Wolfram Bartolomaeus, Fabio Strigari, Jennifer Sammet

• Lärmschutzwandaufsätze bieten eine einfache Möglichkeit zur Verbesserung der akustischen Wirksamkeit bestehender Lärmschutzwände. Hierbei ergibt sich zum einen eine höhere Pegelminderung aufgrund der Erhöhung der Wand, zum anderen lassen sich durch spezielle Geometrien oder absorbierende Materialien zusätzliche Einfügedämpfungen generieren. Am Beispiel eines Lärmspoilers aus Flüsterschaum wurde die durch den Aufsatz erzeugte Pegelminderung untersucht und einer äquivalenten Erhöhung der Lärmschutzwand gegenübergestellt. Hierfür wurde auf Modellmessungen in der Halle für akustische Modelltechnik, Freifeldmessungen im Nah- und Fernfeld sowie auf numerische Simulationen der Schallausbreitung über die Aufsatzelemente zurückgegriffen. Darüber hinaus ist auch die Hitze-, Frost- und UV-Beständigkeit des Aufsatzmaterials Gegenstand des vorliegenden Projektes. Die Untersuchung der Materialproben im Impedanz-Messrohr nach Materialbelastung ergibt, dass die akustischen Eigenschaften größtenteils erhalten bleiben. Es ist keine signifikante Abschwächung des Absorptionsgrades zu beobachten. Hinsichtlich der akustischen Wirksamkeit zeigt sich, dass die betrachteten Lärmschutzwandaufsätze im Vergleich zu einer Erhöhung der Wand keinen signifikanten akustischen Mehrwert besitzen. Alle Messungen liefern bei normgerechten Vorgehen eine akustische Wirksamkeit von unter 1 dB. Verglichen mit der (niedrigeren) Wand ohne Aufsatz führt die Installation der Lärmspoiler zu Pegelminderungen von ca. 3 dB – 4 dB. Die numerischen Simulationen bestätigen die Messergebnisse im Wesentlichen. In weiterführenden Vergleichen lassen sich zudem die verschiedenen Einflüsse auf die Schallausbreitung separieren: Während das Absorptionsmaterial selbst einen positiven Effekt auf die akustische Wirksamkeit hat, scheint die Geometrie des Aufsatzes den erreichbaren Einfügedämpfungen abträglich zu sein. Die Untersuchung zeigt, dass die Modifizierung der Beugungskante prinzipiell Potential für einen zusätzlichen Minderungseffekt birgt. Die methodenübergreifende Analyse erlaubt eine gute Einschätzung der akustischen Wirksamkeit und soll zukünftig bei der Optimierung und praktischen Umsetzung derartiger Aufsätze helfen.
• Add-on elements for noise barriers offer an easy possibility to improve the acoustic efficiency of existing barriers. Using such elements leads to an additional sound level reduction due to the increased height of the barrier, on the other hand special geometries or absorbing materials allow generating enhanced insertion losses. In the framework of this study the level reduction induced by a so-called “noise spoiler” made of synthetic foam was determined and compared to the effect obtained by simply increasing the barrier height accordingly. For this purpose, model measurements in the acoustic laboratory, field measurements in the near and far field and numeric simulations of the sound propagation across the modified edge were carried out. Moreover, the durability of the absorber material against heat, cold and UV radiation is assessed. The material test with the impedance measuring tube after exposure to heat, cold and UV radiation reveals that the acoustic properties are largely preserved. No significant decrease of the degree of absorption can be detected. Regarding the acoustic efficiency the measurements illustrate that the considered add-on elements have no significant acoustic benefit compared to an equivalent elevation of the noise barrier. Values below 1 dB for the acoustic efficiency are obtained when the measurements are carried out according to the standards. When comparing the results to the case of a (lower) barrier without add-on, the installation of the “noise spoiler” yields a sound level reduction of about 3 dB – 4 dB. The numeric simulations essentially confirm the measurement results. Further analyses additionally allow separating the different influences on the sound propagation: While the absorber material itself has a positive impact on the acoustic efficiency, the geometry of the add-on elements seems to be detrimental for the achievable insertion losses. The investigation shows that, in principle, the modification of the diffraction edge has the potential for additional noise reduction. The multi-methodological evaluation allows a fair evaluation of the acoustic efficiency and will serve as valuable input for future optimization and realization processes.