Schall- und Erschütterungsausbreitung infolge ufernahen Schiffsverkehrs

• Applicants: Professor Dr.-Ing. Otto von Estorff; Professor Dr.-Ing. Stavros A. Savidis
• Subject Area: Mechanics ; Acoustics
• Term: from 2008 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 72434863

Das Forschungsprojekt hat zum Ziel, die Wirkungsmechanismen der Ausbreitung über Luft, Wasser und Boden von Schall und Erschütterungen durch Schiffsverkehr an Wasserstraßen zu untersuchen. Bis heute ist nicht hinreichend geklärt, welcher Ausbreitungsweg unter welchen Randbedingungen maßgebend ist. Diese Fragestellung ist jedoch insofern relevant, als dass es durch den fortschreitenden Ausbau sowohl der Binnen- als auch der Seewasserstrassen zu einer erhöhten Belastung der Bauwerke und deren Bewohner durch Schall und Erschütterungen kommt, die die Betreiber der Schifffahrtswege zur Handlung zwingt. Für den ersten möglichen Übertragungsweg des Schalls vom Schiff über das Wasser und die Luft direkt zum Immissionsort, also z.B. zu ufernahen Gebäuden, wurde in der ersten Projektphase ein iteratives Lösungsverfahren mit der Fast-Multipol-Boundary-Elemente-Methode entwickelt. Der zweite mögliche Übertragungsweg führt von der Schiffshaut ins Wasser und von dort über den Boden zum Immissionsort. Zur Untersuchung dieses Weges wurde ein Zweiphasenmodell entwickelt, in ANSYS implementiert und für einfache Geometrien getestet. In der zweiten Projektphase sollen die beiden Methoden iterativ gekoppelt werden und die zwei- bzw. dreidimensionalen Formulierungen in eine - Rechenzeit sparende – 2.5D-Formulierung übertragen werden. Die numerischen Ergebnisse sollen anhand von Messungen validiert werden. Ziel des Gesamtprojektes ist es, ein realitätsnahes Rechenmodell für die Übertragungswege Luft/Wasser und Boden zu entwickeln, das es erlaubt, die Erschütterungs- und Schallausbreitung über den relevanten Weg zum Immissionsort zu berechnen, den maßgeblichen Ausbreitungsweg zu identifizieren und gezielte Maßnahmen zur Minderung von Erschütterungen und Schall zu planen.

• DFG Programme: Research Grants