Wahrscheinlich kennt jeder die sogenannten Rumpelstreifen. Fährt man auf der Autobahn versehentlich über die Außenlinie, ertönt oft plötzlich ein unangenehmer Ton. Gleichzeitig vibrieren Lenkrad und Sitz. Eigentlich mit gutem Grund: Die akustische und taktile Stimulation, ausgelöst von neben den Fahrstreifen gefrästen Furchen oder Erhebungen, sollen eingenickte und unaufmerksame Fahrer schnell und effektiv wieder in die Spur bringen und Unfälle vermeiden helfen.

Allerdings sind Rumpelstreifen nicht nur für Fahrzeuginsassinnen und -insassen hörbar, sondern stellen oft auch für Anwohnerinnen und Anwohner in der Nähe eine ständige Lärmbelastung dar, die nicht nur lästig ist, sondern auch Stress verursacht und krank machen kann. Reduziert man aber die Warnwirkung der Streifen zu stark, sind sie für die Fahrerinnen und Fahrer schlechter wahrnehmbar.

Rumpeln und vibrieren

Dieses Dilemma lässt sich insbesondere bei LKWs kaum lösen, in denen Rumpelstreifengeräusche und -vibrationen ohnehin weniger wahrnehmbar sind. Zu diesem Schluss kam eine gemeinsame Studie des Instituts für Schallforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und des Instituts für Verkehrswissenschaften der Technischen Universität Wien. Finanziert wurde die Untersuchung vom Klimaschutzministerium und der Asfinag. Die Programmabwicklung im Rahmen der Verkehrsinfrastrukturforschung erfolgte durch die Österreichische Forschungsfördergesellschaft (FFG).

Forschende beider Institutionen hatten die Lärm- und Lautstärkewirkung von 16 verschiedenen Rumpelstreifen-Konfigurationen mit verschiedenen Furchenformen, -tiefen und -abständen getestet. Sie wollten herausfinden, wie nervig und dringlich der jeweilige Lärm wirkt, und wie schnell die Fahrerinnen und Fahrer reagieren. Dabei zeichnete das Forschungsteam in den Testfahrzeugen und stellvertretend für Anwohnerinnen und Anwohner im Abstand von 25 Metern die Überfahrtsgeräusche auf.

Innen- und Außenaufnahmen wurden später von Testpersonen in einer Schallkammer bewertet. "Wir haben zudem mit synthetischen Signalen Bedingungen simuliert, die wir nicht direkt messen konnten", sagt ÖAW-Forscher Christian Kaseß. Die Testfahrten fanden in der Nähe von Wien auf einem Autobahn-Pannenstreifen neben regulärem Verkehr statt, "aber mit Warnleuchten, damit die Leute sich nicht wundern, warum da Autos und LKWs mit 100 beziehungsweise 80 km/h auf dem Seitenstreifen fahren."

Je schneller desto lauter

Grundsätzlich sind die erzeugten Geräusche für die Fahrerinnen und Fahrer umso lauter, je schneller etwa ein Fahrzeug über die Furchen fährt, und umso leiser, je weiter die Furchen voneinander entfernt sind und je glatter die die Übergänge zwischen Furche und Fahrbahn sind, schreiben die Forscher im Fachjournal "Acta Acustica". "Je ausgeprägter die Kante, desto mehr Obertöne entstehen und desto lauter das Geräusch", erklärt Kaseß.

Weichere, wellenförmige Übergänge ohne ausgeprägte Kanten erzeugen immer noch viel Vibration und sind deshalb interessante Kandidaten für leisere, aber trotzdem effektive Rumpelstreifen. Nicht zuletzt darf der plötzliche Rumpelstreifenlärm nicht so laut sein, "dass sich die Fahrer erschrecken und erst recht von der Straße fahren", sagt Kaseß. Ein weiterer Weg, um einzeln herausstechende Töne zu vermeiden und ein breitbandigeres Geräusch zu erzeugen, sind unregelmäßige Abstände zwischen den Furchen.

Leise und laute Furchen

Aus demselben Grund variieren die Furchenabstände in Reifenprofilen. Solche Furchenabstände sind allerdings umständlicher zu erzeugen. "Die ABF Straßensanierungs GmbH hat uns für diese Streifen jede Furche einzeln gefräst", sagt Kaseß. Es entstehen dadurch aber ausgeprägte Kanten. Insgesamt ist eine gemeinsame Optimierung von Innen- und Außenwirkung nur eingeschränkt möglich, fasst der Forscher die Ergebnisse zusammen. Die Außenwirkung von PKW und LKW sei bei lauteren Streifen ähnlich unangenehm.

Lauterer Lärm wirkt dringlicher und bewirkt eine bessere Reaktion, ist aber für die Anwohner problematisch. Die Streifen mit glatteren Kantenübergängen waren zwar leiser, in LKWs allerdings schlechter bis kaum noch wahrnehmbar. Lenkerinnen und Lenker von LKWs könnten also länger brauchen, um zu reagieren und würden die in der Umgebung wohnenden Menschen länger belasten. Zudem fallen Vibrationen im LKW, unter anderem durch größere Reifen, geringer aus als im PKW.

Hier ließe sich also mit leiseren Furchen, die dafür mehr Vibrationen erzeugen, wenig erzielen. Insgesamt sei es damit schwer, eine Konfiguration zu finden, die Fahrer und Fahrerinnen effektiv warnt und Anwohnende weniger belästigt als bisherige Rumpelstreifenmuster.

Gesundheitsrisiko Lärm

"Über die gesundheitlichen Auswirkungen von Straßenverkehrslärm gibt es ausreichend Feldstudien", sagt Hanns Moshammer, der an der Med-Uni Wien die Abteilung für Umwelthygiene und Umweltmedizin leitet. "Neben Belästigung und Schlafstörung sind vor allem die Ergebnisse zu Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems wie ein erhöhter Blutdruck und ischämische Herzerkrankungen gut belegt", sagt Moshammer. Zu den Auswirkungen gehören auch Herzinfarkte und Schlaganfälle.

Schlaflaborstudien bestätigten, dass schwankende Geräusche und hohe Pegelspitzen störender wirken. Dabei stören nicht nur Pegeländerungen, sondern auch Änderung im Frequenzspektrum. Selbst wenn der Pegel nicht so hoch ist, können einzelne dominierende hohe oder tiefe Töne einer bestimmten Frequenz unangenehmer sein als Geräusche, die aus vielen verschiedenen Tönen zusammengesetzt sind. Weiters erhofft sich Kaseß künftig von den Fahrzeugen selbst Hilfe. "Irgendwann sind Rumpelstreifen vielleicht nicht mehr notwendig, weil die Spurhalteassistenten in den Fahrzeugen immer stärker vertreten sein werden." (Veronika Szentpétery-Kessler, 26.4.2022)