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Aus akustischer Sicht wird mit neuen Betonschwellen vom Typ Railbone oder vom Typ Hammerhead sowie bei der Verwendung von harten Zwischenlagen somit ein lärmarmer Gleisaufbau möglich, an dem 1-2 dB niedrigere Vorbeifahrpegel als bei einem konventionellen Gleis mit B91-Schwellen realistisch sind.

Die durchgeführten Analysen im Frequenzbereich zeigen eine deutliche Lärmzunahme ab 160 Hz bis über 1000 Hz, meistens mit einem Maximalwert von 5-10 dB bei 250 Hz. In Lengnau – Pieterlen (inkl. weiche Zwischenlage) erstreckt sich die Lärmzunahme, trotz deutlich reduzierter Schienenrauheit, von 400 Hz bis 1000 Hz mit einer markanten Spitze bei 630 Hz und einem Maximalwert bis zu 13 dB in diesem Terzband. In einigen Fällen, wo zu zwei Zeitpunkten gemessen wurde, stellte man eine weitere Lärmzunahme über die Zeit fest, welche auch im Frequenzbereich deutlich ersichtlich ist. Dies dürfte auf ein verstärktes Schienenrauheitswachstum in den Abschnitten mit Schwellenbesohlung gegenüber der Referenz zurückzuführen sein. Allerdings gibt es auch Abschnitte mit Schwellenbesohlung, die geringere Rauheiten als die Referenz aufweisen. Die Entwicklung der Schienenrauheit ist daher bei Abschnitten mit Schwellenbesohlung in Zukunft weiter zu beobachten. Klar ist aber, dass auch bei gleicher Schienenrauheit im Referenz- und Schwellenbesohlungsabschnitt trotzdem eine deutliche Lärmzunahme vorhanden ist. Hinsichtlich Gleisabklingrate gibt es keine klaren Anzeichen, dass diese durch die Schwellenbesohlung reduziert wird und damit die Lärmzunahme erklären könnte. Allerdings fehlen dazu Messdaten, die eine klare Aussage ermöglichen würden. Schwingungsmessungen an Schiene und Schwelle zeigen, dass die Schwellen mit Schwellenbesohlung verstärkt schwingen und zwar genau in den Frequenzbereichen, in denen auch die höchsten Lärmzunahmen festgestellt wurden. Diese Schwingungen und die daraus resultierende Schallabstrahlung dürften der Hauptgrund für die festgestellten Lärmzunahmen sein. Es wäre daher wünschenswert, wenn der Oberbau mit Schwellenbesohlung hinsichtlich Schallabstrahlung optimiert wird, sei es durch eine optimale Abstimmung der Steifigkeiten der Zwischenlage und USP oder durch Entwicklung einer akustisch geeigneten Schwelle für Schwellenbesohlung. Zudem sollte dieser Oberbau eine geringe Schienenrauheit aufweisen.

Die Auswertungen haben gezeigt, dass durch den Einbau von Schwellenbesohlungen eine Reduktion der Erschütterungen festgestellt werden kann. Die Reduktion beläuft sich bezogen auf alle Zugskategorien und gemessen an den v_RMS Werten je nach Auswertungsmethode auf zwischen 15% – 45% bzw. 8% – 39% (Normierung mit Modell). Die durchschnittliche Reduktion in dBA für alle Zugskategorien und über den gesamten erfassten Frequenzbereich beträgt rund 5.5 dBA. Mit Aussenlärmmessungen wurden Hinweise gefunden, dass im Zusammenhang mit dem Einbau von USP eine Zunahme des Lärmpegels im Bereich zwischen 315 und 1250 Hz zu verzeichnen ist, während im Bereich zwischen 25 – 160 Hz eine Abnahme festgestellt wurde. Für den Bereich, in welchem eine Zunahme zu verzeichnen ist, bieten sich bauliche Massnahmen zur Optimierung des Systems an.

Für enge Bögen wird aufgrund der Messresultate aus akustischer Sicht die Oberbaukonfiguration mit weicher Zwischenlage und Schwellenbesohlung empfohlen. In diesem Abschnitt sind im Gegensatz zu den anderen Abschnitten die Schienen auch 300 Tage nach dem Schienenschleifen noch glatt (Einzahlwert 80 km/h < 4 dB) und die Schallemissionspegel erreichten, abgesehen von witterungsbedingtem Kurvenquietschen des Regio Dosto an einem Messtag, die tiefsten Werte bei den Messungen 200 Tage nach dem Schienenschleifen. Aufgrund des Trends der zeitlichen Schienenrauheitsentwicklung in den verschiedenen Abschnitten werden die Schallemissionspegel zudem zukünftig am wenigsten stark ansteigen.

Mittels Messungen auf dem Fahrzeug im Betrieb und statischen Versuchen zur Bestimmung der Eigenfrequenzen der Bremsbauteile, wurde das Bremsquietschen untersucht. Die ursprüngliche Hypothese, dass die Bremsscheibe das schallabstrahlende Bauteil ist, wurde durch die Untersuchungen widerlegt. Stattdessen sind ein beweglicher Hebel und ein Bauteil, das der Auflage dieses Hebels dient, mit grosser Wahrscheinlichkeit für die Abstrahlung des Bremsquietschens verantwortlich. Die vorwiegend als Anhaltebremse verwendete mechanische Bremse auf den Mandarinli-Fahrzeugen verursacht an allen Haltestellen sehr lauten und, durch das unangenehme Quietschen, besonders störenden Lärm. An einigen Stationen sind die Lärmpegel aber besonders stark, wie die Lokalisierung des Bremsquietschens ergeben hat. Ein Zusammenhang zwischen der Lautstärke des Bremsquietschens und der Temperatur der Bremsscheiben konnte nicht festgestellt werden. Schliesslich wurde untersucht, wie sich das Anbringen von Anbauteilen an den beiden identifizierten schallabstrahlenden Bremsbauteilen auswirkt. Im statischen Versuch wurde eine deutliche Reduktion der Schallabstrahlung festgestellt, so dass die Wirksamkeit dieser Massnahme nun durch Kontrollmessungen im Betrieb des Fahrzeugs verifiziert werden kann.

Im ursprünglichen Zustand war die getestete Stahlfachwerkbrücke mit offener Fahrbahn um 8 dB(A) lauter als das normale Eisenbahntrassee. Mit der neuen Sanierungsmethode „elastische Schienenlagerung + Schienenabsorber“ konnte die Brückenschallabstrahlung um 6.5 Dezibel reduziert werden, so dass nur noch ein Brückenzuschlag von 1.5 dB(A) übrigblieb. Ein Unterschied zwischen dem Bahntrassee der offenen Strecke und dem Brückenbereich ist nicht mehr hörbar. Der von der Stahlbrücke verursachte Zusatzlärm konnte somit vollständig eliminiert werden. Die Schienenabsorber werden an die Schiene geschraubt und diese erleiden folglich keine Perforierung. Ausser dem Mehrgewicht der Absorber, das die Brücken zu tragen haben, bestehen keine Sicherheitsbedenken. Die langfristigen Auswirkungen auf den Unterhalt und die Sicherheitsaspekte sind Gegenstand weiterer Beobachtungen. Im Vergleich zu einem Ersatz mit Betonbrücken ist mit rund 10-mal geringeren Investitionskosten zu rechnen.

Ausgangslage ist, dass das Rollmaterial der MOB sukzessive mit Radschallabsorbern ausgerüstet wird. Diese zeigen eine gute Wirkung gegen Kurvenkreischen. Die Umbauten werden im Rahmen normaler Revisionen durchgeführt und es wird daher noch längere Zeit in Anspruch nehmen, bis das Kurvenkreischen mit dieser Massnahme eliminiert werden kann. Deshalb prüft MOB, an einigen Bögen auch Massnahmen an der Strecke vorzunehmen, die das Kurvenkreischen unterbinden. Die Rahmenbedingungen bei der MOB sind mit Meterspur, engen Radien, grossen Steigungen und konzentrierter Traktion gegeben und schränken die Auswahl der Lösungsansätze ein. Neben dem schon verfolgten Ansatz der Raddämpfung ist einzig der Ansatz der Reibwertreduktion am Berührpunkt des Rades mit der Schiene erfolgversprechend. Validierte Lösungen für Einsatzbedingungen, die die Anforderungen bei MOB einschliessen, gibt es heute jedoch noch nicht. Schliesslich wurden die Lärmverminderungen bezüglich Kurvenkreischen durch die Installation von ortsfesten Reibwertkonditionieranlagen an zwei besonders engen Kurvenradien an der MOB-Strecke Montreux — Gstaad mittels Lärmmessungen untersucht.  Durch den Vergleich der gemessenen Schallpegelwerte im Ausgangszustand und nach Inbetriebnahme der Anlagen konnte festgestellt werden, dass die Anlagen eine Verbesserung der Lärmsituation bewirken. Die mittlere Reduktion des Spitzenschallpegels um ca. 2 bzw. 5 dB ist jedoch unter dem Wert, der erwartet wurde. Es wurde festgestellt, dass Kurvenkreischen auch mit Reibwertkonditionierung auftritt.  Für eine Aussage zur Reduktion der Häufigkeit ist das Beobachtungsintervall zu kurz.

Beim vorgeschlagenen Verfahren wird der normale Zugsverkehr erfasst. Es wird bewusst auf spezielle Messfahrzeuge verzichtet, da dieser Ansatz von der Auswahl der Fahrzeuge bis zur langfristigen Vorhaltung der Fahrzeuge in einem konstanten Zustand viele Detailprobleme birgt. Der übliche Zugsverkehr stellt hingegen eine breite statistische Basis dar, die zudem der real an der Brücke vorkommenden Situation entspricht. Für die übrigen Parameter der Messung (Messposition, Messwert, Geschwindigkeit der Züge, etc.) werden geeignete Werte festgelegt.  Das Verfahren ist wegen des statistischen Ansatzes in der Lage, die erreichte Pegelreduktion in einem Sanierungswert zu konzentrieren. Der Sanierungswert drückt das geänderte Lärmverhalten einer Brücke in einem einzelnen Wert aus.  Auf Grund der Komplexität des zu messenden Systems „Brücke mit überfahrendem Zug“ und dem heutigen Wissensstand wird in diesem Bericht ausführlich auf die Zusammenhänge eingegangen, die zu dem vorgeschlagenen Messverfahren geführt haben. Dadurch ist es möglich, das Messverfahren der Messsituation anzupassen, falls eine Durchführung nach dem hier vorgeschlagenen Messverfahren nicht möglich ist. Ebenso ist so eine fundierte Beurteilung der Messergebnisse möglich.

Das Projektteam kommt zum Schluss, dass die Problematik der Längsdilatation bis heute sehr konservativ gehandhabt worden ist, und dass bei genauerer Betrachtung durchaus Spielraum besteht für elastische Schienenbefestigungen. Elastische Schienenbefestigungen verhindern die Vibrationsübertragung auf die Tragkonstruktion der Brücke nahe am Entstehungsort der Vibrationen. Es sind fertig entwickelte und technisch ausgereifte Lösungen am Markt erhältlich, welche sich im Ausland bereits bewährt haben. Der Einbau elastischer Zwischenlagen zwischen den Schwellen und den Längsträgern der Brücke sind ähnlich erfolgsversprechend. Dem potentiellen Vorteil der tieferen Kosten steht der Nachteil gegenüber, dass solche Lösungen erst noch entwickelt werden müssten. Es wird vorgeschlagen, eine bestehende Stahlbrücke als Prototyp umzubauen und zwei verschiedenen Typen elastischer Schienenbefestigungen einzubaen. Parallel dazu soll abgeklärt werden, ob und mit welchem Aufwand eine Konstruktion für eine elastische Zwischenlage zwischen Schwelle und Längsträger erarbeitet werden kann. Falls eine solche Konstruktion gefunden werden kann ist der Vergleich mit den elastischen Schienenbefestigungen anschliessend zu aktualisieren. Vorerst noch ausgeklammert sind Stahlbrücken mit Schotterfahrbahn. Bei diesen Brücken stehen zusätzliche Möglichkeiten für die Lärmsanierung zur Verfügung. Diese sollen in einem nächsten Schritt miteinander verglichen und beurteilt werden.

Die Portalabstrahlung wurde anhand von Messungen an realen Tunneln und in Massstabsmodellexperimenten untersucht. Basierend auf den Messergebnissen und theoretischen Überlegungen wurde schliesslich ein Rezept zur Abschätzung der ’Tunnelwirkung’ entwickelt. Eine schallabsorbierende Auskleidung auf einer Länge von 30 m im Portalbereich reduziert den vom Portal abgestrahlten Anteil ganz erheblich. Demgegenüber erhöht sich in Portalnähe bei freier Sicht und bei harter Fahrbahnplatte der Mittelungspegel um bis zu 4 dB. Besonders kritisch sind Fälle mit abgeschirmtem Direktschall, d.h. unterbrochener Sichtlinie auf die Geleise, da in diesen Situationen der vom Portal abgestrahlte Schall auf Grund der höheren Emissionspunktlage typisch eine deutlich geringere Dämpfung erfährt. Hierbei sind Tunnelwirkungen möglich, die deutlich über 4 dB liegen. Nebst der reinen Pegelbetrachtung ist zu bedenken, dass der hallige Charakter des Portalgeräusches den Tunnel leicht wahrnehmbar macht und damit zu Reklamationen der Anwohner führen kann. Nebst der Portalabstrahlung des eigentlichen Eisenbahngeräusches wurde untersucht, inwieweit sich messtechnisch Druckpulse als Folge der plötzlichen Entspannung bei der Ausfahrt nachweisen lassen. Im untersuchten Geschwindigkeitsbereich bis 135 km/h wurden keine relevanten Schalldrucke beobachtet.

In einem Laborversuch wurde zunächst die Wirkung der Schienenentdröhnung auf die „frei gelagerte“ Schiene untersucht. Die Schienenentdröhnung verringert zwar die Schwingungsamplituden, führt aber nicht zu einer qualitativen Änderung des Resonanzverhaltens der Schiene. Die Schiene ist weiterhin nur „schwach“ gedämpft, da weiterhin viele schmale Resonanzstellen auch bei der entdröhnten Schiene erkennbar sind. Die Schienendynamik im eingebauten Zustand weist große qualitative Unterschiede zu der im Laborversuch verwendeten freien und endlich langen Schiene auf. Es sind nur noch wenige Resonanzstellen vorhanden, die jetzt aber nicht mehr nur „schwach“ sondern „stark“ gedämpft sind. Dies ist auf die hohen Dämpfungseigenschaften der Zwischenlagen und auf die Abstrahldämpfung der quasi unendlich langen Schienen zurückzuführen. Die Wirkung der Entdröhnung am Steg und am Fuß ist in der dynamischen Nachgiebigkeit des Gleises und in den Schwingschnellen auf Rad und Schiene nur noch in geringem Maße feststellbar. Änderungen der Zwischenlageneigenschaften haben einen größeren Einfluss als die Verwendung einer Schienenentdröhnung. Die dämpfende Wirkung der Zwischenlagen ist darin begründet, dass die Zwischenlagen durch die Schienenschwingungen relativ großen Verformungen ausgesetzt werden. Die Verformungen der Schienenentdröhnung sind in den akustisch relevanten Frequenzbereich bis 1000 Hz dagegen gering. Deutliche Auswirkungen der Schienenentdröhnung zeigen sich, wenn mit dem Gleismodell die Auswirkungen einer lateralen Kraftanregung auf die Schwingschnellen von Kopf und Fuß in 3 m Entfernung berechnet wird (Bild 26 und Bild 27). Ob hierdurch eine wesentliche Verringerung der abstrahlenden Fläche der Schienen und damit eine Reduktion des Luftschallpegels um 3 bis 5 dB erreicht wird, soll Schwerpunkt der Untersuchung in Projektphase 2 mit den spezifischen Daten der Erprobungsstrecke sein.

In der Literaturrecherche wurden zahlreiche Literaturquellen 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 scheint die Spannweite und die Lärmzunahme plausibel.

Der alleinige Austausch der weichen Zwischenlagen auf dem LVT Oberbau mit einer harten Zwischenlage führt zu einer Lärmabnahme von weniger als 1 dB(A). Die Erschütterungen nehmen bis um den Faktor 2 zu.
Die Lärmemissionen nehmen im Bereich von 600-1000 Hz um bis zu 5.5 dB ab, jedoch im Bereich von 300-500 Hz um maximal 8 dB zu. Der LVT Oberbau ist am Messort ca. 2dB lauter als für den Standard-Beton-Schotteroberbau mit sonRAIL berechnet.

Der Schalldruckpegel nimmt in Messquerschnitt 5 (MQ5) mit Phönix USM (auf HMT) gegenüber Standardoberbau SBB (Referenz MQ1) bei Schnellzügen um 2.2 – 2.6 dB(A) zu. Dieser Unterschied ist hauptsächlich rauheitsbedingt, wobei die erhöhte Rauheit bei MQ5 ein Effekt des Einfügens der USM (auf HMT) sein könnte. Bei gleicher Schienenrauheit in MQ1 und MQ5 läge die Zunahme mit Phönix USM rechnerisch bei 1.0 – 1.1 dB(A). Bei Güterzügen mit den erhöhten Radrauheiten wirkt sich dieser Unterschied der Schienenrauheiten weniger aus. Der Schalldruckpegel bei MQ5 ist bei Güterzügen nur um 1.1 dB(A) gegenüber MQ1 erhöht. Bei MQ3 mit Clouth USM ist gegenüber MQ1 keine Zunahme des Schalldruckpegels feststellbar. Bei MQ2 mit HMT liegen die Schalldruckpegel für alle Zugtypen um etwas mehr als 1 dB(A) höher als bei der Referenz MQ1. Die Schwingungsmessungen an Schiene und Schwelle bestätigen die frequenzabhängigen Unterschiede der Schallmessungen. Die Verstärkungen bei der Schallemission zwischen 160 und 250 Hz sind auf stärkere Schwellenschwingungen in den USM-Bereichen zurückzuführen, die Verstärkungen ab 500 Hz, insbesondere bei MQ5, auf stärkere Schienenschwingungen. Auch die breitbandige Verstärkung im HMT-Bereich MQ2 spiegelt sich in breitbandig verstärkten Schienen- und Schwellenschwingungen wieder.

Der vorliegende Bericht fasst die ersten Erkenntnisse des Grobkatasters zusammen und zeigt anhand von worst-case-Szenarien das Mengengerüst lärmrechtlich möglicherweise problematischer Abstellanlagen auf. Die vertiefte Analyse der 66 Abstellanlagen unter Beizug von Experten von I-FN (Abstell-Konzepte) und P-OP (Rollmaterial) hat gezeigt, dass für die geplante Abstellung im Jahr 2020 bei ca. 80% der Abstellanlagen rein rechnerisch mit einer durchschnittlichen Nutzung Grenzwertüberschreitungen auftreten könnten. Dieses Mengengerüst kann einerseits dadurch reduziert werden, dass betriebliche Optimierungsmassnahmen (welches Fahrzeug steht wo) vorgenommen werden. Andererseits können durch Optimierungen am Rollmaterial selber die Emissionsquellen gesenkt werden. SBB Infrastruktur wird aufgrund des Grobkatasters die Abstellkonzepte der problematischen Anlagen im Sinne des Vorsorgeprinzips versuchen akustisch zu optimieren. Dies bedingt einen neuen Prozessschritt. Die Definition dieses Prozesses erfolgt zusammen mit FN (Fahrplan- und Netzdesign). Bis Ende 2014 sollte ein standardisiertes Vorgehen bei FN vorliegen.  Bei SBB Personenverkehr sind diverse Rollmaterialoptimierungen in Arbeit oder geplant. Darunter fallen sowohl Massnahmen zur Optimierung des Schlummerbetriebs (Software-Anpassungen) als auch Massnahmen an den Lärm emittierenden Aggregaten (Hardware-Ersatz) im Rahmen von Fahrzeugrevisionen. Ein spezifisches Lärmsanierungsprogramm wird bei Personenverkehr im 2014 gestartet, damit die Standlärmproblematik weiter reduziert werden kann. Im Idealfall können mit den betrieblichen Massnahmen und den Rollmaterialoptimierungen die Grenzwerte eingehalten werden. Eine fortlaufende Überwachung der geplanten Optimierungsmassnahmen und Integration in die Emissionsdatenbank soll in Zukunft mit Hilfe von Neuberechnungen zeigen, ob weitere Massnahmen auf Seiten Infrastruktur notwendig sind (Lärmschutzbauten, Nutzungseinschränkungen). Zu diesem Zweck wird das Divisionsprogramm auf Seite Infrastruktur unter dem Lead von IAT-IU-UMW-LR weiter geführt.

Als Schallquellen bei stehenden Zügen treten primär Hilfsaggregate wie Klimaanlagen, Kühlsysteme von Restaurants sowie luft- bzw. flüssigkeitsbasierte Kühlsysteme der Energieversorgungs- und Traktionssysteme sowie Druckluftkompressoren in Erscheinung. Diese führen zu intermittierenden Dauergeräuschen und seltener zu impulsartigen Einzelereignissen. Relevante Schallquellen finden sich primär, aber nicht ausschliesslich, an Triebzügen und Lokomotiven. Die Erfassung dieser Quellen erfolgt im Hinblick auf ein Beurteilungswerkzeug sinnvollerweise als einzelne Punktquellen und nicht als integrale Beschreibung ganzer Züge. Die Schallemissionen der Züge hängen stark vom Betriebszustand ab, Stillstand/Parkieren und Schlummern. Als Grundlage zum Aufbau einer Emissionsdatenbank bieten sich Abnahmemessungen an, welche nach EN ISO 3095 bzw. TSI CR NOISE durchgeführt wurden. Messberichte welche auf dieser Grundlage erstellt wurden, wurden im Rahmen des Projektes aufbereitet. Ergänzend wurden zusätzliche Messungen durchgeführt, zum einen an Fahrzeugen bzw. Geräuschquellen, für welche keine Messdaten vorliegen, zum anderen zur Klärung zusätzlicher Fragen bezüglich der Repräsentativität von Abnahmemessungen, zur Charakterisierung des realen Betriebes und zur Abschätzung der Streuung der Schallemissionen innerhalb einer Fahrzeugflotte.  Es wurde ein Beurteilungswerkzeug auf Excel-Basis entwickelt, welches ein vereinfachtes Ausbreitungsverfahren ausgehend von der ISO-Norm 9613 verwendet. Mit dem Berechnungswerkzeug wurden für sämtliche Züge aus der Emissionsdatenbank Beurteilungspegel berechnet sowie eine Festlegung von minimalen Sicherheitsabständen vorgenommen. Die minimalen Sicherheitsabstände variieren stark und reichen für Zonen mit Empfindlichkeitsstufe II von unter 50 m für leise Fahrzeuge wie FLIRT und Re450 bis zu knapp 200 m beim TGV. Dieses auf Minimalabständen basierende Konzept kann zur Identifikation potenziell problematischer Abstellorte und somit als Planungswerkzeug eingesetzt werden. Es werden zusätzlich verschiedene Massnahmen zur Lärmminderung diskutiert.

Eine detaillierte Beschreibung der Untersuchten Gleisstopfmaschine, der durchgeführten Luft- und Körperschallmessungen und konkrete Massnahmen zur Lärmminderung basierend auf den ausgewerteten Luft- und Körperschallmessungen sind im Bericht Nr. 23/2016 der TU Berlin, Messtechnische Identifizierung der Schall- und Vibrationsquellen und Ausarbeitung von prinzipiellen Minderungsvorschlägen für die Gleisstopfmaschine B66U der Firma MATISA, ausgeführt.

Der Bericht geht auf die Eigenschaften der verschiedenen untersuchten Schleifverfahren ein und beschreibt Gemeinsamkeiten und Unterschiede. Detailliert betrachtet werden die zeitliche Entwicklung der Schienenrauheit sowie der Zusammenhang zwischen der durch die Bearbeitung „hinterlassenen“ Schienenrauheit und der sich ergebenden Vorbeifahrpegel. Die untersuchten Schienenpflegeverfahren werden anhand der Schienenrauheiten und sich ergebenden Vorbeifahrpegel akustisch bewertet, Vor- und Nachteile werden aufgezeigt. Tabelle 1-1 gibt eine Übersicht über die wichtigsten Parameter der untersuchten Schienenpflegeverfahren und stellt diese gegenüber. Aus akustischer Sicht wird es als lohnend angesehen, entstandene tonal wirksame Schleifriefen mit einem geeigneten Verfahren zu entfernen. Basierend auf den untersuchten Verfahren wird ein Versuch angeregt, bei dem nach einem konventionellen Schleifvorgang ein High Speed Grinding durchgeführt wird. Akustisches und Rutschersteinschleifen zeigten nicht die erwarteten akustischen Vorteile. Weiterhin wird angeregt, wenn möglich die Vorschubgeschwindigkeit beim Schienenschleifen so anzupassen, dass ein den Streckenabschnitt mit typischer Geschwindigkeit passierender Zug keine Resonanzen im Gleis anregt.

Die Bearbeitung durch das Schienenfräsen führt kurz nach dem Schienenfräsen zu einer erhöhten Rauheit, die allerdings in den weiteren Tagen sehr schnell abnimmt. Ein Tag nach der Bearbeitung wird die TSI Noise Limite leicht überschritten, bereits nach 10 Tagen liegt die Schienenrauheit aber bereits deutlich unter der TSI-Kurve. Bemerkenswert ist, dass keine Rauheits-Peaks wie beim konventionellen Schienenschleifen (siehe AP1 z.B. Göschenen) zu erkennen sind, die Rauheit ist eher breitbandig wie beim HSGSchleifen. Die Schiene wird nach dem Schienenfräsen nach 51 und 200 Tagen sehr glatt. Aufgrund der bisherigen Untersuchungen der Schienenrauheit mit Schienenbearbeitungsverfahren hat das Schienenfräsen akustisch folgende Vorteile:

• es entstehen durch das Schienenfräsen keine Schleifriefen senkrecht zur Fahrtrichtung und damit keine tonalen Anteile im Rollgeräusch
• die Schienenrauheit nimmt sehr schnell ab
• die Schiene bleibt bis 200 Tage nach dem Schienenfräsen sehr glatt

Diese Eigenschaften haben damit zu tun, dass in Schienenlängsrichtung gefräst wird (im Gegensatz zum konventionellen Schienenschleifen senkrecht zur Fahrtrichtung) und von der Schienenoberfläche viel Material abgetragen wird. Der verbleibende Schienenkopf ist damit praktisch rissfrei.

Ein erster Kostenvergleich zeigt, dass sich die jährlichen Unterhaltskosten am Gleis bei jährlichem präventivem Schienenschleifen kombiniert mit akustischen Schienenschleifen tendenziell eher etwas reduzieren. Dies ist zum einen darin begründet, dass beim jährlichen präventiven Schleifen weniger Abtrag notwendig und somit die Schichtleistung deutlich höher ist. Zum anderen belasten einwandfreie Schienen weniger den Gleisoberbau; dadurch könnte der laufende Unterhalt reduziert und die Nutzungsdauer erhöht werden. Insgesamt hat das akustische Schienenschleifen somit ein sehr gutes Kosten-Nutzen-Verhältnis. Aktuell ist der Lärmpegel nach dem Schienenschliefen deutlich zu hoch. Es ist deshalb ein akustisches Schienenpflegeverfahren notwendig, welches unmittelbar nach dem Schleifen bereits gute Resultate liefert und zudem hohe Vorschubgeschwindigkeiten zulässt, damit grössere Distanzen in einer Nacht geschliffen werden können. Im Bereich der Entwicklung neuer Schienenschleiftechnologien sind deshalb die Aktivitäten zu verstärken, damit entsprechende Schleiftechnologien vorliegen. Zudem sollte das Alterungsverhalten der Schienen (insbesondere die Auswirkungen von unterschiedlichen Pflegeverfahren und unterschiedlichem Oberbau) genauer analysiert, das Schienenmonitoring (Rauheitsüberwachung) verbessert und verstärkt sowie die damit verbundene Kostenstruktur (Unterhalt & Investition) detaillierter insbesondere im Hinblick auf unterschiedliche Schienenpflegeverfahren untersucht werden.

Der Schwerpunkt des Projekts lag auf der Entwicklung eines Konzepts für den Ersatz von Drehgestellen aus Stahl durch GFK-Drehgestelle sowie auf der Untersuchung der Stabilität und Festigkeit, der dynamischen Laufeigenschaften und des Lärms.

Die Herstellung eines CFK-Radsatzes kostet etwa 6 mal mehr als die Herstellung eines konventio- neller Stahl Radsatzes. Wenn die Kostenreduktion durch das tiefere Gewicht berücksichtigt wird, reduziert sich der Faktor auf 4.2.

Im Gleisbogen (hier: Bogenradius ca. 220 m) zeigen sich bei keiner der geprüften Fahrgeschwindigkeiten entsprechende Bogengeräusche. Der Nutzen der Entkoppelung der E-Behälter konnte nicht nachgewiesen werden

Für weitere Installationen gilt zu beachten, dass der Einbauort des Telematiksystems einen Einfluss auf die Detektionsfähigkeit hat. Insbesondere bei doppelwagen, aber auch bei Installationen sehr nahe an Drehgestellen, wo das nahe Drehgestell die Messwerte dominiert. Unter Umständen können aber auch hier durch eine langfristige Erfassung und Auswertung von Daten weitere Erkenntnisse gewonnen werden.

Sämtliche ausgewertete Quellen zeigen, dass es bei der Verwendung von Verbundstoffbremssohlen zu einer Erhöhung der Lebensdauer der Bremssohlen gegenüber Graugussbremssohlen kommt. Allerdings kommt es auch zu einer Verringerung der Lebensdauer der Räder, sodass die Life Cycle Costs (LCC) eines Güterwagens insgesamt bei der Verwendung von Verbundstoffsohlen gegenüber der Verwendung von Graugusssohlen steigen. Das genaue Maß dieser Steigerung hängt maßgeblich von den Betriebs- und Rahmenbedingungen des jeweiligen Güterwagens ab. Auch bei verschiedenen Güterwagen mit Graugussbremssohlen kommt es zu unterschiedlichen Verschleißraten (hier 40 % bis 60 % Abweichung), welche sich auf bis zu 9 % Abweichungen bei den Betriebskosten des Laufwerks auswirken.  Ein „quasi ss-fähiger“ Wagen1, der gemischt in einem Zug mit s-fähigen Wagen2 verkehrt, verursacht sowohl bei Graugusssohlen als auch bei Verbundstoffsohlen einen etwa 1,5-fachen Verschleiß bei den Bremskomponenten. Dies dürfte die Obergrenze für den zusätzlichen Verschleiß von ss-fähigen Güterwagen mit Knickventilen in gemischten Zügen sein.  Die im Rahmen dieser Studie ermittelten zusätzlichen Betriebskosten bei Bremsen mit Verbundstoffsohlen erstrecken sich im Wesentlichen über zwei verschiedene Kostenbereiche. Ein Kostenbereich reicht von etwa 0,017 CHF/km bis 0,024 CHF/km. Der andere Kostenbereich schließlich erstreckt sich von knapp unter 0 CHF/km bis etwa 0,010 CHF/km. In diesem Kostenbereich befindet sich auch die Scheibenbremse, die nach den durchgeführten Berechnungen ab spätestens etwa 55.000 km jährlicher Lauf-leistung mit nur einer Ausnahme wirtschaftlicher ist als alle untersuchten Verbundstoffsohlen. Ab 135.000 km jährlicher Laufleistung ist die Scheibenbremse gemäß der durchgeführten Berechnungen sogar wirtschaftlicher als die GG-Bremse. Es ist jedoch zu beachten, dass für die Daten der Scheibenbremse nur eine Quelle verwendet wurde. Maßnahmen für die Reduktion der bremsbedingten LCC von Güterwagen sind die verstärkte Nutzung der elektrodynamischen Bremsen (unter Erhöhung der zulässigen ertragbaren Längsdruckkräfte und/oder Verwendung von automatischen Kupplungen), die flächendeckende Einführung von ETCS Level 2 sowie intelligente Echtzeit-Dispositionssysteme. Außerdem könnte der Nachteil hoher Investitionskosten der Scheibenbremse durch zinsfreie Kredite abgeschwächt werden.

Die Scheibenbremse, ist ab spätestens etwa 55’000 km jährlicher Laufleistung mit nur einer Ausnahme wirtschaftlicher als alle untersuchten Verbundstoffsohlen. Ab 135’000 km jährlicher Laufleistung ist die Scheibenbremse gemäss der durchgeführten Berechnungen sogar wirtschaftlicher als die GG-Bremse.

Für die angesetzten Dämpfungsparameter verhält sich die Winzeler-Welle wie ein Losradkonzept mit dem wesentlichen Vorteil einer hohen Laufstabilität sowie dem wesentlichen Nachteil einer fehlenden Ausrichtung zur Gleistrajektorie. Für betrieblich enge Bögen der Normalspurbahn lassen sich Vorteile bezüglich der Rad/Schiene-Reibarbeit respektive der benötigten Traktionsenergie nicht aber in Bezug auf die Querschlupfvorgänge und damit auf die erwartete Geräuschemission ausmachen. Für engere Bögen z.B. einer Strassenbahn lassen sich ohne Kompensation des Schräglaufwinkels kaum Vorteile erwarten. Die vorstehende Untersuchung lässt also für die Winzeler-Welle gegenüber den bekannten lauftechnischen Vor- und Nachteilen von Radsatz und Losrad keine neuen lauftechnischen Vorzüge oder eine Eliminierung von Nachteilen erkennen.

Im Sommer 2005 wurden im Rahmen der Validierungsmessungen der neuen eigenspannungsarmen Räder auch Messungen zur Beurteilung der Wirksamkeit eines neu entwickelten Radschallabsorbers durchgeführt. Die Messungen wurden auf der Bernina-Südrampe zwischen Poschiavo und Alp Grüm durchgeführt. Die Wirksamkeit der eingesetzten Radschallabsorber gegen das Kurvenkreischen konnte klar nachgewiesen werden. Das Kurvenkreischen konnte wirksam unterdrückt werden, was eine Pegelreduktion von ca. 20 dB(A) bewirkt.  Weiterhin konnte auch eine Wirksamkeit der Radschallabsorber bei Talfahrten mit angelegter Bremse festgestellt werden, wo der Lärmpegel um etwa 7 dB(A) gesenkt wird. Im Falle eines Bremsquietschens konnte dieses ebenso wirksam wie das Kurven-quietschen verhindert werden.

Der TEL = LpAeq,T (da T = Tp) wurde gemäss prEN ISO 3095 ausgewertet. Die benötigten Zeiten wurden aus den Lichtschrankensignalen der Radsätze und der Kenntnis der Fahrzeugabmessungen berechnet, siehe Abbildung 3.  Die Geschwindigkeit wird aus den Lichtschrankensignalen der Radsätze und der Kenntnis der Radsatzabstände der Ge4/4111 berechnet.  In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse zusammenfassend aufgeführt:

Der Sanierungswert beträgt für Reisezugwagen TEL = LPAeq,T = 84 dB(A). Der Versuch wurde entsprechend prEN ISO 3095 [2] durchgeführt.  Die sanierten Wagen unterschreiten den Grenzwert mit einem Rollgeräusch von TEL = LpAeq,T = 79 dB(A) deutlich

Die Auswertung der Pegelschriebe der Bahnlärm-Monitoringstationen des Bundesamts für Verkehr zeigen, dass die Lokomotiven im Mittel 5 – 10 dB(A) tiefere Ereignispegel aufweisen als Güterwagen mit GGSohlen.

Von den untersuchten Lokomotivtypen waren dabei Re 460/465 und TRAXX F160 in etwa gleich laut wie Güterwagen mit KSohlen; alle anderen Lokomotivtypen waren aber deutlich lauter.

Zwischen den einzelnen Lokomotivtypen gibt es Unterschiede von 5 – 10 dB(A), wobei in der Summe namentlich der hohe Anteil an alten, vergleichsweise lauten Lokomotiven, ins Gewicht fällt. Neue Loks, insbesondere Re 476 sind zwar seltenerer, aber nicht leiser als die alten.

Durch eine Literaturrecherche zeigt sich, dass eine Reduktion der Grenzwerte für Roll- und Anfahrgeräusche im Bereich von 5 dB bis 7 dB nur durch die Lokomotive derzeitig technisch möglich ist und diese teils von verschiedenen Lokomotivtypen bereits erreicht werden. Bei den Außengeräuschen im Stillstand ist noch ein größeres Minderungspotential von bis zu 13 dB vorhanden.

Basierend auf den durchgeführten Messungen resultieren folgende wesentliche Ergebnisse:

• Trams der neusten Generation sind mit Pegeldifferenzen von bis zu 10 dBA im Vergleich zu den älteren Trams deutlich leiser.
• Die Geschwindigkeitszunahme von 20 km/h auf 50 km/h ergibt eine markante Pegelzunahme von bis zu 10 dBA.
• Die Trasseebeschaffenheit spielt eine wesentliche Rolle. Rasengittersteine reduzieren die Lärmimmissionen um etwa 3-4 dBA.
• Bei den Messungen in Steigungen ergaben sich Pegelzunahmen von ca. 1 – 3 dBA.
• Die Messungen eines Haltevorgangs zeigen in etwa einen äquivalenten Mittelungspegel Leq einer Tramdurchfahrt mit 30 km/h.

Die Messungen zeigen, dass die Bautechnik und Konstruktion von Tramzügen in Bezug auf die Lärmentwicklung wesentliche Fortschritte erzielt hat. Subjektiv entspricht die Lärmpegel-Differenz von alten Trams zu Trams der neusten Generation, einer Halbierung der Lautstärke. Mit der sukzessiven Erneuerung der Tramflotte resp. dem konsequenten Einsatz von Trams der neusten Generation, wird sich die Lärmbelastung, bei gleichem Taktraster, zukünftig weiter reduzieren. Weiter spielt die Trasseebeschaffenheit eine wesentliche Rolle. Rasengittersteine reduzieren im Vergleich zu einer harten Fahrbahn die Lärmimmissionen ebenfalls wahrnehmbar. Bei der ausschliesslichen Betrachtung der akustischen Aspekte sind demzufolge Trassen mit Rasengittersteinen gegenüber schallharten Fahrbahnflächen vorzuziehen und wenn möglich zu realisieren.

In dieser Studie werden zuerst typische dominante Lärmquellen bei Triebfahrzeugen aufgezählt und erläutert. Anschliessend werden prinzipielle Möglichkeiten der primären und sekundären Lärmreduzierung im Luft- und Körperschallbereich beschrieben. Zur Beurteilung von Lärmminderungspotentialen werden die für diese Studie relevanten Streckenlokomotiven und elektrischen Triebwagen und Triebzüge zusammengestellt, die in der Schweiz in ausreichend grosser Stückzahl vorhanden sind und weiträumig eingesetzt werden. Für die typischen Betriebszustände (Stillstand, Anfahrt, Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit) werden für diese Fahrzeugtypen die dominanten Lärmquellen identifiziert und anschliessend konstruktive Massnahmen diskutiert. Neben den konstruktiven Massnahmen kann der Lärm auch durch betriebliche Massnahmen, wie komplettes Abrüsten von Fahrzeugen im Abstellbereich oder geschicktes Platzieren der Züge im Abstellbereich, reduziert werden, dies ist aber nicht Bestandteil dieser Studie.  Wie die anschliessende Diskussion der Lärmminderungsmassnahmen für die einzelnen Fahrzeugtypen zeigt, gibt es bei den Einheitslokomotiven, der S-Bahn Zürich (Re 450) und den NPZs realisierbare Möglichkeiten, dass verhältnismässig laute Lärmverhalten mit konstruktiven Änderungen zu reduzieren.

Ziel der vorliegenden Untersuchung ist es, die Ursache der Radausbröckelungen bei scheibengebremsten Güterwagen einzugrenzen und Lösungen aufzuzeigen, die zu einer Verbesserung der Problematik verhelfen.

In einem ersten Schritt wurden die Instandhaltungsdaten der HUPAC und Schadensbilder aus dem Betrieb ausgewertet. Hierbei hat sich gezeigt, dass ein Mechanismus massgeblich für das Auftreten der Ausbröckelungen verantwortlich ist. Durch einen Wärmeeintrag und einer anschliessenden raschen Abkühlung im Rad-Schiene-Kontakt kommt es zu Materialumwandlungen auf der Radlauffläche. Der Wärmeeintrag lässt sich auf schlechte Kontaktbedingungen zurückführen. Die Stellen der Radlauffläche, an denen es zu einer Material-umwandlung gekommen ist, weisen eine grössere Härte auf und tendieren mit der Zeit auszubröckeln.

Es folgte eine Untersuchung zu den wirkenden Bremskräfte und dem resultierenden Kraftschluss im Rad-Schiene-Kontakt. Es konnte gezeigt werden, dass nahe der Wagenmaximalgeschwindigkeit der Wagen bei schlechten Kontaktbedingungen anfällig gegenüber Gleiten ist. Zwar deuten die Schadensbilder nicht auf eine Schädigung der Radlaufflächen durch RCF hin, jedoch wurde mit fahrdynamischen Simulationsrechnungen untersucht, in welchem Mass Fertigungstoleranzen in der Radsatzführung zusätzliche Beanspruchung darstellen und die Entstehung von Ausbröckelungen beschleunigen können. Es konnte gezeigt werden, dass RCF ein Problem werden könnte, sollten die von den Radsätzen zurückgelegten Kilometer erhöht werden. Es konnte ein umfassendes Bild der Einflüsse auf die Schädigung durch RCF gezeichnet werden. Als die Faktoren mit dem grössten Einfluss wurde zum einen das Wagengewicht und zum anderen das Befahren von Bögen identifiziert. Die Fertigungstoleranzen spielen nur eine untergeordnete Rolle.

Die Untersuchungen und legen nahe, den Einbau eines Gleitschutzes an den scheibengebremsten Wagen T3000eD voranzutreiben. Deswegen wurde ein Prototyp mit einem solchen System ausgerüstet. Hierbei konnte eine Lösung gefunden werden, die den Anforderungen des Schienengüterverkehr (SGV) entspricht. Als nächstes sollte die Betriebserprobung des Gleitschutzes erfolgen. 

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 abgelehnt.

Aufgrund der Erfahrungen beim Betrieb von T3000eD-Wagen, von ersten Messungen des Bremsmesssystems sowie Erfahrungen von Lieferanten hat Ferriere Cattaneo SA ein Versuchsprogram für Scheibenbremsprüfungen festgelegt (siehe Pos. 1 dieses Auftrags). Dabei wurden die wesentlichen Bremsparameter und die Geschwindigkeiten jedes Radsatzes gemessen. Nach Durchführung der ersten Versuchsreihe mit dem Jurid 707-11-Belag ist aufgefallen, dass die vermutete wesentliche Erhöhung der Reibwerte bei geringen Geschwindigkeiten und Lasten nach UIC-Bedingungen (trockene Schiene) nicht stattfand bzw. kein Radsatzgleiten festgestellt wurde. Aus diesem Grund wurden neue besondere Versuche, welche realistischen Betriebszuständen entsprechen (zB Bremsstörungen, Bremsüberhitzungen, Bremsungen nach Ladeasymmetrie, usw.), definiert und umgehend bei trockenen und nassen Bedingungen durchgeführt. Bei nassem Zustand wurde ein Radsatzgleiten unter asymmetrischem Beladezustand (14,5 t RSL, 1:1,25 R/L) bei angeschriebenen Radsatz 5 beim Anfahren ab Stillstand in vollgebremsten Zustand festgestellt. Anhand der gewonnenen Versuchserfahrungen wurde eine mögliche Quelle der Beschädigungen identifiziert; ob andere Quellen bei anderen Umständen sich ergeben ist heutzutage nicht auszuschliessen und deshalb noch zu prüfen. Da nach den etwa 100 Fahrten die Bremsleistung immer stabil gewesen ist, muss insbesondere keine Änderung des Bremssystems vorgenommen werden. Es werden hiermit Empfehlungen gegeben, um mögliche Schäden wie Radsatzfehler im Betrieb zu vermeiden, wie zB Einbau einer elektrischen Bremse inklusiv Bremsüberwachung, Einbau eines für scheibengebremste Wagen geeignetes Gleitschutzsystems oder Massnahmen zur Verbesserung des Kraftschlusses.

Zudem schaltet das elektrisch betriebene Kühlaggregat beim Erreichen der eingestellten Temperatur ab, sodass nur noch der Umrichter läuft und ein Geräusch verursacht. Im Dieselbetrieb hingegen läuft das Aggregat zwar mit weniger Last (Änderung der Drehzahl) weiter, jedoch ändert das den Schalldruckpegel nicht wesentlich.

Es zeigt sich, dass das RC25NT-H-D-Drehgestell bei den geschwindigkeitsabhängigen Fahrzeugpreisen etwas teurer, dafür aber bei den bogenabhängigen Fahrzeugpreisen deutlich günstiger ist.

Die Lärmmessungen zeigen, dass eine Kombination aus DG Typ 1 und DG Typ2 mit RS Typ 4 die grösste Reduzierung von Lärmemissionen erzielt [ID3, (ID10)]. Dies gilt es im weiteren Verlauf des Projektes weiter zu vertiefen und zu überprüfen.

Beschädigungen der Beschichtung konnten nach einem Jahr Einsatz mit ca. jeweils 2 Be- und Entladevorgängen pro Woche nicht festgestellt werden. Aus Sicht von Josef Meyer Rail AG, ist eine Beschichtung der Siloinnenseiten und der Rutschen, betr Verschleiss und Korrosionsschutz, ein sinnvolles Mittel zur Verlängerung der Lebensdauer der Wagen.

Die Firma PROSE führte fahrdynamische Simulationen zur Ermittlung der

• Fahrstabilität (aufschaukeln bei gerader Strecke)
• Kurven- und Wankverhalten (wackeln des Güterwagens, Ausnützung Lichtraumprofil)
• Entgleisungssicherheit

des Eco-Bogie Drehgestells durch. Als Grundlage für die Berechnungen dienten die Steifigkeiten wie von Sciotech angeben.

Die wichtigste Erkenntnis dieser Berechnungen ist, dass die Fahrstabilität des vorliegenden Eco-Bogie Drehgestells Konzeptes ungenügend ist. Der Grund dafür ist, dass die Längssteifigkeit (Änderung Achsabstand durch vertikale Last) zu klein ist. Bei konventionellen Drehgestellen wie z.B. der Y25-Bogie ist der Achsabstand praktisch unveränderlich und somit konstant (abgesehen von etwas Spiel).

Das Dimensionierungskonzept des Y25-Bogies ist fertig entwickelt und bewährt. Da die verschiedenen Bauteile (Rahmen, Dämpfer, Federn etc.) verschiedene Aufgaben übernehmen, ist dieses Konzept deutlich einfacher als beim Eco-Bogie in dem der GFK-Rahmen alle Aufgaben übernehmen muss. Dieses Dimensionierungskonzept ist sehr komplex. Da die Fahrstabilität ungenügend ist, müsste ein Weg gefunden werden, wie die Längssteifigkeit erhöht werden kann, ohne die vertikale Steifigkeit zu erhöhen. Ob dies möglich ist, scheint beim momentanen Kenntnisstand eher als unwahrscheinlich.

Die scheibengebremsten Güterwagen sind im Vorbeifahrtpegel 2–3  dBA leiser als die Wagen mit herkömmlichen Y25 Drehgestellen und K-Bremssohlen. Mit beschichteten Radsätzen können die Lärmemissionen um zusätzliche 2–4 dBA reduziert werden.

• 2005 zwei Prototypendrehgestelle, mit denen interdisziplinäre Fahrversuche durchgeführt, eine befristete Betriebsbewilligung erlangt sowie ein Probebetrieb unter Einreihung in einen gewöhnlichen Zug im Regelbetriebseinsatz absolviert wurden;
• 2009 ein vielfältig verbessertes Redesign, mit dem bei Messfahrten in engen Bögen im Gegensatz zu herkömmlichen Drehgestellen in Bezug auf die Rad/Schiene-Kräfte eine eindrucksvolle Reserve gegenüber den Grenzwerten aufgezeigt werden konnte;
• Lärmmessungen und das Wissen um sehr glatte Räder im realen Betrieb lassen eine Lärmreduktion im Bereich der angestrebten 18 dB(A) (nach TSI Noise) gegenüber der GG-Sohle erwarten.
• Aufgrund der radialen Einstellung von LEILA ist bei der Bogenfahrt gegenüber einem herkömmlichen Starrachsdrehgestell neben einem massiven Verschleissvorteil auch von einem zusätzlichen Lärmvorteil auszugehen.
• Sowohl mit einer rein gummigefederten Variante wie auch dem Einsatz von Stahlfedern in Kombination mit Elastomerfederbeilagen ist die angestrebte Massereduktion um 750 kg auf ca. 4 t realistisch.
• Aufgrund umfangreicher Untersuchungen besteht grundlegende Gewissheit um die Zulassungsfähigkeit von LEILA sowohl in Bezug auf das Bremsverhalten, die Lärmemission als auch das Fahrverhalten.
• Nationale und internationale Zulassung für den Schienenverkehr von LEILA.
• Kosten-Nutzenberechnungen ergaben, dass keine der Einsparungen alleine, sondern nur deren Summe die unterstellten Mehrkosten, die bei der Anschaffung für das LEILA-Drehgestell anfallen, über die Lebenszykluskosten decken vermögen.

Es wurden mehr als 70 Wissenslücken identifiziert. Sechzehn davon wurden als besonders wichtig taxiert.
Diese sind: 1) Entstehung und Wachstum der Schienenrauheit, 2) Monitoring Schienenrauheit, 3) Gründe für die Zunahme des Lärms bei Schwellenbesohlung, 4) Bestimmung der relevanten Parameter bei Schienenzwischenlagen, Verbesserung 5) der Schienenzwischenlage, 6) der Befestigung, 7) der Schwelle, 8) Bestimmung der Effekte des Alterns, 9) Erhebung besserer Kostendaten im Asset Management, 10) Bestimmung optimaler Ersatzzeitpunkt für Gleiskomponenten, 11) Richtlinie Design of Experiments und Statistik, 12) Funktion für Beschreibung der Leistung des Gleises, 13) Bestimmung von Testabschnitten, 14) zufällige und nicht diskrete Anordnung von Gleiskomponenten 15) Einfluss von Reibungsmodifikatoren auf Wachstum Schienenrauheit und 16) Aufbau eines Wissensmanagements.

Die Bedeutung einer Gesamtoptimierung wurde bestätigt. Als Voraussetzung müssen eine Reihe von Wissenslücken geschlossen werden. Diese beinhalten nicht nur technische, sondern auch andere Themen wie Statistik oder Wissensmanagement.

In diesem Bericht wird der aktuelle Stand in der Bahnlärmforschung dargestellt sowie die unterschiedlichen Einflussfaktoren auf die Entwicklung des Bahnlärms diskutiert. Durch den Stakeholdereinbezug in Form eines Workshops konnten die unterschiedlichen Perspektiven der beteiligten Akteure zusammengetragen werden. Es werden Trends abgeleitet und daraus die vielversprechendsten Forschungsansätze evaluiert, um die Zahl der von Schienenlärm betroffenen Personen zu reduzieren.

Im MineTrack-Projekt konnten grosse, über mehrere Jahre unabhängig erhobene Datensätze erfolgreich kombiniert und mit Data Mining-Methoden analysiert werden. Lärmminderungspotential zeigte sich sowohl beim Unterhalt der Fahrzeuge als auch beim Unterhalt des Oberbaus. 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.

1. Auswahl von geeigneten Bögen
2. Messkonzept 

Der Anspruch des Projektes ist, aus grundlegenden Angaben zu den beteiligten Systemen (Rad und Oberbau), mittels physikalischer Modelle, eine Berechnung des Schalldrucks an einem gegebenen Ort zu ermöglichen. Der von der Empa entwickelte Modellierungsablauf stellt ein Beispiel der Implementation eines solchen Systems dar und liefert den Beweis, dass dieser Ansatz zur Berechnung von Emissionen praktikabel ist. Die physikalische Natur der verwendeten Ansätze bedeutet, dass in den Grenzen der üblichen Unterschiede zwischen den Implementationen der Modellierungsmethoden, unabhängig von der Wahl der Software für die Umsetzung der numerischen Modellen, gleichwertige Ergebnisse erzielt werden können. 

Im Rahmen des Entwicklungsprojektes konnte die Modellierungskette erfolgreich geschlossen werden und es konnte gezeigt werden, dass auf dieser Basis die auftretenden Kräfte, die daraus entstehenden Strukturschwingungen sowie der schlussendlich abgestrahlte Luftschall ganzer Zugvorbeifahrten zeitlich und spektral fein aufgelöst simuliert werden können. Dank umfangreichen Messungen zum einen auf dem Schienen- weg-Prüfstand der TU München und zum anderen an einem Streckenabschnitt bei Rothenthurm, Kanton Schwyz, konnten zudem mehrere Teilmodelle validiert werden. Eine abschliessende Validierung des Gesamtmodelles steht allerdings noch aus. Dies, sowie eine weitergehende Optimierung der Teilmodelle, namentlich in Bezug auf die Nachbildung der Dämpfungseigenschaften, sollte in einem Nachfolgeprojekt erfolgen. Ebenso sollte eine Datenbank mit Materialeigenschaften und komponentenspezifischen Modellen aufgebaut werden. Auf dieser Basis kann im Anschluss ein Variantenstudium erfolgen, welches eine aus lärmtechnischer Sicht optimale Kombination bestehender Komponenten bezweckt, unter Berücksichtigung weiterer Eigenschaften wie Lagestabilität, Verschleiss oder Erschütterungen.

Aus den gewonnenen Ergebnissen wurde ein empirisches Rechenverfahren abgeleitet, das auf einfache Weise die Abschätzung der Reflexionsanteile erlaubt. Das Verfahren basiert auf einer Auftrennung der Reflexionsbeiträge in einen spiegelnden und in einen diffusen Anteil und kann mögliche Absorberbelegungen der Einschnittwände berücksichtigen. Es zeigt sich, dass die ausschliessliche Berücksichtigung einer spiegelnden Reflexion erster Ordnung die Immissionspegel an den Empfängerpunkten in der Regel deutlich unterschätzt. Die Methode ist ohne grossen Aufwand in bestehende Eisenbahnlärmmodelle implementierbar.

Basierend auf den Erwägungen und Bewertungen wird vorgeschlagen, den Lärmbonus in folgender Ausprägung zu gestalten:

• Ein Lärmbonus für scheibengebremste Güterwagen von 12 Rp. / Achs-km
• Ein Zusatzbonus von 4 Rp. / Achs-km für scheibengebremste Güterwagen mit zusätzlichen Massnahmen zur Vermeidung oder rascher Behebung von Flachstellen
• Entwicklung eines standardisierten Programms, an dem Güterwageneigentümer teilnehmen können als Basis für diesen Zusatzbonus
• Vergütung an den Wagenhalter und Entschädigung der Aufwände für die Weitervergütung an die Bahnbetreiber