Akustische Beurteilung von PV-Anlagen an Autobahnen

Pilotprojekt Hohenstieglen

Das Stützbauwerk Hohenstieglen entlang der Nationalstrasse N01 in den Gemeinden Opfikon und Zürich wird instandgesetzt und neu mit Solarpanels bestückt (s. Abb. 1). Beim bestehenden Stützbauwerk Hohenstieglen handelt es sich um eine «Evergreen-Wall», welche umgebaut wird (s. Abb. 2).

Abbildung 1: Übersicht Projektperimeter: Bau der Photovoltaikanlage im gelb einzeichneten Bereich

Abbildung 2: Ausgangslage Stützbauwerk Hohenstieglen

Für das Projekt stand grundsätzlich eine Variante mit einer Neigung von 76° und eine Variante mit einer Neigung von 36° der Solarpanels zur Debatte. Bei der 36°-Variante wurde zusätzlich die Wirkung einer schallabsorbierenden Rückwand geprüft.

Abbildung 3: Geprüfte Varianten: links Variante 76°, rechts Variante 36° (Quelle: TNC Engineering AG)

Akustische Beurteilung

In Zusammenarbeit mit der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) wurden anhand von Simulationen die Veränderungen der Schallreflexionen im Vergleich zum Ausgangszustand sowie die Auswirkungen auf den Gesamtlärm untersucht. Der Reflexionsindex des bestehenden Stützbauwerks wurde durch ein von der Empa entwickelts Messsystem im Feld erfasst.

Abbildung 4: Wellentheoretische Schallfeld-Simulationen im Geländequerschnitt zur Untersuchung der Schallreflexionen (Schalldruck rot-blau codiert): Oben 36°-Variante, unten 76°-Variante (Quelle: Empa)

Abbildung 5: Messsystem der Empa und Reflexionsindex-Messung der Evergreen-Wall Hohenstieglen (Quelle: Empa)

Die Analyse der Resultate zeigt, dass die Variante 36°, die zusätzlich mit einer schallabsorbierenden Rückwand bestückt wurde, am wenigsten Schallreflexionen verursacht. Bei der Variante 36° mit schallabsorbierender Rückwand und der Variante 76° ist jedoch die Lärmzunahme durch Reflexionen in der vorliegenden Situation vernachlässigbar, da der reflektierte Schall im Vergleich zum Direktschall der Nationalstrasse eine untergeordnete Rolle einnimmt. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen sowie im Anbetracht der Kosten, Unterhalt, technischer Umsetzbarkeit etc. der geplanten PV-Anlage wurde beschlossen, die 76°-Variante umzusetzen.

Um den tatsächlichen akustischen Effekt der Solarpanels zu prüfen, werden ergänzend Kontrollmessungen vor (bereits erfolgt; s. Abb. 6) und nach dem Bau der PV-Anlange innerhalb sowie ausserhalb des akustischen Einflussbereichs der PV-Anlage durchgeführt.

Abbildung 6: Kontrollmessung im Einflussbereich der Solarpanels (Messpunkt rot eingezeichnet)

Fazit und Ausblick

Die durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass nebst der Lage und Ausrichtung der Solarpanels auch die Gegebenheiten vor Ort, wie das umliegende Gelände, die Lage der umliegenden Wohnliegenschaften, die Distanz zwischen Fahrbahn und PV-Anlage etc. einen wesentlichen Einfluss auf die Lärmsituation bei den Anwohnern hat. Die akustischen Auswirkungen von PV-Anlagen an Verkehrsinfrastrukturen sind jeweils situativ zu beurteilen und die Lage und Ausrichtung der Solarpaneels den jeweils örtlichen Bedingungen entsprechend anzupassen. Durch vorausschauende Planung, wie sie im Rahmen dieses Pilotversuchs in Zusammenarbeit mit dem ASTRA, der Empa und TNC Engineering AG demonstriert wurde, kann das Potential der Nationalstrassen für PV-Anlagen ausgeschöpft werden, ohne dass bei den Anwohnern ein lärmverstärkender Effekt wahrnehmbar ist.

Links zu weiteren Webseiten

www.tnc.ch

www.empa.ch