Projekt 06051/01

Drehgestellverkleidungen an Schienenfahrzeugen zur Reduzierung der Lärmemissionen

Projektdurchführung

Umwelt + Verkehr
Dornblüthstr. 31
01277 Dresden

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

In den neuen Bundesländern sind in ca. 18 Städten Straßenbahnwagen des Typs TATRA im Einsatz. Diese haben noch eine Nutzungsdauer von etwa 16 bis 20 Jahren. Verglichen mit Straßenbahnen in den alten Bundesländern weisen diese Fahrzeuge einen technischen Stand auf, der in vielen Bereichen immer wieder zu erheblichen Schwierigkeiten führt. Ganz besonders trifft das auf die Schallabstrahlung der veralteten Fahrzeuge zu. Aus diesem Grunde ist die Zielsetzung des Projektes, eine Verkleidung herzustellen, welche eine Lärmminderung von mindestens 3 dB(A) erbringt.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenUm dieses Projekt bearbeiten zu können, wurden umfangreiche Untersuchungen bzw. Analysen durch-geführt. Dies begann mit der Einbeziehung von Fachkräften zur Ermittlung der Anzahl der Fahrzeugtypen in den neuen Bundesländern, der Anzahl der davon im Einsatz befindlichen Fahrzeuge, der Anzahl der zur Modernisierung vorgesehenen Fahrzeuge sowie der Anzahl der Fahrzeuge, die nach der Modernisierung ausgesondert werden sollen.
Aus dieser Statistik wurde ein Fahrzeugtyp ausgewählt, an dem diese Lärmschutzmaßnahme erprobt werden sollte. An diesem Fahrzeug wurde eine umfangreiche Analyse über die vorhandenen Schallabstrahlungen und Schwingungen durchgeführt. Im Ergebnis dieser Analyse wurde eine Konstruktion erstellt, mit der diese Befindlichkeiten und die daraus resultierenden Belästigungen sinnvoll bekämpft werden können sowie die Anforderungen der Fahrzeugnutzer einbezieht. Nach den Vorgaben der Konstruktion wurde die Lärmschutzmaßnahme hergestellt. Sie besteht aus einem fest am Fahrzeug montierten Stahlrahmen (GFK), welche mittels Schnellspannverschlüssen an diesem Rahmen befestigt ist.
Nach Fertigstellung, Probefahrten und Abnahme der Lärmschutzhaube wurde eine Lärmminderungsmessung durchgeführt.


Ergebnisse und Diskussion

Bei der Bearbeitung des Projektes hat es sich als sinnvoll erwiesen, fachkompetente Personen mit einzubeziehen. Zur Marktanalyse der vorhandenen Fahrzeuge wurde ein Fachberater mit Kenntnissen über Lieferlose und die Spezifika der unterschiedlichen Fahrzeugtypen hinzugezogen. Im Ergebnis lag eine Übersicht über die nach Deutschland gelieferten Fahrzeuge vor.
Nach der Auswahl des Fahrzeuges, an dem die Lärmschutzhaube erprobt werden sollte, wurde mit einem auf Schall- und Schwingungsmessungen spezialisierten Ingenieurbüro dieses Fahrzeug genauestens untersucht und gemessen. Es zeigte sich, daß beim Fahrzeug enorme Beschleunigungs- spitzen auftraten, die die Anforderungen an die Konstruktion auf ein sehr anspruchsvolles Niveau gehoben haben.
Die Messungen wurden an einem zur Verfügung gestellten Fahrzeug auf einer gesonderten Meßstrecke durchgeführt und aufgezeichnet. Der Ergebnisbericht dieser Messung wurde in das Pflichtenheft für die Konstruktion als Grundforderung eingearbeitet.
Da sich die Fahrzeuge im öffentlichen Verkehrsraum bewegen, war die Sicherheit die wichtigste Anforderung an die Konstruktion. Weiterhin waren die Befindlichkeiten der Nutzer und Instandhalter (schnelle De- und Montage) zu beachten und es sollte natürlich ein Maximum an Lärmdämmung erreicht werden.
Als problematisch stellte sich die Gestaltung der Konstruktion dar, da sich bei diesen Fahrzeugen aufgrund der geringen Differenz von Wagenkastenbreite und Spurbreite spezielle Forderungen ergeben.

Die durch den Konstruktionspartner vorgestellte konstruktive Lösung, die mittels CAD-System umgesetzt wurde, konnte als erfolgversprechend bewertet werden. Nun konnte ein Fertigungsunternehmen damit beauftragt werden, einen Teil der Konstruktion, ähnlich dem Stahlbau, umzusetzen.

Den zweiten Teil der Fertigung, der die Herstellung der Lärmschutzhaube aus glasfaserverstärktem Kunststoff beinhaltete, wurde durch ein weiteres Unternehmen übernommen.
Der Musteranbau zeigte, daß alle Anforderungen beachtet worden sind, und es konnte eine Probefahrt absolviert werden.

Eine vergleichende Messung mit und ohne Lärmschutzmaßnahme an einem Fahrzeug wies eine Differenz von 2 dB(A) aus. Dieses Ergebnis ist im Bereich der Schienenfahrzeuge gut und kann als Erfolg des Projektes gewertet werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Das Ergebnis wurde in Form eines Workshops veröffentlicht und an die Nahverkehrsbetriebe, die diesen Fahrzeugtyp einsetzen, weitergetragen.
Nach Abschluß des Workshops gab es weitere Interessenten. Mit diesen wurde im Detail besprochen, wie eine Lärmschutzmaßnahme an ihren Fahrzeugen konstruktiv zum Tragen kommen kann. Ergänzend hierzu wurde ein Faltblatt erstellt, in dem die Lärmschutzmaßnahme vorgestellt wird.


Fazit

Fazit des Projektes ist, daß es sinnvoll ist, die Lärmschutzmaßnahme direkt am Fahrzeug anzubauen und mobil wirken zu lassen. Im Vergleich zu stationären Anlagen (Lärmschutzwänden) ist die Lärmschutzmaßnahme am Fahrzeug zudem um einiges kostengünstiger. Es hat sich außerdem gezeigt,
daß diese Lärmschutzmaßnahme öffentlichkeitswirksam ist und auch aus diesem Grunde positiv bewertet wurde.
Der über 12 Monate durchgeführte Dauerbetrieb des Fahrzeuges zeigte, daß für einen Serieneinsatz geringfügige Verbesserungen der Konstruktion notwendig sind.