Schallabsorber für eine bessere Raumakustik

Bevor man zur Tat schreitet, sollte man sich über das Ziel der Maßnahme im Klaren sein. Möchte man Lärm von außerhalb unterdrücken, wie lärmende Nachbarn, lauten Verkehr oder Trittgeräusche vom Gang, bringen schallabsorbierende Materialien zumeist nur einen kaum hörbaren Effekt. Hier sind schalldämmende Maßnahmen zur Reduktion des Durchgangsschalls gefragt.

Raumakustische Maßnahmen wie die Montage von Schallabsorbern sind für die Unterdrückung von Geräuschen innerhalb eines Raumes sinnvoll. Die Halligkeit im Raum wird vermindert, gleichzeitig wird die Sprachverständlichkeit erhöht. Für Tonaufnahmen, Videokonferenzen, aber auch die ganz alltägliche Kommunikation in einem Raum ist die Montage von schallabsorbierenden Materialien hilfreich. Auch der Schalldruckpegel am Arbeitsplatz lässt sich dadurch senken, besonders an Plätzen in einem Raum, die in einiger Entfernung zur primären Schallquelle liegen.

Akustische Auslegung von Räumen
Wie Schallabsorber korrekt anzubringen sind, hängt davon ab, welchen Effekt man in dem Raum erzielen will. Möchte man den Lärm von einer oder mehreren Quellen reduzieren, wie in einem Büro, Arbeitsraum, Aufenthaltsraum oder Gastraum, ist das Ziel Lärmminderung.

Räume mit der Anforderung Lärmminderung kann man mit etwas handwerklichem Geschick im Allgemeinen sehr einfach in Eigenregie verbessern. Vorsicht ist geboten bei Großraumbüros, Sporthallen und sehr großen und hohen Räumen: Hier sollte man sich professionelle Unterstützung holen. Schallabsorbierende Materialien können großzügig und gleichmäßig an Decke und Wänden im Raum verteilt werden, im Zweifelsfall lieber mehr als weniger. In erster Linie werden diese an die Decke montiert, zusätzlich empfiehlt sich, Flächen an zwei nicht parallelen Wänden vorzusehen.

Anders sind die Anforderungen, wenn der Raum etwa für Vorträge genutzt wird und eine Person oder Personengruppe im gesamten Raum gut gehört und verstanden werden soll. Auch ob es sich um eine Musikdarbietung handelt oder um Sprache, spielt eine Rolle. Akustiker:innen sprechen bei solchen Räumen von einer Anforderung an die Hörsamkeit.

In solchen Räumen, die in etwa der Größe eines Klassen- oder Besprechungszimmers entsprechen, kann man ebenso mit einfachen Maßnahmen Verbesserungen erzielen. Die schallabsorbierenden Materialien sollten eher gleichmäßig verteilt werden, an Decke und Wänden, wobei in der Nähe der Sprechposition (wenn es nur eine gibt) weniger Material montiert wird. In solchen Räumen ist es wichtig, vorab eine überschlägige Rechnung über die benötigten Materialmengen durchzuführen. Professionelle Hilfe ist bei Fest- und Konzertsälen und großen Räumen mit Mehrfachnutzung (zum Beispiel Turnsäle, die auch für Veranstaltungen genutzt werden können) unbedingt erforderlich. Für Betriebe oder Bildungseinrichtungen ist eine Beratung durch die AUVA möglich.

Materialauswahl
Die meisten erhältlichen Schallabsorber sind sogenannte poröse Absorber. Ihre Wirkung fällt, abhängig von ihrer Dicke, zu tiefen Frequenzen hin stark ab. Gängige Materialgruppen sind Schaumstoffe, Polyestervlies, Holz-, Glas- oder Steinwolle. Die Ausführung als Platten erfolgt in verschiedenen Dicken. Die Ausführung mit Noppen- oder Pyramidenoberfläche bringt in den meisten Fällen keine akustischen Vorteile mit sich. Unbedingt sollte man vor Anschaffung solcher Platten den sogenannten Schallabsorptionsgrad (α) in den einzelnen Frequenzen überprüfen. Dieser Wert liegt zwischen 0 und 1, wobei 0 vollständige Reflexion und 1 vollständige Absorption bedeutet. Der Schallabsorptionsgrad ist frequenzabhängig. Ein guter poröser Absorber sollte ab 500 Hz einen Wert α von zumindest 0,8 (besser 1) erreichen.

Lochplatten
Eine weitere Variante von Schallabsorbern sind gelochte Platten, zum Beispiel aus Gipskarton, Holz oder Metall. Meistens sind diese an der Rückseite mit einem dünnen Vlies bespannt, wodurch eine gewisse Absorption erreicht wird. In diesem Zustand ist eine solche Lochplatte jedoch bei Direktmontage zumeist kein breitbandig wirkender Schallabsorber. Erst durch die Montage vor einem Hohlraum, der mit Mineralwolle (5 cm dick) gefüllt ist, kann eine gute Schallabsorption erreicht werden. Auch ein ausreichender Lochflächenanteil (20 %) sollte bei einer solchen Montage unbedingt gegeben sein.

Montageart
Die Materialien können nach den Angaben der herstellenden Unternehmen zumeist an Wand oder Decke geklebt oder auch geschraubt werden. Man kann sie auch auf einer Lattung hinterlüftet an den Wänden und Deckenflächen anbringen. In Arbeitsräumen ist die Montage als abgehängte Decke sehr beliebt, was zu einer guten Absorption auch in tiefen Frequenzen führt. Sehr modern ist auch die Montage als sogenannte Akustiksegel oder Baffeln an Seilen von der Decke. Der Vorteil ist, dass bei solchen Schallschluckkörpern die gesamte Oberfläche der Platten raumakustisch wirken kann.

Dicke der ausgewählten Materialien
Hörbarer Schall bewegt sich in Wellenlängen von einigen Metern bis wenigen Zentimetern. Dementsprechend muss, damit nicht nur hochfrequenter Schall absorbiert wird, der poröse Schallabsorber eine Mindestdicke von 4–6 cm aufweisen. Alternativ kann man, wie beispielsweise bei einer abgehängten Decke, dünnere Materialien (etwa 2 cm) mit mindestens 5 cm Abstand zur Decke bzw. Wand montieren. Auch bei Montage als Deckensegel oder Baffeln an Seilen ist 4 cm eine empfehlenswerte Mindestmaterialstärke.

Materialmengen
Beim Schutzziel Lärmminderung sollte die äquivalente Schallabsorptionsfläche im Raum (laut Angaben der herstellenden Unternehmen) in etwa 25 % der gesamten Raumoberfläche ausmachen, unabhängig vom Einrichtungszustand des Raumes (Empfehlung nach VOLV). Diese Vorgabe ist zumindest in den Oktavfrequenzbändern 500 Hz, 1000 Hz und 2000 Hz zu erfüllen, wobei auch in den benachbarten Frequenzbändern ähnliche Werte erreicht werden sollten. Die äquivalente Schallabsorptionsfläche wird berechnet durch Multiplikation des Schallabsorptionsgrads des Materials mit der Fläche des im Raum angebrachten Materials in m².

Ist das akustische Ziel Lärmminderung, kann man auch mehr verbauen und zum Beispiel im Bereich der Lärmquellen zusätzliches Material vorsehen.

Beim akustischen Ziel Hörsamkeit sollte man nicht zu viel Material verbauen, da dadurch der Stimmaufwand erhöht werden kann. Normalerweise strebt man in solchen Räumen eine bestimmte Nachhallzeit an. Es handelt sich hierbei um jene Zeit, die ein Schallereignis in dem Raum benötigt, um nicht mehr hörbar zu sein (um 60 dB abzufallen). Im einfachsten Fall eines rechteckigen Raumes, dessen Abmessungen sich maximal um den Faktor 3 unterscheiden, ergibt sich die Nachhallzeit aus der Formel von Wallace Clement Sabine (amerikanischer Physiker und Pionier auf dem Gebiet der Raumakustik).

T = 0,16*V/A
T … angestrebte Nachhallzeit in Sekunden
V … Volumen in m³
A … äquivalente Schallabsorptionsfläche im Raum in m²

Diese Berechnung sollte in allen Oktavfrequenzbändern von 125 Hz bis 4000 Hz durchgeführt werden. Für Besprechungsräume oder Klassenzimmer ist eine Nachhallzeit von etwa 0,5 Sekunden eine übliche, gute Größe, je nach Norm. Bei den tieferen Frequenzbändern 125 Hz und 250 Hz kann man auch um etwa 20 % längere Nachhallzeiten zulassen.

Brandschutz
Da mit diesen Baustoffen große Teile von Wand- und Deckenflächen verkleidet werden, müssen sie eine gewisse Brandbeständigkeit aufweisen. Auf jeden Fall muss man sich in einem Betrieb oder einer Bildungseinrichtung über die Anforderungen an den Brandschutz informieren und entsprechende Materialien (Absorber und Montagemittel) anschaffen, insbesondere in Veranstaltungsräumen und auf Fluchtwegen. Es gibt Schallabsorber jedenfalls in einer nicht brennbaren Qualität (Mineralwolle, vorbehandelte Holzwolle), bei Schaumstoffen und Akustikvliesen gibt es zumindest schwer entflammbare Varianten. Im betrieblichen Kontext oder bei Bildungseinrichtungen sind alle anderen, leicht oder normal entflammbaren Materialien, nicht zu verwenden.

Was zu beachten ist:

• Direkt montierte poröse Schallabsorber sollten mindestens 4–6 cm dick sein, sodass alle wichtigen Frequenzen gedämpft werden.
• Absorber sollten vor allem an der Decke, aber auch an mindestens zwei nicht parallelen Wänden gleichmäßig im Raum verteilt werden.
• Angaben zu Schallabsorptionsgrad bzw. äquivalenter Schall­absorptionsfläche sollten in die Planung miteinfließen.
• Zumindest bei Räumen mit Hörsamkeitsanforderungen (wie Klassenzimmer, Besprechungsräume) sollte eine überschlägige Berechnung der notwendigen Schallabsorption durchgeführt werden.
• Das Brandverhalten der Materialien ist zu berücksichtigen und die Materialien entsprechend den betrieblichen Vorgaben auszuwählen.
• Eine Beratung der AUVA inklusive Messung vor Ort kann unterstützend in Anspruch genommen werden. Für Bildungseinrichtungen und Betriebe, deren Mitarbeiter:innen bei der AUVA versichert sind, ist diese auch kostenlos möglich. Kontakt: HUB@auva.at

Zusammenfassung:
Der Einsatz von schallabsorbierenden Materialien eignet sich, wenn man Geräusche im selben Raum unterdrücken will. Die Halligkeit im Raum wird vermindert, die Sprachverständlichkeit erhöht. Zudem lässt sich der Schalldruckpegel am Arbeitsplatz dadurch senken, besonders an Plätzen in einem Raum, die in einiger Entfernung zur primären Schallquelle liegen.