Innovative Betonschwelle

• Forschungsstelle: BAV
• Projektnummer: FABI 2017.17

Schlüsselwörter (Deutsch)

Lärmbekämpfung, Lärmsanierung der Eisenbahn, Infrastruktur, Betonschwelle

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Die Betonschwelle ist ein Standardbauteil des Bahnoberbaus. Schwellen haben zwei Funktionen. Sie fixieren die Schienen in der korrekten Lage und sie nehmen die Kräfte bei einer Zugsüberfahrt auf und leiten diese in das Schotterbett.

Die Betonschwelle kann mit verschiedenen Massnahmen akustisch optimiert werden:

• Schwellengeometrie (Oberfläche, Masse,…)

• Anpassungen Material (Betonrezeptur, Vorspannung, Dämpfung,…)

• Anpassung System Oberbau (Besohlung, Zwischenlagen,…)

Im Rahmen des Projekts wird eine neue akustisch optimierte Betonschwelle entwickelt. Die Interaktion mit den anderen für die Schallabstrahlung des Oberbaus relevanten Komponenten wird bei der Entwicklung berücksichtigt. Im Rahmen des Projekts werden Prototypen hergestellt und unter Laborbedingungen erprobt. Die Zulassung für die Betriebserprobung und der Einbau in Testabschnitten ist nicht Teil des Projekts.

Projektziele (Deutsch)

Die Hauptziele des Vorhabens sind:

- Reduktion der Streckenlärmemissionen um 1 dBA gegenüber Strecke mit Betonschwelle B91 (unbesohlt)
- hart besohlte neue gegenüber hart besohlte Betonschwelle B91 akustisch neutral
- Quantitative Aussage zu Streckenlärmemissionen bei Verwendung mit weicher Besohlung
- Beschreibung optimale Anwendungsfälle in Bezug auf Lärmemissionen, Instandhaltung, Erschütterungen mit/ohne Besohlung mit harter/weicher Schienenzwischenlage

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

In der Praxis hat am besten das Testgleis mit Railbone-Schwellen und doppelter Schienenbefestigung abgeschnitten, gefolgt vom Gleis mit Hammerhead-Schwellen. Am Testgleis wurden im kritischen Bereich des Schienenschalls bei 1000 Hz somit über 2.5 dB höhere und bei 1250 Hz noch über 1.5 dB höhere TDR-Werte in lateraler Richtung gemessen als beim Gleis mit B91-Schwellen.

Da dieser Frequenzbereich im Rollgeräusch im A-bewerteten Spektrum i.d.R. die höchsten Terzpegel aufweist, wirken sich diese Änderungen direkt auf den Summenpegel aus, sodass eine Pegelminderung durch die Betonschwelle von 1-2 dB realistisch ist. Im tieffrequenten Bereich gibt es auch leichte Pegelreduktionen durch die höhere Schwellenmasse und Dämpfung, was aber von untergeordneter Bedeutung ist. 
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.

Zugehörige Dokumente

• Abschlussbericht "Innovative Betonschwelle" [PDF] 12'590 kB