Beate Altreuther, Ronny Schreiter, Stefan Schubert, Sebastian Kluth, Christian Schulze, Björn Buscham, Manfred Haider

• Die geräuschmindernden Eigenschaften von Fahrbahnbelägen können einen relevanten Beitrag zur Lärmminderung im Straßenverkehr beitragen. Die Berechnung des Beurteilungspegels für Straßenverkehrslärm erfolgt in der Bundesrepublik Deutschland gemäß § 3 der 16. BImSchV nach den Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen [RLS-19]. Die in den RLS-19 verwendeten Straßendeckschichtkorrekturen werden gemäß den Technischen Prüfvorschriften TP-KoSD-19 ermittelt, in denen das Verfahren zur Bestimmung dieser Korrekturwerte beschrieben ist. Die TP-KoSD-19 bezieht sich u.a. auf die [ISO/TS 11819-3]. In der ISO/TS 11819-3 sind zwei Referenzreifen definiert: der Reifen P1, der den Pkw-Verkehr repräsentiert, und der Reifen H1, der den Lkw-Verkehr abbildet. Die Produktion des H1-Reifens wurde jedoch 2015 eingestellt. Daher ist es wichtig, in der Normung einen neuen H1-Reifen zu verankern, um sicherzustellen, dass der LKW-Verkehr weiterhin bei der Bestimmung von Straßendeckschichtkorrekturwerten auch bei Messungen im Nahfeld abgebildet wird. Im vorliegenden Forschungsprojekt wurde ein möglicher Referenzreifen (H2-Kandidat) als Nachfolger für den H1-Reifen ausgewählt, der nach Abschluss des Projekts den zuständigen ISO-Arbeitsgruppen zur Normung vorgeschlagen wird. Hauptziel des Forschungsvorhabens war es, ein geeignetes Verfahren für die Findung eines neuen CPX-Referenzreifens zu erarbeiten und anzuwenden. Zudem wurde das Verfahren in einem Handbuch beschrieben. Das ganze Vorhaben wird ebenfalls den zuständigen ISO-Arbeitsgruppen zur Verfügung gestellt, um eine mögliche Vorgehensweise zur Festlegung neuer Referenzreifen für das CPX-Verfahren aufzuzeigen. Die Projektbearbeitung erfolgte unter der Prämisse, dass der H2-Kandidat die akustischen Eigenschaften des H1-Reifens möglichst gut reproduzieren soll. Sie gliedert sich in insgesamt vier Projektschritte: zunächst wurden insgesamt 10 Reifenkandidaten ausgewählt, die bzgl. Profilschnitt, Lastindex und Dimension mit dem bisherigen H1-Reifen vergleichbar waren. Mit diesen Reifenkandidaten sowie dem zu ersetzenden H1-Reifen wurden Vergleichsmessungen des Rollgeräuschs am Prüfstand Fahrzeug/Fahrbahn (PFF) der Bundesanstalt für Straßen- und Verkehrswesen (BASt) durchgeführt. Die Bewertung der Reifenkandidaten erfolgte anhand der spektralen Übereinstimmung mit dem H1-Reifen, welche mittels eines speziell entwickelten Scoring-Verfahrens ermittelt wurde. Für den nächsten Projektschritt wurden die vier Reifenkandidaten mit der besten spektralen Übereinstimmung mit dem H1-Reifen ausgewählt („Ersatzkandidaten“). Sie wurden anschließend in CPX-Messungen auf 60 Straßenabschnitten mit unterschiedlichen Fahrbahnbelägen mit dem H1-Reifen verglichen. Diese Messungen wurden bei Geschwindigkeiten zwischen 30 km/h und 80 km/h durchgeführt. Die erneute Anwendung des Scoring-Verfahrens sowie die Berücksichtigung weiterer Kriterien, wie der Übereinstimmung der Resultate bei 80 km/h auf PA-Deckschichten, führten schließlich zur Festlegung des Reifens „Firestone Vanhawk 2 Winter 205/70 R15 106/104R“ als Nachfolger des H1-Reifens. Er wird bis zur endgültigen Festschreibung in der Entsprechenden Norm als H2-Kandidat bezeichnet. Mit dem H2-Kandidaten fand anschließend ein zweijähriges Monitoring statt, bei dem die drei Projektpartner im normalen Messbetrieb Vergleichsmessungen der Reifen H1 und H2-Kandidat durchgeführten. Es wurde eine Vielzahl unterschiedlicher Deckschichten (Beton, Asphalt; dicht, offenporig) mit einer Gesamtlänge von etwa 600 km untersucht. Auf Grundlage dieser Daten wurde ein Verfahren für die Umrechnung der Resultate mit dem H2-Kandidaten auf H1-Resultate erarbeitet. Parallel dazu wurden an speziell dafür beschafften Exemplaren des H2-Kandidaten die Korrekturfaktoren nach DIN ISO/TS 11819 3 für die Shorehärte sowie nach DIN ISO/TS 13471-1 für die Temperaturkorrektur bestimmt. Zudem wurden für die Normung ein Ziel-Reifendruck, ein zulässiger Bereich für die Shorehärte und für die Lufttemperatur während der CPX-Messungen definiert. Es wird eine Nomenklatur für zukünftige Referenzreifen-Kandidaten vorgeschlagen.
• The noise-reducing properties of road surfaces can make a relevant contribution to noise reduction in road traffic. In the Federal Republic of Germany, the assessment level for road traffic noise is calculated in accordance with § 3 of the 16th German Federal Immission Control Ordonance (BImSchV) in accordance with the German Guidelines for Noise Protection on Roads [RLS-19]. The road surface correction values used in the RLS-19 are determined in accordance with the Technical Test Specifications TP-KoSD-19, where the corresponding procedure is described. The TP-KoSD-19 refers, among other things, to [DIN ISO/TS 11819-3]. DIN ISO/TS 11819-3 defines two reference tyres for testing with the CPX method: the P1 tyre, which represents passenger car traffic, and the H1 tyre, which reflects heavy traffic. As the production of the H1 tyre was discontinued in 2015, it is important to define a new H tyre in the standardization to ensure the future consideration of truck traffic noise in the determination of road surface correction values. In the present research project, a possible reference tyre (H2 candidate) was selected as a successor to the H1 tyre. It will be proposed to the relevant ISO working groups for standardisation after completion of the project. The main objective of the research project was to develop and apply a suitable procedure for selecting a new CPX reference tyre. In addition, the procedure was described in a manual for future use. The whole project results will also be made available to the relevant ISO working groups to identify a possible procedure for defining new reference tyres for the CPX method. The project was carried out on the premise that the H2 candidate is to reproduce the acoustic properties of the H1 tyre as well as possible. The projekt is divided into a total of four project steps: first, a total of 10 tyre candidates were selected, which were comparable to the previous H1 tyre in terms of tread cut, load index and dimension. With these tyre candidates and the H1 tyre to be replaced, comparative measurements of rolling noise were carried out on the vehicle/road test bench (PFF) of the German Federal Highway and Transport Institute (BASt). The tyre candidates were evaluated based on the spectral correspondence with the H1 tyre, which was determined using a specially developed scoring procedure. For the next project step, the four tyres with the best spectral match with the H1 tyre were selected ("replacement candidates"). These were compared with the H1 tyre in CPX measurements on real roads. In total, 60 road sections with different road surfaces were investigated. These measurements were carried out at speeds between 30 km/h and 80 km/h. The re-application of the scoring procedure and the consideration of other criteria, such as the consistency of the results at 80 km/h on PA surface courses, finally led to the determination of the "Firestone Vanhawk 2 Winter 205/70 R15 106/104R" tyre as the successor to the H1 tyre. It is referred to as "H2 candidate" until it is finalised in the corresponding standard. The H2 candidate was then monitored for two years. Here, the three project partners carried out comparative measurements with the H1 tyre and the H2 candidate in normal measurement operation. About 120 different surface courses (concrete, asphalt; dense, open-pored) with a total length of about 600 km were investigated. Based on these data, a method was developed for the conversion of results with the H2 candidate to H1 results. In parallel, the correction factors according to DIN ISO/TS 11819-3 for Shore hardness and according to DIN ISO/TS 13471-1 for temperature correction were determined. A target tyre pressure, a permissible range for the tyre’s shore hardness and for the air temperature during the CPX measurements were defined for standardization. A nomenclature for future reference tyre candidates was proposed.