Paul Lindner, Mirko Ruhnau, Christian Schulze

• Gegenstand des Vorhabens ist die Durchführung dreidimensionaler Simulationen zur Bewertung der akustischen Wirksamkeit beliebig geformter bzw. mit unterschiedlicher Impedanz belegter Lärmschutzwände (Lsw) zum Schutz gegen Straßenverkehrslärm. Das Ziel ist die Erstellung von Berechnungsmodulen, die die dreidimensionalen Berechnungs-ergebnisse in analytische Beschreibungen für die 2½-dimensionale Berechnungsmethode überführt, die beispielsweise in einer überarbeiteten Version der „Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen – RLS“ verwendet werden können. Zu diesem Zweck wird zu Beginn der Stand der Technik durch eine Studie der einschlägigen Forschungsergebnisse der letzten Jahre auf dem Gebiet der Einfügungsdämpfung und der Reflexion von Lsw – vor allem solcher Schallschirme, die sich von der konventionellen ebenen, senkrecht stehenden Bauweise unterscheiden – zusammengefasst. Anschließend erfolgt die Konzeption der angestrebten 3D-Simulationen der Schirmwirkung –insbesondere im Fernfeld der von der Quelle abgewandten Seite – verschiedener abge-knickter und gekrümmter bzw. unterschiedlich mit Impedanz belegter Lsw. Zusätzlich wird die quellseitige Reflexion dieser Lsw und die damit verbundene potenzielle Pegelerhöhung an Immissionsorten auf der Quellseite der Lsw betrachtet. Im dritten Teil werden die geplanten numerischen Simulationen durch Anwendung der Finite-Elemente-Methode durchgeführt und ausgewertet. Bei der Auswertung wird der Fokus neben dem spektralen Schirmmaß insbesondere auf die Einfügungsdämpfung der jeweiligen komplexen Lsw gegenüber einer geraden, schallharten Lsw an der Position der ersten Beugungskante (Referenz) gelegt. Abschließend erfolgt die Erstellung analytischer Beschreibungen zur Berücksichtigung der spektralen Wirksamkeit abgeknickter und gekrümmter bzw. unterschiedlich mit Impedanz belegter Lsw in Form von Zusatzdämpfungen gegenüber der Referenz für die Anwendung innerhalb der DIN ISO 96132 oder einer überarbeiteten Version der RLS.
• Subject of the project is the execution of 3D simulations to evaluate the acoustic effectiveness of kinked and curved screens as well as noise barriers of variable surface impedance for protection against road traffic noise. The goal is the development of computational models that transfer the 3D calculation results to analytical descriptions for the 2½D computational method which can be applied, for instance, within a revised version of the “Guidelines for noise protection at roads – RLS”. For that purpose, at first, the state-of-the-art in the field of insertion loss and reflection of screens – especially such noise barriers that differ from the conventional, plane, vertically standing construction type – is summarized by reviewing the latest existing literature and research results. Subsequently, the conception of the intended 3D simulations of the screening effect – especially in the far field of the side facing away from the source – of various kinked and curved screens as well as noise barriers with variable surface impedance is carried out. Additionally, the source side reflection of such screens together with the resulting potential level increase at points of sound immission on the source side of the noise barrier is examined. In the third section, by applying the Finite Element Method, the projected numerical simulations are carried out and examined. During the evaluation, besides the spectral screening effect, the focus was especially set to the insertion loss of the particular complex noise barrier in comparison to the one of a straight, rigid noise barrier at the position of the relevant diffraction edge (reference). Concluding, analytical descriptions are developed to consider the spectral effectiveness of kinked and curved screens as well as noise barriers with variable surface impedance in the form of additional attenuation terms compared to the reference that can be applied within DIN ISO 96132 as well as a revised version of the RLS.