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Detailergebnis zu DOK-Nr. 80796

Akustische Optimierung von Betonfahrbahndecken − Einfluss von Fugen auf das Reifen-Fahrbahn-Geräusch

Autoren	A. Spilker T. Beckenbauer R. Schreiter S. Schubert
Sachgebiete	11.3 Betonstraßen 14.5 Akustische Eigenschaften (Lärmminderung)

Straße und Autobahn 75 (2024) Nr. 7, S. 605-616, 16 B, 12 Q

Aus Theorie und Praxis ist bekannt, dass die schalltechnischen Eigenschaften von Betonfahrbahndecken in Plattenbauweise durch die akustische Wirksamkeit von Querscheinfugen beeinflusst werden können. Der Einfluss ist umso größer, je geringer der Pegel des Reifen-Fahrbahn-Geräuschs zwischen den Fugen ist. Daraus resultiert, dass das theoretische Potenzial geräuschmindernder Texturen in der Praxis bei akustisch auffälligen Fugen nicht ausgeschöpft werden kann. Bei der gezielten Weiterentwicklung des systemrelevanten und sensitiven Konstruktionsdetails "Querscheinfuge" besteht daher die Notwendigkeit, neben konstruktiven, materialtechnischen, herstellungsbezogenen und ökologischen Aspekten auch die akustische Wirkung zu beachten. Zur Untersuchung des Einflusses verschiedener geometrischer und stofflicher Parameter von Fugensystemen wurde in einem ersten Schritt ein bestehendes Simulationsverfahren für Reifen-Fahrbahn-Geräusche weiterentwickelt und anhand ausgewählter Messungen auf Bundesautobahnen validiert. Hierfür war es zunächst erforderlich, die messtechnischen Voraussetzungen für eine getrennte akustische Ansprache von Fuge und reiner Oberflächentextur zu schaffen. Eine anschließende rechnergestützte Parameterstudie identifizierte die Fugenbreite, die Höhenlage, Steifigkeit und Oberflächentextur des Füllmaterials, den Höhenversatz der Fahrbahnplatten und die Ausrichtung der Fugen relativ zur Fahrbahn als schalltechnisch maßgebende Einflussfaktoren. Auf dieser Grundlage fand eine umfassende Datenerhebung im BAB-Netz statt, um zum einen den Einfluss des durch die Fugen induzierten Schallpegels auf die geräuschmindernden Eigenschaften von Betonfahrbahndecken anhand von Messdaten zu quantifizieren. Zum anderen galt es, die Sensitivität bezüglich einer Variation der detektierten Fugenparameter im praxisrelevanten Bereich zu analysieren. In einem dritten Schritt konnten die Eigenschaften von Querscheinfugen auf einer durchgehend gleich texturierten Betondecke auf dem Untersuchungsareal duraBASt in einer praktischen Parameterstudie gezielt variiert und die Ergebnisse akustischer Messungen mit den Ergebnissen der theoretischen Parameterstudie verglichen werden. In dem Beitrag wird der aktuelle Wissensstand vorgestellt und der Einfluss von Querscheinfugen auf die schalltechnischen Eigenschaften von Fahrbahnoberflächen anhand von Praxisbeispielen erläutert. Es werden Empfehlungen für eine akustisch optimierte Ausführung von Fugenkonstruktionen ausgesprochen, wobei besonderes Augenmerk auf Parameter gelegt wird, mit denen in der Planung und Ausführung eine Steuerung der akustischen Performance effektiv möglich ist.