Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen

Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor Dipl. Bauingenieur FH Departement Bau, Verkehr und Umwelt Kanton Aargau Leiter Sektion Lärmsanierung Vorstandsmitglied Cercle Bruit Mitglied Begleitkommission Forschungsprojekt lärmoptimierte Beläge innerorts Telefon 062 835 36 46 E-Mail hanspeter.gloor@ag.ch Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 1

Vernehmlassung Leitfaden Strassenlärm ASTRA und BAFU schlagen Anpassungen vor wegen NFA Cercle Bruit konnte weitere Aenderungsvorschläge einbringen Dezember 2011 findet Verhandlung statt mit ASTRA, BAFU und Cercle Bruit Viele Detailfragen werden im Leitfaden nicht abgehandelt, bedürfen jedoch im Vollzug Regelungsbedarf Cercle Bruit will Faktenblätter für die spezifischen Problemlösungen zusammenstellen Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 2

Mögliche Lärmschutz - Massnahmen Mögliche Lärmsanierungsmassnahmen 50 1. Emissions- Beschränkungen an der Quelle 2. Emissionsbeschränkungen Ausbreitungsweg > IGW III 3.a Schallschutzfenster 50% z.l. Eigentümer < IGW III 3.b keine weiteren Massnahmen Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 3

Massnahmen an der Quelle 1. Tempo 30 km/h als Quellenmassnahme 2. Strukturmarkierungen auf Fussgängerstreifen und Randmarkierungen (Kernfahrbahn) 3. Bauliche und markierte Einfahrtsbremsen 4. Bushaltestellen in Beton auf der Fahrbahn 5. Betonkreisel im Vergleich zu Schwarzbelag (z.b. Splittmastix) 6. Tag/Nacht-Verteilung Verkehrsanteils N1 und N2 7. Rechenmodell und Messvorschriften 8. Sanierungsbeläge Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 4

Massnahmen auf dem Ausbreitungsweg 1. Landschaftspflegerische Begleitplanung und Integration ins Dorfbild bei Lärmschutzwänden ( Materialwahl, Bepflanzung, etc.) 2. Argumentarium für Akzeptanz durch betroffene Eigentümer Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 5

Ersatz-Massnahmen am Gebäude 1. Schallschutzfenster mit Zusatzwirkung Wärmeschutz (Gebäudeprogramm) 3-fach Schall- und Wärmeschutzgläser 2. Einbaumethode (Stopfen anstelle Schäumen) 3. Schalldämmlüfter und Sanierung Rollladenkasten Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 6

Gemeindestrassenlärmsanierung 1. Aufgaben der Kantone 2. Gemeinden motivieren die Sanierung durchzuführen Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 7

8. Sanierungsbeläge Potenzial Emissionsveränderung Veränderung innerhalb Sanierungshorizont Veränderung pro Jahr Verkehrsmenge 40 50% in 20 J. 0.07 0.08 db (2.0 2.5 % pro J.) Lastwagenanteil + 3 db in 20 Jahren AO: < 0.05 db IO: < 0.10 db Geschwindigkeitsreduktion um 20 km/h 2 db 2 db Belagsalterung 4 6 db in 20 J. 0.2 0.3 db Belagstyp bis 10 db bis 10 db Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 8

Übersicht Messverfahren Kurzzeit-Messung Vorbeifahrtsmethode Anhänger-Methode SEM Sichproben-Emissionsmessung, nicht normiert SPB Statistical Pass-by Method ISO 11819-1 CPX Close-Proximity Method ISO 11819-2 Leq- Messung des gesamten Verkehrs Verkehrszählung Leq /Lmax- und Geschw.-Messung einzelner Fahrzeug-Vorbeifahrten Nahfeld-Messung mit genormten Reifen in einem Messanhänger Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 9

Abw. STL86+ [dba] SPB: Abweichung zu STL86+ [dba] Lp [dba] Korrelation und Umrechnung auf STL-86+ 103 102 101 CPX-Pegelschrieb 100 99 98 97 Cars 96 Trucks 95 27.5 28.0 28.5 29.0 29.5 30.0 km A1 Richtung Zürich SPB-Messung Exakte Georeferenzierung: N1 4 3 2 1 0-1 -2-3 -4-5 -6-7 N2 4 3 2 1 0-1 -2-3 -4-5 -6 Korrelation CPXtrucks - SPB N2 (beide temperaturkorrigiert) y = 1.6556x - 166.1 R 2 = 0.9269-7 94 95 96 97 98 99 100 101 102 CPXtrucks (80km/h) [dba] 94 95 96 97 98 99 100 101 102 CPXcars (80km/h) [dba] SPB-Standort Zur Korrelation verwendete CPX-Messsegmente Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 10

Lärmentstehungsprozesse Rollgeräusche Vibration Reifen: - radial: Veränderungen Kontaktkräfte durch Textur und Reifenprofil - tangential: Stick-snap, Stick-slip Luftströmungsprozesse: - Luftdruckveränderungen (wegpressen Luft aus Kontaktzone) Hohlraumresonanzen Horneffekt: - Schallabsorptionsgrad-abhängig Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 11

Einflussgrössen Leise Beläge Minimale Vibration durch feine Textur Vibration Rauhheit & Hohlräume minimieren Airflow Geräusche Schallabsoption im wesentlichen Frequenzbereich - Porosität - Schichtdicke - Porenform / -zugänglichkeit - Luftströmungswiderstand Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 12

Modellabweichung StL86+ [dba] Modellabweichung StL86+ [dba] Sanierungsbeläge ACMR 8 (HR<8% gem alter VSS-Norm) vs. SMA 11 Vergleich Belagsgütewerte im Zeitverlauf ACMR 8, Innerorts (< 60 km/h), N1 (PW) SMA 11, Innerorts (< 60 km/h), N1 (PW) 7 6 5 4 3 2 1 0-1 -2-3 -4-5 -6-7 -8 Werte SPB Werte CPX Regression 83% Belagskorrektur 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 7 6 5 4 3 2 1 0-1 -2-3 -4-5 -6-7 -8 1-1.5 db Werte SPB Werte CPX Regression 83% Belagskorrektur 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Belagsalter [Jahre] Belagsalter [Jahre] Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 13

Modellabweichung StL86+ [dba] Modellabweichung StL86+ [dba] Modellabweichung StL86+ [dba] Sanierungsbeläge ACMR 8 (HR>8%) vs. SMA 11 Vergleich Belagsgütewerte im Zeitverlauf ACMR8 (HR>8%), Innerorts (< 60 km/h), N1 (PW) SMA 11, Innerorts (< 60 km/h), N1 (PW) 7 6 5 4 3 2 1 0-1 -2-3 -4-5 -6-7 -8 ACMR 8, Innerorts (< 60 km/h), N1 (PW) 7 6 5 4 3 2 1 0-1 -2 Werte SPB Werte SPB -3 Werte CPX CPX -4-5 Regression -6 83% 83% -7 Belagskorrektur Belagskorrektur -8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Belagsalter 9 10 11[Jahre] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 7 6 5 4 3 2 1 0-1 -2-3 -4-5 -6-7 -8 2.5-3 db Werte SPB Werte CPX Regression 83% Belagskorrektur 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Belagsalter [Jahre] Belagsalter [Jahre] Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 14

Sanierungsbeläge ACMR8-Beläge im Kt. AG: Stand der Erkenntnisse Auswertung alle Standorte (über Belagsalter) für N1: Muhen 11.9 % Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 15

Belagsgüte PW (N1) in Abweichung zu StL86+ [dba] Sanierungsbeläge ACMR8-Beläge im Kt. AG: Stand der Erkenntnisse Auswertung alle Standorte (über Anzahl Überrollungen) für N1: 4 2 0-2 -4-6 -8 Auswertung SPB Messungen ACMR 8 Beläge Kt. AG (Stand 2010) Muhen 11.9 % 0 5 10 15 20 25 30 Mio. Überrollungen Leuggern, HR 12.6% Muhen, HR 11.9% Oberlunkhofen, HR 10.5% Muhen, HR 9.9% Auenstein, HR 9.1% Oberlunkhofen, HR 9.0% Oberflachs, HR 8.8% Kölliken, HR 8.8% Leutwil, HR 8.7% Staffelbach, HR 8.4% Ueken, HR 8.1% Rohr, HR 8.0% Endingen, HR 8.0% Zofingen, HR 7.8% Oberflachs, HR 7.6% Gebenstorf, HR 7.2% Thalheim, HR 6.9% Koblenz, HR 6.7% Riniken, HR 6.6% Brugg Lauffohr, HR 6.5% Oberlunkhofen, HR 6.4% Baden, HR 6.2% Zofingen, HR 6.2% Merenschwand, HR 6.0% Merenschwand, HR 6.0% Bözen, HR 5.8% Niederrohrdorf, HR 5.8% Lenzburg, HR 5.6% Reuenthal, HR 5.6% Muri, HR 5.6% Frick, HR 5.3% Möriken-Wildegg, HR 5.2% Wettingen, HR 4.9% Frick, HR 4.8% Obersiggenthal, HR 4.7% 'Kriterium lärmarmer Belag' Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 16

Bisherige Forschung seit 2002 bis 2010 Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 17

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techn. Lebensdauer [Jahre] technische Lebensdauer Lärmreduktion Lärmreduktion [dba] Hohlraumgehalt - Lebensdauer AC / AC MR 15 SMA SPA PA 7 6 5 10 4 3 5 2 Entwicklung von semidichten Dünnschicht-Belägen Achtung: HR-Gehalt ist nicht der einzige Einflussfaktor! 1 0 0 0% 5% 10% 15% 20% 25% Hohlraumgehalt Vol% Hohlraumgehalt [Vol%] dense semidense half porous porous Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 20

Best Practice-Liste BAFU > -5 db N1 = Fr. 20.- pro m Bonus http://www.bafu.admin.ch/laerm/10526/10947/10956/index.html?lang=de Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 21

Einzelwerte Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 25

Mechanische Anforderungen an das Mineralgemisch 1. Hohe Druckfestigkeit (= tiefer Los-Angeles-Koeffizient) z.b. LA < 20 bei Splitt 4/8 Kornzertrümmerung und Kornausbrüche verhindern 2. Hoher Polierresistenzwert (PSV-Wert > 60) Erhalten der Makrotextur Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 28

Belagsgüte PW (N1) in Abweichung zu StL86+ [dba] 6. Sanierungsbeläge Auswertung alle Standorte (über Belagsalter) für N1: Auswertung SPB Messungen ACMR 8 Beläge Kt. AG (Stand 2010) 2 1 0-1 -2-3 -4-5 -6-7 -8-9 0 1 2 Belagsalter 3 4 5 6 7 10-12% Hohlraumgehalt 8-10% Hohlraumgehalt 6-8% Hohlraumgehalt 4-6% Hohlraumgehalt Nanosoft 4 Salvenach Nanosoft 4 Gelterkinden Nanosoft 4 Liestal Famsiphonogrip 4 Bas-Vully AC MR 8 Muhen AC MR 8 Reuenthal Kriterium lärmarmer Belag Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 29

Belagsgüte PW (N1) in Abweichung zu StL86+ [dba] Auswertung alle Standorte (über Anzahl Überrollungen) für N1: Auswertung SPB Messungen ACMR 8 Beläge Kt. AG (Stand 2010) 2 1 0-1 -2-3 -4-5 -6-7 -8-9 10-12% Hohlraumgehalt 8-10% Hohlraumgehalt 6-8% Hohlraumgehalt 4-6% Hohlraumgehalt Nanosoft 4 Salvenach Nanosoft 4 Gelterkinden Nanosoft 4 Liestal Famsiphonogrip 4 Bas-Vully AC MR 8 Muhen AC MR 8 Reuenthal 0 bis 4 4 bis 8 8 bis 12 12 bis 16 16 bis 20 >20 Kriterium lärmarmer Belag Mio. Überrollungen Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 30

Sanierungsbeläge - Fazit 1. Leitfaden Strassenlärm (Version 2012): AC MR 8 < 8 Vol-% + 1 db zu StL 86+ AC MR 8 > 8 Vol-% - 1 db zu StL 86+ 2. Spezielle Beläge mit entsprechendem Monitoring mit grösserer Wirkung im Lärmsanierungsprojekt vorsehen: z. B. Famsiphonogrip 4-3 db Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 31

Vielleicht braucht es auch neue Lösungsansätze... Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Strassenlärmsanierung innerorts: Spezielle Problemlösungen Hanspeter Gloor, Kt. AG Seite 33