Prose und Bategu schliessen das Forschungsprojekt «Lärmarme Zwischenlagen» erfolgreich ab

Prose und Bategu ist es gelungen, eine umweltgerechte Zwischenlage zu entwickeln, die Schienenverkehrslärm wesentlich reduziert und das Gleisbett schont.

Lärm erzeugt Stress und macht Menschen krank. Deshalb fördern das Bundesamt für Umwelt (BAFU) und das Bundesamt für Verkehr (BAV) lärm- und erschütterungsreduzierende Massnahmen im Bahnbau. Die Ausschreibung für ein entsprechendes Forschungsprojekt gewann Prose vor drei Jahre und holte sich für dessen Umsetzung den Gummi-Hersteller Bategu an Bord. Gemeinsam entwickelten sie daraufhin eine neue (Schienen-)Zwischenlage, welche den Bahnlärm von 2 bis 4 dB(A) reduziert und gleichzeitig das Gleisbett schont. Das Projekt konnte nun mit entsprechenden Prüfungen erfolgreich abgeschlossen und die Zwischenlagen, welche aus einem umweltgerechten Werkstoff hergestellt werden, können ab sofort eingesetzt werden.

Ständig steigender Schienenverkehr

In vielen Schienennetzen, so auch in der Schweiz, besteht der Standardoberbau in der Regel aus Betonschwellen im Schotterbett und Schienen, welche über ein Klemmsystem miteinander über eine elastische Zwischenlage verbunden sind. Bis vor wenigen Jahren hat man der Zwischenlage wenig Beachtung geschenkt. Mittlerweile weiss man aber, dass die Zwischenlage einen wesentlichen Einfluss auf die Instandhaltung des Oberbaus, die Erschütterungen im Gleisbett und den Lärm hat. Harte Zwischenlagen sind aus akustischer Sicht günstig, verfügen allerdings über geringe Dämpfungseigenschaften, was zu hohen Instandhaltungskosten fährt. Weiche Zwischenlagen hingegen reduzieren die Erschütterungen viel besser, sind aber aus akustischer Sicht ungünstig. Die Herausforderung lautete also, eine Zwischenlage zu entwickeln, welche beide Anforderungen erfüllt: Lärm- und Kostenreduktion in der Instandhaltung. Im Jahr 2017 starteten Prose und Bategu mit der gemeinsamen Entwicklung Prose ist im Bereich Fahrzeugkonstruktion und Testing tätig und kennt die systematischen Zusammenhänge der Gleisdynamik und Akustik. Sie konzentrierte sich bei diesem Projekt auf die Bestandsanalyse, Simulationsmodelle, Laborprüfungen und den Einbau und die Messungen an Teststrecken. Bategu ist Entwickler von Gummimischungen und Hersteller von Dämpfungselementen unter anderem zur Verwendung in Schienenfahrzeugen, Maschinen, KFZ, Flugzeugen und Schiffen. Sie brachte das Know-how für die Entwicklung eines geeigneten Materials und dem Design der Zwischenlage ein.

Es ist hörbar leise

Nach erfolgreich abgeschlossenen Laborversuchen, die belegten, dass das neu entwickelte Material bzw. die Zwischenlage die am Gleis auftretenden Schwingungen bestens aufnimmt, wurde im Feld getestet: auf einem 200 m langen Gleisabschnitt der SOB und der BLS mit beiden Schienenprofilen (UIC54, UIC60). Bei der SOB lag der Fokus der Prüfungen auf der akustischen Wirkung in engen Bögen und bei der BLS auf der akustischen Wirkung im Vollbahnbereich. Die spontane Bemerkung eines Anrainers, der während der Lärmmessungen vor Ort war, es sei hörbar leiser geworden, kündigten bereits an, dass die neue Zwischenlage den Fahrlärm wesentlich reduziert.

Ziel erreicht

Die Messungen mit den neuen Zwischenlagen ergaben im Vergleich zu den bisher verwendeten konventionellen weichen Zwischenlagen eine gemessene Lärmreduktion von bis zu 4 dB(A). Und die statisch-niederfrequenten Eigenschaften sind nahezu identisch. Anhand von Systemprüfungen gemäss EN 13481-2 und einer Vielzahl an weiteren Prüfungen konnte auch nachgewiesen werden, dass die neuen Zwischenlagen ebenso die Anforderungen für den Dauereinsatz und die Alterungsbeständigkeit erfüllen. Somit können mit Einbau der neuen Zwischenlagen der Lärm wesentlich reduziert und gleichzeitig die in das Schotterbett übertragenden Belastungen auf ein Minimum reduziert und die Instandhaltungskosten niedrig gehalten werden.

Umweltgerechter Werkstoff

Bei der Auswahl der für das Material verwendeten Rohstoffe war den Materialentwicklern insbesondere wichtig, die aktuellen Umweltanforderungen zu erfüllen. Dieses Ziel wurde ebenso erreicht: Der neue Werkstoff bzw. die Zwischenlage ist frei von nitrosaminbildenden Rohstoffen und erfüllt die strengen RoHS-Richtlinien, die REACH-Anforderungen sowie die Richtlinien der UNIFE (Railway Industry Substance List). Die von Prose und Bategu neu entwickelten Zwischenlagen sind somit bestens für den Einsatz geeignet und erfüllen die genannten Anforderungen optimal.