Fokus
Forum23 Lärmforschung Eisenbahn
Dienstag, 31. Oktober 2023 ab 9.15 bis 15.00 Uhr
GDI Gottlieb Duttweiler Institute, Rüschlikon/Zürich
Am Anlass wird das Thema «Bahnlärm der Zukunft» technisch und politisch mit Experten aus der Schweiz, Deutschland, Österreich und der Niederlande erläutert. Der Anlass bietet eine Plattform für den Austausch unter Forschenden, der Industrie und Bahnexpertinnen und -experten und gibt Ihnen die Gelegenheit, Netzwerke zu pflegen und Kooperationen zu initiieren. Für Verpflegung ist gesorgt, wir freuen uns auf Ihre Teilnahme.
Melden Sie sich bis zum 29. September 2023 an.
Sie erhalten anschliessend Ihre Anmeldebestätigung oder einige Tage vor Anlass die Zugangsdaten zum Livestream.
Die Teilnahme am Forum ist kostenfrei.
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PROGRAMM
ab 9:15 Uhr
Kaffee / Gipfeli
10:00 Uhr
Begrüssung und Start Livestream
Urs Walker
Bundesamt für Umwelt BAFU
Keynote
Karin Frick
Gottlieb Duttweiler Institute (GDI)
10:45 Uhr
Die zukünftige Strategie zur Lärmminderung
im Schweizer Eisenbahnverkehr
Michael Hafner
SBB AG
11:00 Uhr
Kaffeepause
11:15 Uhr
Eisenbahnlärmforschung in Deutschland
Eckhard Roll
Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung (DZSF)
11:30 Uhr
Aktuelle Entwicklungen und Forschungsbedarf
im Lärmschutz für Eisenbahnen
Thomas Mainka
Verband Deutscher Eisenbahn-Ingenieure e.V. – VDEI
11:45 Uhr
Eisenbahnlärmforschung der ÖBB-Infrastruktur.
Gestern-Heute-Morgen
Günter Dinhobl
ÖBB-Infrastruktur AG
12:00 Uhr
Data-driven answers for the railway noise
questions of tomorrow.
Ard Kuijpers
M+P
12:15 Uhr
Interaktive Diskussions- und Fragerunde,
Ende Livestream
ab 12:45 Uhr
Flying Lunch und Networking
ADRESSE UND ANFAHRT
GDI Gottlieb Duttweiler Institute
Langhaldenstrasse 21
CH-8803 Rüschlikon/Zürich
gdi.ch
Anreise mit Bus oder Bahn
Fahrplan SBB
Fahrplan ZVV
Parkplätze
Parkdeck beim «Park im Grüene», Zürcherstrasse 4, 8803 Rüschlikon,
Koordinaten: 47.300393, 8.549022
Für Teilnehmende aus dem Ausland befinden sich zwei Hotels in unmittelbarer Nähe.
Hotel Belvoir in Rüschlikon und Hotel Sedartis in Thalwil.
Aktuelle Forschungsresultate
MineTrack – über das akustische Verhalten des Eisenbahnoberbaus
Lärmemissionen hängen primär vom Eisenbahnoberbau, dem Fahrzeug und dessen Betrieb ab. Das Ziel des Forschungsprojekts MineTrack ist es, mehr über die verschiedenen Einflussfaktoren zu erfahren. MineTrack kombiniert grosse, über mehrere Jahre unabhängig erhobene Datensätze, analysiert und wertet diese mittels Data-Mining-Methoden aus. Die Ergebnisse der Untersuchungen betreffen sowohl das Verhalten des Oberbaus als auch der Fahrzeuge.
Einzelne Individuen von Lokomotiven konnten über die Zeit akustisch verfolgt werden, wobei zeitliche Veränderungen der Emission von bis zu 10 dB festgestellt wurden. Die gefundenen zeitlichen Muster deuten auf Wartungszyklen hin. Weiter zeigte sich, dass LL- und K-Sohlen bei Güterwagen deutlich unterschiedliche Emissionen aufweisen. Die Auswertungen haben ergeben, dass LL-Sohlen je nach Geschwindigkeit 3 bis 5 dB über K-Sohlen liegen.
Literaturstudie zur Festen Fahrbahn
In der Literaturrecherche wurden zahlreiche Quellen identifiziert, die sich mit dem Thema Lärm durch Feste Fahrbahn auseinandersetzen. Allerdings werden oftmals keine Angaben bezüglich der vorliegenden oder verwendeten Randbedingungen getätigt, weshalb eine Einordnung der Ergebnisse hinsichtlich der Lärmzunahme oder Lärmreduktion durch Schutzmassnahmen nur bedingt möglich ist
Insgesamt weist eine Vielzahl der untersuchten Literaturquellen eine Lärmzunahme der Festen Fahrbahn von 2 dB(A) bis 5 dB(A) aus. In Anbetracht der vorliegenden Messunsicherheiten und dem Einfluss der variierenden Randbedingungen scheinen Spannweite und Lärmzunahme plausibel.
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