Lärmschutzkassette

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Lärmschutzkassette (02) zur Bildung einer Lärmschutzwand (01), mit einem offenen oder geschlossenen Kastenprofil (04), dessen Enden in der Lärmschutzwand (01) befestigbar sind, wobei im Inneren des Kastenprofils (04) zumindest ein Dämmkörper angeordnet ist. Das Kastenprofil (04) ist dabei zumindest teilweise mit einer härtbaren Gießmasse (05) aus einem schallabsorbierenden und/oder schalldämmenden Füllmaterial verfüllt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Lärmschutzkassette zur Bildung einer Lärmschutzwand nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Gattungsgemäße Lärmschutzkassetten, die beispielsweise durch die DE 91 05 831 U1 und die DE 103 10 202 A1 beschrieben werden, dienen zum Aufschub von Lärmschutzwänden, um insbesondere eine Abschirmung des Lärms an Verkehrswegen, beispielsweise Autobahnen oder Bahnstrecken, zu gewährleisten. Das heißt mit anderen Worten, dass solche Lärmschutzwände entlang von Bahnstrecken und Autobahnen installiert werden, um durch Schalldämmung und Schallabsorption zu verhindern, dass in umliegenden Gebieten durch den Lärm die Lebensqualität sinkt. Neben den akustischen Eigenschaften sind auch die bautechnischen Anforderungen, vor allem hinsichtlich der einfachen Montage und Standsicherheit gegenüber Windlasten sowie Lasten aus Druck- und Sogwirkung vorbeifahrender Züge, zu berücksichtigen. In herkömmlicher Bauweise bestehen die Wandelemente aus zwischen Pfosten übereinander gehaltenen, waagrecht-langgestreckten Lärmschutzkassetten, die beispielsweise aus Walzprofilen, vorzugsweise aus Aluminiumblech in Leichtbauweise, gefertigt sind. Der Begriff Lärmschutzkassette soll dabei ganz allgemein im Sinn von geschlossenen oder an einer oder mehreren Seiten offenen Lärmschutzelementen verstanden werden. Gefertigt werden können diese Lärmschutzkassetten aus Walzprofilen, Strangpressprofilen, gekanteten oder ungekanteten Front- oder Rückseitenteilen, vorzugsweise aus Aluminium, GFK oder Holz, in Leichtbauweise.

[0003] Die bekannten Lärmschutzkassetten weisen im Inneren des Kastenprofils, das die mechanische Stabilität der Lärmschutzkassette ergibt, einen Dämmkörper auf, der für die Schallabsorption sorgen soll. Als Dämmkörper wird dabei üblicherweise Mineralwolle verwendet, die sehr leicht ist, aber zur mechanischen Stabilität der Lärmschutzkassette nicht beiträgt.

[0004] Nachteilig an den bekannten Lärmschutzkassetten ist es, dass diese gegenüber Korrosion sehr empfindlich sind. Außerdem unterliegen die bekannten Lärmschutzkassetten einem relativ hohen Verschleiß, insbesondere wenn das Kastenprofil der Lärmschutzkassette aus mehreren miteinander verbundenen Profilelementen zusammengesetzt ist. Sind beispielsweise zur Bildung des Kastenprofils mehrere Profilelemente miteinander vernietet, können die Nietverbindungen durch die starken Druck- und Sogwirkungen entlang von Bahnstrecken nach relativ kurzer Dauer aufreißen und die Lärmschutzkassetten dadurch zerstört werden. Insgesamt sind die mechanischen Eigenschaften der bekannten Lärmschutzkassetten nur sehr begrenzt. Weiterhin hat Mineralwolle den Nachteil, dass diese im Laufe der Jahre durch mechanische Einflüsse oder Witterungseinflüsse zerstört wird. Dadurch werden die Schallabsorptionseigenschaften der Lärmschutzkassetten erheblich verschlechtert bzw. verlieren diese Eigenschaft völlig.

[0005] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Lärmschutzkassette mit verbesserten mechanischen und lärmschutztechnischen Eigenschaften vorzuschlagen.

[0006] Die erfindungsgemäße Lärmschutzkassette beruht auf dem Grundgedanken, dass das Kastenprofil der Lärmschutzkassette, das der Lärmschutzkassette ihre äußere Gestalt gibt, nicht mit den bekannten, sehr leichten Dämmkörpern gefüllt ist, sondern zur Verfüllung des Kastenprofils eine härtbare Gießmasse aus einem schallabsorbierenden Füllmaterial verwendet wird. Aufgrund des fließfähigen bzw. schaumförmigen Aggregatszustandes der Gießmasse vor dem Aushärten kann insbesondere ein vollständiges Ausfüllen des Kastenprofils sehr einfach erreicht werden. Außerdem reichen zur Befüllung des Kastenprofils mit dem Füllmaterial sehr kleine Öffnungen, da die Gießmasse vor dem Aushärten fließfähig ist. Somit lässt sich auch eine sehr rationelle und preisgünstige Fertigung der erfindungsgemäßen Lärmschutzkassetten realisieren. Das Kastenprofil, das wahlweise vollständig oder auch nur teilweise mit der Gießmasse befüllt wird, dient bei der erfindungsgemäßen Lärmschutzkassette im Prinzip als verlorene Form, in der die noch ungehärtete Gießmasse zunächst aufgenommen wird und anschließend mit der entsprechenden Gestalt aushärtet.

[0007] Welche Art von Gießmasse zur Befüllung des Kastenprofils verwendet wird, ist grundsätzlich beliebig und auf das jeweilige Anforderungsprofil der Lärmschutzkassette abzustimmen. Um insbesondere relativ leichte Lärmschutzkassetten herstellen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn als härtbare Gießmasse eine Polymermasse, insbesondere ein Polymerschaum, oder eine polymergebundene Gießmasse verwendet wird. Der geschäumte Polymerschaum soll als Gießmasse im Sinne der Erfindung angesehen werden, weil auch ein solcher Polymerschaum vor dem Aushärten grundsätzlich fließfähig ist, ohne dass es sich um eine Flüssigkeit im engeren Sinne handelt.

[0008] Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als härtbare Gießmasse eine Betonmasse verwendet. Insbesondere Leichtbeton oder Einkornbeton ist hervorragend geeignet, um Lärmschutzkassetten mit hervorragenden mechanischen und sehr guten Schallschutzeigenschaften herzustellen. Insbesondere Leichtbeton oder Einkornbeton in modifizierter Zusammensetzung (Stahlfaser, Glasfaser oder natürliche Fasern - Hanf - Bambus etc.) kann als Gießmasse bevorzugt eingesetzt werden.

[0009] Eine weitere Steigerung der Lärmschutzwirkung wird erreicht, wenn die härtbare Gießmasse Zuschlagsstoffe mit Schallschutzeigenschaften enthält. Dabei kann es sich insbesondere um lignocellulosische Zuschlagsstoffe handeln. Insbesondere hat sich die Verwendung von Holzspanbeton, das heißt Beton, der insbesondere mineralisierte Holzspäne enthält, als sehr geeignet erwiesen, um die Steigerung der Schallschutzwirkung zu erreichen. Untersuchungen der Schallschutzwirkung von Lärmschutzkassetten haben gezeigt, dass bereits relativ kleine Lücken zwischen dem schallabsorbierenden Füllmaterial und dem Kastenprofil dazu führen, dass ein sehr großer Anteil des Schalls durch die luftgefüllten Lücken hindurch tritt und die Schallschutzwirkung entsprechend mindert. Um eine möglichst große Schallschutzwirkung mit der erfindungsgemäßen Lärmschutzkassette zu erreichen, ist es deshalb besonders vorteilhaft, dass die härtbare Gießmasse nach dem Aushärten eine durchgehende Schallschutzschicht bildet, die schallundurchlässig mit dem Kastenprofil verbunden ist. Bei Verwendung einer Lärmschutzkassette mit geschlossener Rückseite kann eine schalldämmende Schicht auf einer Seite der absorbierenden Schicht aufgebracht werden.

[0010] Eine solche durchgehende Schallschutzschicht kann insbesondere dadurch realisiert werden, dass sich die Gießmasse über den vollen Querschnitt des Kastenprofils von der Oberseite des Kastenprofils zu der Unterseite des Kastenprofils und/oder von der linken Seite des Kastenprofils bis zur rechten Seite des Kastenprofils erstreckt. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Kastenprofil im Wesentlichen vollständig mit dem schallabsorbierenden Füllmaterial befüllt ist, so dass die von der gehärteten Gießmasse gebildete Schallschutzschicht das zunächst hohle Kastenprofil mit seinem offenen oder geschlossenen Querschnitt vollständig ausfüllt.

[0011] Im Hinblick auf die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Lärmschutzkassette ist es besonders vorteilhaft, wenn die Lärmschutzkassette in der Art eines Verbundbauteils ausgebildet ist, das heißt die Lärmschutzkassette aus einem Verbund des Kastenprofils mit der gehärteten Gießmasse besteht. Die mechanische Stabilität der Lärmschutzkassette eines solchen Verbundbauteils wird dann nicht mehr nur noch vom Kastenprofil bestimmt, sondern ergibt sich aus dem Verbund des Kastenprofils mit der darin gehärteten Gießmasse. Man kann die Lärmschutzkassette auch ohne Rückwand und/oder ohne Vorderwand ausführen. In diesem Fall muss gewährleistet werden, dass eine von der Gießmasse gebildete, durchgehende schalldämmende Schicht vorhanden ist. Die härtbare Gießmasse kann derart stabil ausgebildet werden, dass man z.B. mit einem Strangpressprofil als oberem und unterem Abschluss auskommt. Dann werden die Verbundeigenschaften voll ausgenutzt. Dies kann man auch derart ausbilden, dass man nur Flachprofile als Verbinder- oder Aussteifungsstege anbringt.

[0012] Um eine möglichst schallundurchlässige Montage der Lärmschutzkassetten in der Lärmschutzwand zu ermöglichen, sollte das Kastenprofil zumindest an einer Außenfläche eine definierte Anschlussbildung einer Stoßfuge aufweisen. In dieser Stoßfuge können dann zwei benachbart angeordnete Kastenprofile mittelbar oder unmittelbar aneinander zur Anlage gebracht werden, wobei der Durchtritt von Schallwellen durch die Stoßfuge weitgehend ausgeschlossen ist. Dies kann insbesondere auch durch Anordnung von Dichtelementen in der Stoßfuge erreicht werden.

[0013] Weitgehend schallundurchlässige Stoßfugen können insbesondere dadurch realisiert werden, dass der Anschluss zwischen den Kastenprofilen durch einen Rücksprung oder Vorsprung gegenüber der Außenseite des Kastenprofils gebildet wird. Insbesondere sind so genannte Nut- und Federverbindungen sehr gut geeignet, entsprechende Stoßfugen in einfacher Weise zu realisieren.

[0014] Zur Erhöhung der Schallschutzwirkung an zumindest einer Außenfläche des Kastenprofils kann eine schallabsorbierende und/oder schalldämmende Oberflächenstruktur vorgesehen sein. Dazu kann die Außenfläche des Kastenprofils beispielsweise eine Lochstruktur aufweisen.

[0015] Für die Herstellung der Kastenprofile zur Verwendung bei der Fertigung der erfindungsgemäßen Lärmschutzkassetten gibt es unterschiedlichste Möglichkeiten. Besonders einfach und kostengünstig können die Kastenprofile gefertigt werden, wenn diese aus mehreren Profilelementen, beispielsweise gewalzten Blechabschnitten, zusammengesetzt sind.

[0016] Das Kastenprofil der Lärmschutzkassette selbst kann aus Metall, insbesondere aus Aluminiumblech oder Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Polymer (GFK), oder Holz hergestellt sein.

[0017] Alternativ dazu kann das Kastenprofil auch aus hochfestem Beton hergestellt sein. Bei Verwendung geeigneter Betonsorten lassen sich dabei Wandstärken des Kastenprofils aus Beton im Bereich von 10 mm bis 25 mm erreichen. Der Beton kann dabei zur Herstellung des Kastenprofils kostengünstig extrudiert werden. Der Beton hat dabei den Vorteil, dass auch das Kastenprofil sehr gute Schallschutzeigenschaften aufweist und Flattereffekte, wie sie bei Blechprofilen auftreten können, entfallen.

[0018] Zur Steigerung der Festigkeit des Betons zur Herstellung des Kastenprofils kann der Beton zusätzlich mit Verstärkungsfasern, beispielsweise Metallfasern, verstärkt werden.

[0019] Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutert.

[0020] Es zeigen:

Fig. 1

eine Lärmschutzwand mit mehreren Lärmschutzkassetten in perspektivischer Ansicht von vorne;

Fig. 2

eine Lärmschutzkassette der Lärmschutzwand gemäß Fig. 1 im Querschnitt entlang der Schnittlinie I-I.

[0021] Fig. 1 zeigt eine Lärmschutzwand 01, bestehend aus mehreren übereinander angeordneten Lärmschutzkassetten 02, die zwischen zwei seitlichen Befestigungspfosten 03 befestigt sind.

[0022] Fig. 2 zeigt eine Lärmschutzkassette 02 im Querschnitt entlang der Schnittlinie I-I. Die äußere Hülle und damit die geometrische Gestalt der Lärmschutzkassette 02 wird von einem Kastenprofil 04 gebildet, das aus mehreren Aluminiumblechprofilabschnitten hergestellt ist. Das Innere des Kastenprofils 04 ist vollständig mit einer gehärteten Gießmasse 04 ausgefüllt. Die härtbare Gießmasse 05 besteht dabei aus Holzspanbeton, das heißt aus einer Betonmasse 06, der mineralisierte Holzspäne 07 als lignocellulosischer Zuschlagsstoff zugegeben sind. Nach dem Aushärten der Gießmasse 05 bildet das Kastenprofil 04 mit der gehärteten Gießmasse 05 ein Verbundbauteil, dessen mechanische Eigenschaften sich aus der synergetischen Verbindung aus Kastenprofil und Gießmasse ergeben.

[0023] An der Oberseite der Kastenprofile 04 ist jeweils eine Außenfläche 08 als Nut ausgebildet, an der die gegenüberliegende Außenfläche 09 mit einer daran angeformten Feder eingesteckt werden kann, um auf diese Weise eine im Wesentlichen schallundurchlässige Stoßfuge 10 zu bilden. Zur Verbesserung der Lärmschutzeigenschaften der Lärmschutzkassette 02 ist außerdem die Außenfläche 11 mit einer Lochstruktur 12 versehen. Durch die feinen Löcher der Lochstruktur 12 kann der aufprallende Schall direkt zur gehärteten Gießmasse 05 durchgeleitet werden.

Ansprüche

1. Lärmschutzkassette (02) zur Bildung einer Lärmschutzwand (01), mit einem offenen oder geschlossenen Kastenprofil (04), dessen Enden in der Lärmschutzwand (01) befestigbar sind, wobei im Inneren des Kastenprofils (04) zumindest ein Dämmkörper angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kastenprofil (04) zumindest teilweise mit einer härtbaren Gießmasse (05) aus einem schallabsorbierenden und/oder schalldämmenden Füllmaterial verfüllt ist.

2. Lärmschutzkassette nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die härtbare Gießmasse auf Basis einer Polymermasse, insbesondere auf Basis eines Polymerschaums, oder auf Basis einer polymergebundenen Gießmasse hergestellt ist.

3. Lärmschutzkassette nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die härtbare Gießmasse (05) auf Basis einer Betonmasse (06), insbesondere auf Basis von Leichtbeton oder Einkornbeton, hergestellt ist.

4. Lärmschutzkassette nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die härtbare Gießmasse (05) Zuschlagsstoffe (07) mit Schallschutzeigenschaften, insbesondere lignocellulosische Zuschlagsstoffe, enthält.

5. Lärmschutzkassette nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass als härtbare Gießmasse (05) Holzspanbeton verwendet wird.

6. Lärmschutzkassette nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gießmasse (05) eine durchgehende Schallschutzschicht bildet, die schallundurchlässig mit dem Kastenprofil (04) verbunden ist.

7. Lärmschutzkassette nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Gießmasse (05) über den vollen Querschnitt des Kastenprofils von der Oberseite des Kastenprofils (04) zur Unterseite des Kastenprofils (04) und/oder von der linken Seite des Kastenprofils (04) bis zur rechten Seite des Kastenprofils (04) erstreckt, insbesondere dass das Kastenprofil (04) vollständig mit der Gießmasse (05) aus dem schallabsorbierenden und/oder schalldämmenden Füllmaterial verfüllt ist.

8. Lärmschutzkassette nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lärmschutzkassette (02) in der Art eines Verbundbauteils ausgebildet ist, wobei der Verbund aus dem Kastenprofil (04) und der gehärteten Gießmasse (05) eine mechanische Stabilität der Lärmschutzkassette (02) ergibt.

9. Lärmschutzkassette nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kastenprofil (04) an zumindest einer Außenfläche (08, 09) einen definierten Anschluss zur Bildung einer Stoßfuge (10) aufweist, an der zwei benachbart angeordnete Kastenprofile (04) mittelbar oder unmittelbar aneinander zur Anlage gebracht werden können.

10. Lärmschutzkassette nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anschluss durch einen Rücksprung oder Vorsprung gegenüber der Außenfläche (08, 09) des Kastenprofils (04) gebildet wird.

11. Lärmschutzkassette nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine Außenfläche (11) des Kastenprofils eine schallabsorbierende und/oder schalldämmende Oberflächenstruktur, insbesondere eine Lochstruktur (12), aufweist.

12. Lärmschutzkassette nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kastenprofil (04) aus mehreren miteinander verbundenen Profilelementen zusammengesetzt ist.

13. Lärmschutzkassette nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kastenprofil (04) aus Metall, insbesondere Aluminiumblech, oder Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Polymer (GFK), oder Holz hergestellt ist.

14. Lärmschutzkassette nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kastenprofil aus hochfestem Beton hergestellt ist.

15. Lärmschutzkassette nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Beton des Kastenprofils mit Verstärkungsfasern verstärkt ist.

Zeichnung