Absorption ist nicht gleich Absorption

Dipl. Ing. Olaf Meier

Als die Messe Orgatec in 2008 das Thema „Akustik“ zu einem Schwerpunktthema machte, war die Resonanz groß. So groß, dass sich die Veranstalter entschlossen, Ende 2009 ein eigenes Symposium zur Raumakustik im Büroumfeld ins Leben zu rufen. Über 300 Teilnehmer nahmen die Gelegenheit wahr, sich beim „1. Symposium Büro. Raum. Akustik.“ über Grundlagen und Lösungen zu informieren. Hendrik Hund, Vorsitzender des Verbandes Büro-, Sitz- und Objektmöbel bso, erklärt sich das große Interesse so: „In der Arbeitswelt gewinnt die Kommunikation an Bedeutung, immer mehr Kommunikationszonen werden in Büros eingeplant. Zudem sollen offene Räume den Kommunikationsfluss fördern. Büroakustik ist daher ein wesentlicher Faktor bei der ergonomischen Gestaltung von Büroarbeitsplätzen – genauso wichtig wie die optimale Flächennutzung.“

Doch noch wird die Raumakustik häufig stiefmütterlich behandelt, wie Prof. Rainer Pohlenz vom Fachbereich Architektur der Hochschule Bochum und Öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Schallschutz im Hochbau meint:

„Architekten wollen möglichst klare Linien und Strukturen haben, da bleibt die Akustik oft auf der Strecke.“ Dabei können mit einigen grundlegenden Überlegungen die akustischen Bedingungen eines Büroraums positiv beeinflusst werden.

Während es in der Bauakustik darum geht, den Schallübergang zwischen zwei Räumen zu minimieren, steht bei der Raumakustik im Fokus, durch welche Oberflächen innerhalb eines Raums optimale Hörbedingungen geschaffen werden können. Hier ist die Schallabsorption entscheidend, nicht die Schalldämmung.

Die Dämpfung von Geräuschen wird durch Schallabsorber erreicht, die es in unterschiedlichsten Formen auf dem Markt gibt: Vom Schaumstoff über Resonanzplatten und Lochplatten bis hin zu Akustikputzen. Doch Absorption ist nicht gleich Absorption, denn für hohe Frequenzen sind andere Absorber notwendig als für tiefe. Auch ist die Nutzung entscheidend für eine passende Absorption, wie Charlotte Sust, Geschäftsführerin der ABoVe Arbeitswissenschaft Büroorganisation Veränderungsmanagement GmbH in Wettenberg betont:

„Vor der Akustik-Planung sollte man erst genau überlegen, wozu der Raum benötigt wird. Danach richtet sich, ob der Fokus auf der Sprachverständlichkeit liegen soll, oder ob vielleicht nicht eher eine Maskierung gewünscht ist, mit der verhindert wird, dass man den Kollegen am anderen Ende des Raums versteht.“

Die entscheidende Größe zur objektiven Bewertung der Lärmbelastung an einem Arbeitsplatz ist der Beurteilungspegel, der sich aus dem gemessenen und zeitlich gemittelten Schalldruckpegel im Raum und zusätzlichen Zu- bzw. Abschlägen für die Charakteristik der Geräusche sowie deren Einwirkdauer ergibt.

Hinweise für den maximal zulässigen Schalldruckpegel in Arbeitsräumen enthalten u. a. die VDI 2058, Blatt 3. Dabei sollte in Räumen, in denen „geistig“ gearbeitet wird – z.B.

wissenschaftliches Arbeiten, Entwerfen, Untersuchen, Berechnen oder auch in Besprechungsräumen – der Beurteilungspegel nicht über 55 dB(A) liegen, bei einfachen oder überwiegend mechanisierten Bürotätigkeiten soll er 70 dB(A) nicht überschreiten.

Charlotte Sust mahnt jedoch an, bei der Planung eines Büros nicht nur nach Normen und Richtlinien zu schauen: „Die von den Normen vorgegebenen Grenzwerte bezüglich der Sprachverständlichkeit reichen in der Realität nicht aus – denn hier hat man auch mit älteren Menschen, Schwerhörigen oder Nicht-Mutter-Sprachlern zu tun. Zudem ist das Lärmempfinden auch immer subjektiv – jemand, der bisher immer im Einzelbüro gearbeitet hat, wird in einem Mehrpersonenbüro durch Geräusche schneller gestört werden, als jemand, der Großraumbüros gewohnt ist. Daher lässt sich sagen, dass schon Geräusche ab 40 dB(A) als belästigend empfunden werden können.

Dennoch gibt es „normierte“ Kennzahlen, die bei der Planung der Büroakustik hilfreich sind: Wesentliche Kenngröße ist dabei die Nachhallzeit. Die Nachhallzeit ist die Zeit, die nach Abschalten einer Schallquelle verstreicht, bis der Schallpegel im Raum um 60 dB abgeklungen ist. In einer Kirche kann dies zum Beispiel bis zu 8 Sekunden dauern, in einem Büro jedoch sollte der Wert zwischen 0,5 bis 0,8 Sekunden betragen. Die Nachhallzeit hat eine unmittelbare Wirkung auf die Verständlichkeit von Sprache in einem Raum. Mit zunehmender Nachhallzeit nimmt die Sprachverständlichkeit ab – allerdings bedeutet dies nicht, dass die kürzeste Nachhallzeit die beste ist.

Klingt die Sprache in einem Raum „verwaschen“, liegt dies meist von einer zu langen Nachhallzeit. Wird der Schall zu schnell geschluckt, klingt der Raum „trocken“. Kurt Eggenschwiler, Leiter der Abteilung Akustik/Lärmminderung an der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt EMPA, schränkt allerdings ein: „Die Nachhallakustik reicht alleine nicht zur Beurteilung aus, zumindest nicht bei anspruchsvollen Räumen, fraglich ist dies auch bei Großraumbüros. Denn die Sprachverständlichkeit hängt von verschiedenen Dingen ab, wie zum Beispiel Reflexionen oder Störgeräuschen.“

Grundlage für die raumakustische Gestaltung von Büros bildet die DIN 18041 „Hörsamkeit in kleinen bis mittelgroßen Räumen“.

Die Nachhallzeit ist abhängig von dem Raumvolumen und den verwendeten Einrichtungsgegenständen und Oberflächen. Zudem unterscheidet die DIN 18041 auch zwischen den drei Nutzungskategorien „Musik“, „Sprache“ (Sprecher vor Publikum) und „Kommunikation“ (mehrere Personen sprechen gleichzeitig). Wichtig bei der Beeinflussung der Nachhallzeit ist, dass es sich dabei um eine frequenzabhängige Größe handelt. Daher wird in der Regel die Nachhallzeit schrittweise für verschiedene Oktaven oder Terzen angegeben.

Prof. Gerrit Höfker, Leiter des Instituts für Bauphysik, Baustoffe und Konstruktion an der Hochschule Bochum: „Die Nachhallzeit sollte in Büros bei allen Frequenzen möglichst gleichmäßig sein.“ Beeinflussen lässt sich die Nachhallzeit durch Absorber. Allerdings ist auch der Absorptionsgrad eines Materials stark abhängig von der Frequenz. So kann beispielsweise ein Material bei einer Frequenz von 125 Hz einen Schallabsorptionsgrad von 0,1 haben, also den Schall zu 90 Prozent reflektieren, schluckt aber bei einer Frequenz von 4 000 Hz den gesamten Schall. So verhalten sich typischerweise poröse Absorber wie Mineralfasern oder Vorhänge. Um also eine ausgewogene Akustik in einem Raum realisieren zu können, sind meist mehrere, unterschiedliche Absorber notwendig. Sie müssen immer auf die vorhandene Einrichtung – auf Bodenbeläge, Möbel, Wandverkleidungen usw. – abgestimmt werden.

Um die Nachhallzeit über alle Frequenzbereiche möglichst gleichmäßig auszutarieren, „muss in vielen Fällen die Absorberfläche gleich der Deckenfläche sein“, wie Prof. Höfker erklärt.

Allerdings verbieten die zunehmend eingesetzten bauteilaktivierten Decken eine abgehängte Raumakustikdecke – sie würde wie eine Innenwärmedämmung wirken. Lösen lässt sich das Problem, indem Absorber erst in einiger Entfernung unter die Decke gehängt werden, zum Beispiel mikroperforierte Folien oder Deckensegel aus porösen Absorbern. Durch die Distanz zur Decke wäre eine Luftumspülung möglich und die bauteilaktivierte Decke könnte weiterhin funktionieren.

„Besser wäre es aber, die Decke freizulassen“, betont Höfker. „Der Strahlungsaustausch zwischen Decke und Köpfen sollte nicht behindert werden.“

Er empfiehlt daher, geschichtete Resonatoren und poröse Absorber an den Wänden anzubringen. Sollte die Absorberfläche nicht ausreichen oder kein Platz hierfür an den Wänden sein, so können Absorber an den Randbereichen der Decken angebracht werden. Die Schalldämpfung ist dann immer noch ausreichend, die Temperierung des Raums wird aber nicht behindert. Sollte auch das nicht möglich sein, empfiehlt Höfker als letzte Möglichkeit das Anbringen von kleinteiligen Absorbern, durch die die Wärmestrahlung nur gering behindert wird.

„Besser wären aber Absorber im Bodenbereich“, so Prof. Höfker weiter. Dabei sollte man dem Bodenaufbau mehr Aufmerksamkeit widmen: „Wird ein Teppich direkt auf Estrich verlegt, dämpft er nur hohe Frequenzen,“ so der Bauphysiker weiter. Integriert man dagegen in einen Zuluftboden Tiefenabsorber, deckt man auch die tiefen Frequenzen mit ab. „Die Perforation ist hier ja schon vorhanden, man sollte sie nur in den Randbereichen noch erhöhen und Absorber ergänzen.“

Der Markt bietet eine Vielzahl unterschiedlicher Absorber an – für die Deckengestaltung, für Wände, als Bodenbeläge oder auch integriert in Einrichtungsgegenstände. Dabei sollten Absorber nicht nur als notwendiges Übel angesehen werden, wie Prof. Pohlenz meint: „Mit Absorptionsmaterial können Räume gegliedert und strukturiert werden.“ So erfüllen Absorber gleich zwei Aufgaben – sie sorgen für eine gute Raumakustik, können aber gleichzeitig auch ein attraktives architektonisches Element sein.

Das Unternehmen Texaa stellt hochqualitative Produkte zur Verbesserung der Raumakustik her, die in Deutschland von BSB Plan+Object vertrieben werden. Dank der verschiedenen Kombinationen von Schaumstoffen kontrollierter Porosität und einem speziellen Netzgewebe vereinigen Texaa-Produkte akustische und ästhetische Qualitäten. Das vielfältige Produktprogramm umfasst neben schwebenden Deckensegeln, elastischen Wandverkleidungen und akustischen Lamellenstores auch diverse Schall absorbierende Objekte wie Paneele, Würfel und Kegel.

Für die Messung des Schalldruckpegels, der Nachhallzeit und auch der Sprachverständlichkeit bietet Norsonic den Schallanalysator Nor140 an. Nachhallzeiten können im Schallpegelmesser entweder über die Impuls- oder über die Rauschanregung gemessen werden. In Echtzeit werden die Nachhallzeiten für alle Frequenzbänder gleichzeitig ermittelt und gespeichert. Zur Überprüfung der Sprachverständlichkeit ist im Schallpegelmesser zudem die STIPA-Methode (nach IEC 60268–16) implementiert.

Egger bietet gemeinsam mit Akustik + akustische Lösungen aus Holzwerkstoffen an. Die ProAkustik Standardplatten lassen sich als kompakter, hochwirksamer Breitbandabsorber im sprachrelevanten Frequenzbereich zum Beispiel als Deckensegel oder individuell vorgefertigte Systemteile nachträglich einbauen. Auch als Wandverkleidungen, unter anderem als feste Wandaufbauten oder akustisch wirksame Trennwände in Großraumbüros, aber auch als fest montierte, akustisch wirksame Deckensysteme und als Möbelkomponenten, zum Beispiel im Bereich von Fronten, Rückwänden oder Korpusseiten, können die Platten eingesetzt werden. Dabei sind unterschiedlichste Perforationen möglich. Sie können über die gesamte Fläche, aber auch nur in Teilbereichen, z.B. für Rahmenoptiken oder Firmenlogos ausgeführt werden. Individuelle Optiken sind möglich. Alternativ sind auch Schlitzungen mit MDF als Trägerplatte umsetzbar. Die Melaminharz beschichteten Spanplatten oder MDF-Platten sind in einer Abmessung von bis zu 3 500 x 2 070 mm erhältlich.

Im Philips Tower in Hamburg sorgen Akustik-Deckensegel von Caparol für akustische Behaglichkeit – ohne die Kühlwirkung der bauteilaktivierten Decken zu reduzieren. Das gerundete Absorberelement besteht aus einem 30 mm dicken Weichschaumstoff auf Melaminharzbasis, der zur Stabilisierung auf ein Aluminium-Lochblech aufgebracht ist. Durch die Lochung auf der Rückseite ist das Segel in der Lage, von oben einfallenden Schall im zweiten Zugriff zu absorbieren und damit einen sehr hohen Wirkungsgrad zu erzielen.

Ruckstuhl bietet die variationsreiche Kollektion Pannello als Möglichkeit zur Raumgestaltung und -trennung, zur Lösung von Akustikproblemen und als Arbeitsinstrument (Projektions- und Pinwand). Die Größe, Materialisierung und Detailgestaltung von Pannello erlauben einen vielseitigen Einsatz zur Gliederung von Räumen und Ausgestaltung von Arbeitsplätzen. Der Schall wird nahezu im gesamten Frequenzbereich zu über 80 % absorbiert. Die Konstruktion und die Materialien sind so entwickelt, dass sowohl tiefe (150 bis 400 Hz) als auch hohe Töne (400 bis 4.000 Hz) geschluckt werden. Die Oberfläche besteht aus reinem Schurwollfilz in gedeckten Farben.

Rigips hat jetzt die Rigiton Big Lochplattenfamilie durch Rigiton Big Sixto 63 ergänzt. Serienmäßig werden die großformatigen Platten (1 200 x 2 400 mm) mit einem Akustikvlies ausgestattet, das eine gute Akustik vor allem in Räumen gewährleistet, in denen es um eine angemessene Absorption des gesprochenen Wortes geht. Darüber hinaus ermöglichen die vierfach abgeflachten Plattenkanten eine fugenlose Verspachtelung und Gestaltung der Deckenansicht. Dank der vollkommenen Kompatibilität zum gesamten Lochplattensortiment dieses Herstellers Rigips können diese Platten mit anderen Lochdesigns kombiniert werden.