Projekte

Restorative potential of green spaces in noise-polluted environments (RESTORE)
Städtische Gebiete erfahren eine kontinuierliche Zunahme der Bevölkerung und der Mobilität, die mit einer erhöhten Lärmbelastung der Bewohner und einem Rückgang der Grünflächen einhergeht. Ziel dieses Projekts ist es, die Auswirkungen von Grünflächen als Erleichterung und Lärm als Hindernis für die Erholung von Stress zu bewerten. Das Projekt besteht aus Laborexperimenten mit VR- und Soundscape-Simulationen, Feldexperimenten in städtischen und vorstädtischen Grünflächen mit unterschiedlichen akustischen und visuellen Rahmenbedingungen, einer erweiterten Feldstudie in unterschiedlich lärmbelasteten Quartieren sowie einer schweizweiten Erhebung und Fernerkundung von Grünflächen. Das Projekt wird neue Erkenntnisse über die Wege der Stressbildung durch Lärmbelastung und der Erholung durch Grünanlagen liefern. Es wird die visuellen und akustischen Voraussetzungen von wiederherstellenden Grünflächen ermitteln und Auswirkungen auf die schweizerische Lärmgesetzgebung und die Umsetzung des revidierten Raumplanungsgesetzes haben.
Ansprechpartner: Jean Marc Wunderli, Beat Schäffer
Projektförderung: SNF (Sinergia)
Projektpartner: WSL
Dauer: 2020 - 2024

BOHÈME
Das anspruchsvolle Ziel von BOHEME ist es, eine neue Klasse von bioinspirierten mechanischen Metamaterialien für neuartige Anwendungen in verschiedenen technologischen Bereichen zu entwickeln und zu realisieren. Metamaterialien weisen exotische  dynamische Eigenschaften auf, die in der Natur nicht verfügbar sind. Allerdings fehlen derzeit allgemeingültige Designkriterien, und ihre Wirksamkeit ist derzeit auf begrenzte Frequenzbereiche beschränkt. BOHEME geht von der innovativen Annahme aus, die zunehmend durch experimentelle Beweise gestützt wird, dass das Arbeitsprinzip der Metamaterialien in der Natur bereits genutzt wird und dass dies im Laufe der Evolution zu optimierten Designs für die Schwingungsdämpfung geführt hat. Der "Grundlagenwissenschaft"-Teil des Projekts zielt darauf ab, biologische Strukturwerkstoffe auf den Nachweis dieser Tatsache hin zu untersuchen, neuartige optimierte bioinspirierte Designs (z.B. poröse hierarchische Strukturen, die verschiedene Längenskalen überspannen) unter Verwendung modernster analytischer und numerischer Ansätze zu untersuchen, dynamisch effiziente Strukturen zu entwerfen und herzustellen und ihre Leistungsfähigkeit über weite Frequenzbereiche experimentell zu verifizieren. Das Projekt umfasst theoretische, numerische und experimentelle Aspekte und ist ein Vorhaben von großer Tragweite, von dem Grundlagenwissenschaft, Industrie und Gesellschaft in der EU profitieren können.
Ansprechpartner: Andrea Bergamini
Projektförderung: Horizon 2020
Projektpartner: UNITN, Imperial, IMP-PAN, ETH Zürich, UNITO, Multiwave, Phononic Vibes, POLITO, CNRS
Dauer: 2020 - 2023

Lärmarme Anflugverfahren dank optimierten Auftriebshilfen und idealer Konfiguration (DYNCAT)
DYNCAT zielt darauf ab, umweltfreundlichere und besser vorhersehbare Flugprofile insbesondere im Anflug zu ermöglichen, indem die Piloten beim Konfigurationsmanagement unterstützt werden. An- und Abflugvorgänge auf stark frequentierten Flughäfen sind in der Regel weniger lärm- und treibstoffeffizient als möglich, da die Flugverkehrskontrolle ATC sehr strenge Auflagen für die Flugprofile erteilt (sowohl hinsichtlich der vertikalen Profile als auch der Geschwindigkeitsregelungen), aber auch aufgrund der fehlenden Unterstützung der Piloten bei der Bewältigung gegebener Einschränkungen/Beschränkungen und des tatsächlichen Wetters in der optimale Weg. Die derzeitigen FMS-Funktionalitäten unterstützen das Konfigurationsmanagement nicht sehr gut, es steht nur eine vereinfachte, statische Hochauftriebssequenz mit einer festen Reihenfolge zur Verfügung. Die Angemessenheit des tatsächlich geflogenen Verfahrens hängt sehr stark von den Fähigkeiten der Piloten ab, aber auch von ihrem Zugang zu Informationen wie der tatsächlichen Windsituation und den Intentionen der Flugsicherung.
Die Ziele des Projekts sind (a) die Analyse der Auswirkungen der derzeitigen Nichtübereinstimmung von Flugzeug- und ATC-Verfahren auf die Flugtauglichkeit (Arbeitsbelastung der Piloten, Sicherheit) und die Umweltauswirkungen (Treibstoffverbrauch und CO2; Lärm), (b) Vorschläge für Änderungen der Verfahren an Bord und am Boden, einschließlich der Identifizierung der notwendigen (technischen, regulatorischen) Voraussetzungen, und (c) die Quantifizierung des ökologischen und wirtschaftlichen Potenzials der vorgeschlagenen Verbesserungen, einschließlich der Vorhersage von 4D-Trajektorien, durch eine beispielhafte Analyse und eine frühe Prototypensimulation der neu entworfenen Konfigurationsmanagement-Funktionalität.
Die Studie wird exemplarisch unter Verwendung der A320-Familie als Referenzflugzeug und der Entwicklung neuer FMS-Funktionalitäten zur Optimierung der Hochauftriebssystem-Sequenzierung während des Anfluges als Anwendungsfall durchgeführt. Der Zugang zu Aufzeichnungen von tatsächlichen Flugbetriebsdaten, den damit verbundenen erteilten ATC-Instruktionen, Wetterdaten und Lärmmessungen für eine Vielzahl von Operationen im Schweizer Luftraum einerseits und die Implementierung der verbesserten Funktionalitäten auf einer industriellen Testplattform andererseits ermöglichen eine hohe Validität und Relevanz der Ergebnisse.
Ansprechpartner: Christoph Zellmann
Projektförderung: Horizon 2020 (SESAR)
Projektpartner: DLR, Swiss Airlines, THALES, SkyLab
Dauer: 2020 - 2022

Shunted electroactive membrane absorbers (SEMA)
Räsonierende dünne Membranen vor einer Kavität sind leistungsfähige Schallabsorber. Der Frequenzbereich maximaler Absorption hängt von der Steifigkeit, Geometrie und Spannung in der Membran ab. Für tiefe Frequenzen sind nur grosse Membranen oder tiefe Kavitäten wirksam, und es ist schwierig die Absorber genau abzustimmen. Wenn die Dehnung einer Membran eine elektrische Spannung generiert kann man sie auch anders zur Resonanz zwingen.  Eine Schaltung mit einer kapazitiven Membran, einem Widerstand und einer Induktanz führt zu einer elektrischen Resonanz, wobei die Steifigkeit der Membran sinkt. Die elektrische Eigenfrequenz kann beliebig angepasst werden, unabhängig von der mechanischen Spannung der Membran. In diesem Projekt wird dieses Prinzip verwendet um die Schallabsorption bei tiefen Frequenzen zu verbessern.
Ansprechpartner: Bart Van Damme
Projektförderung: SNSF
Dauer: 2020

Vergleich der Fluglärm-Berechnungsmodelle FLULA2, AEDT und sonAIR mit Messungen
Im Projekt werden für zwei an der Empa verfügbare Messdatensätze Vergleichsberechnungen mit drei Modellen, namentlich sonAIR, FLULA2 und AEDT (als Doc.29 bzw. Doc.9911 konformes Programm) durchgeführt. Der Fokus liegt auf Vergleichen basierend auf LAE, LAE,t10 und LAmax, aber es werden auch exemplarisch Pegelzeitverläufe analysiert.
Ansprechpartner: Beat Schäffer
Projektförderung: BAFU
Dauer: 2020

Multisensorische Dimensionen der Waldattraktivität
Aktuelle Forschungsresultate liefern klare Hinweise darauf, dass sich negative Auswirkungen von Lärm, sowohl in Form von Belästigung als auch von gesundheitlichen Wirkungen, durch das Vorhandensein von Grünflächen und Erholungsräumen reduzieren lassen. Gerade im urbanen Raum kann deshalb die Gestaltung des öffentlichen Raumes sowie die Erhaltung und Förderung von Naherholungsräumen einen Beitrag zur Reduktion der negativen Folgen der Lärmbelastung darstellen. Diese Formen des Lärmschutzes müssen bzgl. ihrer Wirksamkeit erforscht und in ihrer Umsetzung weiterentwickelt werden, um den teilweise konträren Anforderungen des Lärmschutzes und der Raumplanung Genüge zu tun. Im Rahmen des Projektes wird die Empa in Zusammenarbeit mit dem WSL der Frage nachgehen, welche Anforderungen stadtnahe Wälder erfüllen müssen, um ihrer Funktion als Erholungsräume nachzukommen, bzw. was die Qualität von Wald-Erholungsgebieten ausmacht.
Ansprechpartner: Jean Marc Wunderli
Projektförderung: BAFU
Projektpartner: WSL
Dauer: 2020

Schalltechnische Prognose im mehrgeschossigen Massivholzbau (SPiMM)
Der Anteil des Holzbaus an mehrgeschossigen Neubauten nimmt auch in der Schweiz stetig zu. Eine detaillierte Schallschutzberechnung ist bisher nicht möglich. Um den Schallschutz berechenbar und planbar zu machen, wird in dieser ersten Projektphase die Vorgehensweise zur Berechnung unter Berücksichtigung der Verbindungen zwischen Massivholzbauteilen ausgearbeitet: Die Anwendbarkeit der dafür erforderlichen Methoden und die Verfügbarkeit der notwendigen Eingangsdaten werden an einem Bauteilknoten mit starren Verbindung exemplarisch dargestellt.
Ansprechpartner: Stefan Schoenwald
Projektförderung: BAFU
Dauer: 2020

Trittschalldämmung von Massivholzdecken mit akustischem schwarzem Loch (TriMASL)
Anwendung von sogenannten "Akustischen Schwarzen Löchern" zur Verbesserung der Trittschalldämmung bei Massivholzdecken. Damit wird die bisher aus schalltechnischen Gründen notwendige Masse der Fussbodenaufbauten verringert und somit die technischen und wirtschaftlichen Vorteile vom Holzbau weiter ausgebaut werden. Ziel der Untersuchung ist die Entwicklung von Auslegungs- und Optimierungsmethoden und die Realisierung eines Technologiedemonstrators.
Ansprechpartner: Stefan Schoenwald
Projektförderung: BAFU
Dauer: 2019 - 2021

Entwicklung eines Berechnungstools für einen lärmarmen operationellen Betrieb von Multikoptern
Es zeichnet sich ab, dass der Einsatz von Multikoptern nicht nur privat, sondern auch kommerziell in den nächsten Jahren stark zunehmen wird. Im Rahmen von Bewilligungen müssen dabei neben Aspekten der Flugsicherheit vor allem auch Lärmfragen abgedeckt werden. Im vorliegenden Projekt wird deshalb ein Tool entwickelt,  welches dazu notwendigen Grundlagen bereit stellt. Das Tool baut auf der bestehenden Software zur Berechnung von Fluglärm sonAIR auf. sonAIR wird dahingehend erweitert , dass damit Operationen kommerziell genutzter, elektrisch betriebener Multikopter geplant und die dadurch entstehende Lärmbelastung berechnet werden kann. Des weiteren werden Empfehlungen zu lärmarmen Produkten und lärmreduziertem Betrieb erarbeitet und so ein Beitrag zur Reduktion der Lärmbelastung geleistet.
Ansprechpartner: Jean Marc Wunderli
Projektförderung: BAZL
Projektpartner: ALR, n-Sphere, Meteomatics, Matternet
Dauer: 2019 - 2020

Lokalisierung und Identifizierung von bewegten Schallquellen (LION)
Schallquellenlokalisierungsverfahren sind weit verbreitet in der Automobil-, Schienenfahrzeug- und Luftfahrtindustrie. Viele verschiedene Methoden stehen für die Analyse von ruhenden Schallquellen zur Verfügung. Geeignete Verfahren für bewegte Schallquellen kämpfen nach wie vor mit den Problemstellungen der Dopplerverschiebung, der vergleichsweise kurzen Messzeiten und Ausbreitungseffekten durch die umgebende Atmosphäre. Das Projekt LION kombiniert die Expertise von vier Arbeitsgruppen aus drei verschiedenen Ländern im Bereich der Schallquellenlokalisierung: Die Beuth Hochschule für Technik Berlin (Beuth), das Fachgebiet Turbomaschinen- und Thermoakustik der TU Berlin (TUB), das Akustische Forschungsinstitut (ARI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und das Schweizer Forschungslabor für Akustik / Lärmminderung der EMPA. Die genannten Institutionen kooperieren, um die existierenden Methoden zur Analyse von bewegten Schallquellen zu erweitern und zu verbessern. Dabei soll der Dynamikbereich erweitert sowie die räumliche und die Frequenzauflösung erhöht werden. Die neuen Verfahren sollen auf komplexe Probleme wie die Analyse von tonalen Quellen mit starker Richtcharakteristik oder kohärenten, räumlich verteilten Quellen angewandt werden. Die Partner werden die Methoden gemeinsam entwickeln, validieren und Synergieeffekte heben, die sich durch diese Partnerkonstellation ergeben. Das Projekt ist für eine Laufzeit von drei Jahren geplant. Das Arbeitsprogramm ist in vier Arbeitspakete organisiert: 1) Entwicklung der Algorithmen und Modelle, 2) die Entwicklung einer virtuellen Testumgebung für die Methoden, 3) die Simulation von Szenarien in der virtuellen Testumgebung und 4) die Anwendung der verbesserten und erweiterten Verfahren auf existierende Mikrofonmessungen von Zügen und Flugzeugen.
Ansprechpartner: Jean Marc Wunderli
Projektförderung: SNF (Lead Agency Project)
Laufzeit: 2020 - 2023

MECHANICAL QUASICRYSTALS
Metastrukturen sind elastische Strukturen mit vielversprechenden Eigenschaften im Bereich Filterung, Fokussierung und Lenkung von elastischen Wellen. Abhängig von der Grösse kann man z.B. Gebäude gegen Erdbeben schützen, Schwingungen von schweren Maschinen verringern oder der Frequenzbereich von Signalen ändern.  Auf dem Weg zur Massenproduktion von Metastrukturen müssen jedoch einige wichtige Einschränkungen im Zusammenhang mit ihrer Modellierung beachtet werden.  Bis jetzt werden aus praktischen Gründen die Modelle fast immer für unendlich grosse, perfekt periodische Strukturen gerechnet. Das erste und wichtigste Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung effizienter und genauer FEM-Algorithmen, die in der Lage sind, die dynamische Reaktion nichtperiodischer Metastrukturen vorherzusagen.  Model Order Reduction kann dazu führen, dass man schnell topologische Optimierungen durchführen kann, damit gewünschte Eigenschaften erreicht werden. Die Modelle werden nachher von Experimenten validiert. 
Ansprechpartner: Bart Van Damme
Projektförderung:  Empa
Dauer: 2019 – 2021

Data Science Enabled Acoustic Design – AADS
Projektbeschrieb: https://datascience.ch/project/data-science-enabled-acoustic-design-aads/
Ansprechpartner: Kurt Heutschi
Projekförderung: Swiss Data Science Center
Projektpartner: Swiss Data Science Center, Gramazio Kohler Research - ETH Zürich, Strauss Electroakoustik
Dauer: 2018-2020

OSCAr: Klangbewusste Gestaltung von Gebäuden: Akustische Modellierung von Gebäudearchitektur und Aussenraumgestaltung
Im Rahmen der Siedlungsverdichtung entstehen vermehrt grossvolumige Gebäude mit hohen Fassaden und es bilden sich geschlossene Strassenschluchten. Die Akustik in diesen Strassenzügen ist geprägt durch multiple Schallreflexionen, welche zu einer generellen Pegelerhöhung führen und sich auch negativ auf die akustische Aufenthaltsqualität auswirken können.
Im Auftrag des Bundesamtes für Umwelt BAFU soll die (raum-)akustische Qualität von Strassenschluchten untersucht und es sollen Vorschläge und Konzepte zur Optimierung entwickelt werden. Einerseits besteht ein Interesse daran, Gebäude so zu planen und zu bauen, dass in der Umgebung möglichst tiefe Lärmbelastungswerte resultieren. Andererseits soll ein möglichst hohes akustisches Wohlbefinden im Aussenraum erreicht werden. Dabei sollen verschiedene Gebäudeanordnungen und Fassadenausgestaltungen simuliert werden. Im Rahmen von Hörversuchen (im Labor) sollen mögliche Einflüsse der Geometrie, der Oberflächenstrukturierung und der Absorption der Gebäude auf das subjektive Lästigkeitsempfinden und das akustische Wohlbefinden untersucht und quantifiziert werden.
Ansprechpartner: Kurt Eggenschwiler
Projektförderung: BAFU
Laufzeit: 2019 – 2020

Urban Mining for Low Noise Urban Roads and Optimized Design of Street Canyons
Im urbanen Umfeld dominiert in vielen Fällen der Strassenverkehrslärm die akustische Szenerie. Im Interesse der Gesundheit der Bevölkerung suchen deshalb Stadtplaner und Architekten nach geeigneten Entwurfsstrategien, um das akustische Umfeld im öffentlichen Raum aufzuwerten. Im Rahmen dieses durch den SNF geförderten Projekts werden in einem multidisziplinären Ansatz Möglichkeiten zur akustischen Optimierung von innerstädtischen Strassen und Strassenschluchten ausgelotet. Das 2018 angelaufene Projekt dauert bis 2021 und ist in vier Module gegliedert:
1) Entwicklung von lärmarmen Strassenbelägen für den niedrigen Geschwindigkeitsbereich im urbanen Kontext.  
2) Untersuchung von Möglichkeiten zur Verwendung von rezyklierten Abfallstoffen als Bestandteil von lärmarmen Strassenbelägen.
3) Abschätzung des Lärmminderungspotenzials einer Umgestaltung der die Strassenschlucht begrenzenden Flächen. Die Wirkung von Absorption und Streuung wird sowohl objektiv als auch subjektiv durch Hörexperimente mit auralisierten, künstlichen Signalen untersucht.
4) Hochskalierung der Ergebnisse aus Modul 3 auf einen nationalen Massstab durch Verbesserung und Erweiterung von bestehenden Life Cycle Impact Assessment Methoden.
Kontakt: Kurt Heutschi
Partner/Finanzierung: Empa Abteilung Strassenbau / Abdichtungen, ETHZ Ökologisches Systemdesign, SNF
Dauer: 2018 – 2021

Implementation eines Pilotenassistenzsystems für lärmarme Landeverfahren am Flughafen Zürich
Ziel dieses Projekts ist die Weiterentwicklung des Pilotenassistenzsystems LNAS (Low Noise Augmentation System) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), um verschiedene Arten von Anflügen wie den Continuous Descent Approach (CDA) unter Berücksichtigung der spezifischen Umgebung des Flughafens Zürich (Gelände, Luftraumbeschränkungen, etc.) zu ermöglichen. Unter Berücksichtigung der Benutzeranforderungen der Piloten ist die Mensch-Maschine-Schnittstelle zu verbessern, um die Flugzeugkonfigurationsänderungen und Flugmodusbefehle intuitiv darzustellen. Zusätzlich sollen die Flugsicherungsinformationen über die Entfernung zur Piste verwendet werden, um das vertikale Flugprofil zu optimieren. In einer einwöchigen Flugkampagne wird das System auf dem DLR Airbus A320 ATRA (Advanced Technology Research Aircraft) mit regulären Linienpiloten im Flughafenumfeld Zürich erprobt, um den Potential von Lärmreduktion durch optimierte Anflugprofile und Flugzeugkonfigurationsänderungen zu demonstrieren. Lärmmessungen und anschliessende Einzelflugsimulationen mit sonAIR auf Basis von Flugdaten werden von der EMPA durchgeführt, um das Potenzial dieses Pilotassistenzsystems zu analysieren. Die Industrialisierung von LNAS ist das langfristige Ziel nach erfolgreicher Demonstration.
Ansprechpartner: Jean Marc Wunderli
Projekförderung: BAZL, Amt für Verkehr Kanton Zürich
Projektpartner: SkyLab, DLR, Flughafen Zürich, skyguide, Swiss Airlines, Schweizer Luftwaffe
Dauer: 2018 – 2020
SRF-Beitrag "Schweiz aktuell" vom 10.9.2019

CompenSENSE
In der Eidgenössischen Kommission für Lärmbekämpfung wird aktuell im Rahmen einer erwünschten Harmonisierung von Lärmbekämpfung und Raumplanung und den teilweise gegenläufigen Interessen von Lärmschutz und raumplanerischer Verdichtung folgende Frage diskutiert: Kann durch eine Aufwertung des öffentlichen Raumes mittels Erholungzonen eine kompensierende Wirkung in Bezug auf die Schädlichkeit und Lästigkeit von Verkehrslärm erzielt werden?
Um weitere Grundlagen zu Diskussion und Beantwortung dieser Frage zu liefern, wurde die Empa durch das Bafu beauftragt, raumbezogene Variablen zu beschaffen und mit dem SiRENE-Survey Sample zu verknüpfen. Auf dieser Basis soll die Frage erörtert werden, ob Eigenschaften und Nähe bzw. Erreichbarkeit von Erholungszonen (Parkanlagen, Grünflächen, Wasser,…) geeignet sind, die Belästigung durch Verkehrslärm zu reduzieren und dadurch indirekt eine kompensierende Wirkung zu erzielen.
Ansprechpartner: Jean Marc Wunderli
Projektförderung: BAFU
Laufzeit: 2018 – 2020

SILENTIUM
Im Auftrag des Bafu soll mittels unfokussierten Hörversuchen der Einfluss einzelner dominanter Lärmereignisse sowie ruhiger Zwischenphasen auf das Belästigungsurteil bei Verkehrslärm untersucht werden. Es soll damit der Frage nachgegangen werden, ob als Belastungsgrösse für Beurteilungspegel einzig ein Dosismass wie der Mittelungspegel ausreicht oder ob zusätzliche Korrekturen, beispielsweis in Abhängigkeit der Anzahl Ereignisse, angezeigt sind.
Ansprechpartner: Jean Marc Wunderli
Projektförderung: BAFU
Laufzeit: 2018 – 2020

Akustische Charakterisierung von pilzbehandelten Violinen
Wie beeinflusst eine Pilzbehandlung des Holzes die akustischen Eigenschaften von Violinen? Im anechoischen Labor wird eine experimentelle Untersuchung der Körperschall- und abgestrahlten Luftschallfelder verschiedener Violinen - behandelt und unbehandelt - durchgeführt. Eine anschließende psychoakustische Untersuchung konzentriert sich auf die Wahrnehmung und versucht, signifikante akustische Eigenschaften der einzelnen Instrumente herauszuarbeiten.
Kontakt: Bart Van Damme
Partner/Finanzierung: Fischli-Stiftung, Allschwil, CH
Laufzeit: 2017 – 2020

Neuartige Schienen-Zwischenlagen zur Lärmminderung und zur Reduktion des Wartungsaufwandes
Ziel des Projekts ist die Entwicklung neuartiger Schienen-Zwischenlagen, welche sowohl hinsichtlich der Lärmreduzierung im Schienenverkehr als auch im Hinblick auf den Schutz des Eisenbahnoberbaus vor transienten Belastungen und Vibrationen optimiert sind. Das gewünschte Eigenschaftsprofil der neuartigen Zwischenlagen kann nicht mit existierenden Materialien erhalten werden, sondern erfordert eine Anpassung der Struktur und Funktion der Komponente auf mehreren Ebenen und Längenskalen.
Wir werden experimentelle Methoden durch modernste Modellierungsansätze ergänzen, um zum ersten Mal rigorose Struktur-Eigenschafts-Beziehungen zu etablieren und detaillierte Richtlinien für die kombinierte Materialauswahl und Komponentenoptimierung bereitzustellen.
Kontakt: Bart Van Damme
Partner: École polytechnique fédérale de Lausanne EPFL (LMOM, LPAC, LMAF, LTS2, TRACE), SBB
Finanzierung: BAFU
Laufzeit Phase I: 2017 – 2019
Laufzeit Phase II: 2020 -

ARTEM - Aircraft noise Reduction Technologies and related Environmental iMpact
In ARTEM (Aircraft noise Reduction Technologies and related Environmental iMpact) haben sich sieben strategische Partner aus der Luftfahrtindustrie mit führenden europäischen Universitäten und wichtigen Einrichtungen der europäischen Luft- und Raumfahrtindustrie mit dem Ziel zusammengeschlossen, die technologischen Herausforderungen einer Reduktion des Fluglärms zu bewältigen. ARTEM zielt auf die Ausarbeitung vielversprechender neuer Konzepte und Methoden ab, die direkt an neue lärmarme Flugzeugkonfigurationen für die Jahre 2035 und 2050 gekoppelt sind. Ein Kernthema von ARTEM ist die Entwicklung innovativer Technologien zur Reduzierung des Fluglärms an der Quelle. Der gewählte Ansatz geht dabei über die Reduktion isolierter Quellen wie reiner Lüfter- oder Fahrwerkslärm hinaus und befasst sich mit dem Zusammenspiel verschiedener Komponenten und Quellen – welche in ihrer Interaktion oft erheblich zur Gesamtlärmemission des Flugzeugs beitragen. Zweitens befasst sich ARTEM mit innovativen Konzepten für die effiziente Dämpfung von Triebwerkslärm und anderen Quellen durch die Untersuchung von dissipativen Oberflächenmaterialien und Auskleidungen. Die gewählten Technologiekonzepte bieten die Chance, Unzulänglichkeiten (wie die schmalbandige Absorptionsspitze oder die schlechte Niederfrequenzleistung) aktueller Lösungen zu überwinden. Darüber hinaus wird das Lärmabschirmpotential für zukünftige Flugzeugkonfigurationen untersucht. Die Lärmminderungstechnologien werden mit der Modellierung zukünftiger Flugzeugkonfigurationen wie dem Blended Wing Body (BWB) und anderen innovativen Konzepten mit integrierten Triebwerken und verteiltem elektrischen Antrieb gekoppelt. Die Auswirkungen dieser neuen Konfigurationen mit lärmarmer Technologie werden auf verschiedene Art und Weise bewertet, einschließlich High-Fidelity Werkzeuge, Prognoserechnungen für ganze Flughafenszenarien und Auralisierungen. Damit stellt ARTEM einen ganzheitlichen Ansatz zur Lärmminderung für zukünftige Flugzeuge dar und liefert die Voraussetzungen für die erwartete weitere Zunahme des Flugverkehrs.
Kontakt: Jean Marc Wunderli
Projektpartner: DLR, AEDS, Airbus, CIRA, CNRS, Comoti, Dassault, EC Lyon, EPFL, ONERA, INCAS, PPS, RRD, SAE, SOTON, TSAGI, TUBS, TUDelft, UBristol, UCP, URoma3, VKI
Projektfinanzierung: EU – Horizon 2020
Dauer: 2017 – 2021

TraNQuIL - Akute und chronische Wirkungen von Verkehrslärm auf die Gesundheit
Im Projekt TraNQuIL (Transportation Noise: Quantitative Methods for Investigating Acute and Long term health effects) soll ein vertieftes Verständnis darüber gewonnen werden, wie sich Verkehrslärm auf die menschliche Gesundheit auswirkt. Insbesondere sollen folgende Forschungsfragen behandelt werden:

  1. Wie wichtig sind die Ereignishaftigkeit und die Dauer von Ruhephasen zwischen Ereignissen für die kardiovaskuläre Mortalität, sowie für die kognitive Leistungsfähigkeit, das Verhalten und die Lebensqualität von Jugendlichen?
  2. Wie entscheidend ist die Lärmbelastung zu unterschiedlichen Tages- und Nachtzeiten für diese Ergebnisse?
  3. Wie wichtig ist die Lärmbelastung zu Hause im Vergleich zur Schule für die kognitive Leistungsfähigkeit, das Verhalten und die Lebensqualität von Jugendlichen?
  4. Sind lärmbedingte kardiovaskuläre Risiken nach einer Verminderung der Lärmbelastung rever-sibel? Wenn ja, was ist die relevante Zeitskala?
  5. Lösen Lärmereignisse einen akuten kardiovaskulären Todesfall aus?

Die Forschung stützt sich auf die bestehende Swiss National Cohort (SNC) und die HERMES Jugendlichen-Kohortenstudie. Landesweite Modelle für Strassen-, Eisenbahn- und Flugverkehrslärm sowie die NO2-Belastung an jeder Adresse in der Schweiz für die Jahre 2001 und 2011 werden individuell mit den Studienteilnehmern verknüpft. Für HERMES-TeilnehmerInnen wird eine Längsschnittstudie durchgeführt, um die Auswirkungen der Lärmbelastung in der Schule und zu Hause auf Veränderungen der kognitiven Funktion, des Verhaltens und der gesundheitsbezogenen Lebensqualität innerhalb eines Jahres zu beurteilen. Die vollständige Wohngeschichte, welche nach 2010 für die SNC verfügbar ist, wird verwendet, um die Auswirkungen einer plötzlichen Veränderung der Exposition auf die kardiovaskuläre Mortalität zu ermitteln. Eine Überkreuzstudie (Case-Crossover-Analysis) zu den Trigger-Wirkungen von Fluglärm auf akute Koronar-Ereignisse in der Bevölkerung rund um den Flughafen Zürich wird durchgeführt, wobei die tageszeitliche Verteilung und Variation der Lärmbelastung, welche stark von den meteorologischen Bedingungen abhängt, zunutze gemacht wird.
Kontakt: Beat Schäffer
Projektpartner: Swiss TPH
Projektfinanzierung: SNF
Dauer: 2017 – 2021

Lärmschutz im Holzbau
Beschwerden über Lärm aus benachbarten Wohnungen, insbesondere Trittschall, sind immer noch ein großes Problem in Mehrfamilienhäusern aus Holz. Ziel des von Lignum geleiteten Projekts "Lärmschutz im Holzbau" ist es, in Zusammenarbeit mit der Empa und der Berner Fachhochschule den akustischen Komfort in modernen Mehrfamilienholzbauten in der Schweiz durch Erkenntnisse zum Luft- und Trittschall zu verbessern. Unsere Rolle in diesem Projekt ist die experimentelle Untersuchung der Schallübertragung durch Bauelemente und in Nachbildungen typischer Schweizer Holzbausysteme im Leichtbauprüfstand. Darüber hinaus verarbeitet die Empa die Daten für die Verwendung als Eingangsdaten für Modelle zur Vorhersage und Optimierung der Luft- und Trittschalldämmung. Wir haben vereinfachte Prognosemodelle für schwere Konstruktionen, die in Europa bereits etabliert sind, für Leichtbausysteme aus Holz abgeleitet. Diese Modelle können in der Praxis von Ingenieuren und Planern bereits in der Planungsphase von Gebäuden in Holzbauweise angewendet werden. Das Projekt wird vom "Aktionsplan Holz" des Bundesamtes für Umwelt (BAFU) und einem Konsortium von Industriepartnern finanziert.
Kontakt: Stefan Schoenwald
Projektpartner: Lignum, BFH-AHB, Industriepartner
Projektfinanzierung: Lignum
Laufzeit: 2016 – 2020



Dr. Andrea Bergamini
Gruppenleiter Materialien & Systeme

Telefon: +41 58 765 4424
andrea.bergamini@empa.ch