Autor: Stefan Alber

In einer weitgehend technisierten Welt ist Lärm ein allgegenwärtiges Problem. Die industrielle Entwicklung seit dem 19. Jahrhundert sowie die fortschreitende Motorisierung breiter Schichten im 20. Jahrhundert hat dazu geführt, dass Lärm in seiner Definition als unerwünschter Schall ein Phänomen darstellt, dem viele Menschen ausgesetzt sind. Durch die Siedlungsentwicklung und den Neu- und Ausbau von Straßen hat diese Problematik vor allem im Hinblick auf den Straßenverkehr stetig zugenommen. Mit technischen Innovationen wird versucht, dem Lärm zu begegnen und ihn, wenn er nicht zu verhindern ist, zu reduzieren. Die Lärmreduktion kann am Immissionsort (Mensch, Wohnung), auf dem Ausbreitungsweg (bauliche Schall-„Hindernisse“) oder an der Quelle angesetzt werden, wobei letzteres die effektivste Möglichkeit darstellt, da von diesen aktiven Lärmschutzmaßnahmen in größeren Umfeldbereichen eine wesentliche Lärmreduzierung zu erwarten ist. Der Straßenverkehrslärm stellt die bedeutendste Lärmquelle dar, von der die meisten Menschen betroffen sind. Bei der Minderung von Antriebsgeräuschen von Kraftfahrzeugen sind durch Bemühungen in der Vergangenheit schon beachtliche Erfolge erzielt worden; auch die Reifen als Ursache für die Geräuschentstehung werden zunehmend akustischen Optimierungsprozessen unterworfen. Ebenso sind die Fahrbahnen bzw. Straßenoberflächen Gegenstand von Untersuchungen zur möglichen Lärmminderung. Die gezielte Veränderung von Textur und Hohlraumgehalt unter Berücksichtigung bautechnischer Anforderungen wie Standfestigkeit und Dauerhaftigkeit sind die am häufigsten beschrittenen Lösungsansätze. Offenporige Asphalte, die durch einen hohen Hohlraumgehalt (unter anderem) als poröse Schallabsorber wirken, können die größten Pegelminderungen erzielen. Ihr weit verbreiteter Einsatz wird jedoch (noch) durch hohe Anforderungen an Materialien, bautechnische Ausführung sowie Betriebsdienst und damit einhergehender Nachteile bei den Investitions- und Folgekosten gehemmt. Ein weiteres Problem ist die mangelnde akustische Dauerhaftigkeit, d.h. die nachlassende lärmmindernde Wirkung, die zu großen Teilen auf den Eintrag von Schmutzpartikeln in die offenporige Struktur zurückgeführt wird. Die Kenntnis der dabei ablaufenden Verschmutzungsmechanismen ist die Voraussetzung zur Entwicklung von Lösungsansätzen, wie der Verschmutzung entgegengewirkt werden kann. In dieser Arbeit werden die Auswirkungen der Verschmutzung auf das Schallabsorptionsverhalten von offenporigen Asphalten durch Laborversuche und begleitende Messungen quantifiziert. Es werden typische Verläufe von Absorberparametern (Porosität, Strömungswiderstand, Strukturfaktor, Tortuosität) in Abhängigkeit von Mischgutsorte, Schichtaufbau und eingetragener Schmutzmenge ermittelt. Diese dienen als Grundlage bzw. Eingangsparameter für unterschiedliche akustische Absorbermodelle, die in dieser Arbeit behandelt und auf ihre Eignung und Genauigkeit hinsichtlich der Auswirkungen auf das akustische Verhalten (Schallabsorption) in Folge des Verschmutzungsprozesses von offenporigen Asphaltdecken untersucht werden sollen.