Präziser und belastbarer

Dipl.-Ing. Architekt Hartmut Fach

Die neue DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau“ löst die alte DIN 4109 aus dem Jahr 1989 ab. Über zehn Jahre hat der Überarbeitungsprozess gedauert, an dessen Ende eine Norm steht, die sich bezüglich des Rechenverfahrens im Wesentlichen an die europäische Normenreihe DIN EN12354 anlehnt. Mit der baurechtlichen Einführung werden die Schallschutznachweise komplexer und ohne entsprechende Programme kaum noch zu erstellen sein. Dafür geben die Ergebnisse präzisere Auskunft über den zu erwartenden Schallschutz, der sich im Übrigen im Geschosswohnungsbau mit der neuen Norm nur unwesentlich verschärft.

Konnte man bislang viele Werte aus Tabellen des Beiblatts 1 zur DIN 4109 ablesen und interpolieren, so müssen künftig zahlreiche Parameter berücksichtigt werden, um neben dem Direktschallübertragungsweg über das Trennbauteil zwölf weitere Schallübertragungswege über die Stoßstellen mit den vier flankierenden Bauteilen zu ermitteln. Daraus werden nun die horizontalen und vertikalen Luftschallübertragungswege R´w berechnet. Neu ist dabei, dass neben den Massen der betrachteten Bauteile weitere Parameter wie Kopplungslängen, flankierende Bauteilflächen oder Anschlussarten in die Berechnungen einfließen.

Die Ermittlung der horizontalen und vertikalen Trittschallübertragungswerte im Massivbau ist weniger kompliziert. Neben dem Fußbodenaufbau aus schwimmendem Estrich, Trittschalldämmung und Wohnungstrenndecke sowie möglicher Unterdecken beeinflussen die Massen der flankierenden Wände und eventuelle Wandvorsatzschalen die Trittschallübertragungswerte L´n,w.

Im Geschosswohnungsbau sind für die Wohnungstrenndecken die zulässigen Höchstwerte für die horizontalen und vertikalen Trittschallübertagungswerte L´n,w von 53 dB auf 50 dB reduziert worden. Das ist eine relevante Verschärfung der Norm für den Geschosswohnungsbau. Ansonsten sind die Grenzwerte R´w für Luftschallübertragungen über Wohnungstrennwände und Wohnungstrenndecken mit 53 dB und 54 dB gegenüber der DIN 4109 unverändert geblieben, selbst die Empfehlungen für den erhöhten Schallschutz – wie in der alten DIN 4109 im Beiblatt 2 – wurden nicht übernommen.

Mit Unterstützung der MFPA Leipzig hat DW Systembau auf Grundlage der E DIN 4109 ein Programm zur Vorbemessung der horizontalen und vertikalen Schallübertragungen speziell für den Geschosswohnungsbau entwickelt, mit dem Architekten und Fachplaner frühzeitig überprüfen können, welche Schallschutzqualitäten mit den gewählten Wand- und Deckenkonstruktionen zu erreichen sind bzw. an welchen „Stellschrauben“ es sich lohnt zu drehen, um die angestrebten Schalldämmwerte zu erreichen.

Gleichzeitig hat DW Systembau die MFPA Leipzig beauftragt, Längsschallmessungen an massiven Spannbeton-Fertigdecken und an Spannbeton-Fertigdecken mit Hohlkammern vorzunehmen. Mit den so ermittelten konkreten Werten für die Stoßstellendämmung lässt sich der Einfluss der Hohlkammern auf die Schallübertragungen über Wohnungstrennwände aus nichttragenden Leichtbauwänden abschätzen.

Im Ergebnis erreichen Massivdecken in gleicher Deckenstärke aufgrund ihrer höheren Masse bessere Werte als Spannbeton-Fertigdecken. Jedoch haben Brespa-Decken als Spannbeton-Fertigdecken während der Prüfung deutlich höhere Stoßstellendämmwerte erzielt, als es die E DIN 4109 vorgibt. Diese Werte sind in das neue Vorbemessungsprogram eingeflossen.

Die Messresultate liefern außerdem keine Anhaltspunkte, das Rechenverfahren der neuen DIN 4109 anzuzweifeln, welches keine Unterschiede zwischen gleich schweren Massivdecken und Hohldecken macht.

Wenn die Plattengeometrien der Spannbeton-Fertigdecken keinen negativen Einfluss auf den Schallschutz haben, welche Auswirkungen haben dann die geringeren Gewichte der Spannbeton-Fertigdecken auf den Schallschutz im Wohnungsbau? Dieser Frage wurde in Zusammenarbeit mit der MPFA Leipzig unter Berücksichtigung der durchgeführten Längsschallmessungen und des neuen Berechnungsverfahren der E DIN 4109 nachgegangen und für jeden der vier Schalllängsübertagungswege untersucht.

Für die horizontalen Luftschallschallübertragungswerte R‘w weisen Betondecken als unteres und oberes flankierendes Bauteil mit ihren hohen Eigengewichten grundsätzlich sehr gute Schallschutzwerte auf. Dabei spielt es eine untergeordnete Rolle, ob Massivdecken oder Spannbeton-Fertigdecken mit Hohlkammern eingebaut werden, denn spürbare Verbesserungen über höhere Deckengewichte sind kaum möglich.

Anders ist es bei Wohnungstrennwänden. Ihr Gewicht hat entscheidenden Einfluss auf den horizontalen Schallschutz. So lassen sich die Anforderungen der DIN 4109 und insbesondere die erhöhten Anforderungen nach Beiblatt 2 der DIN 4109 im Geschosswohnungsbau nur mit schweren Wohnungstrennwänden aus Kalksandstein oder Stahlbeton bzw. mit zweischaligen Leichtbaukonstruktionen oder Vorsatzschalen erreichen.

Die vertikale Luftschallübertragung geschieht über Wohnungstrenndecken und über flankierende Wände. Dieser Betrachtungsfall ist – wie die Berechnungsergebnisse mit der Schallsoftware zeigen – schalltechnisch in der Regel günstiger als die horizontale Luftschallübertragung R´w. Es gilt im Allgemeinen: Sind die Anforderungen an den horizontalen Luftschall erfüllt, dann trifft das auch für die Anforderungen an den vertikalen Luftschall zu.

Der horizontale Trittschallübertragungswert L´n,w zu angrenzenden Räumen wird ausschließlich durch die Fußbodenaufbauten und Wohnungstrenndecken bestimmt. Mit Betondecken jeder Art und einem schwimmenden Estrich mit üblichen Estrichstärken und Trittschalldämmplatten mit gängigen dynamischen Steifigkeiten erfüllt man im Geschosswohnungsbau immer die Anforderungen der DIN 4109. Mit dem Einbau einer Trittschalldämmung mit einer dynamischen Steifigkeit von 10 MN/m³ werden mit allen Brespa-Decken die erhöhten Anforderungen nach Beiblatt 2 der DIN 4109 erreicht.

Beim vertikalen Trittschallübertragungswert L´n,w verhält es sich ähnlich wie beim horizontalenTrittschall. Allerdings sind hier auch die Wandgewichte der flankierenden Bauteile und abgehängte Decken von Bedeutung. Setzt man für die flankierenden Wände die Gewichte an, die bereits für die Einhaltung der anderen Schallübertragungswerte erforderlich sind, und wird der schwimmende Estrich mit üblichen Estrichstärken und Trittschalldämmplatten mit gängigen dynamischen Steifigkeiten ausgeführt, dann zeigen die Berechnungsergebnisse der Schallberechnungssoftware, dass im Geschosswohnungsbau mit Betondecken jeder Art immer die Anforderungen der DIN 4109 erfüllt werden. Auch hier lassen sich die erhöhten Anforderungen nach Beiblatt 2 mit allen Brespa-Decken und Trittschalldämmplatten mit einer dynamischen Steifigkeit von 10 MN/m³ erreichen. Alternativ sind zusätzliche Unterdecken möglich.

Mit der neuen DIN 4109 werden die Anforderungen im Geschosswohnungsbau nur unwesentlich verschärft, allerdings ändert sich das Nachweisverfahren aufgrund eines deutlich detaillierteren Berechnungsverfahrens grundlegend. Mit der Einbeziehung zusätzlicher geometrischer Parameter und der Art und Weise der Wand- und Deckenanschlüsse werden die Ergebnisse erwartungsgemäß präziser und belastbarer. Eine gute Schalldämmung wird nach wie vor durch schwere Bauteile und mehrschalige Konstruktionen erreicht. Für Wände gilt: Günstig sind hohe Rohdichten oder Vorsatzschalen. Fußböden wirken besonders schalldämmend mit „schwimmenden Estrichkonstruktionen“, bei denen die Trittschalldämmplatten mit möglichst niedrigen dynamischen Steifigkeiten eingesetzt werden. Bei Geschossdecken ist es ausschlaggebend, dass Betondecken eingebaut werden. Dabei ist es letztendlich von geringer Bedeutung, ob es sich um Ortbetondecken oder Spannbeton-Fertigdecken mit Hohlkammern handelt.