Schallschutz

Was?

Beim Thema Schallschutz muss zwischen den zwei wesentlichen Schallarten Luft- und Körperschall unterschieden werden. Beim Luftschall handelt es sich um Schall, der über das Medium Luft vom Sender zum Empfänger transportiert wird. Als Körperschall bezeichnet man Vibrationen, welche ins Bauwerk eingeleitet werden und dann an anderer Stelle als Luftschall hörbar werden

Warum?

Schallschutz zwischen zwei Räumen und die damit verbundene Privatsphäre trägt enorm zum Komfort der Nutzer bei und ist deshalb sehr wichtig. Um eine zufriedenstellende Schalldämmung zwischen zwei Räumen zu erreichen, muss daher sichergestellt werden, dass sowohl Luftschall als auch Körperschall nicht übermäßig übertragen werden. Darüber hinaus ist die Schalldämmung ein weiterer wichtiger Faktor für die Gesundheit in Gebäuden. Wenn die Mindestanforderungen der Norm erfüllt sind, muss das Thema Schalldämmung nicht im Zusammenhang mit der Gesundheit behandelt werden. Seine Optimierung ist eine Frage des akustischen Komforts. Wird die Norm jedoch nicht erfüllt, leiden die Gebäudenutzer unter unzumutbaren Gesundheitsbelastungen, die zu schweren Krankheiten führen können.

Wie?

Der resultierende Luftschallschutz zwischen zwei Räumen ergibt sich im Wesentlichen aus den Eigenschaften des trennenden Bauteils, sowie aus den Verlusten über Nebenwege, womit in der Regel angrenzende Bauteile gemeint sind. Falls das trennende Bauteil aus mehreren einzelnen Komponenten besteht, beispielsweise eine Wand mit Tür, orientiert sich das resultierende Schalldämm-Maß aus beiden Bauteilen stark am schwächeren Element. Daher ist die Vermeidung von Schwachstellen im Schallschutz besonders wichtig.Falls Vibrationen in ein Bauteil eingeleitet werden, beispielsweise durch Schritte, fallende Gegenstände oder Vibrationen von technischen Geräten usw., breiten sich diese Schwingungen im gesamten Bauteil und allen mechanisch mit diesem Bauteil verbundenen Elementen aus. Die eingeleiteten Vibrationen regen wiederum in einem Nachbarraum die Luft zum Schwingen an, sodass der Lärm als Luftschall hörbar wird. Daher müssen Maßnahmen ergriffen werden, welche die Einleitung von Vibrationen in das Bauwerk verhindert. In Wohnungen und Büros ist vor allem der Trittschallschutz entscheidend für den akustischen Komfort.

Luftschallschutz

Luftschall kann auf unterschiedlichen Wegen in den Nachbarraum gelangen. Neben dem trennenden Bauteil sind daher auch alle flankierenden Bauteile, sowie die Art der Anschlüsse unter den einzelnen Bauteilen entscheidend. Durchgehende Bauteile, die an beide Räume angrenzen sind dabei besonders kritisch. Dies kann beispielsweise eine leichte, vorgehängte Glasfassade sein, falls die Schalllängsleitung entlang der Fassade nicht durch entsprechende Maßnahmen verhindert ist. Die folgende Grafik verdeutlicht schematisch die unterschiedlichen Wege, auf denen Luftschall vom Senderraum zum Empfangsraum gelangen kann.

 

Guter Schallschutz kann prinzipiell auf zwei Arten erreicht werden - durch ein einschaliges Bauteil mit einer hohen Masse oder durch einen mehrschaligen Bauteilaufbau. Bei einschaligen Bauteilen ist die Masse des Bauteils entscheidend. Einschalige im akustischen Sinn, sind Bauteile, die bei Anregung über ihre gesamte Dicke gleichmäßig schwingen, beispielsweise eine Wand aus Beton, Porenbeton oder auch Mauerwerk mit mehreren Schichten Putz. Bei solchen Materialien gibt es einen linearen Zusammenhang zwischen der Masse und dem resultierenden Schalldämm-Maß des Bauteils. Besonders gegenüber tiefen Frequenzen leisten einschalige Bauteile einen guten Schallschutz. Damit einschalige Trennwände einen möglichst guten Schallschutz erreichen, dürfen diese nicht freistehen, sondern müssen elastisch an die umliegenden Bauteile angeschlossen werden

Als mehrschalige Bauteile gelten im akustischen Sinn Bauteile aus mehreren Schalen, welche bei Anregung unabhängig voneinander schwingen. Dieses Wirkprinzip machen sich beispielsweise Trockenbauwände aus Gipskarton zunutze, bei denen die Gipskartonplatten auf beiden Seiten der Ständer unabhängig voneinander Schwingen. Die Luft zwischen den beiden Schalen wirkt als Feder, sodass ein „Masse-Feder-Masse“ Schwingsystem entsteht. Durch dieses Wirkprinzip kann trotz vergleichsweise geringer Masse ein sehr hoher Schallschutz erreicht werden. Nachteil jedes Schwingsystems ist jedoch, dass es eine bestimmte Resonanzfrequenz hat, bei der die Schalldämm-Leistung des Bauteils einbricht. Diese Resonanzfrequenz liegt meist im tieffrequenten Bereich. Erst oberhalb dieser Frequenz steigt das Schalldämm-Verhalten des Bauteils deutlich an.

 

Trittschallschutz

Im Büro und Wohnungsbau spielt der Trittschallschutz eine wichtige Rolle, um akustischen Komfort zu gewährleisten. Es gilt zu gewährleisten, dass die Übertragung von Trittschall in Nachbarräume sowohl horizontal als auch vertikal ausreichend gehemmt wird. Im klassischen Wohnungsbau wird dazu oftmals ein schwimmender Estrich verlegt. Dazu wird auf der Rohdecke vollflächig eine schwingungsdämpfende Trittschalldämmung verlegt, sodass der Estrich weder Kontakt zur Rohdecke, noch zu den angrenzenden Trennwänden hat. Es entsteht ein „Masse-Feder-Masse“ Schwingsystem, bei dem der Estrich unabhängig von den angrenzenden Bauteilen schwingt. Damit ein solches System effektiv wirken kann, muss oberhalb der Trittschalldämmung ausreichend viel Masse angeordnet werden. Ein häufiger Fehler ist die Anordnung einer Trittschalldämmung direkt unter einem leichten Bodenbelag. Durch ein solches System kann Trittschall nicht effektiv gedämmt werden. Auch wenn es sich um ein hervorragendes Produkt zur Trittschalldämmung handelt, muss oberhalb der Dämmung ausreichend viel Masse vorgesehen werden. Um die Übertragung von Trittschall zwischen zwei Räumen mit einer Messung zu quantifizieren, wird eine genormten Trittschallquelle verwendet. Diese genormte Trittschallmaschine besteht aus 5 Hämmern von je 500g, die jeweils mit einer Geschwindigkeit von 10 Schlägen pro Sekunde aus einer Entfernung von 4 cm auf den Boden fallen gelassen werden.

Schallschutz gegenüber Außenlärm

Durch die Knappheit an Baufläche und die ständig steigende Nachfrage nach Wohn- und Nutzräumen in Städten werden immer öfter auch Grundstücke mit hohem Lärmpegel, beispielsweise durch Industrie, Verkehr oder Bahnbetrieb, erschlossen. Um trotzdem einen akustischen hohen Raumkomfort, konzentriertes Arbeiten oder beruhigten Schlaf zu ermöglichen, ist die fachgerechte schallschutztechnische Dimensionierung von Außenbauteilen essenziell.
In der Regel entscheidet sich die Schalldämmung der gesamten Fassade an den Fensterflächen und Türen, da diese Bauteile eine deutlich geringere Schalldämmung aufweisen als opake Bauteile.  Da Schwachstellen im Schallschutz einen überproportionalen Einfluss auf das gemittelte Schalldämm-Maß haben, ist bei der Wahl von Fenstern und Türen besondere Vorsicht geboten.
Durch die anhaltende Tendenz zum energiesparenden Bauen fällt die Wahl bei Fenstern immer öfter auf eine Dreifachverglasung. Die Fenster müssen jedoch neben energetischen Anforderungen auch die Schallschutzanforderung erfüllen. Es gilt zu beachten, dass Fenster mit mehr Glasscheiben nicht automatisch auch ein erhöhtes Schalldämm-Maß erreichen. Viele Fenster mit Dreifachverglasung erreichen schlechtere Schalldämm-Wert als hochwertig zweifach-verglaste Fenster. Das ist darauf zurückzuführen, dass es durch die zusätzliche Glasscheibe auch eine zusätzliche Resonanzfrequenz im System gibt, bei welcher die Schalldämmung des Fensters einbricht. Liegt diese zusätzliche Resonanzfrequenz in einem kritischen Bereich, indem viel Außenlärm zu erwarten ist, entspricht das Resultat oft nicht den Erwartungen, selbst wenn das Fenster in den anderen Frequenzbereichen eine gute Schalldämmung leistet.  

Je nach Art des Außenlärms und Art des Gebäudes wird daher empfohlen, bei der Auswahl der Fenster neben dem Schalldämm-Maß R die Anpassungswerte C beziehungsweise C_tr zu berücksichtigen. Durch die Berücksichtigung dieser Anpassungswerte wird das Schalldämm-Maß der Fenster so angepasst, dass er den Widerstand gegen Lärm aus spezifischen Quellen besser beschreibt. So kann sichergestellt werden, dass das Fenster genau die Art von Lärm dämmt, die vor Ort vorherrscht..

Der Anpassungswert C berücksichtigt:

• Wohnaktivitäten (Reden, Musik, Radio, TV ...)
• Kinderspielen
• Schienenverkehr, mittlere und hohe Geschwindigkeit
• Autobahnverkehr > 80 km/h
• Düsenflugzeug in kleinem Abstand
• Betriebe, die überwiegend mittel- und hochfrequenten Lärm abstrahlen

Der Anpassungswert Cr berücksichtigt:

• Städtischer Straßenverkehr
• Schienenverkehr mit geringer Geschwindigkeit
• Propellerflugzeug
• Düsenflugzeug in großem Abstand
• Discomusik
• Betriebe, die überwiegend tief- und mittelfrequenten Lärm abstrahlen

Die nationale Norm für Schallschutz von Wohngebäuden (ILNAS 103-1:2022) gibt Anforderungen je nach Außenlärmpegel Anforderungen an das Schalldämm-Maß R+Ctr der opaken und lichtdurchlässigen Bauteile vor. Diese Vorgaben sind anzuwenden, falls lichtdurchlässige Bauteile nicht mehr als 30% der Fassadenfläche ausmachen. Falls ein größerer Anteil der Fassade verglast ist, muss gemäß dieser Norm eine detaillierte Berechnung von einem Akustiker durchgeführt werden. Für die Fassadenabschnitte, die nicht in Richtung der Hauptlärmquelle ausgerichtet sind, kann der anzusetzende Lärmpegel rechnerisch abgemindert werden.

Schallschutz gegenüber Haustechnischen Anlagen

Lärm durch technische Anlagen

Technische Anlagen erzeugen im Betrieb Geräusche und sind daher potentiell eine Gefahr für den akustischen Komfort. Es ist daher essentiell, dass die Anlagen korrekt dimensioniert, gesteuert und abgeschirmt sind, um die normativen Anforderungen an den maximalen Lärmpegel durch haustechnische Anlagen einzuhalten. Im Allgemeinen wird zwischen stationären Anlagen mit konstantem Geräuschpegel (Lüftung, Heizung, Kühlung) und technischen Installationen, welche kurzzeitige Geräuschspitzen erzeugen (Aufzüge, Abwasser etc.), unterschieden. In extremen Fällen muss das entsprechende Gerät separat eingehaust werden, um einen angemessenen Komfort zu gewährleisten. Lüftungssysteme, Frisch- und Abwasserleitungen haben das Potential, störenden Lärm zu verursachen. Lüftungssysteme müssen so konzipiert werden, dass der Nutzer nicht durch Strömungsrauschen in den Rohrleitungen oder an den Lüftungsauslässen oder Ansaugpunkten gestört wird. Es muss sichergestellt werden, dass es nicht zur Schallübertragung zwischen Räumen über das Lüftungssystem kommt. Flüssigkeitsführende Leitungen, besonders Fallrohre, müssen entsprechend eingehaust werden, um eine Lärmbelästigung zu verhindern.

Entkopplung von haustechnischen Einrichtungen und Maschinen

Der Eintrag von Vibrationen ins Bauwerk muss unbedingt verhindert werden. Falls Vibrationen in die Baustruktur gelangen, verteilen sie sich unkontrolliert in der Baustruktur und werden an unterschiedlichen Stellen als Luftschall hörbar. Es kann beispielsweise passieren, dass ins Bauwerk eingeleitete Vibrationen nicht direkt im Nachbarraum hörbar werden, sondern in einem weiter entfernten Raum. Alle haustechnischen Geräte, welche das Potential haben, Schwingungen in das Bauwerk einzuleiten, müssen daher fachgerecht vom Gebäude entkoppelt werden. Dies gilt insbesondere für Aufzüge, Motoren, Lüftungsgeräte und Ähnliches. Zur Entkopplung werden unterschiedliche Materialien verwendet, von Elastomerlagern über Feder bis hin zu pneumatischen Elementen. Es entsteht ein Masse-Feder-Masse Schwingsystem, welches die Vibrationen aus dem Bauwerk fernhält. Damit das System effektiv funktioniert, muss das Feder-Element fachgerecht dimensioniert werden. Bei leichten Geräten kann es notwendig sein, einen zusätzlichen Betonsockel vorzusehen, um ausreichend viel Masse oberhalb der Feder zu schaffen. Auch Abwasserleitungen und Lüftungsrohre müssen fachgerecht dimensioniert und fixiert werden, um eine Lärmbelästigung der Nutzer zu verhindern. Rohrleitungen und Lüftungsrohre müssen nach Möglichkeit an schweren Bauteilen wie Beton- oder Mauerwerk fixiert werden. Pro Stockwerk sollte jede Rohrleitung nur an einem Bauteil fixiert werden.

Lärmschutz am Arbeitsplatz

Die ITM-ET 32.10 schreibt vor, dass Lärm oberhalb von 85 dB am Arbeitsplatz nicht erlaubt ist. Ab diesem Pegel ist eine Hörschädigung möglich. Zu einer echten Gehörschädigung kommt es in Büros in der Regel nicht, da hier mit einem Lärmpegel weit unter 85 dB zu rechnen ist. Das vegetative Nervensystem, welches die Körperfunktionen reguliert, reagiert jedoch schon ab einem Schalldruckpegel von 60 dB, welcher in akustisch unvorteilhaften Großraumbüros durchaus zu finden ist. Ein solch hoher Schallpegel sorgt für eine erhöhte Adrenalin-Ausschüttung und eine angespanntere Haltung. Somit erhöht sich die Gefahr von Haltungsschäden [Quelle: VDI 2569:2019]. 

In Luxemburg gibt es keine nationale Norm, in welcher allgemein für Büros Vorgaben zu Schallschutz und Akustik gemacht werden. Es gibt jedoch zwei Dokumente, welche in ihrem jeweiligen Anwendungsbereich eine Anforderung stellen. Die großherzogliche Verordnung vom 13. Juni 1979, welche den Schutz von Mitarbeitern im öffentlichen Dienst gewährleistet, schreibt vor, dass an Arbeitsplätzen und ähnlichen Räumen ein durchschnittlicher Dauerschallpegel von 50 dB(A) nicht überschritten werden darf. Die ITM SST 1514.3 schreibt den gleichen Grenzwert Weise für administrative Bereiche von Bildungs- und Betreuungseinrichtungen für Kinder vor. In Anlehnung an diese Verordnungen wird daher empfohlen, diesen Grenzwert auch an Arbeitsplätzen zu respektieren, die nicht von diesen Regelwerken abgedeckt werden. Neben dem reinen Lärmpegel ist auch der Informationsgehalt des Geräusches entscheidend dafür, wie stark eine Person davon abgelenkt wird. Um konzentriertes Arbeiten zu ermöglichen muss daher sichergestellt werden, dass Telefonate und Gespräche von Kollegen möglichst nicht hörbar sind (siehe Abschnitt „Raumakustik in Großraum Büros“)
 

Schallschutz nachrüsten im Altbau und Bestand

Unzureichender Schallschutz kann viele unterschiedliche Gründe haben, da die Schallübertragung in den Nachbarraum auf unterschiedlichen Wegen erfolgen kann. Falls das trennende Bauteil einen unzureichenden Schallschutz aufweist, so kann dieses Bauteil schallschutztechnisch ertüchtigt werden, beispielsweise durch eine Vorsatzkonstruktion. Im Fall einer leichten Mauerwerkswand zwischen zwei Räumen kann der Schallschutz der Trennwand durch eine Trockenbau-Vorsatzschale stark verbessert werden. Falls jedoch ein signifikanter Anteil des Schalls über ein leichtes flankierendes Bauteil in den Nachbarraum übertragen wird, beispielsweise über eine vorgehängte Fassade, bringt die Ertüchtigung der Trennwand selbst jedoch nur eine geringe Verbesserung. Es ist daher ratsam das Schallschutz-Problem von einem Akustiker prüfen zu lassen, um eine geeignete Ertüchtigungsmaßnahme zu wählen. Im Falle, dass die Trittschallübertragung ins darunterliegende Geschoss unzureichend ist, kann dies durch das Verlegen eines Teppichbodens einfach verbessert werden. Diese Maßnahme ist zwar weniger effektiv als eine fachgerechte Lösung mit schwimmendem Estrich, bedarf jedoch nur eine minimale Aufbauhöhe und kann deshalb in vielen Situationen unkompliziert nachgerüstet werden. Durch die Wahl eines entsprechenden Teppichs, welcher neben einer guten Trittschalldämmung auch gute schallabsorbierende Eigenschaften hat, kann zusätzlich auch die Raumakustik im Raum selbst optimiert werden.