Welche Arten von Lärmschutzwänden gibt es für den Schienenverkehr?

Lärmschutzwände für den Schienenverkehr werden eingesetzt, um die Auswirkungen von Lärm, der durch den Betrieb von Eisenbahnen, Stadtbahnen, U-Bahnen und anderen Schienenverkehrssystemen entsteht, auf die umliegende Umwelt zu reduzieren. Sie werden in der Regel an den Gleisen oder auf Hochbrücken installiert. Lärmschutzwände schützen nahegelegene Wohngebiete, Schulen oder sensible Bereiche, indem sie Lärm absorbieren, reflektieren oder isolieren.

1. Arten von Lärmschutzwänden für den Schienenverkehr

Je nach Bauweise, Material, Installationsart und Funktion lassen sich Lärmschutzwände für den Schienenverkehr in folgende Typen einteilen:

(1) Ständerbauweise

• Merkmale:
  • Besteht aus Ständern und Lärmschutzelementen. Die Ständer sind am Boden oder auf der Brücke befestigt, die Lärmschutzelemente werden in die Nuten zwischen den Ständern eingesetzt.
  • Die Höhe beträgt in der Regel 2-4 Meter, die Länge ist modular (2-3 Meter pro Segment), geeignet für Eisenbahnstrecken oder Hochbrücken.
  • Die Lärmschutzelemente sind meist als gerade oder gefaltete Platten ausgeführt, die Oberseite kann mit einer Schallabsorptionskappe versehen werden.
• Anwendungsbereiche: Städtische Eisenbahnen, Hochgeschwindigkeitsstrecken, U-Bahn-Hochstreckenabschnitte.
• Vorteile: Einfache Struktur, einfache Installation, geringe Wartungskosten, geeignet für den großflächigen Einsatz.
• Nachteile: Geringere Anpassungsfähigkeit an komplexes Gelände, begrenzte Höhe.

(2) Vollständig geschlossene Lärmschutzwände

• Merkmale:
  • Vollständige Umschließung der Gleise, wodurch eine tunnelartige Struktur entsteht. Ober- und Seitenwände bestehen aus Lärmschutzelementen, die Höhe kann 5-8 Meter betragen.
  • Verwendung eines Stahlrahmens in Kombination mit Schallabsorptionsplatten und transparenten Platten (z. B. PC-Platten oder gehärtetes Glas).
  • Im Inneren können Belüftungs- oder Beleuchtungssysteme installiert werden.
• Anwendungsbereiche: Lärmempfindliche Bereiche (z. B. in der Nähe von Krankenhäusern, Schulen) oder Hochbrücken, die Wohngebiete durchqueren.
• Vorteile: Hervorragende Lärmreduzierung (kann 20-30 dB reduzieren), ästhetisch ansprechend und winddicht.
• Nachteile: Hohe Kosten, komplexe Bauweise, Belüftung und Beleuchtung müssen speziell geplant werden.

(3) Halbgeschlossene Lärmschutzwände

• Merkmale:
  • Die Oberseite ist offen, die Seiten sind mit Lärmschutzelementen versehen, die Höhe beträgt 3-5 Meter, um sowohl Lärmreduzierung als auch Belüftung zu gewährleisten.
  • Häufig werden Stahl- oder Betonständer verwendet, die Lärmschutzelemente bestehen aus einer Kombination von schallabsorbierenden/schallisolierenden Materialien.
• Anwendungsbereiche: Städtische Stadtbahnen, Vorortbahnen, Bereiche, in denen ein Gleichgewicht zwischen Lärmreduzierung und Luftzirkulation erforderlich ist.
• Vorteile: Gute Lärmreduzierung (15-25 dB), geringere Kosten als vollständig geschlossene Systeme, flexiblere Bauweise.
• Nachteile: Lärmaustritt an der Oberseite, die Lärmreduzierung ist etwas geringer als bei vollständig geschlossenen Systemen.

(4) Gefaltete Lärmschutzwände

• Merkmale:
  • Die Lärmschutzelemente sind gefaltet oder gebogen, um den Lärmreflexionsweg zu verlängern und die Lärmreduzierungseffizienz zu verbessern.
  • Die Oberseite kann mit einer Schallabsorptionsstruktur (z. B. Pilzkopf oder Y-förmige Kappe) versehen werden, um die Beugungsgeräusche zu reduzieren.
  • Die Höhe beträgt 2-4 Meter, modulares Design, einfache Installation.
• Anwendungsbereiche: Hochgeschwindigkeitsstrecken, städtischer Schienenverkehr, komplexes Gelände.
• Vorteile: Gute Lärmreduzierung (15-20 dB), ästhetisch ansprechend, hohe Anpassungsfähigkeit.
• Nachteile: Höherer Bearbeitungsaufwand, etwas höhere Kosten.

(5) Eingebettete Lärmschutzwände

• Merkmale:
  • Die Lärmschutzelemente sind in den Gleiskörper oder die Brückenkonstruktion eingebettet, die Höhe ist gering (1-2 Meter), sie sind in den Gleiskörper integriert.
  • Es werden hauptsächlich Schallabsorptionsplatten aus Beton oder Stahl verwendet, die für geräuscharme Umgebungen geeignet sind.
• Anwendungsbereiche: U-Bahn-Tunnelausgänge, langsam fahrende Eisenbahnen oder Strecken mit niedrigem Gleiskörper.
• Vorteile: Geringer Platzbedarf, geringe Beeinträchtigung des Landschaftsbildes, einfache Wartung.
• Nachteile: Begrenzte Lärmreduzierung (10-15 dB), nicht geeignet für laute Bereiche.

(6) Landschaftsgestaltende Lärmschutzwände

• Merkmale:
  • Kombination mit ästhetischem Design, Verwendung von transparenten Materialien (z. B. PC-Platten, Acryl) oder Begrünung, um sich in das Stadtbild einzufügen.
  • Die Lärmschutzelemente können mit Mustern oder Farben versehen werden, die Oberseite kann mit Photovoltaikmodulen oder einer Grünschicht versehen werden.
• Anwendungsbereiche: Stadtzentren, Touristengebiete oder Bahnstrecken, bei denen die Umgebung verschönert werden soll.
• Vorteile: Ästhetisch ansprechend, Lärmreduzierung und Verbesserung des Stadtbildes, teilweise mit ökologischen Funktionen.
• Nachteile: Hohe Kosten, häufige Wartung transparenter Materialien (z. B. Reinigung).

2. Materialien und strukturelle Merkmale

• Hauptmaterialien:
  • Stahl: Q235/Q345 niedriglegierter Stahl, Streckgrenze 235-345 MPa, für Ständer und Rahmen, Dicke 3-8 mm, Feuerverzinkung (60-80 μm) oder Korrosionsschutzbeschichtung.
  • Aluminiumlegierung: 6061/6063, Dichte 2700 kg/m³, Leichtbauweise, Oberfläche eloxiert (Schichtdicke 10-20 μm).
  • Schallabsorbierendes Material: Glaswolle, Steinwolle oder poröses Schaumaluminium, Schallabsorptionsgrad NRC 0,7-0,9, Dicke 50-100 mm.
  • Schallisolierendes Material: Stahlblech, Betonplatte oder Verbundplatte, Schalldämmung 20-30 dB.
  • Transparentes Material: PC-Platte (Polycarbonat, Dicke 5-10 mm) oder gehärtetes Glas (6-12 mm), Lichtdurchlässigkeit >80 %, stoßfest.
• Strukturelle Gestaltung:
  • Ständer: H-Träger oder Zylinder, Abstand 2-3 Meter, Fundament aus Beton (C25-C30) oder vorgefertigten Schrauben.
  • Lärmschutzelemente: Modulares Design, Abmessungen 2x0,5 m bis 3x1 m, Schallabsorptions-/Schallisolierschichtverbund, Oberfläche mit Schutznetz gegen Vogelschlag.
  • Lärmreduzierung: Schallabsorptionsgrad NRC≥0,7, Schalldämmung 15-30 dB, Gesamtlärmreduzierung 10-25 dB.
  • Windlast: Auslegungswindlast 1,0-1,5 kN/m², Erdbebensicherheit entspricht der "Erdbebensicherheitsnorm für Eisenbahnprojekte".