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T. Maly, C. Kirisits, M. Ostermann, M. Jaksch, F. Biebl, N. Ostermann:
"Ermittlung von längenbezogenen Schallleistungspegeln und Eingangsparameter für CNOSSOS-EU";
Bericht für Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie; ÖBB-Infrastruktur AG; Autobahnen- und Schnellstraßen-Finanzierungs-Aktiengesellschaft; 2019; 172 S.

Längenbezogene Schallleistungspegel sind die Basis gängiger Verfahren zur Berechnung von Schienenlärmimmissionen. In Österreich wurden diese Pegel bislang anhand der ÖNORM S 5026 mit mehreren Messpositionen ermittelt. Um den messtechnischen Aufwand zu reduzieren, wurden Möglichkeiten untersucht, den Schallleistungspegel direkt anhand des europäischen Standardmesspunkt der ÖNORM EN ISO 3095 in 7,5 m Entfernung abzuschätzen. Durch Gegenüberstellungen von erfassten und berechneten Schalldruck- und -leistungspegel konnte gezeigt werden, dass das zugrunde gelegte Schallausbreitungsverfahren der ÖNORM S 5026 und der ONR 305011 respektive der Schallausbreitung nach ÖNORM ISO 9613-2 nicht miteinander kompatibel sind. Zur Sicherstellung korrekter Schallleistungen für definierte Ersatzschallquellen sollte daher die Rückrechnung mit einem Schallausbreitungsberechnungsverfahren erfolgen, mit dem auch Immissionswerte prognostiziert werden.
Bei dem in Österreich zur strategischen Lärmkartierung ab 2022 einzusetzenden Verfahren nach der europäischen Richtlinie 2015/996/EU werden die Schallemissionen nach RVE 04.01.02 prognostiziert. Zwar liegen Vorschläge für Eingangsparameter für dieses Berechnungsmodell vor, jedoch fehlt ein direkter messtechnischer Zugang. Im Rahmen von ELSEC wurden die Grundlagen geschaffen, um die Parameter zukünftig mit Hilfe eines iterativen Ansatzes, welcher die Forderung eines zur Prognoserechnung identen Ausbreitungsmodells erfüllt, zu verifizieren und für neue Fahrzeuge festzulegen. Dabei wurden relevante Einflussfaktoren, welche es bei einem Vergleich von Mess- und Prognosewerten zu beachten gilt, ausführlich analysiert. Beispielsweise wurden die Wirkung der Schienenrauheit und der Gleisabklingrate und die Bedeutung der Verwendung von tatsächlich im Messabschnitt vorliegenden Werten für die Parameterbestimmung eingehend untersucht und diskutiert. Aber auch verschiedene Auslegungen von Teilen der Richtlinie, wie diese beispielsweise in den während der Projektlaufzeit erschienen deutschen und niederländischen Arbeiten zur Richtlinienumsetzung wiederzufinden sind, wurden hinsichtlich ihres Einflusses betrachtet. Die Untersuchungsergebnisse wurden zudem anhand von zahlreichen exemplarischen Gegenüberstellungen von Prognose- und Messwerten illustriert.
Neben diesen theoretischen Untersuchungen erlaubte die Einbeziehung verschiedener Messserien aus vorangegangen Projekten auch Erkenntnisse für die messtechnische Umsetzung der Parameterbestimmung zu gewinnen. Beispielsweise sind erheblichen Streuungen mittlerer Emissionen von gleichen Zugtypen bei unterschiedlichen Messquerschnitten trotz vergleichbarer Betriebsparameter und akustischer Oberbaueigenschaften aufgetreten. Als Folge werden für eine zuverlässige Parameterschätzung Messungen bei verschiedenen/unterschiedlichen Messstellen empfohlen.
Alle Erkenntnisse aus den Untersuchungen mündeten einerseits in konkreten Empfehlungen für die nationalen Durchführungen. Andererseits wurden auch jene Bereiche klar aufgezeigt, in welchen zukünftig jedenfalls Abstimmungen in internationaler Normenarbeit erforderlich ist oder weiterer Forschungsbedarf erforderlich wäre.

Directional sound power per meter levels are the basis for most methods for calculation of railway traffic noise emissions. In Austria up to now these levels were determined according to the regulation ÖNORM S 5026 by using several microphone positions. In order to reduce the measurement effort it was investigated to use only the European standardized measurement point with a distance of 7.5 m according to the ÖNORM EN ISO 3095. A comparison of measured and calculated values of sound power levels and sound pressure levels demonstrate the incompatibility between the sound propagation models used in the ÖNORM S 5026 and in the ONR 305011, respectively the sound propagation model according to the ÖNORM ISO 9613-2. To ensure correct sound power levels for defined equivalent source lines the propagation models for both, for the calculation of sound pressure as well as for the calculation of source strength, has to be the same in both directions.
From 2022 Austria has to use the computational model according to the European directive 2015/996/EU for strategic noise mapping, whereby the source strengths are predicted according to the national implementation RVE 04.01.02. The RVE provides default input parameters, but there is no commonly agreed metrological approach for parameter determination. Within ELSEC a basis was established to verify these parameters or to determine input parameters for newly developed vehicles in future by an iterative approach, which uses the same propagation model as the prediction of noise immissions. In detail, relevant influencing factors were investigated when comparing calculated and measured values. For instance, the effects of rail roughness and track decay rate as well as the importance of using those measured values for a specific track section were discussed in detail. But also different interpretations of parts of the European directive in other countries like Germany or the Netherlands were demonstrated by presenting the resulting effects. In addition, all these investigation results were illustrated by exemplary comparisons of measured values and calculated prediction values.
Beside this theoretical research, the inclusion of various measurement data collected in past projects provided invaluable insights regarding the realisation of measurements for input parameter determination. For example, substantial spread of the mean sound emissions between different measurement campaigns was observed although train types, operation conditions and acoustical properties of the superstructure were comparable. To achieve a reliable estimation of input parameters measurements at various/diverse measurement sites are recommended.
All findings of the investigations lead to specific recommendations for a national implementation. But also subjects were clearly addressed, where reconcilement within the frame of international standardisation processes will be necessary or where a need for further research was identified.

Umgebungslärm, CNOSSOS, Lärmprognose

Projektleitung Norbert Ostermann:
ELSEC