FACHthema: Raumakustik

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Raumakustik: Stiefkind oder Steckenpferd?

Die Raumakustik behandelt die Effekte der Schallausbreitung in einem Raum. Die Bauakustik betrachtet dagegen die Ausbreitung von Luft- und Körperschall bzw. Dämmung zwischen Räumen, aber auch Einflüsse „von außen“, wie z. B. durch Straßenlärm oder Nebenräume verursacht, respektive „nach außen“, wie z. B. bei Veranstaltungsstätten. Bau- und Raumakustik sind somit zwar Namensverwandte, jedoch keine eineiigen Zwillinge – mit vergleichbarer Betrachtung sollten sie fachlich behandelt werden.

Akustik ist ein wertefreier Begriff, sie kann auch als störend empfunden werden. So schrieb schon Wilhelm Busch dazu: „Musik wird oft nicht schön gefunden, weil sie stets mit Geräusch verbunden.“ Zum Schutz vor „schädlichen Umwelteinflüssen“ gilt die TA-Lärm – 6. Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) – als „technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm“. Aktueller denn je: Raumakustik in Schulen und Veranstaltungsorte mit Immissionsschutzzielen.

Durch rechtzeitige raum- und bauakustische Beratung kann wachsenden qualitativen und rechtlichen Anforderungen gezielt Rechnung getragen werden – fragen Sie an.

Normen: Alles normal?

Verglichen mit heute verfügbarem Wissen scheint so manche Norm zur Raum- und Bauakustik aus einer anderen Welt zu stammen. Zumindest stammt manche Norm noch aus einer anderen Zeit, nicht selten aus den 1960er und 1970er Jahren. So auch eine der gängigsten Normen: die DIN 4109. Nicht selten ruft die DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau“ eine kräuselnde Stirn bei Akustikexperten hervor. So wurde sogar durch eine BGH-Entscheidung vom 14.06.07 hinterfragt ob sie noch den Stand der Technik repräsentiert.

Das absolute Gegenteil dazu stellt die DIN 18041 dar – ein Nutzwerk in technischer und praktischer Sicht. Ergänzend zur Gruppe B der DIN 18041, die Kommunikations- und Büroräume behandelt, gilt die VDI 2569 als etabliert. Mit der VDI-Richtlinie 2569 „Schallschutz und akustische Gestaltung im Büro“ wurde bereits 1990 ein Regelwerk geschaffen, das für diesen Bereich inzwischen als Stand der Technik angesehen wird.

Schöne Räume, guter Klang?

Moderne Architektur ist nicht selten von ungewöhnlichen Geometrien und meist von Flächen aus Glas, Sichtbeton und Naturstein geprägt. So stoßen auch gut durchdachte Normen für Akustik bei manchen ästhetischen Architekturen an ihre Grenzen. Durch zu starke Design-Prägung sind manchmal z.B. die sinnvollen Soll-Werte der DIN 18041 „Hörsamkeit in kleinen und mittelgroßen Räumen“ – ohne gezielte und meist spezielle akustische Maßnahmen – nicht oder nur sehr ungenügend einzuhalten.

Werden Räume auch für Musik benutzt, sind Frequenzen weit unter 250 Hz – dem Bereich der wellentheoretischen Akustik – gezielt zu untersuchen. Dröhnen oder Druckgefühl auf den Ohren können andernfalls bekannte Resultate sein, verursacht von Raummoden bzw. stehenden Wellen. Normen hingegen behandeln i.d.R. den Bereich oberhalb dieses Bereiches – die geometrisch-statistische Akustik!

Nicht selten, auch durch normative Historie begleitet, fehlen bei Baustoffherstellern Angaben zu Materialeigenschaften für diesen sensiblen Frequenzbereich. Er verschwindet dadurch schnell aus den Gedanken. Der Tieftonbereich ist aber nicht nur für das Wohlgefühl in Räumen maßgeblich, sondern wirkt sich auch – durch den Verdeckungseffekt – störend auf den restlichen Frequenzbereich, z.B. den Sprachbereich und seine Verständlichkeit, aus.

Leider zitieren Baustoffhersteller – z.B. Trockenbauakustik – weiterhin unermüdlich „altbewährte“ Normen oder bezeichnen sie als „einzig belastbare Basis“. Verstärkt wird diese rudimentäre raumakustische Betrachtung noch durch simple Akustik-Kalkulatoren, wie sie z.B. im Internet zu finden sind. Der Teufelskreis scheint unzerbrechlich, nimmt er seinen Anfang doch stets bei der Materialwahl und der Betrachtung des gesamten Nutzspektrums.

Von vor genannten Diskrepanzen inspiriert und aus dem eigenen Anspruch heraus getrieben, in Räumen nutzbare Akustik zu gestalten, gehen wir andere Wege. Für anspruchsvolle, funktionale Akustik ist fundiertes Wissen notwendig, um andere und belastbare Ansätze zu finden. Hiermit kann ansprechende Architektur und die Funktion eines Raumes in Einklang gebracht werden.

Gute Akustik – eine Visitenkarte

Die Nachhallzeit nach Sabine ist ein allgemein bekannter Begriff. Die final empfundene Halligkeit, Deutlichkeit, Lautstärke und räumliche Pegelminderung sind jedoch Produkte vieler, unterschiedlicher akustischer Parameter. Für einen „gut klingenden Raum“ sind daher weitaus mehr Parameter frequenzbezogen zu betrachten und zu berechnen, als die RT60 Zeit. Hörsamkeit, Durchsichtigkeit, Raum(größen)eindruck, Räumlichkeit, Gleichverteilung des Raumschalls, örtliche und zeitliche Diffusität sind qualitative, Klang bildende Kennwerte.

Der Analyse der gewählten Raumgeometrie muss dabei besondere Aufmerksamkeit zu kommen um störenden Eindrücken, die der reinen Nachhallzeit nicht zu zuordnen sind, mit geeigneten Maßnahmen zu begegnen. Hierzu zählt z. B. die Vermeidung destruktiver (Flatter-) Echos und Interferenzen.

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Schalllenkung (via Reflektoren), Schallstreuung (durch Diffusoren), Schalldämpfung / Schallabsorption (durch Absorbern) werden frequenzbezogen und strukturell betrachtet und gezielt optimiert um Klangräume zu schaffen die in ihrer Funktion deren optischer Anmutung in Nichts nachstehen. Für den Fall, dass ein Raum nicht ausreichend Volumen besitzt, mit zu stark dämpfenden Material ausgestattet ist oder für verschiedene Nutzungen eine passende Nachhallzeit benötigt wird, verhelfen Nachhallverlängerungsanlagen zu einer variable Akustik. Dies ist durch rückgekoppelte, respektive regenerative Systeme oder solchen mit Faltungshall-Algorithmus möglich. Zum Schutz vor unerwünschtem (Luft-) Schall sind zudem Transmission (Durchlässigkeit) und Diffraktion (Beugung) zu bedenken. Die Kombination von Materialeigenschaften, wie Beugung, Transmission und Absorption, ermöglicht es z.B. Schallschirmflächen zu schaffen, die einen Nutzbereich von einem störenden Bereich oder Gerät effektiv abschatten können.

Simulation – Prognose oder Fiktion

Raumsimulationsprogramme, wie z. B. EASE oder CATT-Acoustic, stellen einen anerkannten Standard da. Ihre umfangreichen Material-Datenbanken ermöglichen Raumakustikparameter sicher zu prognostizieren bzw. zu optimieren. Sind Materialeigenschaften unbekannt helfen In-situ-Messungen. Damit können die Eigenschaften bestehender Materialien bzw. Aufbauten oder neu entwickelten Design-Materialien objektiv erfasst werden.

Bei der menschlichen Wahrnehmung spielen jedoch weitere Faktoren mit, dem Simulationen nicht immer ausreichend gerecht werden. Dies gilt insbesondere beim binauralen – mit beiden Ohren – Hören. Daher stellt das Wissen um die Wahrnehmungsakustik (Psychoakustik) einen nicht zu unterschätzenden Stellenwert da. Die Wirkungsweise von frühen Reflexionen (engl.: early reflections), der Schallgrad und Hallgrad lateraler Anteile, das Gesetz der ersten Wellenfront (Präzedenzeffekt) und der Haas-Effekt sind häufig gehörte Begriffe und bei der akustischen Gestaltung eines Raumes, in Abhängigkeit seiner Nutzung, einzubeziehen.

Ziel vor Augen

Ihre Ziele werden analysiert und daraus objektspezifische Anforderungen definiert, welche durch Normen unbeantwortet bleiben. Mit aktuellem Wissen aus dem Bereich der Akustik und mit moderner Technik ausgestattet werden Sie von der klanglichen Idee eines Raumes bis zu dessen Fertigstellung begleitet. Für zielorientierte Lösungen erhalten Sie konstruktive Vorschläge – aus einer Hand. Im Bereich der Bau- und Raumakustik kooperieren wir mit Kollegen aus dem Fachgebiet, u.a. Müller-BBM und wax akustik.

 

Übrigens: Auch bestehende Räume sind optimierbar! Hierzu notwendige raumakustische Messungen erfolgen nach Industriestandard, i.d.R. nach DIN EN ISO 3382-2. Die Messergebnisse werden transparent aufbereitet und Lösungsvorschläge verständlich dokumentiert. Dazu werden Ihre Ziele analysiert und daraus objektspezifische Anforderungen definiert, welche durch Normen unbeantwortet bleiben. Mit aktuellem Wissen aus dem Bereich der Akustik und mit moderner Technik ausgestattet werden Sie so von der klanglichen Idee eines Raumes bis zu dessen Fertigstellung begleitet – aus einer Hand.
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