Fokus
Save the Date – Forum 2023
Save the Date – Forum 2023 Lärmforschung Eisenbahn
Lärmforschung Eisenbahn steht für einen lärmarmeren und wirtschaftlichen Güterverkehr und eine innovative Bahn der Zukunft. Das BAFU und das BAV veranstalten im Zweijahres-Rhythmus das «Forum Lärmforschung Eisenbahn» zur Verbreitung und Nutzbarmachung von Forschungsergebnissen innerhalb der Branche und zur aktiven Vernetzung der Forschungsgemeinschaft.
Am 31. Oktober 2023 findet das 2. Forum Lärmforschung Eisenbahn im GDI Gottlieb Duttweiler Institute, dem Think Tank in Rüschlikon bei Zürich statt. Das Thema «Bahnlärm der Zukunft» wird technisch und politisch mit Experten aus der Schweiz, Deutschland, Österreich und der Niederlande erläutert.
Reservieren Sie den Dienstag, 31. Oktober 2023 und melden Sie sich bei unserem Newsletter an, um alle wichtige Informationen inklusive Einladung und Anmeldung zum Forum 2023 zu erhalten. Wir freuen uns auf Ihre Teilnahme.
Exchange of Experts 2|’22
Exchange of Experts 2|’22
Im Innovation Park an der EPFL Lausanne wurden dem Fachpublikum neuartige Rail Pad-Lösungen präsentiert und ihre Vorteile sowohl in der Reduktion der Schallemissionen wie auch im Unterhalt diskutiert. Nach dem Lunch präsentierten HEIG-VD und Empa die „Rail Track Modelling Toolbox“. Diese wurde entwickelt, um neue und verschiedene Belag/Materialdesigns von Zwischenlagen zu beurteilen und zu bewerten. Die Toolbox ist als Open-Source-Plattform konzipiert und öffentlich zugänglich. Sie kann einfach mit neuen Funktionalitäten modifiziert werden – ein wichtiger Baustein zur Reduktion der Lärmemissionen von Gleisanlagen.
Referate
RAIL PAD SOLUTIONS
Christopher Plummer, EPFL
Herwig Miessbacher, Semperit
Referat
Harald Steger und Markus Heim, Getzner
Referat
Yves Kohler und Christian Czolbe, PROSE
Referat
Jakob Oertli und Urs Schönholzer, SBB Infrastruktur
Referat
MODELLING
Bart Van Damme und Andrea Bergamini, Empa
Referat
Medienmitteilung
Joël Cugnoni, Maurice Ammann
Raphael Nardin und Vincent Crausaz, HEIG-VD
Referat
Impressionen
Exchange of Experts 1|’22
Exchange of Experts 1|’22
Am ersten Expertenaustausch vom 17. Mai 2022 in Sempach-Neuenkirch wurde das Fahrbahnlabor den Fachleuten vorgestellt und anschliessend die neue, auf einem 1 km langen Streckenabschnitt installierte Messstrecke, besucht. Diese liefert Messdaten für Forschungszwecke in Echtzeit, ein grosser Schritt für die leisere Eisenbahn der Zukunft.
Referate
Lärmforschung Eisenbahn
Fredy Fischer, Bundesamt für Umwelt BAFU
Einführung
Eisenbahn und Innovation
Franz Kuster, Bundesamt für Umwelt BAFU
Referat
Fahrbahnlabor Messtechnik und Ausrüstung
Stefan Lutzenberger, Müller-BBM Rail Technologies GmbH
Referat
Rahmenbedingungen Betrieb
Marc Schmid, SBB Infrastruktur
Referat
Strategie und Nutzungsmöglichkeiten
Armin Zemp, Alliant Fahrweg Normalspur
Jean-Marc Wunderli, Empa
Referat
Impressionen
Simulationsstudie 4L Drehgestell
Simulationsstudie zur Zulassungsfähigkeit
Das Drehgestell 4L scheint im Vergleich zum Y25 vielversprechend in Bezug auf die Reduktion von Lärmemissionen und Gewicht. Die Simulationsstudie über Laufverhalten und Zulassungsfähigkeit vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. DLR soll die Frage beantworten, ob das Drehgestell lauftechnisch zulassungsfähig ist.
In dieser rein virtuellen Studie funktionierte das 4L Drehgestell grundsätzlich in allen Szenarien. Es traten keine Probleme bezüglich Brems-, Entgleisungs-, Stabilitäts- und AIR-Radsatztests auf. Allerdings würde das Fahrzeug nach DIN EN14363 wegen Überschreitung von Grenzwerten in der Laufsicherheit- und Gleisbeanspruchung zum heutigen Zeitpunkt abgelehnt.
Leise Geleise
Bis 2025 sollen mindestens 80 Prozent der Schweizer Bevölkerung vor Lärmemissionen geschützt werden – doch der Bahnverkehr nimmt weiter zu. Forschende der Empa und der Hochschule für Wirtschaft und Ingenieurwissenschaften des Kantons Waadt unter Federführung der ETH Lausanne setzen auf «Rail Pads» aus elastischem Kunststoff zwischen Schienen und Betonschwellen um die Belastung zu mindern. Diese schonen den hochbelasteten Fahrweg, indem sie den Schienen minimale Bewegungen erlauben. Doch gerade diese Schwingungsfreiheit lässt die Schiene stärker «klingen» – das ist der entscheidende Faktor.
Massgeschneiderter Verbundwerkstoff
Rail Pads bestehen in der Schweiz meist aus dem harten Kunststoff Ethylenvinylacetat (EVA). Zwar würde ein weicheres Material den Fahrweg besser schonen – aber zum Preis einer höheren Lärmbelastung. Die Idee: eine Hülle aus EVA und ein Kern aus dem weichen Werkstoff Polyisobutylen (PIB), dessen Dämpfung präzise auf den geräuschintensiven Frequenzbereich von ca. 200 bis 2’000 Hertz abgestimmt ist. Also Sandwich-Strukturen aus flachen Schichten, mit und ohne «Deckel» aus EVA, zick-zack-geformte PIB-Füllungen, Oberflächen mit Einschnitten und allerlei mehr.
Doch zur Erkundung im Labor waren zudem aufwändige Vorarbeiten nötig. Das komplexe Zusammenspiel zwischen Schienen, Schwellen und Schotter simuliert eine «Drei-Schwellen-Einheitszelle»: zwei Meter Fahrweg, versehen mit einem «Shaker», der definierte Frequenzen erzeugt, und einer Sonde, die die Schallintensität misst. Diese Messzelle erlaubt präzise Vergleiche unter unterschiedlichen Bedingungen.
Forscher um Bart van Damme von der Empa-Abteilung «Akustik / Lärmminderung» entwickelten eine Simulation des Systems mittels Finite-Elemente-Methoden als Basis, um das Verhalten auf eine längere Bahnstrecke hochzurechnen. Als beste Lösung für Rail Pads erwies sich ein PIB-Anteil von über 50 Prozent, eingelegt in eine «Schale» aus dem härteren EVA-Kunststoff.
Tests auf realer Bahnstrecke
Auf einer Bahnstrecke in Nottwil finden Tests statt, ein beteiligtes Unternehmen übernimmt die Herstellung der bereits patentierten Bauteile. Dazu van Damme: «Diese Rail Pads lassen sich leicht herstellen. Auf der 100 Meter langen Strecke werden fast 400 Stück eingesetzt».
Die Messungen von Lärm, Vibrationen, Verformungen und weiteren Kenndaten werden zeigen, ob sich die Rail Pads bewähren. «Wir hoffen, dass sie hörbar weniger Lärm verursachen und gleichzeitig den Schotter besser schützen als herkömmliche, harte Zwischenlagen», so van Damme.
Im Forscherteam herrscht jedenfalls Optimismus. Dazu Empa-Abteilungsleiter Jean-Marc Wunderli: «Die im Projekt entwickelten Modelle erlauben eine gezielte Optimierung der teilweise widersprüchlichen Anforderungen». Und: «Da für die Herstellung der Zwischenlagen keine nennenswerten Mehrkosten erwartet werden, erhoffe ich mir einen grossflächigen Einsatz und damit einen bedeutenden Beitrag zur Reduktion des Bahnlärms.»
Text: Norbert Raabe, Empa
Forum21 Lärmforschung Eisenbahn
Forum21 Lärmforschung Eisenbahn
Am virtuellen Forum Lärmforschung Eisenbahn vom 16. März 2021 präsentierten Experten aus Forschung,
Industrie und Entwicklung neueste Erkenntnisse und Lösungen.
Referate & Publikationen
BGLE-Eisenbahnlärmforschung
Fredy Fischer, Bundesamt für Umwelt BAFU
Einführung
5 L Demonstrator Zug
Jens-Erik Galdiks , SBB Cargo AG
Referat
Publikation
Gesamtoptimierter innovativer Güterwagen
Dr. Hanno Schell, VTG Rail Europe GmbH
Referat
Publikation
Composite Radsatz
Prof. Dr. Masoud Motavalli, Empa
Referat
Publikation
Entwicklung eines Oberbau-Simulations-Tools
Dr. Jean-Marc Wunderli, Empa
Referat
Publikation 1
Publikation 2
Rail Pads
Prof. Dr. Holger Frauenrath, EPFL
Referat
Publikation
Optimierte Betonschwelle, optimierte Zwischenlage
Dr. Christian Czolbe, PROSE AG
Referat
Publikation
Messung der akustischen Rauheit
Florian Mauz, Wissenschaftlicher Mitarbeiter/Doktorand, ETH Zürich
Referat
Impressionen
