Tunnelknall

Shinkansen 700 (in Kyoto) mit optimierter Nase gegen den Tunnelknall

Schallabsorber im Euerwangtunnel

Der Tunnelknall (engl. tunnel boom) ist ein aerodynamisches Phänomen, das beim Hochgeschwindigkeitsverkehr (HGV) durch Eisenbahntunnel auftritt.

Entstehung und Einflüsse

Bei hohen Geschwindigkeiten treiben Züge Druckwellen mit Schallgeschwindigkeit vor sich her, die sich im Verlauf des Tunnels immer weiter aufsteilen. Im hinteren Teil der Welle entsteht ein höherer Druck und damit eine etwas höhere Temperatur und eine etwas größere Geschwindigkeit als im vorderen Teil der Welle. Der Druckgradient wird dadurch immer größer und steiler. Mit dem Übergang vom beschränkten Querschnitt des Tunnels in den unbeschränkten Querschnitt im Freien entladen sich die Druckwellen schlagartig durch einen Knall.^[1]

Die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten des Tunnelknalls wird erhöht durch Zuggeschwindigkeiten über 250 km/h, ungünstiger Zuggestaltung, Tunnelquerschnitten unter 60 m², Tunnellängen über 5.000 m, geringer Reibungsfläche an der Innenschale und der Verwendung der Festen Fahrbahn.^[1]

Als Gegenmaßnahmen wurden verschiedene Maßnahmen entwickelt: Öffnungen am Tunnelportal für den Druckausgleich, Einhausungen am Portal (Haubenbauwerke), trompetenförmige Querschnittsaufweitungen und eine Erhöhung der Schallschluckfähigkeit durch strukturierte Oberflächen, aerodynamisch optimierte Bugformen von Zügen sowie verringerten Einfahrgeschwindigkeiten.^[1]

Geschichte

Der Tunnelknall wurde erstmals 1975 beobachtet. Auf den dortigen Shinkansen-Hochgeschwindigkeitsstrecken sind kleine Querschnitte üblich. Als Gegenmaßnahme wurde Portalhauben entwickelt. In Deutschland trat das Phänomen erstmals 2005 bei ICE-Testfahrten durch die Tunnel Irlahüll und Euerwang auf.^[1]

Weblinks

• Um eine Nasenlänge: Test für den schnellsten Zug der Welt. heise online, 19. April 2006, abgerufen am 23. Juli 2010. 

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d} G. Brux: Tunnelknall: Entstehung und Gegenmaßnahmen. In: Bautechnik, Heft 10/2011, S. 731 f. doi: 10.1002/bate.201101504.