Warum sind raumakustische Maßnahmen zur Lärmminderung in Fertigungshallen sinnvoll?

Zusammenfassung

Überblick

• Lärm am Arbeitsplatz kann die Gesundheit beeinträchtigen. Erkrankungen des Verdauungssystems, Herz-Kreislauf-Erkrankungen sowie Lärmschwerhörigkeit können die Folge sein, auch psychische Belastungen, wie Anspannung und Nervosität, werden beobachtet.
• Die Leistungsfähigkeit kann sinken, da Beschäftigte abgelenkt werden, mehr Fehler machen, sich schlechter konzentrieren können und schließlich die Kommunikation durch Lärm beeinträchtigt wird.
• Die Sicherheit am Arbeitsplatz ist zu gewährleisten, so müssen z. B. akustische Warnsignale noch wahrgenommen werden können. Gefährdungen müssen an der Quelle bekämpft und vermieden bzw. verringert werden (§ 4 ArbSchG).
• Nach der Lärm- und Vibrations-Arbeitsschutzverordnung müssen technische Maßnahmen zur Lärmminderung, wie z. B. raumakustische Maßnahmen, in Betracht gezogen werden, wenn in einem Betrieb Arbeitsplätze existieren, deren Tageslärmexpositionspegel bzw. Spitzenschalldruckpegel oberhalb des oberen Auslösewertes von LEX,8h=85dB(A) bzw. LpCpeak=137dB(C) liegt.
• Raumakustische Maßnahmen können sehr effizient zu leiseren Arbeitsplätzen beitragen. Sie sollten bereits in der Planungsphase eines (Neu)baus berücksichtigt werden, denn nachträgliche Maßnahmen sind i. d. R. erheblich teurer.

1 Details

1.1 Grundlagen

1.1.1 Wechselwirkungen von Luftschall mit Boden, Decke und Wand

Trifft Luftschall auf eine Raumbegrenzungsfläche, so gibt es 3 mögliche Arten der Wechselwirkung:

• Reflektion,
• Absorption und
• Transmission.

Bei durchschnittlichen Raumbegrenzungsflächen ist der Anteil der Transmission, also das einfache Durchlassen des Schalls, ebenso wie der Anteil der Körperschallfortleitung sehr klein und damit in guter Näherung vernachlässigbar.

Achtung

Schalldämpfung durch verringerte Reflektion

Raumakustische Maßnahmen verringern den Anteil des reflektierten Schalls durch Erhöhung der Schallabsorption.

1.1.2 Schalldämpfendes Material

Von der Vielzahl der auf dem Markt angebotenen schalldämpfenden Materialien sind die meisten der Klasse der porösen Absorber zuzuordnen. Diese zeichnen sich durch ein offenporiges Material aus, in dem die Schallenergie in Wärme umgewandelt wird.

Materialeigenschaften, wie z. B.

• die Porengröße und -anzahl,
• die Anordnung der Poren oder
• die Rauigkeit des Materials,

bestimmen dabei die Porosität und den Strömungswiderstand des Materials und damit auch die Schalldämpfung.

Beispiele solcher offenporigen Absorber sind Mineral-, Glas- und Holzfaserplatten sowie offenporige Schaumstoffe. Diese Materialien dämpfen in einem breiten Frequenzbereich.

Achtung

Poren dürfen nicht verstopft werden

Da die Dämpfungswirkung auf den offenen Poren des Materials beruht, dürfen die Poren nicht verstopft werden: Also Achtung bei Renovierungsarbeiten, wenn die Akustikdecke mit Farbe überstrichen wird.

Wichtig

Tiefe Frequenzen besser absorbieren

Die Dämpfungswirkung bei tiefen Frequenzen hängt maßgeblich von der Dicke des Materials und der Montageart ab: Tiefe Frequenzen werden umso besser absorbiert, je dicker das Material ist. Auch ein (luftgefüllter) Abstand zwischen dem montierten Material und der Raumbegrenzungsfläche erhöht die Absorption tiefer Frequenzen.

1.1.3 Gestaltung von raumakustischen Maßnahmen

Da der Boden z. B. aufgrund der mechanischen Beanspruchung oder der Reinigungsmöglichkeiten meist schallhart bleiben muss, werden v. a. Decken und Wände schalldämpfend ausgestattet sowie Stellwände eingesetzt.

Die Decke ist die am häufigsten mit schalldämpfenden Materialien ausgestattete Raumbegrenzungsfläche.

Bei geschlossenen Systemen wird die Decke ganz oder teilflächig mit Absorbermaterial verkleidet.

Hier werden auch Komplettlösungen angeboten, bei denen z. B. die Beleuchtung in die Akustikdecke integriert wird. Auch sind Systeme mit Wartungsöffnungen erhältlich, sodass der Zugriff auf eventuell dahinter liegende Kabel, Schächte oder sonstige Einrichtungen gewährleistet werden kann. Eine häufig verwendete Lösung in Fertigungshallen ist eine Trapezblechdecke: Verkleidung der Decke mit trapezförmigen, gelochten Paneelen, in die Absorbermaterial (mit Rieselschutz) eingelegt wird.

Offene Systeme (Kulissensysteme) müssen immer dann gewählt werden, wenn weitere funktionale Systeme an oder in der Decke installiert sind. Dazu gehören z. B. Brandmelder und Sprinkleranlagen, Dachfenster oder Lüftungsanlagen. Bei Einsatz von Kulissensystemen muss immer eine reduzierte Dämpfung tieferer Frequenzen (unterhalb ca. 500 Hz) berücksichtigt werden.

Im Gegensatz zu den geschlossenen Systemen wird bei den Kulissensystemen das Absorbermaterial senkrecht von der Decke abgehängt. Der Abstand der einzelnen sog. Baffeln zueinander sowie die Höhe der einzelnen Baffeln bestimmen hier die Güte der Schalldämpfung. Die einzelnen Baffeln können die Form von Platten haben. Sie können aber auch halbrund oder rund (sog. Rollenabsorber) oder deutlich dicker sein (Kissenabsorber).

Auch Wände können mit einem akustisch dämpfenden Material verkleidet werden. Dabei sollte, wie bei Decken, ein gewisser Abstand zur Rohwand eingeplant werden, um die Dämpfung bei tieferen Frequenzen zu verbessern. Auf das Dämpfungsmaterial kann dann ein Riesel- und/oder Feuchtigkeitsschutz aufge...