Möglichkeiten und Produkte zur Schallisolierung und ... - HumanTec

Josef Kirberich
Möglichkeiten und Produkte zur
Schallisolierung und Schwingungsisolierung
von Anlagentechnik im Wohnungsbau
Gliederung
1. Einführung
2. Möglichkeiten, Produkte und Beispiele
3. Zusammenfassung
1. Einführung
Wärmepumpen in Anlagen im Passivhaus sind wesentliche und technische
Voraussetzungen für den wirtschaftlichen Einsatz. Kompaktgeräte verschiedener
Hersteller weisen jedoch im Bereich tiefer Frequenzen mehr oder weniger störende
Schallpegel auf.
Pegel [dB
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
25Hz
40Hz
63Hz
100Hz
160Hz
250Hz
Im Bad
Abb. 1: Frequenzmessung als Beispiel, am Gerät
400Hz
630Hz
1.0kHz
1.6kHz
Frequenz [Hz]
2.5kHz
"Leq" HS
4.0kHz
6.3kHz
10.0kHz
16.0kHz
C-net
1

2
Pegel [dB]
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
25Hz
40Hz
63Hz
100Hz
160Hz
Messung am 17.08.2005
250Hz
400Hz
630Hz
1.0kHz
1.6kHz
Frequenz [Hz]
Abb. 2: Frequenzmessung als Beispiel, im Wohn- / Schlafraum
f [Hz] Gerät HS Raum 1
16Hz 45 70,4 33,7
20Hz 48,3 63,4 36,2
25Hz 55 56,7 34,5
31.5Hz 65,1 50,5 36,9
40Hz 51,4 44,7 22,1
50Hz 59,7 39,4 22,5
63Hz 52,9 34,8 34,5
80Hz 55,2 30,2 26,6
100Hz 68 26,2 29,4
125Hz 54,1 22,5 28,2
160Hz 53,1 19,1 30,8
200Hz 34,7 23,2
250Hz 35,5 16,4
315Hz 37 11,4
400Hz 33,8 11,7
500Hz 35,9 10,6
630Hz 30,1 7,5
800Hz 28,7 5,6
1.0kHz 28,6 6,7
1.25kHz 25,2 5,1
1.6kHz 27,6 4,1
2.0kHz 26,7 4,2
2.5kHz 24,3 4,9
3.15kHz 22,2 5,6
4.0kHz 20,8 5,9
5.0kHz 17,7 6,1
6.3kHz 15,8 6,4
8.0kHz 15,5 7
10.0kHz 12,6 9,3
12.5kHz 17,9 11
16.0kHz 12 10,6
20.0kHz 7,2 6,9
A-net 50,2 22,7
C-net 69,8 40,6
L eq [dB]
80
70
60
50
40
30
20
10
0
16Hz
20Hz
25Hz
31.5Hz
40Hz
50Hz
63Hz
80Hz
Messung 21.11.2006
100Hz
125Hz
160Hz
200Hz
250Hz
315Hz
400Hz
500Hz
630Hz
800Hz
1.0kHz
2.5kHz
1.25kHz
1.6kHz
Frequenz [Hz]
Abb. 3: Frequenzmessung als Beispiel, am Gerät und im Raum
2.0kHz
2.5kHz
4.0kHz
Gerät
HS
Raum 1
3.15kHz
4.0kHz
mittig im Raum
50 cm vor Düse
HS
6.3kHz
5.0kHz
6.3kHz
8.0kHz
10.0kHz
10.0kHz
12.5kHz
16.0kHz
16.0kHz
20.0kHz
A-net
C-net
C-net

Der aktuelle Stand der Technik der verschiedenen Hersteller ist nicht die Basis
für diese Übersicht, da laufend weiterentwickelt wird. Hierzu wird im Laufe der
Tagung noch zu hören sein.
Fest steht:
Kompaktgeräte sind im Abluftbereich und z.T. in der Geräteabstrahlung
tieffrequente Schallerzeuger.
Der Schall wird abgestrahlt über
- das Gehäuse (gering)
- Zuluftkanal (mittel)
- Abluftkanal (stark)
Abb. 5: Anschlussbereich, oben
Abb. 6: Anschlussbereich,
mit Abluft-Flex-Schalldämpfer
Abb. 7: Ansicht Kompaktgerät
3

4
Besondere Betrachtung verdient der unmittelbare Anschluss des Abluftkanals.
- Wickelfalzrohre sind weniger geeignet,
- besser sind massive Rohrleitungen bis zum ersten Rohrschalldämpfer, der
auch eine schalldämmende Außenhaut haben sollte.
- Minderung des Schallpegel kann dann durch hochdämmende
Wandaufbauten erfolgen,
- ergänzend kann der Hohlraum im Bereich der Kompaktanlage mit Sandwich-
Absorber ausgekleidet werden. (siehe Produkte)
Konsequenzen hieraus sind bei Planung und Einbau von Kompaktanlagen
nicht nur die Wahl des Aufstellortes, sondern auch die Verwendung von
Werkstoffen, die hier den Bereich der Wohnung gegen zu hohe Schallpegel
schützen. Haupt- und Nebenwege der Schallübertragung sind einer kritischen
Prüfung zu unterziehen und die Ergebnisse technisch um zu setzten.
Der Wandabstand vom Kompaktgerät zur Wand ist ein weiterer Faktor bei der
Schallabstrahlung bzw. Dämmung.
Mindestabstand von Schallschutzwänden zur Lärmquelle nach VDI 2711, Abs. 7,2
Abstand d >= 10^7/g*f^2
Beispiel A:18 kg Paneele, + 5 kg HD 8561 und 2*13,8 kg Rigips
Gesamtgewicht/m² 50,4 kg
Beispiel B:18 kg Paneele, + 5 kg HD 8561 und 3 *13,8 kg Rigips
Gesamtgewicht/m² 64,4 kg
Bei 40 kg/m² und f stör = 50 Hz Abstand 100 mm Ständerwand Standart
Bei 50 kg/m² und f stör = 50 Hz Abstand 80 mm Beispiel A
Bei 65 kg/m² und f stör = 50 Hz Abstand 60 mm Beispiel B
Nach der EN ISO 16 557:2000 ist der Abstand noch größer zu wählen.

2. Möglichkeiten und Produkte
2.1 Die Körperschallisolierung / elastische Lagerung des Gerätes kann erfolgen
über punkt-, streifenförmig oder vollflächige Lagerung.
Verwendete Werkstoffe:
Werkstoff Lagerung Wirksamkeit Kosten
punktförmig Stahlfedern bis fres 3,5 Hz gering
PUR-Werkstoffe
Sonstige:
bis fres 12 Hz gering
Gummi-Metall bis fres 15 - 25 Hz gering
Gummi oder Kork bis fres 15 - 25 Hz gering
streifenförmig PUR-Werkstoffe
Sonstige:
bis fres 10 - 12 Hz mäßig
Gummi oder Kork bis fres 15 - 25 Hz mäßig
vollflächig PUR-Werkstoffe
Sonstige:
bis fres 10 - 12 Hz teuer
Gummi oder Kork bis fres 15 - 25 Hz teuer
Vollflächig Vollflächig
Streifenförmig
Punktförmig
Bodenpress
ung [N/mm²]
sehr gering
mittel
hoch
Isoliergrad
„ GUT“
durch
Auswahl
verschiede
ner
Werkstoffe
„GUT“
läst sich
optimal
anpassen
„GUT“
wegen
Schwerpun
kt aber mit
Aufwand
Kosten
200 %
100 %
80 %
Verlegeaufwand
gering
durch das
Ausrichten
etwas
höher
durch
Nivellierung
und
Befestigung
etwas
höher
Abb. 8: Übersicht der Lagerungsmöglichkeiten
Unterkonstruktio
n
Fundament
-platte
(Zusatzmas
se)
Grundrahm
en
(wenig
Masse)
Füße
(geringe
Masse)
Nivellierung
mit
Aufwand
möglich
möglich
leicht
möglich
Befestigun
g gegen
Kippmome
nt
gut
gering
nur mit
Zusatzlasc
hen
5

6
2.2 Elastische Verbindungen an Rohrleitungen, etc. können mit elastischen
Einlagen in Rohrschellen erstellt werden. Je nach gewünschter Wirksamkeit kann
die Einlage aus Gummi oder PUR-Schaum sein. Zu- und Druckkräfte sind hier zu
berücksichtigen.
Abb. 9: elastische Rohrlagerung mit Sylomer R 25 Abb. 10: Rohrdurchführung der Zuluft
Frischluft und Abluft
2.3 Luftschallabsorption in der Verkleidung / im Gehäuse der Kompaktanlage
kann durch Mehrschichtsysteme erfolgreich sein. Unter Berücksichtigung der tiefen
Frequenzen hat sich der Aufbau mit Membransystemen bewährt. Die Bauhöhe wird
hierbei vom Aufbau der Verkleidung bestimmt, ideal sind Stärken von 35 – 50 mm.
Abb. 11: HD 8569 Mehrschichtdämmplatte
Die Mehrschichtdämmplatten
HD 8569, HD 8569/2 und HD
8569/PF 194 sind kugelprofilierte
Schallschluck-und Dämmplatten
mit einer thermoverdichteten
Oberfläche. Sie sind einzusetzen
bei starkem Staub- und
Schmutzanfall, bei geringer
Feuchtigkeit und leichten
Ölnebeln, zum Auskleiden von
Maschinenverkleidungen aller
Art - insbesondere für tieffrequente
Schallerzeuger wie
z. B. Kompressoren, Getriebe,
Wärmepumpen und
Generatoren.

illbruck
waffel dämm
Abb. 12: illbruck waffel-dämm
Dämmschicht:
mineralisch gefülltes Acrylat,
einkaschierte
Dämmschicht-Zwischenlage,
Gewicht der Dämmschicht 2 kg/m2,
Material / Werkstoff:
willtec Weichschaumstoff
auf Melaminharzbasis,
Farbe: weiß oder hellgrau
Brandverhalten:
schwer entflammbar
nach DIN 4102 B1,
nicht abtropfend, selbstverlöschend.
Raumgewicht: ca. 12 kg/m3
Ausführung:
Einseifig strukturiert mit
oberflächenvergrößernder
Waffelstruktur
Abmessung:
Höhe: 65 mm,
Grundfläche 1200 x 400 mm,
Farbe: reinweiß oder lichtgrau,
Abb. 13:
Schallabsorptionsgrad α s illbruck waffel-dämm
Abb. 14: Luftschalldämm-Maß
7

8
2.4 Luftschallabsorption und –dämmung finden gerade beim Einbau der
Kompaktgeräte im Bereich der Wohnung besondere Bedeutung
2.4.1 Schalldämmfolien
Die häufig gewählte Verwendung von Gipsbauplatten kann bei
kombinierter Verwendung von Schwerfolien gute Dämmwerte erreichen. Für erhöhte
Dämmung hat sich bewährt:
- Ständerwand 125 mm, mit doppelt Gipskarton und einer 8 kg - Schwerfolie als
Zwischenlager, oder
- Paneel-System mit 50 mm Wand, 20 kg/m² darauf 8 kg – Schwerfolie und als
Sichtseite 12,5 Gipskarton (1-fach oder auch 2-fach).
Abb. 15: Trennwand, mit Schwerfolie HD 8561-P203, 1-lagig Gipsfaser

Abb.16 : Trennwand mit Schwerfolie HD 8561-P203, zweifache Beplankung, beidseitig
9

10
Abb. 17: Vorsatzschale mit Schwerfolie HD 8561-P203, einseitig

Kunststoff-Schwerfolie HD 8561-PF 203 zur Dämmung von Luftschall
Basis: Synthesekautschuk
(EVA-EPDM-APP-mit oder ohne Jutegewebe)
Charakteristik: PF 203 bezeichnet ein thermo-plastisches Kunststoffmaterial,
bestehend aus unvulkanisierten Synthesekautschuk
(z.B. Ethylen-VinylacetatCopolymeren), spezifisch schweren
mineralischen Füllstoffen und Weichmachern.
PF 203 steht als Platten bzw. Folien zur Verfügung, welche bei
hoher Masse je Flächeneinheit eine geringe Biegesteifigkeit
aufweisen. Dadurch genügt dieses Produkt in hervorragender
Weise den Anforderungen, die aufgrund physikalischer Gesetze
an einen Luftschall-Dämmstoff zu stellen sind.
Anwendung: PF 203 lässt sich dank seines thermoplastischen Charakters
leicht zu Formteilen verarbeiten, welche entweder unmittelbar
zur Masseerhöhung eines Trägermaterials (z.B. eines Stahlblech-
Bauteils) verwendet werden können oder mit Form-
Schaumstoffen oder Pressvliesen kombiniert werden, um ein
akustisches Masse-Feder-System mit besonders hohen
Luftschall-Dämmwerten zu bilden.
Selbstverständlich kann PF 203 auch als unverformte Folie zum
insatz gelangen; Verklebungen mit dem Untergrund sind
grundsätzlich möglich, erfordern jedoch Vorversuche des
Anwenders.
Technische Daten:
Materialbasis: Synthesekautschuk
Farbe: grau
Dicke: 1,3 bis 8,0 mm
Gewicht: 3,0 bis 18,0 kg/m²
Spez. Gewicht: 2,3 0,1 kg/dm3
Zugfestigkeit: 2,5 N/mm² (DIN 53504)
Bruchdehnung: 20% (DIN 53504)
Härte Shore A: 75 +- 5
Kältebeständigkeit: - 20°C (PM-B014X)
Akustische Daten:
Luftschalldämmaß R' nach DIN 52210
bei 200 Hz 6,0 bis 21,0 dB (je nach Flächengewicht)
bei 2000 Hz 26,0 bis 41,0 dB (je nach Flächengewicht)
11

12
2.4.2 Schalldämmpaneele
Für besonders hohe Schalldämmwerte ist die Verwendung von
Schalldämmpaneelen sehr erfolgreich.
HumanTec-Paneel-Element
Das Kernmaterial ist hochschallabsorbierend
und besteht aus einer
hoch-verdichteten Steinwolle mit
einem Raumgewicht von 170 kg/m³.
Die Deckschichten sind aus 0,7 mm
verzinkten Stahlblechen.
Auf Wunsch kann die Oberfläche
auch kunststoffbeschichtet oder
lackiert werden.
Lieferbar sind drei verschiedene
Paneel-Typen:
-Paneel-Typ 605 beidseitig glatt,
unperforiert UP
-Paneel-Typ 609 einseitig gelocht,
perforiert EP
-Paneel-Typ 623 beidseitig gelocht,
perforiert BP.
Abb. 18: HumanTec-Paneel-Element

Rw [dB]
50
40
30
20
10
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Frequenz 63
in [Hz]
Typ 605 17
Typ 609 17
Typ 609/100 20
Typ 623 10
125
21
19
22
11
250
26
23
25
12
500
30
32
33
15
Abb. 19: HumanTec-Paneel-Element, Dämmwerte
1000
34
37
37
20
Frequenz [Hz]
2000
33
38
38
27
4000
46
49
49
36
49
50
50
39
605
609
609/100
623
8000
Summe
33
35
37
20
13

14
a / s
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Frequenz in
[Hz]
Typ 609
einseitig
gelocht
Typ 623
beidseitig
gelocht
63 125 250 500 1000 2000 4000
63
0,15
0,10
125
0,40
0,30
250
0,85
0,49
500
0,99
0,80
Abb. 20: HumanTec-Paneel-Element, Schallabsorptionsgrad α s
Frequenz [Hz]
1000
0,99
0,92
2000
0,99
0,94
Abb. 21: Ansicht Paneel-Element Abb.22: Ansicht Paneel-Element mit
Schwerfolie
609
623
4000
0,99
0,96

3. Zusammenfassung
Schallisolierung und Schwingungsisolierung von Anlagentechnik im Wohnungsbau
sind
� möglich, aber
� aufwendig in Planung und Ausführung
� teuer bei hohen Dämmwerten
� Schallschutz muss im Ganzen gesehen werden,
� vom Kompaktgerät ( elastischer Lagerung, Innendämmung )
� über Einbauabmessungen,
� Wandstärken ( Dämmung ) bis
� Anschluss und Ausführung der Rohrleitungen / Schalldämpfern
15