die Fahrzeugüberrollungen von PW-Reifen simuliert. Die Berechnungen wurden für ein Reifen Michelin Energy 195/65 R15 (ein Reifen mit minimiertem Rollwiderstand) und für eine Geschwindigkeit von 5 km/h sowie für eine Last pro Reifen von 5 kg durchgeführt. 1

15 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Resultate Die Lärm- und Textur-Messungen wurden wie in den Jahren zuvor zwischen August und Oktober durchgeführt..1 Akustische Belagsgütemessungen mit dem SPB-Verfahren Die akustische Belagsgüte der Testbeläge ist nachfolgend für den Mischverkehr unter Annahme eines Lastwagenanteils von 8 % dargestellt..1.1 Neu eingebaute Beläge Bei den neu eingebauten Testbelägen wurden sehr gute Anfangslärmminderungswerte von -3 dba bis dba erreicht. Nach sechs Jahren kontinuierlicher Messung ist erwartungsgemäss festzustellen, dass die akustische Belagsgüte bei allen Belägen abgenommen hat. Der Zielwert von -1 dba wird bei den Belägen AC MR EOS in Turtmann, AC MR Ga in Sargans und AC MR 8 EOS in Zuchwil auch nach 6 Jahren eingehalten. Bei den Belägen SPA Fa, AC MR EOS Gu und AC MR Fa in Turtmann wird der Zielwert nur knapp um weniger als.5 dba überschritten. Abb. 7 Entwicklung der akustischen Belagsgüte für Mischverkehr auf neu eingebauten Belägen während der letzten 6Jahre Dargestellt sind die Differenzen zum in der Schweiz gültigen Modell StL6+. Die Werte sind temperaturkorrigiert. Messungen, die den Zielwert von -1 dba bei den Personenwagen oder beim Mischverkehr deutlich nicht mehr erreichten, wurden abgebrochen (Teststrecke in Klammer). Messungen, die auf weniger als 1 Lastwagenvorbeifahrten beruhen sind mit einem Stern (*) markiert, solche mit weniger als Lastwagenvorbeifahrten sind gar nicht dargestellt. 3 Modellabweichung STL86+, Mischverkehr 8 %, Temperaturkorr. [dba] nach Einbau nach 1 Jahr nach Jahren nach 3 Jahren nach Jahren nach 5 Jahren nach 6 Jahren PA +8 Kreuzlingen SPA Fa Turtmann AC MR EOS Gu Turtmann AC MR EOS Turtmann AC MR Fa Turtmann AC MR Ga Sargans * AC MR 8 EOS Gu Sargans * AC MR 8 EOS Zuchwil * * Messungen mit weniger Lastwagenvorbeifahrten ( 1) 15

16 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Auf dem Belag ACMR Ga in Sargans ist für den Mischverkehr in den letzten drei Jahren eine Verbesserung der akustischen Belagsgüte zu beobachten (siehe Abb. 7). Bei Betrachtung der robusteren CPX- Messwerte für PW und LKW (Abb. im Anhang), sowie beim Wert der Vorbeifahrtsmessungen für die Fahrzeugkategorie PW (Abb. 31 im Anhang), wird diese Tendenz nicht bestätigt. Es ist davon auszugehen, dass sich die akustische Güte auf dem Belag ACMR Ga in Sargans, entgegen den obigen Auswertungen für den Mischverkehr, stabilisiert oder selbst leicht verschlechtert hat..1. Bestehende Beläge Bei den bestehenden Belägen ist eine weniger ausgeprägte Abnahme der akustischen Belagsgüte festzustellen als bei den neu eingebauten Belägen. Dies hängt wesentlich mit der sehr geringen Verkehrslast auf einzelnen Strecken zusammen, insbesondere auf den Strecken in Leuggern und in Sessa. Zudem fehlen bei einigen Belägen die Anfangswerte. Sehr gut hält sich der Weco 6 in Grossgurmels, der nach fast 16 Mio. Fahrzeugüberrollungen die Anforderungen noch erfüllt. Der AC 11 in Sargans, der Colsoft 8 in Les Evouettes sowie der PA 8 Belag in Leuggern erfüllen nach 6 Jahren (Beläge in Sargans und Leuggern) bzw. 8 Jahren (Belag in Les Evouettes) den im Forschungsvorhaben gesetzten Zielwert für lärmarme Beläge von -1 dba nicht mehr. Abb. 8 Entwicklung der akustischen Belagsgüte für Mischverkehr auf bestehenden Belägen während der letzten 8 Jahre Dargestellt sind die Differenzen zum in der Schweiz gültigen Modell StL6+. Messungen, die den Zielwert von -1 dba bei den Personenwagen oder beim Mischverkehr deutlich nicht mehr erreichten, wurden abgebrochen (Teststrecke in Klammer). Die Werte sind temperaturkorrigiert. Messungen, die auf weniger als 1 Lastwagenvorbeifahrten beruhen sind mit einem Stern (*) markiert, solche mit weniger als Lastwagenvorbeifahrten sind gar nicht dargestellt. 3 Modellabweichung STL86+, Mischverkehr 8 %, Temperaturkorr. [dba] Messwert CPX nnach Einbau n nach 1 Jahr nach Jahren nnach 3 Jahren nnach Jahren nach 5 Jahren n nach 6 Jahren nnach 7 Jahren nnach 8 Jahren PA 8 Leuggern * SPA 8 Leuggern * MA 8 ch / Leuggern * MA 8 ch 3/6 Leuggern * AC 11 Sargans * AC 11 Leca Sessa * AC 11 Leca Bellinzona * Weco 6 Grossgurmels (Cols les Evouettes) * Messungen mit weniger Lastwagenvorbeifahrten ( 1) 16

17 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11. Akustische Belagsgütemessungen mit dem CPX-Verfahren Die Pegelverläufe aller gemessenen Teststrecken befinden sich im Anhang. Um die Dauerhaftigkeit der Beläge über den Verlauf der Strecke feststellen zu können, sind die diesjährigen CPX-Pegelverläufe (durchgezogene Linien), die Pegelschriebe aus dem Jahr 9 (gestrichelte Linie) und jene aus dem Jahr 8 (Punktlinien) jeweils im gleichen Diagramm dargestellt. Dort wo SPB Messungen durchgeführt wurden, sind diese ebenfalls in den Diagrammen eingetragen...1 Akustische Homogenität Tendenziell weisen Testbeläge mit kleinem Grösstkorn ( mm) eine bessere akustische Homogenität auf als Testbeläge mit grösserem Grösstkorn. Die grössten Inhomogenitäten mit Pegelschwankungen von dba und mehr weisen die Testbeläge mit einer maximalen Korngrösse von 11 mm auf (AC 11 Sargans und AC 11 Leca Bellinzona). Bei einzelnen Belägen sind Einflüsse von baulichen Gegebenheiten (Schachtdeckel, Fussgängerstreifen, usf.) erkennbar, die nicht mit der Homogenität des Testbelags an sich zusammen hängen. Gerade bei lärmarmen Belägen ist diesem Aspekt aber besondere Beachtung zu schenken... Veränderungen im Vergleich zu den Vorjahren Die Abnahme der akustischen Belagsgüte ist auch aufgrund der CPX-Messungen feststellbar. Auf sämtlichen CPX-Messstrecken hat auf den Testbelägen wie auch auf den angrenzenden Strassenabschnitten eine Verschlechterung der akustischen Belagsgüte stattgefunden. Auf dem AC 11 Leca Belag in Bellinzona ist diese Verschlechterung besonders deutlich sichtbar. Abb. 9 Abnahme der akustischen Belagsgüte Auf sämtlichen CPX-Messstrecken hat eine Verschlechterung der akustischen Belagsgüte stattgefunden. 6 Abw. STL86+ [dba] - -1 PW (1) LKW (1) SPB PW (1) PW (9) PW (8) LKW (9) LKW (8) SPB LKW (1) AC11 Leca Distanz [m] PW (N1) / LKW (N), gemäss LSV Die aus den CPX-Messungen erhobene mittlere akustische Alterung fällt abhängig vom Belagstyp unterschiedlich aus. 17

18 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU Besonderheiten Beim Vergleich der diesjährigen mit den letztjährigen CPX-Pegelverläufen sind vereinzelt auch Abweichungen zu erkennen, die nicht auf das übliche Alterungsverhalten der Beläge zurückzuführen sind. Beispiele dafür sind untenstehend dargestellt und dokumentiert. Die akustische Güte des PA 8 Belages auf der Teststrecke in Leuggern hat zwischen den Messungen in 9 und 1 stark abgenommen. Die CPX-Messungen erfolgten unmittelbar bevor der Belag an dieser Stelle ausgefräst und mit einer neuen Deckschicht ersetzt wurde. Abb. 1 Abnahme der akustischen Belagsgüte des PA 8 Belages auf der Teststrecke in Leuggern 6 Abw. STL86+ [dba] - -1 PW (1) LKW (1) SPB PW (1) MA8 / PW (9) LKW (9) SPB LKW (1) MA8 3/6 PW (8) LKW (8) PA8 SPA Distanz [m] PW (N1) / LKW (N), gemäss LSV Beim Betrachten der CPX-Pegelverläufe auf dem Colsoft 8 Belag in Les Evouettes ist im Vergleich zum Vorjahr eine Pegelabnahme zu beobachten. Eine Verbesserung der akustischen Eigenschaften wird durch die SPB Messreihe nicht bestätigt. Es ist davon auszugehen, dass die in Les Evouettes mit dem CPX- Verfahren bestimmten Pegelunterschiede auf Temperatureffekte zurückzuführen sind. Das heute zur Verfügung stehende Korrekturverfahren vermag Temperaturbeeinflussungen der Schallpegel nur unzureichend (zu gering) zu korrigieren. Die CPX-Messung wurde im Jahr 9 bei niedriger Lufttemperatur, die Messung im Jahr 1 ungefähr bei Normtemperatur ( C) durchgeführt. Die Messung aus dem Vorjahr wäre demnach leiser ausgefallen, da der Einfluss der geringeren Temperaturen unterschätzt wurde. Zurzeit laufen mehrere Projekte um die Verfahren zur Korrektur umgebungstemperaturbedingter Verfälschungen belagsakustischer Messgrössen zu verbessern. Die Verbesserung dieser Korrekturverfahren ist ebenfalls Gegenstand des vor kurzem gestarteten Forschungspakets «lärmarme Beläge innerorts» FP. Abb. 11 Einfluss von Temperatureffekten auf der Teststrecke in Les Evouettes PW (1) LKW (1) SPB PW (1) PW (9) LKW (9) SPB LKW (1) PW (8) LKW (8) Colsoft8 6 Distanz [m] - -1 Abw. STL86+ [dba] PW (N1) / LKW (N), gemäss LSV 18

19 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11.3 Akustische Dauerhaftigkeit Beläge mit wenig Verkehraufkommen verlieren ihre akustischen Eigenschaften weniger schnell als solche mit einem hohen Verkehrsaufkommen. Die Verkehrsbelastung stellt somit einen entscheidenden Faktor für die akustische Dauerhaftigkeit der Beläge dar. Nachfolgend ist die akustische Belagsgüte in Abhängigkeit der Verkehrsbelastung dargestellt. Angaben über den durchschnittlichen täglichen Verkehr DTV der einzelnen Strecken finden sich in Tab. 1 und Tab.. Abb. 1 Akustische Belagsgüte in Abhängigkeit der Verkehrsbelastung Akustische Belagsgüte in Abhängigkeit der Verkehrsbelastung auf neu eingebauten (oberes Diagramm) und bestehenden Belägen während der letzten 6 Jahre. Dargestellt sind die Differenzen zum in der Schweiz gültigen Modell StL6+. Die Werte sind temperaturkorrigiert. 1 Referenzbelag (STL 86+) Kreuzlingen PA +8 Modellabw. STL 86+ Mischverkehr 8%, temp.korr. [dba] Minimal erforderliche Pegelminderung nach 1-15 Jahren erforderliche Anfangspegelminderung Turtmann SPA Fa Turtmann MR EOS Gu Turtmann MR EOS Turtmann MR Fa *Sargans MR Ga *Sargans MR 8 EOS Gu *Zuchwil MR 8 EOS -7 Definition lärmarme Beläge nach Belagseinbau nach 1-15 Jahren Millionen Vorbeifahrten * Messungen mit w enigen Lastw agenv orbeifahrten Modellabw. STL 86+ Mischverkehr 8%, temp.korr. [dba] Referenzbelag (STL 86+) Minimal erforderliche Pegelminderung nach 1-15 Jahren erforderliche Anfangspegelminderung Millionen Vorbeifahrten *Leuggern PA 8 *Leuggern SPA 8 *Leuggern MA 8 ch/ *Leuggern MA 8 ch3/6 *Sargans AC 11 *Sessa AC 11 Leca *Bellinzona AC 11 Leca Grossgurm. Weco 6 Les Evouettes Colsoft 8 Definition lärmarme Beläge nach Belagseinbau nach 1-15 Jahren * Messungen mit w enigen Lastw agenv orbeifahrten (-1) 19

20 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU Neu eingebaute Beläge Bei den semidichten Belägen verläuft die akustische Alterung asymptotisch, d. h. die akustische Verschlechterung verlangsamt sich mit zunehmendem Alter. Zudem bestätigt sich, dass die feinkörnigeren er- Beläge (grün) bislang tendenziell bessere akustische Eigenschaften besitzen als die grobkörnigeren 8er- Beläge (blau). Der Twinlayer-Belag in Kreuzlingen, welcher während zweier Jahre hervorragende Lärmminderungseigenschaften zeigte, dann aber jährlich fast dba lauter wurde, hat einen ähnlichen Degradationsprozess durchlaufen, wie dies schon beim Twinlayer in Sargans in wesentlich kürzerer Zeit beobachtet werden konnte. Aufgrund massiver Kornausbrüche soll der Twinlayer-Belag in Kreuzlingen im Sommer 11 ersetzt werden..3. Bestehende Beläge Die Mehrzahl der bestehenden Beläge befindet sich auf Strecken mit wenig Verkehr. Aussagen über ihr akustisches Alterungsverhalten sind zurzeit noch nicht möglich. Von den Belägen mit mehr Verkehr vermag nur der Weco 6 in Grossgurmels den Zielwert von -1 dba einzuhalten. Sein Alterungsverhalten entspricht jenem der neu eingebauten er-beläge. Die Teststrecken in Leuggern weisen besondere Charakteristiken auf. Sie befinden sich ausserorts, werden mit höheren Geschwindigkeiten befahren als die anderen Teststrecken und liegen zudem im ländlichen Gebiet (Schmutzeintrag). Ein Vergleich der dort eingebauten Beläge untereinander ist zulässig. Beim Vergleich mit allen andern Teststrecken ist jedoch Vorsicht geboten.

21 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11. Oberflächentextur der Pilotstrecken..1 Mittlere Profiltiefe Die zwei Kennwerte mittlere Profiltiefe MPD und maximale Amplituden A max sind in der Tab. zusammengefasst. Diese beiden Kennwerte stehen in einem linearen Zusammenhang zueinander und beschreiben die Rauigkeit der Oberfläche. Tab. > Texturveränderung Entwicklung der mittleren Profiltiefe (MPD) und der maximalen Rauhigkeitstiefe (A max ) zwischen und 1 Teststrecke und Mischgutsorte Maximale Amplitude [µm] Mittlere Profiltiefe [mm] Herbst Frühling 5 Herbst 5 Herbst 6 Herbst 7 Herbst 8 Herbst 9 Herbst 1 Herbst Frühling 5 Herbst 5 Herbst 6 Herbst 7 Herbst 8 Herbst 9 Herbst 1 Neue Testbeläge Kreuzlingen PA auf PA ~ ~ Turtmann SPA Famsa 93 3 ~ ~ Turtmann ACMR EOS Gummigr ~ ~ ACMR EOS ~ ~ ACMR Famsa ~ ~ Sargans ACMR Gasperini ACMR 8 EOS Gummigr ~ Zuchwil ACMR 8 EOS Bestehende Testbeläge Leuggern PA 8 53 ~ ~ 1.13 ~ ~ Leuggern SPA ~ ~ 1.5 ~ ~ Leuggern MA 8 / 318 ~ ~.79 ~ ~ MA 8 3/6 35 ~ ~ 1.1 ~ ~ Sargans AC 11 9 ~ ~ Sessa AC 11 Leca Gasperini 3 5 ~ ~ Bellinzona AC 11 Leca Gasperini ~ ~ Grossgurmels Wecophone 6 Famsa ~ ~ L. Evouettes Colsoft ~ ~ ~ ~ * Kein Ergebnis infolge Grenzwertüberschreitung Mit fortschreitender mechanischer Belastung erleidet die Fahrbahnoberfläche signifikante Änderungen, welche sich mit der mittleren Profiltiefe quantifizieren lassen. Die Änderungen unterteilen sich in zwei Tendenzen (Abb. 13). Die erste Tendenz (roter Pfeil rechts) ist gekennzeichnet durch eine Verdichtung und eine Glättung der Oberflächentextur, bei welcher die Rauigkeit abnimmt und die mittlere Profiltiefe mehr als die Hälfte im Vergleich zum neuen Belag sinkt. Dieses Verhalten ist typisch für die semidichten ACMR Beläge. Die wahrscheinlichsten Gründe dafür sind bleibende thermomechanische Verformungen der Matrix und Abrasion der Gesteinskörner. Die zweite Tendenz (roter Pfeil links) ist gekennzeichnet durch Kornausbrüche, dabei nimmt die Rauhigkeit und die mittlere Profiltiefe zu. Diese Art von Veränderung sind bei PA Belägen und Belägen mit weichen Zusätzen wie Gummigranulat und Leca-Körner zu beobachten. In dieser Hinsicht ist der Belag Wecophone mit einem Grösstkorn von 6 mm besonders interessant. Obwohl die Anfangslärmminderung relativ bescheiden war, hat dieser Belag auf die Dauer seine lärmreduzierende Eigenschaft beibehalten. Gleichzeitig dazu haben sich bei diesem Belag die Texturmerkmale kaum verändert; MPD-Wert und Texturspektrum sind praktisch unverändert. Die Erklärungen des Herstel- 1

22 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 lers beziehen sich auf die Qualität der Gesteinkörnung. Es handelt sich um einen Sandstein bestehend aus feinen, sehr harten Quarzkörnern, umgeben von einem Kalkmörtel. Der ungleichmässige Abrieb der zwei Mineralien führt zu einer dauerhaften Mikrorauheit der Splittoberfläche. Der Polierwiderstand PSV liegt über 61 und der Widerstand gegen Zertrümmerung LA unter 16. Dieser Belag ist ein gutes Beispiel einer dauerhaften Oberflächentextur. Offensichtlich liegt es aber nicht nur an der Qualität der Gesteinskörnung. Gesteine aus der selben Provenienz wurden für die Herstellung der Mischgüter Turtmann ACMR Famsa und Turtmann SPA Famsa verwendet, mit einem deutlich schlechteren Ergebnis als in Gurmels, obwohl die gesamte Verkehrsbelastung beider Objekte ähnlich ist. Möglicherweise liegen die Ursachen in einer unterschiedlichen Steifigkeit der Matrix, denn in Turtmann wurden im Gegensatz zu Gurmels Spurrinnen festgestellt. Oder es sind weitere Einflussfaktoren (Anzahl LKW, Klima, Kanalisierung des Verkehrs) die die Spurrinnenbildung beeinflusst haben. Abb. 13 MPD versus Lärmminderung Lärmminderung für Mischverkehr. Durchgehend ausgezogene Linien zeigen die Entwicklung in Richtung dichtere und glättere Oberfläche; gestrichelte Linien zeigen Fälle mit Kornausbruch. MPD [mm] Turtmann SPA Famsa Turtmann ACMR EOS Gu Turtmann ACMR EOS Turtmann ACMR Fa Lärmminderung [dba] Sargans ACMR Ga Sargans ACMR8 EOS Gu Zuchwil ACMR8 EOS Leuggern SPA 8 Leuggern MA 8 / Leuggern MA 8 3/6 Sargans AC 11-5 Sessa AC 11 Leca Gurmels Weco 6 Les Evouettes Colsoft Der Belag ACMR EOS Gummigranulat in Sargans, hat schon im ersten Jahr sowohl 8er-Korn- wie auch Granulat-Ausbruch erlitten. Nach einer gewissen Stabilisation ist nun im Winter 9/1 die Ausbruchsrate sprunghaft angestiegen. Auch der Belag Colsoft in Les Evouettes folgt einem ähnlichen Schädigungsverlauf... Gestaltfaktor und Wellenlänge bei A max Die weiteren zwei Makrotexturkennwerte Gestaltfaktor g und Wellenlänge bei maximaler Rauigkeitstiefe λ(a max ) sind in der folgenden Tab. 5 zusammengefasst. Auf Grund einer nun sechs-jährigen Erfahrung ist festzustellen, dass g und λ(a max ) nur bedingt aussagekräftig sind. Die von Sandberg und Ejsmont [6] im Jahr vorgeschlagenen Zielwerte (siehe Tab. 3), können auf Grund der vorliegenden Ergebnisse ohne Anpassungen nicht weiterverfolgt werden. Mögliche Anpassungen werden im Folgenden erläutert.

23 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Der Zielwert g > 6 % ist zu allgemein. Der Gestaltfaktor in Tab. 5 ist umso geringer, je kleiner das verwendete Grösstkorn ist. Der Mittelwert aller Werte pro Grösstkorn zeigt, dass für er Beläge g = 58 % und für 8er Beläge g = 78 % ist. Dieser Zusammenhang ist plausibel, denn die offenporige Oberfläche weist bei grösserem Grösstkorn grössere Plateaus auf, während die «Täler» unabhängig vom Grösstkorn etwa gleich breit bleiben. Ein einheitlicher Zielwert berücksichtigt diese grundlegende Abhängigkeit nicht; er führt somit möglicherweise zu irreführenden Beurteilungen. Der Zielwert muss auf das Grösstkorn des Belages abgestimmt werden. Tab. 5 Makrotexturkennwerte Gestaltfaktor g Entwicklung der Wellenlänge bei maximaler Rauigkeitstiefe und des Gestaltfaktors zwischen und 1. Es wurde auf frühere Zielwerte verzichtet. Der Grund dafür liegt in der Beobachtung, dass deren einfache Definitionen der Vielfalt der Mischgutsorten nicht genügen und irreführende Interpretationen zulassen. Teststrecke und Mischgutsorte Wellenlänge bei max. Rauigkeitstiefe [mm] Gestaltfaktor [%] Herbst Frühling 5 Herbst 5 Herbst 6 Herbst 7 Herbst 8 Herbst 9 Herbst 1 Herbst Frühling 5 Herbst 5 Herbst 6 Herbst 7 Herbst 8 Herbst 9 Herbst 1 Neue Testbeläge Kreuzlingen PA auf PA ~ ~ Turtmann SPA Famsa 6 ~ ~ ACMR EOS Gummigr. 3 5 ~ ~ Turtmann ACMR EOS 3 5 ~ ~ ACMR Famsa 3 8 ~ ~ Sargans ACMR Gasperini ACMR 8 EOS Gummigr Zuchwil ACMR 8 EOS Bestehende Beläge Leuggern PA 8 1 ~ ~ 9 ~ ~ Leuggern SPA 8 1 ~ ~ 89 ~ ~ Leuggern MA 8 / 5 ~ ~ 85 ~ ~ MA 8 3/6 1 ~ ~ 5 ~ ~ Sargans AC ~ ~ Sessa AC 11 Leca Gasperini 1 1 ~ ~ Bellinzona AC 11 Leca Gasperini 1 1 ~ ~ Gurmels Wecophone 6 Famsa 8 1 ~ ~ L. Evouettes Colsoft ~ 1 1 ~ ~ ~ 53 5 Die einfache Zielvorstellung λ(a max ) 1 mm berücksichtigt die Situation in denen das Spektrum nur sehr kleine Amplituden-Unterschiede zwischen benachbarten Wellenlängen aufweist nicht. Wenn zum Beispiel (siehe Abb. 1) für λ = 1, 1, 16 und mm die entsprechende Amplitude 35, 35, 35 und 356 µm beträgt, ist mit λ(a max ) = mm die Zielvorstellung nicht erfüllt. Umgekehrt, wenn im selben Beispiel die entsprechende Amplitude 356, 35, 35 und 35 µm beträgt, ist mit λ(a max ) = 1 mm die Zielvorstellung erfüllt, und dies obwohl das Spektrum de facto identisch ist. 3

24 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 1 Spezialfall flaches Texturspektrum Effektivwert der Amplitude [μm] Wellenlänge [mm] Effektivwert der Amplitude [μm] Wellenlänge [mm]

25 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11.5 SPERoN Prognose.5.1 Eingangsdaten & Messungen Luftströmungswiderstand Der Luftströmungswiderstand der untersuchten Testbeläge ist in Tab. 6 dargelegt. Im Vergleich zum Jahr 9 sind die Belagsoberflächen (mit Ausnahme von ACMR 8) geschlossener. Aus der Praxis ist bekannt, dass bei fortschreitendem Alter des Belages die relative Standard-Abweichung zunimmt. Tab. 6 Luftströmungswiderstände Luftströmungswiderstand in den Jahren 9 und 1. Werte 9 sind zum Teil Einzelmessungen. Werte 1 sind Mittelwerte und Standardabweichungen aus sechs Einzelmessungen die über eine Radspurlänge von Meter verteilt sind. Teststrecke und Mischgutsorte Luftströmungswiderstand [Pa*s/m] 9 1 Mittelwert Mittelwert Standardabweichung Sargans ACMR Ga ± 1 Sargans ACMR 8 EOS Gummigranulat 8 5 ± 1 5 Sargans AC ± 3 3 Sessa AC 11 Leca ± 1 Gurmels Wecophone ± 5 5 Der Belag ACMR 8 EOS Gummigranulat in Sargans ist der einzige, der zwischen 9 und 1 eine Reduktion des Luftströmungswiderstandes erfahren hat. Markante Kornausbrüche können diese Entwicklung erklären (siehe Abb. 16 a-d). Eine rauere Oberfläche begünstigt tendenziell die Entstehung von vibrationsbezogenen Lärmemissionen, bei welchen der Reifen durch die Rauheit der Strassenoberfläche sowie Unebenheiten und Schläge angeregt wird. Wie auch die Lärmfrequenzspektren der SPB Messungen zeigen, äussert sich dies durch Pegelzunahmen im tiefen und mittleren Frequenzbereich (<1 khz). Die gemessenen Luftströmungswiderstände fliessen als Parameter für die Lärmprognose in das Berechnungsprogramm SPERoN ein. 5

26 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 15 Belag ACMR 8 EOS Gummigranulat in Sargans Foto links März 1, die ausgebrochene Körner liegen am Strassenrand a. Splittverlust des ACMR 8 EOS Gummigranulat b. Einzelnes EOS Korn sichtbar beim ACMR 8 EOS Gummigranulat c. Einzelne Gummigranulate sichtbar Erkennbar poliertes EOS Korn 6

27 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU Schallabsorption Die durch Messungen ermittelten Absorptionseigenschaften der Testbeläge sind in Abb. 17 dargestellt. Abb. 16 Ergebnisse aus den Schallabsorptionsmessungen 1. Sargans ACMR 1. Sargans AC11 Schallabsorptionsgrad Schallabsorptionsgrad Terzmittenfrequenz [Hz] Terzmittenfrequenz [Hz] 1. Sargans ACMR8 1. Sessa AC11 Leca Schallabsorptionsgrad Schallabsorptionsgrad Terzmittenfrequenz [Hz] Terzmittenfrequenz [Hz] 1. Gurmels Wecophone Schallabsorptionsgrad Terzmittenfrequenz [Hz] Sämtliche gemessenen Beläge zeigen so gut wie keine Schallabsorption. Bei den ACMR Belägen und beim Wecophone 6 Belag ist das geringe Schallabsorptionsvermögen auf Veränderungen der Oberflächeneigenschafen und dadurch verminderten Zugänglichkeit der Poren zurückzuführen. Die dichten Beläge AC 11 und AC 11 Leca lassen, bedingt durch ihren geringen Hohlraumgehalt, keine schallabsorbierenden Eigenschaften in nennenswertem Umfang erwarten, was auch durch die Messungen bestätigt wird. 7

28 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU SPERoN Prognose In Abb. 18 sind die SPERoN Prognosen den Messwerten der Vorbeifahrtsmessungen SPB gegenübergestellt. Für die mit Asterisk markieren Wertepaare ergab die Gegenüberstellung der Lärmspektren in Abb. 19 eine tendenziell schlechte Übereinstimmung. Abb. 17 Lärmspektren versus spektrale SPERoN Prognose Gegenüberstellung der SPERoN Prognose (Werte 1) mit den mittels Vorbeifahrtsmessungen SPB erhobenen Belagsgütewerten für PW mit Ausgleichsgeraden y=x Linie Messwert SPB PW (N1), Lmax [dba] * * SPERoN Prognose, Lmax [dba] * schlechte spektrale Übereinstimmung 8

29 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 18 Lärmspektren versus spektrale SPERoN Prognose Spektrale SPERoN Prognosen für 1 (mit Schallabsorptionsmessungen) und 9 (ohne Schallabsorptionsmessungen) sind den Lärmspektren der Vorbeifahrtsmessungen SPB PW (N1) (Lmax, 7.5 m, 1. m, geschwindigkeitskorrigiert) gegenübergestellt. L m a x, 7. 5 m, 1. m [ d B A ] L m a x, 7. 5 m, 1. m [ d B A ] Terzmittenfrequenz [Hz] Terzmittenfrequenz [Hz] S u m m e S u m m e SPERoN 9 SPERoN 1 Messung 1 Strecke: Sargans Belag: ACMR R s * : 9: Pa s/m 1: Pa s/m L m a x,7. 5m,1.m [dba] L m a x,7. 5m,1.m[dBA] Terzmittenfrequenz [Hz] Summe Summe SPERoN 9 SPERoN 1 Messung 1 Strecke: Sargans Belag: AC11 R s * : 9: Pa s/m 1: Pa s/m SPERoN 9 8 SPERoN 9 SPERoN 1 75 SPERoN 1 Messung 1 7 Messung Strecke: Sargans Strecke: Sessa Belag: ACMR8 35 Belag: AC11 Leca R * s : 3 R * s : 9: Pa s/m 9: 5.79 Pa s/m 1:.1 Pa s/m 1: Pa s/m Terzmittenfrequenz [Hz] L m ax, 7.5 m,1. m [dba] Terzmittenfrequenz [Hz] Summe SPERoN 9 SPERoN 1 Messung 1 Strecke: Gurmels Belag: Wecophone 6 R s * : 9: Pa s/m 1: 8.59 Pa s/m Insgesamt stimmen die spektralen SPERoN Prognosen mit den Lärmspektren aus den Vorbeifahrtsmessungen relativ gut überein. Dabei wird im mittleren und massgebenden Frequenzbereich von 5 Hz bis 15 Hz eine bessere Übereinstimmung erzielt als im etwas weniger bedeutenden tiefen bzw. hohen Frequenzbereich. Die Abweichungen im tiefen Frequenzbereich sind auf unterschiedliche Reifeneigenschaften des im SPERoN Modell verwendeten Reifens im Vergleich zum in den Vorbeifahrtsmessungen erfassten Reifenmix zurückzuführen. Bei den Vorbeifahrtsmessungen werden die Fahrzeugüberrollungen vieler unterschiedlicher Reifen ausgemittelt, weshalb die gemessenen Lärmspektren in der Regel flacher ausfallen als diejenigen des in SPERoN modellierten Reifens. Wie auch schon aus der Gegenüberstellung der Gesamtpegel hervorging, fallen auch die spektralen Prognosen auf dem AC 11 Belag in Sargans im Vergleich zum gemessen Lärmspektrum zu tief aus. Dabei stimmt der Verlauf der Frequenzpegel der Prognose mit der gemessen Frequenzpegelverteilung in etwa überein. 9

30 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 5 Folgerungen 5.1 Akustische Erkenntnisse Bei den dichten und semidichten Belägen bestätigen die 1 durchgeführten Messungen die Erkenntnisse aus den Vorjahren. Die meisten Beläge liegen nach 6 Jahren im Bereich der minimal geforderten Abweichung für lärmarme Beläge. Die akustisch günstigsten Beläge sind weiterhin die Beläge mit einem er- bzw. 6er-Grösstkorn, gefolgt von jenen mit einem 8er-Grösstkorn. Die akustische Belagsgüte nahm 1 weiter ab. Der asymptotische Verlauf des akustischen Verhaltens bestätigt sich. Die CPX-Messungen 1 zeigen, wie jene der Vorjahre, eine grössere Homogenität der feinkörnigen Beläge im Vergleich zu grobkörnigeren. Deutlich erkennbar sind auch die akustische Alterung seit 8, sowie Sondereinflüsse (z. B. Unebenheiten, Belagsflicke, Teilersatz Belag). Betrachtet man in der Beurteilung der Dauerhaftigkeit die effektive Belastung durch Verkehr anstelle des Belagsalters, so lagen nach 1 Millionen Überfahrten der Wecophone 6 in Gurmels gefolgt vom Turtmann MR EOS an der Spitze. Sie sind leiser als der langfristige Zielwert von -1 dba, wie er im Forschungsprojekt für lärmarme Beläge innerorts definiert ist. 5. Belagstechnische Kennwerte Die belagstechnischen Parameter verändern sich mit den Jahren. Der Einfluss dieser Veränderungen (z. B. Kornausbruch, Änderungen der Oberflächentextur oder Oberflächengestalt und Verstopfung der Hohlräume) auf die Akustik ist im Einzelnen schwierig zu bestimmen. Die Effekte überlagern sich und können kontinuierliche oder sprunghafte Auswirkungen auf die gemessenen Lärmpegel und Frequenzverläufe haben. Aussagen über die akustische Belagsgüte aufgrund von einzelnen Texturkennwerten sind besonders bei gebrauchten Belägen unsicher. Die aus früheren Arbeiten [6] übernommenen Richtwerte wie Gestaltfaktor g > 6 % und Wellenlänge mit maximaler Amplitude < 1,5 mm haben sich nicht bewährt. Aufgrund der Erkenntnisse empfiehlt es sich, spezifische Richtwerte für jede Belagssorte zu überprüfen. Die Lärmminderung der dichten und semidichten Beläge wird vor allem durch die abnehmende Profiltiefe beeinträchtigt. Das Phänomen ist in Abb. 13 erkennbar und ist auf eine thermo-mechanische Umverteilung der Matrix, einhergehend mit einer Abrasion des Splittes, zurück zu führen. Die Kornausbrüche erhöhen den MPD-Wert und reduzieren dennoch die Lärmminderung. Falls sich der Prozess eines Kornausbruches stabilisiert und kein weiterer Materialausbruch erfolgt, verläuft die Entwicklung der Lärmminderung parallel zu derjenigen ohne Kornausbrüche. 3

31 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU Empfehlungen Aus den gewonnenen Erkenntnissen behalten für die Wahl der Mischgutsorte leiser Beläge für den Innerortsbereich die Empfehlungen des Schlussberichtes 7 weiterhin ihre Gültigkeit: Normierte Lösung: ACMR oder ACMR 8 gemäss SN b-NA mit einem Marshall-Hohlraumgehalt von 6 1 Vol.-%. Nicht normierte Lösung: ACMR, ACMR 6 oder ACMR 8 mit einem erhöhten Marshall-Hohlraumgehalt von 1 1 Vol.-%. PA-Beläge wiesen wie in den Jahren zuvor eine verkürzte Lebensdauer infolge Kornausbrüchen und fortschreitender Verstopfungen auf. In Einzelfällen beispielsweise bei Umfahrungsstrassen mit homogenem fliessendem Verkehr oder bei besonders hohen akustischen Anforderungen, können PA-Beläge in Betrachtung gezogen werden. Für breite Anwendung im Innerortsbereich sind PA-Beläge nicht zu empfehlen. Eine weitere Optimierung dieser Bauweise im Hinblick auf eine längere Gebrauchsdauer ist sinnvoll. 5. Ausblick auf die weitere Forschung Auf Grund ihrer guten akustischen Dauerhaftigkeit könnten folgende Beläge in die weiteren Untersuchungen des Forschungspakets integriert werden: Von den neuen Testbelägen: ACMR EOS, Turtmann ACMR Fa, Turtmann SPA Fa, Turtmann ACMR Gu, Sargans ACMR 8 EOS, Zuchwil Von den bestehenden Belägen: Wecophone 6, Grossgurmels Die aus diesem Forschungsprojekt resultierenden offenen Punkte sollten im zukünftigen Forschungspaket einfliessen. So könnte in dessen Rahmen erforscht werden, wie das akustische Langzeitverhalten des ACMR 6 Belages ist. 31

32 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU Akustische Messungen Aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse beim Einsatz der belagsakustischen Messverfahren im Rahmen des hiermit abgeschlossenen Forschungsprojektes, ist zu empfehlen, auch bei künftigen akustischen Monitoring-Projekten die beiden Messverfahren SPB und CPX kombiniert anzu-wenden. Die akustische Beurteilung beim CPX Messverfahren erfolgt unter Standardbedingungen. Verfälschungen durch zufällige oder nicht kontrollierbare Einflussfaktoren können weitgehend ausgeschlossen oder zumindest besser kontrolliert und korrigiert werden. Daraus resultieren Vorteile bezüglich Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit der belagsakustischen Beurteilung. Das CPX Verfahren ist für das Monitoring akustischer Veränderungen dem SPB Verfahren vorzuziehen. Bei Spezialbelägen wie sie im Rahmen der Belagsforschung zum Einsatz kommen ist zu empfehlen, die Aussagekraft der akustischen Beurteilung bezogen auf den Fahrzeugmix mit einer einmaligen statistischen Vorbeifahrtsmessung zu überprüfen. Die heute zur Verfügung stehenden Korrekturverfahren vermögen Temperaturbeeinflussungen der SPB und CPX Messpegel nur unzureichend zu korrigieren. Eine Verbesserung dieser Korrekturverfahren ist für die zuverlässige Bestimmung akustischer Veränderungen von Strassenbelägen im Rahmen von Monitoring- Projekten unerlässlich. Deshalb sollte deren Überarbeitung im Rahmen des Forschungspaketes «lärmarme Strassen innerorts» FP priorisiert werden. 5.. Schallabsorptionsmessungen Im Rahmen der Messkampagne 1 bestand erstmals die Möglichkeit das Schallabsorptionsvermögen der Forschungsbeläge messtechnisch zu erheben. Da bei leisen Strassenbelägen in der Regel ein wesentlicher Anteil der lärmreduzierenden Wirkung durch Schallabsorption erreicht wird, ist die quantitative Erhebung dieser Eigenschaften von grosser Bedeutung. Im Rahmen von zukünftigen Forschungsprojekten können Schallabsorptionsmessungen dazu beitragen, zusätzliche Informationen über das Zusammenspiel der verschiedenen Einfluss-grössen wie Schichtdicke, Porosität, Porenform und Strömungswiderstand zu erhalten und somit wichtige Informationen für die weitere Optimierung von lärmarmer Beläge zu gewinnen SPERoN Ein Vergleich der SPERoN-Prognosewerte mit den Messresultaten aus den Vorbeifahrts-messungen zeigt sowohl für die Gesamtpegel wie auch für die Lärmspektren eine in der Tendenz gute Übereinstimmung. Um SPERoN-Prognosen anhand belagsakustischer Messungen zuverlässig validieren zu können, sind jedoch weitere gezielt angelegte Gegenüberstellungen und Analysen erforderlich. Die Anwendung von SPERoN im vorliegenden Projekt hat gezeigt, dass SPERoN-Prognosen die Entwicklung und Optimierung von lärmarmen Belägen im Laborbereich wesentlich unterstützen könnten. Zudem kann die Modellierung von Reifen-Fahrbahn-Interaktionen mittels SPERoN dazu dienen, gemessene akustische Veränderungen im Modell nachvollziehen zu können, um dadurch zusätzliche Erkenntnisse über deren Ursachen zu gewinnen. 3

33 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Anhang A1 CPX-Verlaufsdiagramme Abb. 19 Turtmann 1 8 PW (1) LKW (1) SPB PW (1) ACMR EOS PW (9) LKW (9) SPB LKW (1) ACMR Famsa PW (8) LKW (8) 6 Distanz [m] Abw. STL86+ [dba] WEST OST Abw. STL86+ [dba] PW (1) LKW (1) SPB PW (1) ACMR EOS/G PW (9) LKW (9) SPB LKW (1) SPA Famsa PW (8) LKW (8) Distanz [m] 33

34 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. Sargans Abw. STL86+ [dba] 6 - PW (1) LKW (1) SPB PW (1) ACMR8 PW (9) PW (8) LKW (9) LKW (8) SPB LKW (1) ACMR AC Distanz [m] WEST OST 1 1 PW (1) LKW (1) SPB PW (1) ACMR8 PW (9) LKW (9) SPB LKW (1) AC11 PW (8) LKW (8) ACMR 8 6 Distanz [m] Abw. STL86+ [dba] 3

35 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 1 Zuchwil PW (1) LKW (1) SPB PW (1) PW (9) LKW (9) SPB LKW (1) PW (8) LKW (8) ACMR8 EOS 8 Distanz [m] Abw. STL86+ [dba] WEST OST Abw. STL86+ [dba] PW (1) LKW (1) SPB PW (1) PW (9) LKW (9) SPB LKW (1) PW (8) LKW (8) ACMR8 EOS Distanz [m] 35

36 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. Leuggern 6 PW (1) LKW (1) SPB PW (1) MA8 / PW (9) LKW (9) SPB LKW (1) MA8 3/6 PW (8) LKW (8) PA8 SPA Abw. STL86+ [dba] Distanz [m] WEST OST 6 Abw. STL86+ [dba] - -1 PW (1) LKW (1) SPB PW (1) MA8 / PW (9) LKW (9) SPB LKW (1) MA8 3/6 PW (8) LKW (8) PA8 SPA Distanz [m] 36

37 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 3 Sessa PW (1) LKW (1) SPB PW (1) PW (9) LKW (9) SPB LKW (1) PW (8) LKW (8) AC11 Leca Distanz [m] - -1 Abw. STL86+ [dba] WEST OST Abw. STL86+ [dba] PW (1) LKW (1) SPB PW (1) PW (9) LKW (9) SPB LKW (1) PW (8) LKW (8) AC11 Leca Distanz [m] 37

38 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. Bellinzona PW (1) LKW (1) SPB PW (1) PW (9) LKW (9) SPB LKW (1) PW (8) LKW (8) AC11 Leca 5 Distanz [m] Abw. STL86+ [dba] WEST OST Abw. STL86+ [dba] 6 - PW (1) LKW (1) SPB PW (1) PW (9) LKW (9) SPB LKW (1) -1 PW (8) LKW (8) AC11 Leca Distanz [m] 38

39 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 5 Grossgurmels PW (1) LKW (1) SPB PW (1) PW (9) PW (9) SPB LKW (1) PW (8) LKW (8) Wecophone6 3 Distanz [m] Abw. STL86+ [dba] WEST OST Abw. STL86+ [dba] PW (1) LKW (1) SPB PW (1) PW (9) LKW (9) SPB LKW (1) PW (8) LKW (8) Wecophone Distanz [m] 39

40 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 6 Les Evouettes PW (1) LKW (1) SPB PW (1) PW (9) LKW (9) SPB LKW (1) PW (8) LKW (8) Colsoft8 6 Distanz [m] - -1 Abw. STL86+ [dba] WEST OST Abw. STL86+ [dba] PW (1) LKW (1) SPB PW (1) PW (9) LKW (9) SPB LKW (1) PW (8) LKW (8) Colsoft Distanz [m]

41 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 A Situationsplan, Textur- und Wellenlängenspektren, Frequenzspektren Personenwagen und Belagsfotos Abb. 7 Kreuzlingen TG / PA +8 Situationsplan der Pilotstrecke Einbaudatum August Durchschnittlicher täglicher Verkehr (DTV SN 6 5a) 115 Koordinaten (Swisstopo) X = Y = 7851 Lärmreduktion und Lärm-Frequenzspektrum in Abhängigkeit des Belagsalters eff. Rauhigkeitstiefe [um Kreuzlingen PA +8 Einbau.5 Jahre 1 Jahr Jahre Jahre (gerein.) 3 Jahre Jahre 5 Jahre Modellabw. STL86+ nur PW, Temp.korr. [dba] LAmax [dba] Textur-Wellenlänge [mm] Lärm-Frequenzspektrum [Hz] PA (September 9) 1

42 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 8 Turtmann VS / SPA Famsa Situationsplan der Pilotstrecke Einbaudatum September Durchschnittlicher täglicher Verkehr (DTV SN 6 5a) 15 Koordinaten (Swisstopo) X = 63 Y = Fahrbahn Richtung Brig Lärmreduktion und Lärm-Frequenzspektrum in Abhängigkeit des Belagsalters eff. Rauhigkeitstiefe [um] Turtmann SPA Famsa Einbau.5 Jahre 1 Jahr Jahre 3 Jahre Jahre 5 Jahre 6 Jahre Textur-Wellenlänge [mm] Modellabw. STL86+ nur PW, Temp.korr. [dba] LAmax [dba] Lärm-Frequenzspektrum [Hz] SPA Famsa (September 1)

43 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 9 Turtmann VS / AC MR EOS Gummigranulat Situationsplan der Pilotstrecke Einbaudatum September Durchschnittlicher täglicher Verkehr (DTV SN 6 5a) 15 Koordinaten (Swisstopo) X = 665 Y = 1793 Fahrbahn Richtung Brig Texturspektrum, Lärmreduktion und Lärm-Frequenzspektrum in Abhängigkeit des Belagsalters eff. Rauhigkeitstiefe [um] Turtmann AC MR EOS Gu Einbau.5 Jahre 1 Jahr Jahre 3 Jahre Jahre 5 Jahre 6 Jahre Textur-Wellenlänge [mm] Modellabw. STL86+ nur PW, Temp.korr. [dba] LAmax [dba] Lärm-Frequenzspektrum [Hz] AC MR EOS Gummigranulat (September 1) 3

44 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 3 Turtmann VS / AC MR EOS Situationsplan der Pilotstrecke Einbaudatum September Durchschnittlicher täglicher Verkehr (DTV SN 6 5a) 15 Koordinaten (Swisstopo) X = 697 Y = Fahrbahn Richtung Sion Texturspektrum, Lärmreduktion und Lärm-Frequenzspektrum in Abhängigkeit des Belagsalters eff. Rauhigkeitstiefe [um] Turtmann AC MR EOS Einbau.5 Jahre 1 Jahr Jahre 3 Jahre Jahre 5 Jahre 6 Jahre Textur-Wellenlänge [mm] Modellabw. STL86+ nur PW, Temp.korr. [dba] LAmax [dba] Lärm-Frequenzspektrum [Hz] AC MR EOS (September 1)

45 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 31 Sargans SG / AC MR Gasperini Situationsplan der Pilotstrecke Einbaudatum September Durchschnittlicher täglicher Verkehr (DTV SN 6 5a) 617 Koordinaten (Swisstopo) X = 719 Y = 189 Fahrbahn Richtung Sargans Texturspektrum, Lärmreduktion und Lärm-Frequenzspektrum in Abhängigkeit des Belagsalters eff. Rauhigkeitstiefe [um] Sargans AC MR Ga Einbau.5 Jahre 1 Jahr Jahre 3 Jahre Jahre 5 Jahre 6 Jahre Textur-Wellenlänge [mm] Modellabw. STL86+ nur PW, Temp.korr. [dba] LAmax [dba] Lärm-Frequenzspektrum [Hz] AC MR Gasperini (September 1) 5

46 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 3 Sargans SG / AC MR8 EOS Gummigranulat Situationsplan der Pilotstrecke Einbaudatum September Durchschnittlicher täglicher Verkehr (DTV SN 6 5a) 617 Koordinaten (Swisstopo) X = 7597 Y = 138 Texturspektrum, Lärmreduktion und Lärm-Frequenzspektrum in Abhängigkeit des Belagsalters eff. Rauhigkeitstiefe [um] Sargans AC MR 8 EOS Gu Textur-Wellenlänge [mm] Einbau.5 Jahre 1 Jahr Jahre 3 Jahre Jahre 5 Jahre 6 Jahre 3..5 Modellabw. STL86+ nur PW, Temp.korr. [dba] LAmax [dba] Lärm-Frequenzspektrum [Hz] AC MR8 EOS Gummigranulat (September 1) 6

47 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 33 Zuchwil SO / AC MR8 EOS Situationsplan der Pilotstrecke Einbaudatum August Durchschnittlicher täglicher Verkehr (DTV SN 6 5a) 89 Koordinaten (Swisstopo) X = 6991 Y = 8 Texturspektrum, Lärmreduktion und Lärm-Frequenzspektrum in Abhängigkeit des Belagsalters eff. Rauhigkeitstiefe [um Zuchwil AC MR 8 EOS Einbau.5 Jahre 1 Jahr Jahre Jahre(gerein.) 3 Jahre Jahre 5 Jahre 6 Jahre Textur-Wellenlänge [mm] Modellabw. STL86+ nur PW, Temp.korr. [dba] LAmax [dba] Lärm-Frequenzspektrum [Hz] AC MR8 EOS (September 1) 7

48 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 3 Leuggern AG / PA 8 Situationsplan der Pilotstrecke Einbaudatum Mai Durchschnittlicher täglicher Verkehr (DTV SN 6 5a) Koordinaten (Swisstopo) X = Y = 697 Texturspektrum, Lärmreduktion und Lärm-Frequenzspektrum in Abhängigkeit des Belagsalters eff. Rauhigkeitstiefe [um Leuggern PA 8 Einbau 1 Jahr Jahre 3 Jahre Jahre 5 Jahre Textur-Wellenlänge [mm] Modellabw. STL86+ nur PW, Temp.korr. [dba] LAmax [dba] Lärm-Frequenzspektrum [Hz] Foto PA 8 (September 9) 8

49 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 35 Leuggern AG / SPA 8 Situationsplan der Pilotstrecke Einbaudatum Mai Durchschnittlicher täglicher Verkehr (DTV SN 6 5a) Koordinaten (Swisstopo) X = Y = 6969 Texturspektrum, Lärmreduktion und Lärm-Frequenzspektrum in Abhängigkeit des Belagsalters eff. Rauhigkeitstiefe [um] Leuggern SPA 8 Einbau 1 Jahr Jahre 3 Jahre Jahre 5 Jahre 6 Jahre Textur-Wellenlänge [mm] Modellabw. STL86+ nur PW, Temp.korr. [dba] LAmax [dba] Lärm-Frequenzspektrum [Hz] Foto SPA 8 (September 9) 9

50 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 36 Leuggern AG / MA 8 Abstreuung / Situationsplan der Pilotstrecke Einbaudatum Mai Durchschnittlicher täglicher Verkehr (DTV SN 6 5a) Koordinaten (Swisstopo) X = Y = Texturspektrum, Lärmreduktion und Lärm-Frequenzspektrum in Abhängigkeit des Belagsalters eff. Rauhigkeitstiefe [um] Leuggern MA 8 ch / Einbau 1 Jahr Jahre 3 Jahre Jahre 5 Jahre 6 Jahre Textur-Wellenlänge [mm] Modellabw. STL86+ nur PW, Temp.korr. [dba] LAmax [dba] Lärm-Frequenzspektrum [Hz] Foto MA 8 Abstreuung / (September 9) 5

51 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 37 Leuggern AG / MA 8 Abstreuung 3/6 Situationsplan der Pilotstrecke Einbaudatum Mai Durchschnittlicher täglicher Verkehr (DTV SN 6 5a) Koordinaten (Swisstopo) X = Y = 6975 Texturspektrum, Lärmreduktion und Lärm-Frequenzspektrum in Abhängigkeit des Belagsalters eff. Rauhigkeitstiefe [um] Leuggern MA 8 ch 3/6 Einbau 1 Jahr Jahre 3 Jahre Jahre 5 Jahre 6 Jahre Textur-Wellenlänge [mm] Modellabw. STL86+ nur PW, Temp.korr. [dba] LAmax [dba] Lärm-Frequenzspektrum [Hz] Foto MA 8 Abstreuung 3/6 (September 9) 51

52 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 38 Sargans SG / AC 11 Situationsplan der Pilotstrecke Einbaudatum September Durchschnittlicher täglicher Verkehr (DTV SN 6 5a) 617 Koordinaten (Swisstopo) X = 7519 Y = 189 Texturspektrum, Lärmreduktion und Lärm-Frequenzspektrum in Abhängigkeit des Belagsalters eff. Rauhigkeitstiefe [um] Sargans AC 11 Einbau.5 Jahre 1 Jahr Jahre 3 Jahre Jahre 5 Jahre 6 Jahre Textur-Wellenlänge [mm] Modellabw. STL86+ nur PW, Temp.korr. [dba] LAmax [dba] Lärm-Frequenzspektrum [Hz] AC 11 (September 1) 5

53 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 39 Sessa TI / AC 11 Leca Situationsplan der Pilotstrecke Einbaujahr Durchschnittlicher täglicher Verkehr (DTV SN 6 5a) 186 Koordinaten (Swisstopo) X = 7633 Y = 9539 Texturspektrum, Lärmreduktion und Lärm-Frequenzspektrum in Abhängigkeit des Belagsalters eff. Rauhigkeitstiefe [um] Sessa AC 11 Leca Jahre.5 Jahre 3 Jahre Jahre 5 Jahre 6 Jahre 7 Jahre 8 Jahre Textur-Wellenlänge [mm] Modellabw. STL86+ nur PW, Temp.korr. [dba] LAmax [dba] Lärm-Frequenzspektrum [Hz] AC 11 Leca (September 1) 53

54 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. Bellinzona TI / AC 11 Leca Situationsplan der Pilotstrecke Einbaudatum Juli Durchschnittlicher täglicher Verkehr (DTV SN 6 5a) 198 Koordinaten (Swisstopo) X = Y = 1181 Texturspektrum, Lärmreduktion und Lärm-Frequenzspektrum in Abhängigkeit des Belagsalters eff. Rauhigkeitstiefe [um] Bellinzona AC 11 Leca Einbau.5 Jahre 1 Jahr Jahre 3 Jahre Jahre 5 Jahre 6 Jahre Textur-Wellenlänge [mm] Modellabw. STL86+ nur PW, Temp.korr. [dba] LAmax [dba] Lärm-Frequenzspektrum [Hz] AC 11 Leca (September 1) 5

55 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. 1 Gurmels FR / Wecophone 6 Situationsplan der Pilotstrecke Einbaudatum Juni 3 Durchschnittlicher täglicher Verkehr (DTV SN 6 5a) 1 Koordinaten (Swisstopo) X = 58 Y = 1936 Texturspektrum, Lärmreduktion und Lärm-Frequenzspektrum in Abhängigkeit des Belagsalters eff. Rauhigkeitstiefe [um Grossgurmels Weco 6 1 Jahr 1.5 Jahre Jahre 3 Jahre Jahre 5 Jahre 6 Jahre 7 Jahre Modellabw. STL86+ nur PW, Temp.korr. [dba] LAmax [dba] Textur-Wellenlänge [mm] Lärm-Frequenzspektrum [Hz] Wecophone 6 (September 1) 55

56 Lärmarme Strassenbeläge innerorts ASTRA/BAFU 11 Abb. Les Evouettes VS / Colsoft 8 Situationsplan der Pilotstrecke Einbaudatum Juni Durchschnittlicher täglicher Verkehr (DTV SN 6 5a) 6 Koordinaten (Swisstopo) X = 5666 Y = 1376 Texturspektrum, Lärmreduktion und Lärm-Frequenzspektrum in Abhängigkeit des Belagsalters eff. Rauhigkeitstiefe [um Les Evouettes Colsoft Jahre.5 Jahre 3 Jahre Jahre 5 Jahre 7 Jahre 8 Jahre Textur-Wellenlänge [mm] Modellabw. STL86+ nur PW, Temp.korr. [dba] LAmax [dba] Lärm-Frequenzspektrum [Hz] Colsoft 8 (September 1) 56