Schallpegel - Schalldruck

Luftschall - Körperschall
In vielen Bereichen der Haustechnik und im Wohnungsbau werden in den Verordnungen Schallpegelgrenzen vorgegeben. Solange es im selbstgenutzten Haus zu laut ist, ist das eine Sache, mit der man selber zurechtkommen muss bzw. man muss Maßnahmen ergreifen, die den Schall mindern. Wenn aber Dritte, so z. B. Mitmieter oder Nachbarn von den Geräuschen, die z. B. von einer Trink- oder Abwasserinstallation ausgehen, betroffen sind und sich gestört fühlen, muss etwas unternommen werden.
So fühlen sich z. B. viele Nachbarn von den Geräuschen, die von den Außeneinheiten der Wärmepumpen ausgehen, gestört oder belästigt. Ob diese Mangelanzeigen wirklich berechtigt sind, muss in vielen Fällen durch ein Gutachten eines Sachverständigen mittels einer Schallpegelmessung festgestellt werden. Oft sind es persönliche Gründe (Neid, Missgunst), die zu Beanstandungen führen.
Dieses Thema ist auf der Seite "Lärm nervt und macht krank" erläutert.
Die Anforderungen der DIN 4109 "Schallschutz im Hochbau" sollen sicherstellen, dass Menschen, die sich in Wohn- und Arbeitsräumen innerhalb von Gebäuden aufhalten, vor "unzumutbaren Belästigungen" durch Schallübertragung geschützt werden. Bei Einhaltung der Anforderungen der DIN 4109 sind Belästigungen durch Geräusche aus benachbarten Wohnungen, von haustechnischen Einrichtungen und Installationen nicht auszuschließen. Ein wirksamer Schallschutz lässt sich mit Hilfe der VDI 4100 "Schallschutz von Wohnungen" erreichen.
Der Schall besteht aus Druckwellen. Luftschall sind Druckschwankungen, die sich als Wellenbewegungen in der Luft bewegen. In einem festen Gegenstand nennt man soetwas Körperschall. Der Schalldruckpegel (Schallpegel) wird mit der Maßeinheit Dezibel (dB) angegeben. Die Frequenz beschreibt die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde und wird in Hertz (Hz) angegeben.
Typische Schallpegel bekannter Geräusche in dB(A)
Quelle: Stadt Stuttgart
Der Schalldruckpegel gibt die Stärke einer Geräusches an, wie er auf die Umgebung wirkt. Der Schallleistungspegel gibt dagegen die Stärke einer Geräuschquelle an. So würde zum Beispiel ein (zu lauter) Gerät mit einer Schalleistung von 100 dB(A) in fünf Meter Abstand einen Schall(druck)-pegel von ca. 75 dB(A) erzeugen, in 100 Metern Abstand wären es noch rund 45 dB(A).
Schallwellen breiten sich in Luft bei 20 °C mit einer Geschwindigkeit von rund 340 Meter pro Sekunde (Schallgeschwindigkeit) aus. Das gilt für alle Frequenzen und hat die Folge, dass die Wellenlänge eines hohen Tons kleiner ist als die eines tiefen. Der auch als Kammerton bezeichnete Normstimmton a1 (440 Hz) hat z. B. in Luft von 20 °C eine Wellenlänge von rund 78 cm.
Für die Beugung des Schalls an Hindernissen ist die Wellenlänge von Beutung. Schall kleiner Wellenlänge kann durch Hindernisse gut abgeschirmt werden, da sich da-hinter ein Schattenbereich ausbildet. Bei großen Wellenlängen ist keine scharfe Abgrenzung des Schattens mehr gegeben, denn der Schall wird zu einem Teil um das Hindernis herum gebeugt. Für die Schallausbreitung spielt das Frequenzspektrum eine wesentliche Rolle; so lässt sich ein tieffrequenter Schall nicht so gut abschirmen wie höherfrequenter Schall.
 
Begriffe

Schalldruckpegel Lp - Der Schalldruckpegel (Schallpegel) gibt an, wie laut ein Geräusch ist.

Der Schalldruckpegel wird in Dezibel (dB) angegeben. Ein Dezibel ist der zehnte Teil eines Bels. Das Bel ist keine physikalische Größe. Der Schalldruck ist es das Verhältnis des Schalldrucks im Vergleich zu einem Bezugsschalldruck - der Hörschwelle.

 

Zwei Schallpegel können nicht einfach arithmetisch addiert werden. Wie ändert sich der Schallpegel, wenn sich die Anzahl der Schallquellen erhöht oder verringert.

  • Verdoppelung der Anzahl der Schallquellen: + 3 dB
  • Verfünffachung der Anzahl der Schallquellen: + 7 dB
  • Verzehnfachung der Anzahl der Schallquellen: + 10 dB
  • Halbierung der Anzahl der Schallquellen: - 3 dB
A-bewerteter Schalldruckpegel LA - Um der unterschiedlichen Empfindlichkeit des menschlichen Gehörs für unterschiedlich hohe Töne Rechnung zu tragen, wird aus dem Schalldruckpegel der sogenannte A-bewertete Schalldruckpegel gebildet. Die A-Bewertung kann vom Messgerät automatisch durchführt werden.

Wahrnehmung von Schallpegelunterschieden - Für Schallpegelunterschiede sonst gleichartiger Geräusche im Bereich über 40 dB können folgende Lautheitseindrücke zugrundegelegt werden:

  • 1 dB - kaum wahrnehmbar
  • 3 dB - deutlich wahrnehmbar
  • 10 dB - etwa doppelt so laut
Energieäquivalenter Dauerschallpegel LA,eq - Der Schalldruckpegel gibt an, wie laut ein Geräusch zu einem gewissen Zeitpunkt ist und weist im Allgemeinen zeitliche Schwankungen auf. Mit dem Schalldruckpegel variiert auch die mit dem Schall transportierte Energie. Der energieäquivalente Dauerschallpegel wird so gewählt, dass er - als konstanter Schalldruckpegel betrachtet - den gleichen Energieinhalt transportieren würde. Der energieäquivalente Dauerschallpegel dient dazu, die Lärmbelastung für einen Zeitraum anzugeben.
Lärmindizes Lday, Levening und Lnight - Die mit der EU-Richtlinie 2002/49/EG eingeführten Lärmindizes entsprechen den energieäquivalenten Dauerschallpegeln für den Tag-, Abend- und Nachtzeitraum. Die genaue Festlegung der Zeiträume erfolgt innerhalb des in der Richtlinie vorgegebenen Rahmens durch den Mitgliedstaat. In Österreich wurden die Zeiten auf 6:00-19:00, 19:00-22:00 und 22:00 bis 6:00 Uhr festgelegt.

 
Tag-Abend-Nacht-Lärmindex Lden - Der Tag-Abend-Nacht-Lärmindex wurde ebenfalls mit der EU-Richtlinie 2002/49/EG eingeführt. Er ist ein Mittelungspegel aus den Lärmindizes für den Tag-, Abend- und Nachtzeitraum. Im Lden ist die Dauer der Zeiträume berücksichtigt. Für den Abend- bzw. den Nachtzeitraum werden 5 bzw. 10 dB dazugerechnet.
 
Basispegel LA,95 und mittlerer Spitzenpegel LA,1 - Als zwei weitere wichtige Größen zur Beschreibung von Geräuschsituationen sind der Basispegel und der mittlere Spitzenpegel anzuführen. Der Basispegel ist jener Schalldruck-pegel, der zu 95 % des Beurteilungszeitraumes überschritten ist. Der mittlere Spitzenpegel ist der in 1 % der Zeit überschrittene Schalldruckpegel.
Quelle: AT - Umweltbundesamt GmbH

Bedienungsanleitung

Quelle: Wöhler GmbH
Ein digitales Schallpegelmessgerät erlaubt eine automatische oder manuelle Messung in sechs Messbereichen von 30 bis 130 dB. Hintergrundgeräusche werden unterdrückt, so dass selbst in lauter Umgebung eine genaue Messung des Schallpegels möglich ist. Das Gerät verfügt über eine PC-Schnittstelle zur kontinuierlichen Datenübertragung.
Vorteile
  •  Genauigkeitsklasse 3 L
  •  verschiedene Messbereiche und Abtastraten
  •  Hold-Funktion zum Einfrieren des Messwerts
  •  PC-Schnittstelle (seriell RS 232) für kontinuierliche Datenübertragung
  •  Stativanschluss

Anwendungen
  •  Schallentwicklung an Abgasanlagen
  •  Lärmmessung an Arbeitsplätzen
  •  Beurteilung des Schallpegels in Büro- und Wohnräumen
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Luftschall - Körperschall
Um geeignete Maßnahmen für die Auswahl des richtigen Schallschutzes zu planen, ist es notwendig, zu wissen, um welche Schallart es sich handelt. Außerdem muss herausgefunden werden, ob die Bewohner von Außenlärm  oder durch Geräusche aus benachbarten Räumen belästigt werden.
Luftschall und Körperschall
Luftschalldämmung durch Kapselung
Quelle: Geberit
Luftschall-Wellen breiten als Druckschwankungen im Raum aus. Der Luftschall beschränkt auf den Frequenzbereich des menschlichen Gehörs und liegt zwischen 14 Hz und ca. 20 Hz. Der Luftschall wird durch Menschen, Tieren und Maschinen, sowie durch Körperschall-Übertragung erzeugt.
Wenn in einem Raum Luftschall entsteht, so werden die Wände und Decken in Schwingungen versetzt, die wiederum die Luftteilchen des Nachbarraums zu Schwingungen (Luftschall) anregen. Diese Luftschall-Übertragung muss gemindert werden.
Eine Reduktion von Luftschall kann z. B. durch Kapselung (Verkleidung) oder auch geeignete Dämmstoffe erfolgen. Dabei muss das Schalldämm-Maß der die Schallquelle (z. B. ein Abwasserfallrohr) umschliessenden Wände bekannt sein.
Schallübertragung
Quelle: Geberit
Am häufigsten tritt Körperschall in Form von Biegewellen entlang einer Baukonstruktion auf. Diese Biegewellen bewirken eine Luftschall-Abstrahlung und werden dadurch hörbar. Der Körperschall kann nur durch Vibrationen oder Erschütterungen wahrgenommen werden.
Der Körperschall kann durch Luftschall oder durch eine mechanische Einwirkung (z. B. Klopfen durch einen Gegenstand oder Schwingungen durch Rohrbefestigungen) angeregt werden. Diese Körperschall-Anregung der Wand führt dann zu einer Körperschall-Übertragung in den Nachbarraum. Bevor Schallschutz-Massnahmen vorgenommen werden können, muss also abgeklärt werden, in welcher Form der Körperschall entsteht.
Durch eine geeignete Entkoppelung (elastische Befestigungen) der Schallentstehungsquelle vom Gebäude kann der Körperschall reduziert werden. Die Körperschall-Dämmung muss fachgerecht ausgeführt werden, denn eine einzige kleine Schallbrücke kann ein Schallschutzkonzept in Frage stellen.
Quelle: STS Schwingungstechnik Schuster GmbH + Schwingungsdämpfer Dresden GmbH
Eine andere Form von Körperschall-Übertragung ist der Trittschall. Dieser entsteht durch das Begehen von Fußböden in Verbindung mit fehlerhafter Verarbeitung des Estrichs bzw. der Bodenbelege und falscher Dämmung. Mangelhafte Trittschalldämmung ist in vielen Fällen ein Streitpunkt vor allen Dingen in Altbauten.
Immer wieder treten Schallprobleme bei Luft-Wärmepumpen auf. Streitigkeiten mit den Nachbarn sind oft vorprogrammiert. Der Einsatz wirksamer Schalldämpfer muss eine Lösung bringen.
Luftansaugfilter und Luftausstoßschalldämpfer
Quelle: Hessen-Zarge GmbH
Der Luftansaug-Filter und der Luft-Ausstoß-Filter ist vom Aussehen gleich, im Inneren befindet sich ein Naturprodukt, das als Schalldämpfer dient.
Das Luft-Ausstoß-Geräusch wird auf ca. 46 dB gemindert, wodurch auch der Nachbar nicht mehr in seiner Nachtruhe gestört wird.
Auch bei einem Kellerfenster- oder Kellerwand-Durchbruch lässt sich der Filter sowohl als Ansaug - als auch als Luft-Ausstoß-Gehäuse mittels Eckwinkel montieren.
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