Innovativer Lärmschutz durch abgelenkte Schallwellen
Mit dem höheren Verkehrsaufkommen in Europa in den letzten Jahren nehmen auch Luftverschmutzung, Unfallrisiken und Lärmpegel enorm zu. Tatsächlich generiert Straßenverkehr den größten Anteil des Umgebungslärms in der EU. „Für mehr als 100 Millionen Menschen in ganz Europa liegt die Lärmbelastung über den Grenzwerten“, stellt Bart Willems vom Unternehmen 4Silence in den Niederlanden und Projektkoordinator von WHISSPER fest. „Eine Langzeitexposition erhöht die Stressbelastung und das Risiko von Schlafstörungen.“ Studien zufolge begünstigt starker Verkehrslärm sogar Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Lernstörungen bei Kindern. Da das Problem auch den Behörden bekannt ist, werden jährlich etwa 5,43 Mrd. EUR für Lärmschutzmaßnahmen ausgegeben, in der Regel für Lärm- bzw. Schallschutzwände oder lärmarmen offenporigen Asphaltbelag. „Hier gab es in den letzten Jahren nur schrittweise Verbesserungen“, so Willems, „die zudem oft unzureichend oder unattraktiv sind.“
Innovative Methode zur Lärmreduzierung
Schwerpunkt des Projekts WHISSPER war es, einen neuartigen Problemlösungsansatz zur Marktreife zu führen. Statt Verkehrslärm zu absorbieren oder zu blockieren, soll er nach oben abgelenkt werden. Hierfür entwickelte 4Silence bodennahe Wände und Betonabschnitte, in die unterschiedlich breite Rillen eingebracht sind. „Die Innovation nutzt das Prinzip aus, dass Schallwellen durch Überlagerung mit anderen Schallwellen gebrochen werden“, erklärt Willems. „Dabei erzeugen die aus vorbeifahrenden Fahrzeuge in die Rillen schießenden Schallwellen Resonanz.“ Der daraus entstehende Luftwiderstand hemmt wiederum die horizontale Ausbreitung der Schallwellen. Da sich Schall ähnlich wie Wasser den Weg des geringsten Widerstands sucht, tendieren problematische Schallwellen dazu, der in den Rillen erzeugten Resonanz nach oben „auszuweichen“, was die Lärmbelastung für das Straßenumfeld reduziert. Die innovativen Lärmschutzwände können auch neben Zuggleisen angebracht werden.
Ablenkung der Schallwellen
Basierend auf diesem Konzept wurden zwei Produktprototypen entwickelt: Das Betonelement WHISstone wird direkt neben der Straße bodennah platziert. Die ein Meter hohe Lärmschutzwand WHISwall hingegen erzielt gleiche Werte wie eine standardmäßige, drei Meter hohe Lärmschutzwand. In Belgien, Dänemark, Deutschland und den Niederlanden wurden in Pilotversuchen Marktfähigkeit und Produktakzeptanz demonstriert. Die Geräuschpegel wurden von zertifizierten Prüfinstituten gemessen, was eine signifikante Lärmminderung von bis zu 40 % ergab.
Demonstration der Machbarkeit
Trotz Verzögerungen aufgrund der COVID-Pandemie erreichte WHISSPER die Projektvorgaben. „Die Prototypen erwiesen sich als hocheffizient und problemlos bei Implementierung und Wartung“, fügt Willems hinzu. „Mit WHISSPER strebten wir die Optimierung dieser Lösungen an, um sie dann in verschiedenen Betriebsumgebungen zu testen.“ Hierzu wurde die Produktion sowohl für WHISstone als auch für WHISwall hochskaliert, sodass das Unternehmen die prognostizierte Nachfrage decken kann. Gleichzeitig wurde über Werbekampagnen in Belgien, Dänemark, Frankreich, Deutschland, den Niederlanden und dem Vereinigten Königreich über die Vorteile der Technologie informiert und die mutmaßliche Marktakzeptanz bewertet. „Das Projekt WHISSPER hat damit die Weichen für einen deutlich besseren Lärmschutz gestellt“, sagt Willems.
Schlüsselbegriffe
WHISSPER, Verkehr, Gesundheit, Lärm, Umweltbelastung, Resonanz, Straße, Eisenbahn, Gleiskörper
