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P. König:
"Erschütterungen durch Schienenverkehr: Messtechnische Untersuchung und empirische Prognose";
Betreuer/in(nen): C. Adam; Institut für Grundlagen der Technischen Wissenschaften, Universität Innsbruck, 2020; Abschlussprüfung: 18.02.2020.

Der zunehmende Ausbau von Schienenverkehrswegen und die steigende städtische Ver- dichtung bedingen einen zunehmenden Bedarf an Schutzmaßnahmen zur Reduktion der Immissionen zufolge Erschütterungen und Lärm für die Anrainer. Aus diesem Grund kommt einer realitätsnahen Prognose sowie der Beurteilung der Einwirkungen vor Bau- beginn eine große Rolle zu. Hierzu gibt es Ansätze mittels numerischer Methoden sowie auf Messungen basierende Verfahren in der Projektierungsphase, womit eine Aussage über zu erwartende Erschütterungen bereits im Anfangsstadium der Planung möglich ist und emissionsmindernde Maßnahmen direkt in die Planung integriert werden können, um spätere Mehrkosten zu verhindern.
Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit der Aufbereitung eines auf mess- technischen Erhebungen basierenden empirischen Verfahrens zur Prognose der Erschüt- terungsimmissionen geplanter Schienenverkehrswege auf die angrenzende Bevölkerung. Ziel ist dabei ein Beitrag zur Erarbeitung eines universell einsetzbaren Prognoseverfah- rens, welches eine, insbesondere im Anbetracht fehlender Regelungen zur Prognose- stellung, standardisierte Vorgehensweise zur Vorhersage von Erschütterungsimmissio- nen ermöglicht. Die Aufarbeitung umfasst die Zusammenfassung erforderlicher Grund- lagen hinsichtlich Messtechnik und Signalverarbeitung sowie der in Österreich gültigen Normung zur Beurteilung der Erschütterungseinwirkung durch Schienenverkehr. Im An- schluss an diese Grundlagen wird die kraftbasierte sowie die geschwindigkeitsbasierte Vorgehensweise zur Erschütterungsprognose vorgestellt und die Auswertung einer ent- sprechenden Messaufstellung durchgeführt. Beide Verfahren haben gemeinsam, dass die Erfassung der Schwingungsausbreitung zufolge der gleisgebundenen Linienquelle durch eine Reihe von Punktquellen angenähert wird.
Etwaige Messaufzeichnungen werden kritisch beleuchtet und Einflüsse auf die er- stellte Prognose aufgezeigt. Im Zuge dieser messtechnischen Untersuchung werden zu- dem Verbesserungen hinsichtlich Messanordnung sowie der verwendeten Methode zur Schwingungsinduzierung aufgezeigt, wodurch der Weg für zukünftige Anwendungen und weiterführende Validierungen der Methodik geebnet wird.

The increasing expansion of rail traffic routes and rising urban densities mean that there is a growing need for protective measures to reduce the impact of vibrations and noise on residents. For this reason, a realistic prognosis and an assessment of the effects before the start of construction work is of great importance. For this purpose, approaches using numerical methods as well as procedures based on measurements are possible in the project planning phase. The results of these approaches allow a statement on expected vibrations to be made in the early stages of planning and emission-reducing measures to be integrated directly into the planning process in order to avoid additional costs later on.
The present master thesis deals with the preparation of an empirical procedure based on metrological surveys for the prognosis of the effects of planned rail traffic routes on the neighbouring population. The aim is to develop a universally applicable forecasting method that allows a standardised approach to the prediction of vibrations, especially in view of the lack of regulations for forecasting. The work includes a summary of the necessary basics regarding measurement technology and signal processing as well as the Austrian standardisation for the assessment of vibration effects of rail traffic. Follow- ing these basics, the force-based as well as the velocity-based procedure for vibration prediction is presented and the evaluation of a corresponding measurement set-up is car- ried out. Both methods have in common that the detection of vibration propagation is approximated by a number of point sources according to the track-bound line source.
Any measurement recordings are critically examined and influences on the forecast are shown. In the course of this metrological investigation, improvements with regard to the measuring setup as well as the method used for vibration excitation are also shown, paving the way for future applications and further validation of the methodology.

Erschütterungen, Schienenverkehr, Prognose, Messtechnik, Signalverarbeitung, Körperschall