Prognose des strukturinduzierten sekundären Luftschalls aus dem Schienenverkehr

Die Entwicklung eines Prognoseverfahrens für den sekundären Luftschall, der durch den Körperschall der Bauteile eines Gebäudes generiert wird, steht im Fokus dieses Antrags. Als Quelle wird in diesem Fall der schienengebundene Verkehr untersucht, der durch den Untergrund in den angrenzenden Gebäuden über die Schwingungen der Bauteile als sekundärer Luftschall wahrgenommen wird.

Mit diesem Vorhaben wird die Erweiterung des bestehenden Modells auf inhomogene Bodenverhältnisse mit Pfahlgründungen und eine fundierte Verifizierung des Modelles angestrebt. Dabei werden verschiedene Bodentypen, z.B. geschichtete Böden und gebäudeseitig die induzierten Schwingungen in den unterschiedlichen raumbegrenzenden Flächen untersucht. Methodisch sollen sowohl numerische Berechnungen als auch messtechnische Untersuchungen durchgeführt werden und ein praxistaugliches Verfahren entwickelt werden.

Nach einer Bewertung der Literaturdaten werden die relevanten Systeme definiert, indem eine Matrix mit den zu untersuchenden Gebäudesystemen und zu variierenden Parametern (Bodenschichtung, Geometrie der Gründung, Steifigkeitsverhältnisse, Tragwerkssystem, Bauteilekonfiguration) aufgebaut wird.

Für Pfahlgründungen werden numerische Berechnungen zur frequenzabhängigen Boden-Bauwerk-Wechselwirkung ausgeführt, um die Übertragung des Schalls auf die (Pfahl-)Gründung vorhersagen zu können. Gebäudeseitig werden strukturdynamische Berechnungen zur Ermittlung der Schwingungsmerkmale der unterschiedlichen raumbegrenzenden Flächen (Wand, Fensterfassade, schwimmender Estrich) durchgeführt. Über bauakustische Berechnungen und begleitenden Messungen wird der Differenzpegel zwischen Sekundärschall- und Körperschall (Abstrahlverhalten der Raumbegrenzungsflächen, unterschiedliche Eigenfrequenz von Decken und Wänden, Absorption in den Räumen, Frequenzabhängigkeit von Abstrahlgrad und Nachhallzeit, Estrich) für die definierte Matrix bestimmt. Mit Hilfe von vorhandenen und neuen Erschütterungsmessungen an Gebäuden sollen diese Ergebnisse anschließend validiert und zu einem Prognoseverfahren zusammengeführt werden.