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Research unit
FOT
Project number
FABI 2019.29
Project title
FABI 2019.29: EPFL - neuartige Zwischenlage, Phasen 2 und 3

Texts for this project

 GermanFrenchItalianEnglish
Key words
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Short description
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Project aims
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Inserted texts


CategoryText
Key words
(German)
Lärmbekämpfung, Lärmsanierung der Eisenbahn, Infrastruktur, Zwischenlage
Short description
(German)

Im Jahr 2000 waren in der Schweiz 265'000 Menschen schädlichem oder lästigem Eisenbahn-lärm ausgesetzt. Zu ihrem Schutz wurde nach Massgabe des Bundesgesetzes vom 24. März 2000 über die Lärmsanierung der Eisenbahnen (BGLE alt) bis 2015 ein umfassendes Konzept zur Lärmreduktion umgesetzt. Es beinhaltet Massnahmen am schweizerischen Rollmaterial, die Realisierung von Lärmschutzwänden und den Einbau von Schallschutzfenstern. Damit können unter weitgehender Einhaltung der Fristen und mit einer wesentlichen Unterschreitung der ursprünglich geschätzten Kosten zwischen 160‘000 und 170‘000 Menschen vor dem Lärm geschützt werden.

Das im Gesetz formulierte Minimalziel zur Anzahl der zu schützenden Personen (Schutzgrad) von mindestens zwei Dritteln wurde mit 60-64% jedoch knapp nicht erreicht.

Das Parlament trat deshalb im Rahmen der Beratung der Gesamtschau FinöV (ZEB-Gesetz) nicht auf eine Kürzung des Lärmkredites ein. Es verlangte, dass mit den verbleibenden Finanzmitteln eine Verbesserung des Lärmschutzes zu erreichen sei.

Im Rahmen des revidierten BGLE sind zur Vergrösserung der Massnahmenpalette zur Lärm-bekämpfung unter anderem Mittel für Ressortforschung vorgesehen (Art. 10a BGLE).

Mit dieser Ressortforschung sollen lärmmindernde Technologien bei Infrastruktur und Rollmaterial zur Reduzierung des Fahrlärms von Eisenbahnen um mindestens 1 dB (Beurteilungspegel Lr nach Massgabe LSV) erforscht werden. Die Vorhaben können im Stadium der Entwicklung (Ideenphase), Erprobung (Konzeptphase) oder Zulassung (Anwendungsphase) sein.
Project aims
(German)

Das vorliegende Projekt setzt den Fokus auf die Schienenzwischenlage. Diese ist ein bestehendes Element des Oberbaus und wird zwischen Schiene und Schwelle eingebaut. Die Schienenzwischenlage schützt Schwellen und Schotter vor zerstörerischen Einwirkungen bei Zugsdurchfahrten.

Es wird zwischen harten und weichen Schienenzwischenlagen unterschieden. In der Regel sind auf dem bestehenden Netz harte Schienenzwischenlagen mit einer hohen Steifigkeit eingebaut. Die in jüngerer Zeit vermehrt zum Einsatz kommenden weichen Zwischenlagen haben eine höhere Nachgiebigkeit. Damit kann gemäss den Infrastrukturbetreibenden der Oberbau geschont werden und können die Lebenszykluskosten der einzelnen Komponenten reduziert werden. Gleichzeitig kommt es zu einer Lärmzunahme weil die Abklingrate (track decay rate, TDR) der Schiene kleiner ist.

Mit diesem Projekt soll die Entwicklung eines Produktes vorbereitet werden, das die Vorteile von harten und weichen Schienenzwischenlagen vereint. Die neu zu entwickelnde Schienenzwischenlage soll sich frequenzabhängig steif, respektive nachgiebig verhalten. Die Lärmemissionen gegenüber einem Oberbausystem mit weicher Zwischenlage sollen um 4 dB(A) reduziert werden, gegenüber einem System mit üblicher steifer Zwischenlage um mindestens 1 dB(A). Diese Ziele können, gemäss heutigem Wissensstand, mit derzeitig verfügbaren Materialien nicht erreicht werden.

Im Projektantrag vom 13. Juli 2017 wird das Projekt in drei Phasen aufgeteilt, wobei die totale Laufzeit 5 Jahren beträgt. Das BAFU löst mit diesem Vertrag, nach Erreichen der Ziele von Phase I, die im Projektantrag definierten Projektphasen II und III aus. Diese wurden durch im Projektverlauf erkannten Bedarf zusätzlicher Modellierungen erweitert. 

Projektphase II:

In der Projektphase II wird die neuartige Zwischenlage bis zur Produktionsreife entwickelt und beschrieben. Grundlage dazu bietet das «technical framework» aus Phase I. Folgende Phasenziele und -ergebnisse werden festgelegt: 

1. Entwicklung Zwischenlage

  • Zwischenlage hält die Zulassungskriterien des BAV für Oberbauelemente ein
  • Reduktion der Lärmemissionen bei Zugsvorbeifahrt um 4 dB(A): Vergleich Oberbau mit neuer Zwischenlage mit üblichem Oberbau mit weichen Zwischenlagen
  • Reduktion der Lärmemissionen bei Zugsvorbeifahrt um 1 dB(A): Vergleich Oberbau mit neuer Zwischenlage mit üblichem Oberbau mit harten Zwischenlagen
  • Erhöhung Unterhaltsintervall Schotter um 10%: Vergleich Oberbau mit neuer Zwischenlage mit üblichem Oberbau mit harten Zwischenlagen

2. Modellierung Schotter / Schwellenbesohlung:

  • Validierte Modellierung der Kraft- und Energieflüsse im Oberbausystem (inkl. Schotter und Schwellenbesohlungen)
  • Modellierungsgenauigkeit Lärmabstrahlung Oberbau / Krafteinwirkung Unterbau im Bereich der Messgenauigkeit. Dementsprechend sollten zukünftig Messungen durch Berechnungen abgelöst werden können


Projektphase III:


In Projektphase III wird der Abschluss der Zwischenlage-Entwicklung konsolidiert. Die Zusammenarbeit mit einem Industriepartner zur seriellen Produktion wird zu diesem Zweck angestrebt. Mit dem Einbau erster Elemente und akustischen Messungen wird die Wirkung nachgewiesen. Gleichzeitig werden begleitenden Kommunikationsmassnahmen umgesetzt. 

1. Entwicklung Zwischenlage

  • Abschluss Entwicklung Zwischenlagen
  • Produktion Zwischenlagen in Zusammenarbeit mit einem Industriepartner, unter Einhaltung der Anforderungen der Projekt-Phasen I und II, und den Anforderungen der Zulassungsbehörde
  • Einbau und Messungen zur akustischen Wirkung der neuen Zwischenlagen an drei Standorten
  • Publikation der Projektergebnisse in einer Fachzeitschrift des Eisenbahnwesens
  • Durchführung Workshop für Studierende, Forschende, Experten

2. Modellierung Schotter / Schwellenbesohlung:

  • Bereitstellung des Modells für die Anwendung mit gängigen Softwarelösungen
  • Vollständige Modelldokumentation
  • Publikation der Projektergebnisse in einer Fachzeitschrift des Eisenbahnwesens
  • Durchführung Workshop für Studierende, Forschende, Experten