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Schallschutz als Schlüssel zu höherem Komfort in Gebäuden

Wie zahlreiche Studien zeigen, wirkt sich eine anhaltende Lärmbelastung negativ auf die Gesundheit, Leistungsfähigkeit und die allgemeine Lebensqualität aus. Schlechte Raumakustik verursacht Stress, stört den Schlaf und verringert die Konzentration, besonders in Büros, Schulen und Gesundheitseinrichtungen (Bild A).

Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) ist Lärm nach Luftverschmutzung die zweitgrößte umweltbedingte Ursache für gesundheitliche Probleme in Westeuropa. In Krankenhäusern beeinträchtigt übermäßiger Lärm sowohl Patienten als auch Personal, während er in Hotels nach wie vor der häufigste Grund für Beschwerden von Gästen ist.

Lärmschutz dient daher nicht nur der Einhaltung von Vorschriften, sondern trägt auch direkt zu einer höheren Leistungsfähigkeit und mehr Komfort bei. Wie der World Green Building ­Council (WorldGBC) berichtet, können Ablenkungen durch Lärm in Büros die Konzentration und Leistungsfähigkeit um bis zu 66 % verringern. In Schulen beeinträchtigen hohe Geräuschpegel das Lernen, das Gedächtnis und das Leseverständnis.

Relevanz akustischer Dämmung

Akustische Dämmung bietet nachweisliche Vorteile in unterschiedlichsten Umgebungen. In Wohnbereichen verbessert sie die Schlafqualität und reduziert Stress, indem sie Geräusche von technischen Anlagen begrenzt. In Schulen ermöglicht sie eine klarere Kommunikation und weniger Ablenkung. Gesundheitseinrichtungen profitieren von einer geräuscharmen Umgebung, die sowohl die Erholung der Patienten als auch die Effizienz des Personals unterstützt.

In Arbeitsumgebungen schafft die akustische Dämmung eine ruhigere Atmosphäre und fördert damit Produktivität und das Wohlbefinden der Mitarbeitenden (Bild B). Selbst im Homeoffice werden dadurch Hintergrundgeräusche reduziert und so Konzentration und Komfort verbessert. In allen genannten Bereichen trägt die Verringerung dauerhafter Lärmbelastung zudem zu einer besseren langfristigen Gesundheit bei.

Schallarten und Schallquellen

Effektiver Schallschutz beginnt mit einem klaren Verständnis der Schallquellen und ihrer Übertragungswege. Die Schallübertragung lässt sich in der Regel in Luftschall und Körperschall unterteilen, wobei Lärm in Gebäuden oft eine Kombination aus beiden ist. Da sich die jeweiligen Maßnahmen zur Geräuschreduzierung erheblich unterscheiden, ist eine präzise Analyse der vorherrschenden Schallübertragungsart unerlässlich.

Luftschall ist Schall, der sich durch die Luft ausbreitet. Er entsteht beispielsweise durch Sprache, Musik, Fernsehgeräte oder Klimaanlagen. Der Schall breitet sich im Raum aus, bis er auf ein Objekt wie eine Wand, ein Fenster, den Boden oder die Decke trifft. Dort wird er – je nach Materialeigenschaften – reflektiert, absorbiert oder durch das Objekt hindurch übertragen. In der Regel bleibt Luftschall auf den Entstehungsraum und angrenzende Räume beschränkt.

Körperschall entsteht durch Schwingungen, die sich auf feste Bauteile wie Wände, Decken oder Böden übertragen und häufig durch haustechnische Anlagen, Geräte oder Trittbewegungen verursacht werden. Der Impuls überträgt sich auf die Gebäudestruktur und wandert durch diese hindurch. Dabei kann er Bauteile anregen, erneut als Luftschall in andere Räume abgestrahlt zu werden. Körperschall kann somit mehrere Räume innerhalb eines Gebäudes beeinträchtigen.

Schallschutzmaßnahmen

Über Schallquellen und ihre Übertragungswege hinaus sind auch die akustische Umgebung und die geplante Nutzung der jeweiligen Räume oder Flächen entscheidende Faktoren. Eine fachgerechte Analyse der Situation, also der Ursache des Problems und der Nutzung des Gebäudes oder Raumes, gewährleistet, dass die passenden Schallschutzmaßnahmen ausgewählt werden. Im Rahmen einer solchen Analyse sollte zudem geprüft werden, ob der Schall an der Quelle reduziert oder auf dem Übertragungsweg kontrolliert werden muss.

Bei der Lärmreduzierung an der Quelle wird die Ursache nach der Identifizierung entweder direkt behoben oder die Geräusche werden zumindest reduziert oder mit passiven Schall- und Schwingungsdämpfungssystemen versehen. Dazu zählen beispielsweise Dämmmaterialien in oder an Lüftungs- und Klimakanälen oder die Dämmung von Abwasser- und Rohrleitungen mit geeigneten Dämmstoffen.

Da das Dämmmaterial direkt mit dem Bauteil in Verbindung steht, muss es die Übertragung von sowohl Luftschall als auch Körperschall innerhalb des Dämmsystems blockieren und isolieren. Die Maßgröße für die Schallminderung ist in solchen Fällen der sogenannte „Insertion Loss“ (Einfügungs­dämpfung). Flexible Mehrschichtmaterialien, die weiche Schäume mit einer Masseschicht verbinden, bieten hierbei eine besonders effektive Lösung.

Zur Kontrolle des Luftschalls zwischen den Räumen werden Dämmstoffe direkt auf Wänden, Decken oder Böden aufgebracht, um so die Schallübertragung zu minimieren, die von einem Raum in einen anderen gelangen kann. Die Maßzahl für diese Wirkung ist der „Transmission Loss“ (Schalldämm­maß). Besonders wirksam sind Materialien, die eine Kombination aus erhöhter Masse und Dämpfung bieten, wie z. B. Schwerfolien und offenzellige Schaumstoffe zur Schallabsorption innerhalb von Trennbauteilen.

Darüber hinaus kann es abhängig von der Nutzung des Raumes erforderlich sein, den Schallpegel innerhalb eines Raumes gezielt zu optimieren, etwa zur Verbesserung der Sprachverständlichkeit in Klassenzimmern oder Vortragssälen, für angenehme Akustik im Freizeitbereich oder für kontrollierte Nachhallzeiten in Theater- oder Konzertsälen. Hierfür eignen sich offenzellige Schäume, die durch Schallabsorption den Nachhall im Raum reduzieren und so die Raumakustik gezielt verbessern.

Versteckte Lärmquellen

Die technische Gebäudeausrüstung (TGA) wird häufig nicht als einer der Hauptverursacher von Lärmbelastung wahrgenommen, dabei spielt sie eine entscheidende Rolle für den akustischen Komfort. Dies gilt insbesondere für mehrstöckige Gebäude, in denen gemeinsame Wände, Böden und Decken die Geräuschübertragung zu einem häufigen Problem machen. Technische ­Installationen, wie Rohrleitungen, sanitäre Anlagen und Luftverteilungssysteme, können erhebliche Geräuschpegel erzeugen, die sich im gesamten Gebäude ausbreiten können, wenn keine Gegenmaßnahmen ergriffen werden.

Geräusche aus Abwasseranlagen sind – vor allem nachts – besonders störend und können in angrenzenden Räumen oder Wohnungen zu erheblichen Belästigungen führen (Bild C). Diese Installationsgeräusche werden durch Wasseraufprall und Luftbewegungen verursacht, die durch Turbulenzen im fallenden Wasser (Strömungsgeräusche) und durch Richtungsänderungen an Abzweigungen oder Rohrbögen (Aufprallgeräusche) entstehen. Strömungsgeräusche treten hauptsächlich im hohen Frequenzbereich auf, während Aufprallgeräusche überwiegend im niedrigen Frequenzbereich liegen.

Schallausbreitung in Abwassersystemen

Niederfrequente Geräusche können bereits knapp oberhalb der Hörschwelle als störend empfunden werden und sind aufgrund ihrer weiten Ausbreitung besonders schwer zu kontrollieren. Wenn Wasser durch Fallleitungen strömt, versetzt es die Rohrwände in Schwingung, wodurch Luftschall entsteht. Ein Teil dieser Energie wird zudem als Körperschall über Rohre und Befestigungselemente in die Gebäudestruktur übertragen und breitet sich in angrenzende Räume aus. Die Übertragung von Körperschall aus ungedämmten Abwasserleitungen auf Wände und Decken zählt zu den häufigsten akustischen Problemen in der Gebäudetechnik.

Ohne geeignete Schalldämmung können Geräusche aus Abwasserleitungen 55 dB(A) überschreiten und sind damit eine der häufigsten Beschwerden in Mehrfamilienhäusern und Hotels. Standard-PVC-Abflussrohre können beispielsweise bei einer Toilettenspülung bis zu 2 l/s transportieren und diesen Geräuschpegel in angrenzende Räume übertragen.

Normen wie die DIN EN 14366‑1 „Bauakustik – ­Messung von Luftschall und Körperschall von gebäudetechnischen Anlagen im Prüfstand – Teil 1: Anwendungsregeln für Abwasserinstallationen“ bieten ein standardisiertes Verfahren zur Messung des Schalls von Abflusssystemen unter Laborbedingungen. Die Tests ermöglichen eine vergleichbare Bewertung unterschiedlicher Dämmstoffe.

Allerdings basieren die Tests auf idealisierten Versuchsaufbauten mit starren Betonwänden und einheitlichen Rohrverlegungen, die möglicherweise nicht den realen Bedingungen vor Ort entsprechen. Die realen Geräuschpegel können daher stark variieren, abhängig von der Körperschallübertragung, Installationsqualität und den verwendeten Materialien in angrenzenden Bauteilen wie Wänden und Böden.

Ultradünne Schalldämmung für Abwasserrohre

Dünne Mehrschicht-Schallschutzmatten sind eine wirksame Lösung zur Lärmminderung von Abwasserleitungen (Bild D). Diese Materialien kombinieren flexiblen Schaum mit einer EVA-EPM-Barriere hoher Dichte und erzielen so eine hohe Einfügungsdämpfung, indem sie ­Schallwellen dämpfen und die Geräuschübertragung reduzieren. Mehrlagige Produkte wie das Sortiment ArmaComfort AB von Armacell bieten eine starke akustische Leistung über den gesamten in der Bauakustik relevanten Frequenzbereich – unabhängig davon, ob sie auf Gusseisen- oder Kunststoffrohren installiert werden.

An waagerechten Rohrleitungen kann die Schallschutzmatte die Geräuschemissionen um bis zu 24 dB senken. Anders als voluminöse herkömmliche Dämmstoffe bekämpfen diese Materialien den Schall direkt an der Quelle, ohne zusätzlichen Platzbedarf. Durch die geringe Materialstärke sind sie besonders einfach zu montieren, selbst in beengten Bereichen. Die Schallschutzmatte ist auch als selbstklebendes Material erhältlich, was die Verarbeitung weiter vereinfacht.

Lärmminderung von Lüftungs- und Klimaanlagen

Lüftungs- und Klimaanlagen sorgen für angenehme Raumluft, erzeugen jedoch auch Luftströmungsgeräusche und Vibrationen, die den Schlaf stören und die Produktivität beeinträchtigen können. Zu den häufigsten Lärmquellen zählen Vibrationen, Luftturbulenzen und mechanische Komponenten wie Ventilatoren und Kompressoren. In Großraumbüros sind Geräusche aus Klima- und Lüftungsanlagen eine der Hauptursachen für Ablenkung, und der Lärm beeinträchtigt die Leistungsfähigkeit der Mitarbeitenden.

Gebläsekonvektoren sind in Büros in der Regel rund 40 % der Zeit in Betrieb, in Hotels sogar bis zu 80 %. Sie erzeugen dabei Schalldruckpegel von bis zu 55 dB(A). Um eine Ausbreitung des Ventilatorgeräuschs über das Luftleitungssystem zu vermeiden, muss dieses bereits vor Eintritt in das Luftverteilungssystem behandelt werden. Angesichts der Auswirkungen auf Komfort und Wohlbefinden sollten HVAC-Geräusche frühzeitig im Planungsprozess berücksichtigt werden. Das ist wesentlich effektiver und wirtschaftlicher als nachträgliche Lösungen (Bild E).

Geräuschreduzierung von Gebläsekonvektoren

Die Schallleistung eines Gebläsekonvektors hängt von der Luftströmungsgeschwindigkeit und der Leistung ab. Durch die Dämmung des Geräts mit Mehrschicht-Schallschutzmatten wie ­ArmaComfort AB Alu Plus kann der Schallleistungspegel bei hoher Drehzahl von 45 dB um etwa 7 dB gesenkt werden (Bild F).

Da Dezibel auf einer logarithmischen Skala gemessen werden, entspricht bereits eine Reduzierung um 3 dB einer Halbierung der Schall­intensität. Die wahrgenommene Lautstärke nimmt zudem mit zunehmender Entfernung deutlich ab. Dank der geringen Dicke und hohen Flexibilität lässt sich die Schallschutzmatte auch bei beengten Platzverhältnissen problemlos installieren.

Wärme- und Schalldämmung von Luftkanälen

Bei der Planung von Luftkanalsystemen müssen sowohl thermische als auch akustische Dämmmaßnahmen berücksichtigt werden. Kanäle können Geräusche durch Luftströmungen, Vibrationen und Körperschall in andere Räume übertragen. Besonders problematisch ist dies in Bereichen mit erhöhtem Anspruch an Sprachverständlichkeit, etwa in Besprechungsräumen, Krankenhäusern oder Bibliotheken.

Eine wirksame Schalldämmung erfordert eine Kombination aus Schallabsorption, Vibrationsdämpfung, Einkapselung und mechanischer Entkopplung. Neben Luftschall aus Auslässen kann Schall auch durch Kanalwände in umliegende Räume gelangen. Viskoelastische Materialien wie beispielsweise ArmaFlex reduzieren diesen Körperschall, verhindern gleichzeitig die Bildung von Tauwasser und verbessern die Energieeffizienz.

Durch Hinzufügen einer Masseschicht, wie etwa ­ArmaComfort Barrier B-Alu, wird die Schalldämmung weiter erhöht. Diese Systemlösung aus 40 mm ArmaFlex und 2 mm ­ArmaComfort Barrier B-Alu kann die Geräuschübertragung im Kanal um 10 dB reduzieren und damit den wahrgenommenen Schallpegel effektiv halbieren (Bild G). Eine derartige Kombination ist besonders bei höheren Frequenzen wirksam. Die Sandwichkonstruktion begrenzt nicht nur die Schallübertragung, sondern bietet auch langfristigen Schutz vor Tau­wasser und Energieverlusten in ­Luftkanalsystemen.

Einfluss auf die Raumakustik

Ein praxisnahes Beispiel zeigt, welchen Einfluss eine fachgerechte Luftkanaldämmung auf die Raumakustik in einem typischen Büro haben kann (Bild H). In einem Standardbüro mit den Maßen 6 × 5 × 3 m und üblicher Möblierung kann der Nachhall-Schallpegel aufgrund von Körperschall aus einem ungedämmten Rundkanal mit einem Durchmesser von 300 mm etwa 61 dB(A) betragen.

Durch die Installation eines thermisch-­akustischen Dämmsystems aus der vorgenannten Kombination (40 mm ­ArmaFlex und 2 mm ­ArmaComfort Barrier B-Alu) auf der Außenseite des Kanals lässt sich dieser Pegel voraussichtlich auf etwa 51,5 dB(A) senken, was einer Halbierung des wahrgenommenen Geräuschpegels entspricht. Eine Kombination aus flexibler, geschlossenzelliger Wärmedämmung und einer schallhemmenden Masseschicht kann die Lärmbelastung also deutlich reduzieren.

Alles beginnt mit einer intelligenten Planung

Lärm ist zu einem der größten Umweltprobleme unserer Zeit geworden. Ob am Arbeitsplatz, in öffentlichen Gebäuden oder zu Hause – kaum etwas beeinträchtigt unsere Lebensqualität so stark wie dauerhafte Geräuschbelastung. Umso wichtiger ist es, Schallschutz sowohl im Neubau als auch bei der Sanierung konsequent zu planen und fachgerecht auszuführen.

Die Reduzierung von Gebäudegeräuschen in der Planungsphase ist für die Aufrechterhaltung des akustischen Komforts während des gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes von entscheidender Bedeutung. In der Bauakustik gilt: Bereits eine Erhöhung des Schallpegels um 3 dB(A) entspricht einer Verdopplung der Schallintensität. Eine Zunahme um 6 bis 10 dB(A) wird vom menschlichen Gehör als doppelt so laut empfunden.

Vor diesem Hintergrund sind Schallschutzmaßnahmen in der Gebäudeplanung nicht mehr optional, sondern unverzichtbar für den Komfort der Nutzer. Ist die Dämmung einmal eingebaut, lässt sie sich nur mit großem Aufwand korrigieren oder austauschen. Eine frühzeitige Investition in leistungsfähige Schalldämmstoffe und bewährte Lösungen vermeidet kostspielige Nachrüstungen und trägt spürbar zum Wohlbefinden der Bewohner und Nutzer von Wohn-, Büro- und öffentlichen Gebäuden bei (Bild I).

Die Schalldämmung muss dabei den einschlägigen Normen entsprechen, z. B. der DIN 4109 für Schallschutz im Hochbau oder der VDI 4100 für erhöhten Schallschutz zwischen Nutzungseinheiten. Ergänzend zu den nationalen Richtlinien bietet die europäische Normenreihe DIN EN 12354 einen Rahmen zur Prognose der akustischen Gebäudeleistung auf Basis eingesetzter Bauelemente. Prüfungen und Nachweise sollten nach anerkannten Verfahren wie DIN EN 14366‑1 für Abwasseranlagen und DIN EN ISO 3741 zur Messung des Luftschalls erfolgen.

Auch Nachhaltigkeitsaspekte gewinnen zunehmend an Bedeutung. Für die ArmaComfort-Produkte stellt der Hersteller inzwischen Environmental Product Declarations (EPDs) bereit, die transparente und unabhängige Daten zur Umweltwirkung über den gesamten Lebenszyklus liefern und die Planung nachhaltiger Gebäude unterstützen.

1 Lärm ist nach Luft­verschmutzung die zweitgrößte umweltbedingte Ursache für gesundheitliche Probleme in Westeuropa. Akustische Dämmung kann dauerhafte Lärmbelastung wirksam reduzieren.

2 Effektiver Schallschutz ­erfordert ein Verständnis der verschiedenen Schallarten und ihrer Übertragungswege sowie die ­Kenntnis der akustischen Umgebung und der geplanten Nutzung der jeweiligen Räume.

3 Die technische Gebäude­ausrüstung, wie Rohrleitungen, sanitäre Anlagen und Luftverteilungssysteme, zählt zu den Hauptverursachern von Lärmbelastung insbesondere in mehrstöckigen Gebäuden.

4 Geräusche aus Abwasserleitungen können ohne geeignete Schalldämmung 55 dB(A) überschreiten und sind damit eine der häufigsten Beschwerden in Mehrfamilienhäusern und Hotels.

5 Dünne Mehrschicht-Schallschutzmatten kombinieren flexiblen Schaum mit einer ­Barriere hoher Dichte und können an ­Abwasserleitungen die Geräuschemissionen deutlich senken – bei geringem Platzbedarf und einfacher Montage.

6 Zu den häufigsten Lärmquellen bei Lüftungs- und Klimaanlagen zählen Vibrationen, Luftturbulenzen und mechanische Komponenten wie Ventilatoren und Kompressoren.

7 Eine wirksame Schall­dämmung von Luftkanälen ­erfordert eine Kombination aus Schallabsorption, Vibrations­dämpfung, Einkapselung und ­mechanischer Entkopplung.

8 Die Reduzierung von Gebäude­geräuschen ­sollte bereits in der Planungsphase ­berücksichtigt werden, da sich eine ­einmal eingebaute Dämmung nur mit großem Aufwand korrigieren lässt.

Autor
Pascal Raphoz
ist Global Acoustics Director bei Armacell.

Bild: Armacell

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