Lärmschutzbau im Überblick

Schallschutzwand an Bahntrasse: Im Bereich der Straße sind in der Regel die Nachweise der (schall-)technischen sowie statisch-konstruktiven Eignung der zu verwendenden Baustoffe ausreichend. Im Bereich der Deutschen Bahn gelten erheblich strengere Anforderungen. - Foto: Eurovia Beton

Als Folge der zunehmenden Verdichtung von Siedlungsgebieten liegen immer mehr Wohn- und Arbeitsräume an stark frequentierten Verkehrswegen. Daher gewinnt der Lärmschutz an Straßen und Schienen weiter an Bedeutung. Dieser Beitrag erläutert die Möglichkeiten des aktiven Lärmschutzes und stellt die verschiedenen Materialien für Lärmschutzwände vor.

Die gesundheitsschädigenden Auswirkungen von Lärm auf den Menschen sind wissenschaftlich erwiesen. Hierbei ist zum einen die Lautstärke ein Kriterium und zum anderen die Dauer der Geräuscheinwirkung. Das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) von 1974 behandelt in den Paragrafen 41 bis 43 detailliert den Lärmschutz beim Neubau und bei wesentlichen Änderungen von Straßen und Schienenwegen. Die im BImSchG getroffenen allgemeinen Vorschriften wurden durch die Erlassung weiterer Verordnungen konkretisiert. Die beiden wichtigsten im Zusammenhang mit Verkehrswegen sind die Verkehrslärmschutzverordnung (16. BImSchV) von 1990 und die Verkehrswege-Schallschutzverordnung (24. BImSchV) von 1997.

Grundsätzlich unterschieden wird zwischen passivem und aktivem Lärmschutz – sogenannten Maßnahmen zur Schallimmissionsminderung. Dies gilt gleichermaßen bei der Lärmvorsorge als auch bei der Lärmsanierung. Wird Lärm direkt an der Quelle der Entstehung vermindert, spricht man von der Verminderung der Schallemissionen.

Von Lärmvorsorge spricht man beim Neubau oder der wesentlichen Änderung von öffentlichen Straßen und Schienenwegen. Wann eine Änderung als wesentlich gilt, wird in der 16. BImSchV definiert. Art und Umfang der notwendigen Schallschutzmaßnahmen regelt die Verkehrswege-Schallschutzverordnung (24. BImSchV). Im Gegensatz zur Lärmvorsorge besteht für die Lärmsanierung keinerlei rechtliche Grundlage. Allerdings finanziert der Bund als freiwillige Leistung Lärmschutzmaßnahmen seit 1976 an Fernstraßen des Bundes und seit 1998 an Schienenverkehrswegen. Art und Umfang der Lärmsanierung erfolgen nach einer zuvor festgelegten Dringlichkeit, die sich insbesondere nach der Stärke der Belastung und der Anzahl der Betroffenen richtet.

Im Folgenden wird der Fokus auf die aktiven Lärmschutzmaßnahmen gelegt.

In der Regel sind aktive Maßnahmen die bessere Alternative zu passiven Maßnahmen wie etwa dem Einbau von speziellen Schallschutzfenstern, da diese zusätzlich den Außenbereich schützen und auch bei geöffneten Fenstern einen Schallschutz bieten. Diese aktiven Maßnahmen können beispielsweise Lärmschutzwände, Lärmschutzwälle (inkl. Gabionen) oder auch eine Kombination aus beidem sein. Wachsender Beliebtheit erfreuen sich extensiv begrünbare Lärmschutzwände. Aber auch die Abschirmung durch Gehölz, Einhausungen oder Trogbauwerke wird oftmals verwendet.

Im Bereich der Straße sind in der Regel die Nachweise der (schall-)technischen sowie statisch-konstruktiven Eignung der zu verwendenden Baustoffe ausreichend. Im Bereich der Deutschen Bahn gelten erheblich strengere Anforderungen. So dürfen dort ausschließlich Produkte verbaut werden, die zuvor ein umfangreiches Prüfprozedere durchlaufen haben und eine Zulassung durch das Eisenbahnbundesamt (EBA) besitzen. Derartige Prüfungen sind äußerst zeit- und kostenintensiv.

Absorption mindert den Schall

Ähnlich hohe Anforderungen werden auch an die Lieferanten und Bauunternehmen gestellt, die im Bereich der DB Netz tätig werden wollen. Diese Unternehmen müssen zuvor ihre Eignung in Form einer Präqualifikation nachweisen. Dies führt dazu, dass lediglich wenige, hochspezialisierte Unternehmen im Bereich der Schienenverkehrswege arbeiten dürfen.

Für die Herstellung von Lärmschutzwänden steht eine breite Palette von Baustoffen zur Auswahl. Allerdings ist nicht jeder Baustoff für jede Wand gleichermaßen geeignet. Je nach Anforderung an den Schallschutz und dem Standort der Wand gibt es mehr oder weniger geeignete Baustoffe. Neben optischen Aspekten sind vor allem die unterschiedlichen schalltechnischen Eigenschaften zu berücksichtigen. Aber auch die Material- und Unterhaltungskosten sollten bei der Auswahl Berücksichtigung finden.

Grundsätzlich werden nach den Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Ausführung von Lärmschutzwänden an Straßen (ZTV-LSW) nicht absorbierende (= reflektierende), absorbierende und hochabsorbierende Konstruktionen unterschieden.

Entgegen der weit verbreiteten, laienhaften Meinung ist es nicht so, dass eine absorbierende Lärmschutzwand den Schall gewissermaßen verschluckt. Durch Absorption wird lediglich der auf die Wand treffende Schall gemindert, ehe er teilweise in Form von Schallreflexion zurückgeworfen wird. Der andere Teil geht durch die Wand hindurch. Häufig ist eine hochabsorbierende Wand unnötig und aufgrund der vergleichsweise hohen Herstellungskosten unwirtschaftlich. Welche technische Lösung letztlich zur Ausführung kommt, ist im Einzelfall unter Berücksichtigung der örtlichen Verhältnisse zu prüfen.

Die am häufigsten verwendeten Materialien für Lärmschutzwände sind Beton, Leichtmetall, transparente Materialien, Holz, Gabionenkörbe und begrünbare Systeme. Jedes Material hat seine spezifischen Besonderheiten sowie Vor- und Nachteile.

Beton

Beton ist ein sehr formbarer Baustoff, der hinsichtlich der Gestaltung äußerst vielseitig ist. Beton ist allerdings ein schallharter Baustoff. Das heißt, der Schall wird nicht absorbiert, sondern reflektiert. Um diesem Effekt entgegenzuwirken und somit ein (hoch-)absorbierendes Element zu erhalten, werden Vorsatzschalen mit speziellen Gesteinskörnungen als Zuschlagstoffe frisch in frisch mit der Tragschale verbunden. Durch die massive Bauweise werden die geforderten Schalldämmmaße der Gruppe B3 (>24 dB) nach der DIN EN 1793-1 zumeist deutlich überschritten.

Allerdings ist die Planung und Herstellung dieser massiven Bauteile aufwendiger und somit vergleichsweise teuer. Probleme bringen ebenfalls die große Anfälligkeit gegenüber Frost-Tausalz-Beanspruchungen und Betonstahlkorrosion mit sich. Somit ist die Gefahr einer kürzeren Lebensdauer, beziehungsweise frühzeitig notwendig werdender Sanierungen, höher als bei anderen Baustoffen.

Leichtmetall

Wandelemente aus Leichtmetall können wie die meisten anderen Elemente einseitig oder beidseitig absorbierend hergestellt werden. Die eigentliche Schalldämmwirkung wird durch Mineralfasermatten erzielt, die in den sonst hohlen Leichtmetallkörper eingelegt werden. Im Allgemeinen werden die Elemente aus gestalterischen Gründen mittels Pulvereinbrennlackierung farbbeschichtet. Dies dient zugleich auch als Korrosionsschutz.

Hierdurch ergeben sich in gestalterischer Hinsicht ebenfalls zahllose Möglichkeiten der optischen Vielfalt und Wirkungsweise. Wesentlicher Vorteil dieser Leichtbauweise ist neben der wirtschaftlichen Herstellung der Elemente der kostengünstige und schnelle Ein- und Wiederausbau bei sehr guten schalltechnischen Eigenschaften. Aus diesem Grund ist dieses Material noch immer die erste Wahl bei Lärmschutzmaßnahmen im Bereich der Lärmsanierung bei der Deutschen Bahn.

Transparente Materialien

Sie bestehen entweder aus Kunststoffen (Acryl, Polycarbonat) oder aus Glas. Bei Glas wird zusätzlich unterschieden zwischen Einscheibensicherheitsglas (ESG) und Verbundsicherheitsglas (VSG). Wie bei allen anderen Baustoffen mit glatter Oberfläche ist gerade bei transparenten Elementen der Vandalismus ein kritisches Thema. Denn der Haupteffekt, der bei Auswahl dieses Materials erzielt werden soll – die Durchsichtigkeit und die Vermeidung von Verschattung – wird bei Graffitibeschädigungen massiv gestört.

Transparente Materialien haben von Natur aus keine schallabsorbierenden Eigenschaften. Sie sind grundsätzlich schallreflektierend. Allerdings gibt es seit einiger Zeit Hersteller, die durch spezielle Rahmenkonstruktionen eine Absorption bei transparenten Elementen verwirklichen können. Ganz aktuell und zurzeit bundesweit einmalig ist es einem Hersteller gelungen, ein absorbierendes transparentes Element für die Verwendung im Bereich von Schienenverkehrswegen zu entwickeln und die Zulassung durch das EBA zu erwirken. Transparente Elemente sind in der Herstellung sehr teuer, weshalb sie zumeist als Ergänzung oder zur gestalterischen Auflockerung zum Einsatz kommen.

Holz

Holz ist ein natürlich nachwachsender Rohstoff und daher äußerst umweltfreundlich. Holzelemente müssen jedoch resistent gegen organische Schädlinge sein. Holzarten wie Lärche, Douglasie oder Eiche erfüllen diese Eigenschaften und sind zudem äußerst witterungsunempfindlich. Da eine Farbbeschichtung bei Holz nach ZTV-LSW nicht zulässig ist, greift man bei Hölzern, deren Resistenz geringer ist, üblicherweise auf die Kesseldruckimprägnierung zurück. Zu beachten sind dabei jedoch die späteren sehr hohen Entsorgungskosten, da durch eine derartige Behandlung das Holz zu Sondermüll wird.

Aufgrund ihrer saugenden Eigenschaften und der Tatsache, dass Holzwände meist keine glatte Oberfläche haben, fallen sie dem Vandalismus in Form von Graffiti nur selten zum Opfer. Zumeist werden die äußeren Schalungen mit halbrunden oder Vierkantleisten in vertikaler oder diagonaler Anordnung bestückt, was auch der optischen Auflockerung dient. Holzwände benötigen zudem keinerlei Unterhaltung oder Wartung. Wegen des natürlichen Erscheinungsbildes und der individuellen Gestaltungsmöglichkeiten werden Holzwände oftmals von Anwohnern besser akzeptiert als andere Materialien.

Begrünbare Systeme

Gabionenwände und begrünbare Lärmschutzwände erfreuen sich aufgrund ihrer ökologisch wertvollen und optisch unauffälligen Bauweise zunehmender Beliebtheit insbesondere im innerstädtischen Bereich. Sie bestehen zumeist aus einem Metallgeflecht als tragende Hülle und werden je nachdem mit grobkörnigen Steinen oder Boden befüllt und anschließend teilweise begrünt. Nachteilig ist ihr teilweise großer Bedarf an Aufstellfläche, wodurch sie im Gegenzug jedoch keiner besonderen Gründungen bedürfen. Einige Hersteller bieten bereits Systeme an, die nicht breiter sind als eine konventionelle Lärmschutzwand, dann jedoch mit einer vergleichbaren Gründung, die zumeist als Ramm- oder Bohrpfahlgründung realisiert wird.

Es gibt mittlerweile eine Vielzahl an technisch hochentwickelten Lärmschutzwandsystemen, die für den Einsatz an Verkehrswegen verwendbar sind. Der immer größer werdenden Forderung nach mehr Lärmschutz an Verkehrswegen steht die stetig wachsende Ablehnung gegenüber konventionellen Lärmschutzwänden in der Bevölkerung gegenüber. Umso stärker wird das Augenmerk auf das Thema Gestaltung von Lärmschutzwänden gerichtet.

Mittlerweile gibt es regelrechte Gestaltungswettbewerbe, bei denen sich die Architekten gegenseitig mit Entwürfen neuer Lärmschutzwände überbieten. Im Bereich der Straße ist das trotz der damit einhergehenden Mehrkosten recht problemlos möglich, da hier, wie eingangs erwähnt, die Einsatzmöglichkeit von gestalterisch aufwendigeren Bauteilen im Vergleich zu Eisenbahnstrecken erheblich einfacher ist.

Galt bislang das Gebot des günstigsten Preises, ist nach der jüngsten Novellierung der Förderrichtlinie, die zum 1. Januar 2019 in Kraft getreten ist, auch die Deutsche Bahn im Bereich der Lärmsanierung in der Lage, ein größeres Augenmerk auf das Thema Gestaltung zu legen. Damit kann sie künftig mehr Rücksicht auf die Interessen der Tourismus- und Gesundheitswirtschaft nehmen.

Blick in die Zukunft

Die Lärmschutzwand der Zukunft wird nicht mehr nur eine Funktion erfüllen – nämlich die Anwohner vor Lärm zu schützen. Sie wird vielmehr eine Kombination aus verschiedenen Funktionen in Verbindung mit neuen Technologien übernehmen. Schon heute ist es möglich, die Wände mit Solartechnik durch Aufsatzelemente auszurüsten. Diese Technologie wird in Zukunft noch viel stärker zum Einsatz kommen. Es werden stromerzeugende, transparente Elemente verbaut werden, die zudem schallabsorbierend sind. Mit diesem selbsterzeugten Strom werden mithilfe der LED-Technik ganze Straßenzüge, Gebäude oder Verkehrsschilder beleuchtet.

Derzeit forscht man an Systemen, die in der Lage sind, neben der klassischen Lärmschutzfunktion auch die Absorption von Feinstaub zu übernehmen. Ein entsprechendes Pilotprojekt ist bereits in Vorbereitung. Der Begriff Smart City ist in aller Munde. So werden auch die Lärmschutzwände der Zukunft smart werden und zu einer erheblichen Verbesserung der Lebensqualität in unseren hochbelasteten Städten beitragen.

Olaf Issinger

Der Autor
Olaf Issinger ist Zweigstellenleiter des Unternehmens Eurovia Beton NL Teco Schallschutz / ZS Wiesbaden in Wiesbaden