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Die
Erfindung betrifft eine Lärmschutzwand zur
Abschirmung von Verkehrswegen und sonstigen Lärmquellen mit einer Anzahl
plattenförmiger
Wandelemente, die über
und/oder nebeneinander angeordnet sind. Derartige Lärmschutzwände sind
aus der
EP 1 455 018
A1 bekannt.
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Gesteigertes
Umweltbewusstsein und das Wissen um gesundheitsschädigende
Auswirkungen durch hohes Lärmaufkommen
verlangen heute nach wirksamen Gegenmaßnahmen. Insbesondere entlang
von Verkehrstrassen, wie Bahnlinien und Strassen besteht ein steigendes
Bedürfnis
Lärm mit
technischen Maßnahmen
von angrenzende Besiedelungen, Wohnbebauungen etc. fern zu halten.
Weitere Lärmquellen
können
Schieß-,
Freizeit- und Industrielärm
sein.
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Maßgeblich
für die
Notwendigkeit bautechnischer Maßnahmen
sind die entsprechenden gesetzlichen Vorschriften. Die Berechnung
der Emissionspegel und der Immissionspegel erfolgt auf der Grundlage
der Richtlinien für
den Lärmschutz
an Straßen (RLS). Übersteigt
der von einer Straße
ausgehende, an Gebäuden
errechnete Immissionspegel festgesetzte Grenzwerte, sind geeignete
Maßnahmen
zur Verminderung des Immissionspegels zu treffen und die betroffenen
Gebäude
zu schützen.
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In
der Regel wird es sich bei den bautechnischen Maßnahmen um Lärmschutzwälle oder
-wände
handeln. Lärmschutzwände werden
dort erstellt, wo aus Platzgründen
kein Wall gebaut werden kann, z. B. auf Brücken. Dabei werden meist Beton-
oder Kunststofffertigteile verwendet. Besonderes Gewicht ist bei
Lärmschutzwänden auf
eine optisch befriedigende Gestaltung und auf die Einpassung in
das Landschaftsbild zu legen.
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Bei
der aus der
EP 1 455
018 A1 bekannten Lärmschutzwand
werden kassettenartige Wandteile aus Aluminium kasteförmig zu
einer Wand zusammengefügt.
Diese werden an voneinander beabstandeten Pfosten angebracht, wobei
die Wandelemente in den Nuten H-förmiger Stahlprofile eingesetzt
werden. Derartige aus Aluminium gefertigte Wandelemente sind meist
sehr aufwändig
um eine ausreichende Schallschutzwirkung zu erzielen. Zudem sind Vorkehrungen
zu treffen, um die Wände
vor erosiven Einwirkungen der Umwelt zu schützen.
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Vor
diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Lärmschutzwand anzugeben,
bei eine hohe Lärmschutzwirkung
erzielt wird und die Wandelemente einfach und kostengünstig herstellbar
sind.
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Erfindungsgemäß wird die
gestellte Aufgabe hinsichtlich der Lärmschutzwand durch die Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung zur Lärmschutzwand
ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 14.
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Durch
die erfindungsgemäße Gestaltung
der Wandelemente einer Lärmschutzwand
aus einer Verbindung aus verdichteten mineralischen Zuschlagstoffen
oder Zuschlagstoffen aus Glas und organischem Klebstoff bestehen
wird aufgrund der hohen Porosität
der Wandelemente und der dennoch hohen Dichte des Baustoffes hohe
Schalldämmwerte
erzielt. Da Grundsätzlich
Schalldämmwerte
von der Dichte eines Dämmwerkstoffes
abhängen,
ist das hohe spezifische Gewicht mineralischer Zuschlagstoffe bzw.
von Glas von grundsätzlich
hoher Wirkung. Andererseits sind die Zuschlagstoffe auch deutlich
preiswerter als Metalle oder bearbeitetes Holz. Dies ist insbesondere
bei der Verwendung von Quarzit, Granit, Basalt und Quarz als Zuschlagstoffe der
Fall.
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Ebenfalls
hat die Korngröße der Zuschlagstoffe
einen wesentlichen Einfluss auf die Dämmwirkung, wobei einerseits
die Dichte des Baustoffes, wie vorstehend erwähnt, hoch sein soll und andererseits die
Porosität
eine dämpfende
Wirkung auf den Schall hat. Bevorzugt sind Zuschlagstoffe, deren
Durchschnittsgröße des Korns
zwischen 1 und 7 mm liegt. Hinsichtlich des Einflusses der Porosität ergeben sich
besonders günstige
Werte bei einem Hohlraumanteil von bis zu 45 %.
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Bewährte Durchschnittskorngrößen dk der Zuschlagstoffe liegen in einem Bereich
zwischen bis 3 mm, 2 bis 3 mm, 2 bis 4 mm, 2 bis 5 mm oder 3 bis 7
mm. Generell wird die Korngrößenverteilung
nach DIN 66145 definiert. Der Parameter n beträgt mindestens 9 und wird unter
Vernachlässigung
von je 1 % Überkorn
und Unterkorn ermittelt.
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Doch
auch bezüglich
der mechanischen Eigenschaften zeigt sich das Wandelement belastbar auch
gegenüber
Windlasten, Transport und Fremdkörpereinwirkung.
Bei einer Elementdicke dE des Wandelements
20 bis 100 mm ist einerseits eine gute Dämpfungswirkung erzielbar und
andererseits eine ausreichende mechanische Belastbarkeit gegeben. Das
rechteckige Format der Wandelemente ermöglicht eine universelle Verwendung
für Lärmschutzwände unterschiedlichster
Größe.
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Bei
der Verwendung von Glasperlen oder Glasbruch oder einer Mischung
hieraus lassen sich insbesondere in der Verbindung mit eingefärbtem Kunststoff
optisch effektvolle Gestaltungen erzielen. Gerade eine optisch ansprechende
Gestaltung von erhöht
die Akzeptanz von Lärmschutzwänden Wohn- und
Stadtgebieten. Durch die Verwendung von coloriertem Quarzsand oder
Natursteinen als Zuschlagstoff kann unter über 200 Farbvariationen gewählt werden,
so dass der farblichen Gestaltung der Lärmschutzwand praktisch keine
Grenzen gesetzt sind. Gerade Architekten wissen diese farblichen
Effekte wirkungsvoll einzusetzen.
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Beim
Klebstoff handelt es sich vorzugsweise um einen Zweikomponenten-Polyurethan-Klebstoff. Ebenso
verwendbar ist ein Heißschmelzklebstoff,
ein Zwei komponenten-Epoxydharz- oder ein Einkomponenten-Polyurethan-Klebstoff.
Geeignete Klebstoffe werden beispielsweise von der Fa. TerraElast
AG angeboten.
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Ein
wesentlicher Vorteil bei der Verwendung von Zweikomponenten-Epoxydharz-Klebstoff wird in seiner
Umweltverträglichkeit
gesehen. Der Baustoff der Wandelemente hat beispielsweise keinerlei
toxische Wirkung auf Schimmelpilze und gilt als microbiell schwer
abbaubar. Trotzdem können
aus dem Wandelement eluierbare Substanzen gut abgebaut werden, wie
Materialversuche gezeigt haben. Wie Waschversuche beweisen, gibt
es keine chemische Wechselwirkung zwischen Oberflächenwasser
und dem Baustoff, so dass Regenwasser, welches durch die Wandelemente
sickert, unbehandelt in die Kanalisation eingeleitet werden kann
bzw. unbedenklich in das Grundwasser abfließen kann. Schließlich können Wandelemente
nach ihrer Nutzungsphase in einer Erd- oder Schotterwaschanlage
ohne negative Umweltauswirkungen entsorgt werden. Alternativ ist nach
einer Zerkleinerung auch eine Wiederverwendung als Granulat möglich.
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Zweckmäßig ist
ein Aufbau der Lärmschutzwand
indem die Wandelemente zwischen voneinander beabstandete Pfosten
angebracht werden, dabei können
mehrere Wandelemente übereinander
angeordnet werden. Eine Verklebung der Wandelemente miteinander
vermeidet Spalte, durch welche die Schalldämmung gestört werden könnte.
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Eine
besonders effektive Verbesserung der Schaldämpfung ergibt sich durch eine
Bauweise der Lärmschutzwand
wonach die Lärmschutzwand
zur Ausbildung von Zwischenräumen
zweiwandig ausgeführt
ist, wobei zumindest eine Wandung mit den Wandelementen ausgeführt ist.
Vorzugsweise ist sowohl die vordere als auch die hintere Wandung
mit den Wandelementen aus der Verbindung ausgeführt. Zweckmäßig sind die Zwischenräume mit
schalldämmenden
Füllmaterial
wie beispielsweise Hochofenschlacke oder Reifengranulat verfüllt sind.
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Die
Herstellung der erfindungsgemäßen Lärmschutzwand
erfolgt nach den folgenden Verfahrensschritten:
- – Vermischen
der Zuschlagstoffe mit einem Heißschmelzkleber,
- – Einfüllen der
Mischung in eine die Lärmschutzwand
oder eine Wandung der Lärmschutzwand formende
Schalung,
- – Erhitzen
der Mischung,
- – Abkühlen und
Erhärten
der Mischung und
- – Ausschalen
der Lärmschutzwand.
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Um
die Fertigungszeit einer Lärmschutzwand
zu reduzieren ist es vorteilhaft, dass das Vermischen an einem von
der Baustelle entfernten Ort erfolgt und dass anschließend die
Mischung in einem Behälter,
z.B. Container oder per Silofahrzeug zur Baustelle transportiert
und dort verarbeitet wird.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
erläutert.
Es zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer längs
einer Straße
angebrachten Lärmschutzwand,
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2 einen
Horizontalschnitt durch eine Lärmschutzwand
in zweischaliger Bauweise,
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3 einen
Horizontalschnitt durch eine Lärmschutzwand
mit mehreren nebeneinander angeordneten Wandelementen und
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4 einen
Horizontalschnitt durch eine Lärmschutzwand
in einschaliger Bauweise.
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1 zeigt
anschaulich die Anordnung einer Lärmschutzwand 1 längs einer
Straße
und der notwendigen Überhöhung, die
sich auf der Grundlage der Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen (RLS) ergibt.
Die Lärmschutzwand
ist über
ein Fundament mit dem Baugrund verbunden.
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In 2 ist
eine Lärmschutzwand 1 in
zweischaliger Bauweise gezeigt. Zwischen zwei voneinander beabstandeten
Pfosten 2 aus einem U-förmigen
Stahlträger
bildet jeweils ein Wandelement 3 die vordere und die hintere
Wandung der Lärmschutzwand 1.
Die Pfosten 2 sind jeweils über ein nicht weiter dargestelltes
Fundament im Baugrund verankert. Die beiden Wandelemente 3 sind
parallel vonein ander beabstandet und bilden dadurch einen Zwischenraum 4,
der mit einem schalldämmenden,
schüttfähigen Material
verfüllt
ist.
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Die
Wandelemente 3 sind jeweils auf der Innenseite des Steges 5 des
Pfostens 2 angebracht. In der von dem Pfosten 2 gebildeten,
zu den Wandelementen 3 gerichteten Nut 6 werden
die Wandelemente 3 gehalten, die somit dem Druck der Füllung standhalten.
In der Nut 6 sind mehrere, jeweils 6 cm starke Wandelemente 3 übereinander
eingesetzt und an den Stirnseiten miteinander verklebt.
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In
der in 3 gezeigten Ausführungsform der Lärmschutzwand 1 sind
mehrere kassettenförmige
Lärmschutzelemente 7 nebeneinander
zur Bildung einer lang gestreckten Lärmschutzwand 1 angeordnet.
Die Lärmschutzelemente 7 sind
wie in der in 2 gezeigten Ausführungsform
zweischalig mit übereinander
angeordneten Wandelementen 3 ausgeführt. Am seitlichen Ende einer
Lärmschutzwand ist
jeweils ein Abschlusspfosten 2' positioniert, der die Wandelemente 3 hält.
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In
Abschnitten, in welchen zwei benachbarte Lärmschutzelemente 7 zusammentreffen
ist jeweils ein Mittelpfosten 2'' vorgesehen.
Dieser wird von einem H-förmigen Stahlträger gebildet.
Die Festlegung der Wandelemente 3 erfolgt wie zu 2 geschildert.
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Beim
Baustoff der Wandelemente 3 handelt es sich um eine Verbindung
aus Zuschlagstoffen mit einem Heißschmelzkleber. Als Zuschlagstoffen kommt
eine Auswahl aus Quarzit, Granit, Basalt und Quarz in Frage, bei
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
kommt eingefärbter
Granit zur Anwendung. Die Durchschnittsgröße des Granitkorns liegt im
Bereich zwischen 2 und 5mm. Die Korngrößenverteilung definiert sich
nach DIN 66145, bei einem Parameter von mindestens 9 und unter Vernachlässigung
von je 1 % Über-
und Unterkorn.
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Eine
Lärmschutzwand 1 in
preiswerter einschaliger Bauweise zeigt die Ausführungsform nach 4.
Zwischen zwei voneinander beabstandeten Pfosten 2 aus einem
U-förmigen
Stahlträger
sind mehrere Wandelemente 3 in einer Stärke von ca. 10 cm sind übereinander
angeordnet. Die Wandelemente 3 sind jeweils in der Nut 6 des
Pfostens 2 zwischen den beiden Stegen 5 des Pfostens 2 angebracht.
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Nachfolgend
werden weitere Ausführungsformen
beschrieben.
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Die
Lärmschutzwand
besteht aus einem U- Profil Träger
verschiedene Breiten und Höhen.
Die Füllung
besteht aus vorgefertigten TerraElast Platten mit Körnungen
1-3 bis 11/16 mm, je nach Bedarf der gewünschten Schallschluckwerte
wird diese in einer Dicke von min. 2 cm max. 10 cm an den Trägerprofile innenseitig
links und rechts befestigt. Die Größe der Elemente ist je nach
Anforderungsprofil und unter Berücksichtigung
des Winddrucks mit oder ohne Armierung in verschiedenen Größen herstellbar.
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Der
entstehende Hohlraum zwischen den Elementen, kann je nach den gewünschten
Schallschluckwerten mit verschiedenen Materialen vor Ort befällt werden.
Vorzugsweise werden zerkleinerte Altgummireifen oder Hochofenschlacke
verklebt oder unverklebt eingefüllt.
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Als
Klebstoffe kommen für
diese Erfindung 2 K EP, 2 K PU, 1 K PU sowie Heißschmelzkleber in Betracht.
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Mit
dieser Lärmschutzwand,
sind nicht nur die hervorragenden Schallschluckwerte, sondern auch
die Schnelligkeit der Errichtung der Wand, sowie die Endlose farbliche
Gestaltung der Wände
hervorzuheben. Die Herstellungskosten der Lärmschutzwand liegt bei rund
der Hälfte
wie herkömmliche
Betonwände.
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Um
noch schneller die Schallschutzwände zu
errichten, können
die Elemente mit einem zuvor beschichten Zuschlagstoff jeglicher
Art und Größe z.B.
Granit, Basalt, Glas, Quarzit oder Lioporkörnungen bekannt aus der Patentanmeldung
EP 0798273 von Koch Marmorit
direkt auf der Baustelle gefertigt werden.
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Die
mit Heißschmelzkleber
beschichtete Körnungen,
werden in z.B. Containern oder Silofahrzeugen auf die Baustelle
befördert.
Hier werden sie dann in eine zu vor anbrachte Schalung eingefüllt, und
anschließend
aufgeheizt. Nach Erkaltung der Elemente, werden diese ausgeschalt
und die Lärmschutzwand
ist gebrauchsfertig. Die Zeit und Kostenersparnis ist enorm.
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Die
Lärmschutzwand
wird aus EP oder PU – Systemen
hergestellt. Hier sollte wegen den Schallschutzwerten, (die um das
bis zu 10 fache höher
liegen als herkömmliche
Systeme), mit vorzugsweise 1–3mm
bis 3–7
mm, und dann noch grober 7–9
mm 8–11
mm 11/16 mm – 16/22mm
liegen. Mit diesen Körnungen
wird die Vorsatzschalung vorgefertigt, vor Ort, an der Baustelle
eingesetzt und befestigt. Man kann das Element auch komplett in
der Wandstärke der
Trägerkonstruktion
wie bei den Vorsatzschalungen einsetzen. Verwendet werden wieder
Granite ect. hinzu kommt noch Glasbruch in verschiedenen Sieblinien
die auch in verschieden Farben geliefert werden können. Hier
wird bei der Fertigung das Bindemittel mit Pigmenten eingefärbt, auch
Phosphorfarben die einen Leuchteffekt haben sind möglich.
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Die
vorgefertigten Elemente werden als Schalung in die Ständer eingesetzt.
Je nach Anforderung (Winddruck und Schallschutzwerte), sind die Elemente
bis zu 6 cm dick und werden an den Innenkanten der Träger befestigt.
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Die
entstandenen Hohlräume
werden mit Füllmaterial
hier wegen der Schallschluckwerte vorzugsweise aus z.B. Hochofenschlacke
kostengünstig hergestellt
werden. Der Vorteil hier liegt in der schnellen Verfüllung der
Vorsatzschalungselemente.
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Die
Herstellung der Vorsatzschalung erfolgt mit Körnern, die zuvor mit Heißschmelzkleber
beschichtet werden. Hier wird außen eine Vorsatzschalung vor
Ort angebracht, und anschließend
komplett verfüllt.
Durch kurzzeitiges Erhitzen der Vorsatzschalung, werden dann die
Beschichtung an den Kontaktpunkten verklebt und gibt eine hoch schallabsorbierende
Wand. Mit diesem Verfahren ist eine kostengünstige und schnell herstellbare
Lärmschutzwand möglich.
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- 1
- Lärmschutzwand
- 2
- Pfosten
- 2'
- Abschlusspfosten
- 2''
- Mittelpfosten
- 3
- Wandelement
- 4
- Zwischenraum
- 5
- Steg
- 6
- Nut
- 7
- Lärmschutzelement