Lärmsimulation für leisere Strassen entwickelt
Anwohner an vielbefahrenen Strassen kennen das Problem: Autolärm stört und kann sogar auf die Gesundheit schlagen. Damit man schon beim Strassenbau Gegenmassnahmen ergreifen kann, haben Forschende der Empa Lärmsimulationen entwickelt.
Das Geräusch eines vorbeifahrenden Fahrzeugs kennt jeder. Es virtuell nachzustellen, ist allerdings eine schwierige Aufgabe. Forschende der Materialprüfanstalt Empa haben nun die Geräusche mehrerer Fahrzeugtypen analysiert und damit Strassenlärm simuliert. Solche Simulationen sollen bei der Planung künftiger Strassenbauprojekte helfen, wie die Empa mitteilt.
Die Forschungsgruppe um Reto Pieren setzte für ihre Simulationen die sogenannte "Auralisierung" ein, also das Hörbarmachen zukünftiger Schallereignisse. Innenarchitekten nutzen diese Methode, um die Akustik von Räumen zu prüfen und zu optimieren. Bevor Pierens Team seine Simulation entwickelte, gab es kein solch detailliertes Auralisierungsmodell für Strassenlärm, schreibt die Empa.
Die vielen Facetten des Autolärms
Zunächst mussten die Wissenschaftler den Einfluss verschiedener Lärmquellen eines vorbeifahrenden Fahrzeugs bestimmen. Darunter fallen zum Beispiel die Geräusche des Motors beim Beschleunigen, bei verschiedenen Geschwindigkeiten, Wagentypen, Fahrstilen sowie die Geräusche des Abrollens verschiedener Reifentypen auf verschiedenen Strassenbelägen. Daher nahmen die Forschenden die Geräusche diverser Wagentypen bei verschiedenen Geschwindigkeiten und mit unterschiedlichen Mikrofonpositionen auf. Zudem wechselten sie den Reifentyp, variierten die Motorlast und die Drehzahl. Aus den Aufnahmen extrahierten sie anschliessend die Geräuschmerkmale und konnten so mehrere Tausend Parameter in ihre Simulation einfliessen lassen. Weiterhin bauten sie Faktoren wie Doppler-Effekt, Schallabsorption oder Distanz zur Schallquelle in das Computermodell ein. Die Parameter lassen sich beliebig kombinieren und anpassen, und die Simulation erzeugt entsprechende Geräusche.
Lärm beeinträchtigt mitunter die Gesundheit
Da das Lärmempfinden von Person zu Person sehr unterschiedlich sein kann, sollen demnächst Testpersonen die künstlich erzeugte Geräuschkulisse danach beurteilen, wie lästig sie diese empfinden. Über mehrere Personen gemittelt ergebe sich so ein objektiverer Eindruck, so die Mitteilung.
Strassenlärm ist indes nicht nur lästig. Je nach Tageszeit, Alter und Gesundheitszustand der jeweiligen Person kann Lärm zu Schlafstörungen bis hin zu einem erhöhten Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen führen.
Mithilfe des Auralisierungsmodells liessen sich bereits in der Planungsphase von Strassenbauprojekten Massnahmen zur Lärmreduktion berücksichtigen, schreibt die Empa. Standardmassnahmen können zwar bereits berechnet werden; die Simulationen helfen jedoch, auch neue Idee zu prüfen. Das Computermodell entstand im Rahmen des vom Schweizer Nationalfonds geförderten Projekts "Taura". (sda)
