Energieberatung - Bauphysik - Konstruktionsplanung

 

Schall

 

Anders als das Licht benötigt der Schall zum Transport immer ein Medium. In der Baupraxis ist dies Luft oder ein Bauteil mit seinen Schichten.

Die Behaglichkeits-Qualität besteht in der Regel darin, dass Schall abwesend ist bzw. dass er nicht in vollem Umfang von einem Bereich (Quellraum) in einen anderen (Zielraum) übertragen wird. Ist das Schall übertagende Medium ein Festkörper. so handelt es sich um Körperschall. Schwingende Luft transportiert Luftschall.

Im Bauwesen wird vor allem nach der Entstehung der Schwingung zwischen Luftschall (Sprache, Audiogeräte, Musikinstrumente...) und Trittschall (Schritte, Stühlerücken...) unterschieden. Auf dem Weg vom Sender zum Empfänger sind fast immer beide Übertragungsarten (Körperschall und Luftschall) beteiligt, was den Schallschutz komplex macht.

Schallschutz ist ein Vorgang der Energieumwandlung. Der Schutz kann sich auch auf den Senderaum selbst beziehen. Man spricht dann von Raumakustik und im Gegensatz zur Schalldämmung wird Schalldämpfung eingesetzt. Salopp kann man auch von Schall schluckenden Materialien bzw. Oberflächen sprechen. Diese lassen Schall eindringen und wandeln ihn in der porösen Materialstruktur letztlich in Wärme um, wobei die Wärmemengen entsprechend der Schallenergie vergleichsweise gering sind. Auch mehrfache Reflexion an rauen Oberflächen bewirkt solche Energieumwandlung.

Ein Kriterium für "gute" Raumakustik ist die möglichst kurze Nachhallzeit.

Schalldämmung ist ein Vorgang, der sich in Trennbauteilen zwischen Sende- und Empfangsraum abspielt. Ein "flankierenden Bauteil", nämlich zum Beispiel eine Aussenwand, die von einem Raum in den anderen Raum reicht und den Schall um die trennende Wand herum leitet, kann den guten Schallschutz eines Trennbauteils zunichte machen. Die Normen ändern sich allmählich dahin gehend, dass gar nicht mehr einzelne Bauteile, sondern ganze Räume mit all ihren umschliessenden Bauteilen gegenüber den angrenzenden Räumen berechnet werden.

Da die Druckschwankungen ("Wechseldruck") sehr klein sind und gleichzeitig der Bereich von leisem Rauschen bis zum Lärm einen sehr weiten Bereich von Messwerten umfasst, hat man für die Akustik die gewöhnungsbedürftige "Einheit" Dezibel (dB) geschaffen, die das Verhältnis zwischen dem bewerteten Schallereignis und einem sehr leisen Geräusch an der "Hörschwelle" ausdrückt. Nun hat man dieses Verhältnis noch zusätzlich logarithmisch skaliert, um in der Praxis wieder einen "brauchbaren" Bereich von Kennwerten – zwischen etwa 1 dB und etwas über 100 dB – für Schalldruckpegel zu erhalten. Das Ergebnis dieser Rechenkunst ist, dass zwei identische Schallquellen zwar die doppelte Schall-Leistung erbringen, nicht aber den doppelten Schalldruckpegel (entscheidende Grösse für den Hörer) erzeugen, sondern einen Pegel von 3 dB mehr als den einer einzelnen Quelle.

Hören spielt sich in einem breiten Freqeunzband, also bei unterschiedlichen Tonhöhen ab. Auch das Verhalten von Bauteilen beim Transport des Schalls ist Frequenz-abhängig. Zur Einstufung von Bauteilen werden daher Kurven, die Schallereignisse im gesamten relevanten Bereich darstellen, mit Bezugskurven verglichen, die der Empfindlichkeit menschlicher Ohren entsprechen. Zwischen beiden Kurven liegt ein charakteristischer Abstand an der engsten Stelle, der als "Einzahlwert" zur Beurteilung des Schallereignisses dient. Das hat zur Folge, dass es nicht möglich ist, zwei solcher charakteristischen Werte unmittelbar zu verrechnen – auch nicht unter Berücksichtigung der logarithmischen Skalen. Das ist einer der Gründe, weshalb Schallschutz so komplex ist. Eine Massivwand gehorcht zum Beispiel hinsichtlich der Verbesserung des Schallschutzes auch anderen Gesetzen als eine mehrschichtige Leichtbauwand aus Rippen, Beplankungen, Dämmstoffen etc. Die wesentlichen Phänomene im Schallschutz zwischen getrennten Bereichen sind:

  • schwingende Masse, die Energie umwandelt
  • die Biegesteifigkeit von Schalen
  • die Entkoppelung von Bauteilschichten
  • die Schalldämpfung in Hohlräumen
Diese Faktoren geschickt zu kombinieren und in der Ausführung "Schallbrücken" zu vermeiden ist die Kunst des baulichen Schallschutzes.

Zielsetzung des Schallschutzes zwischen getrennten Bereichen ist es, mindestens die baurechtlich geforderten Werte aus DIN 4109 zu erreichen. Dort werden aber nur Vorgaben für Mehrfamilienhäuser bzw. "fremd" genutzte Bereiche gemacht. Im Einfamilienhaus ist keine Mindestqualität vorgegeben. Jedoch gibt es ein Beiblatt zur Norm mit unverbindlichen Empfehlungen auch für den eigenen Wohnbereich. Weiterhin empfiehlt dieses Merkblatt eine höhere Qualität im Schallschutz für Mehrfamilienhäuser etc. als die Norm verlangt. Wegen häufiger Unzufriedenheit, Gesundheits-Gefährdung und Rechtsstreitigkeiten gibt es einen erkennbaren Trend zu mehr Schallschutz. Dieser sollte bei Zielsetzung und Vereinbarung von Schall-technischer Qualität im Auge behalten werden.

Der Schutz vor Aussenlärm ist je nach Standort ein weiterer Qualitätsaspekt, der vor allem den Fensterbau mit hohen Anforderungen konfrontiert.

Zuletzt sei noch der Lärm von Haus-technischen Anlagen erwähnt, der in der Planung zu berücksichtigen ist.


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