Für die Berechnung der Schallausbereitung sind grundsätzlich der Schalldruck- sowie der Schallleistungspegel der Wärmepumpe von Bedeutung. Der Schalldruckpegel Lp ist abhängig vom Messort, vom Abstand und den Umgebungsverhältnissen in einem Schallfeld. Er sagt aus, wie hoch der Schallpegel am Standort des Empfängers empfunden wird. Der Schallleistungspegel Lw hingegen ist eine Eigenschaft der Wärmepumpe, unabhängig von den Umgebungsverhältnissen und beschreibt die gesamte Schallemission in alle Richtungen. Er ist somit die maßgebende und vergleichbare Größe, die die Emission einer Schallquelle beschreibt und in aller Regel den Herstellerangaben zu entnehmen.
Die Geräuschemissionen treten entweder als Luft- oder Körperschall auf und werden durch unterschiedliche Quellen hervorgerufen. So verursachen Strömungsgeräusche des Ventilators hauptsächlich Luftschall, der je nach Aufstellungsbedingungen in der Nachbarschaft wahrnehmbare Geräusche erzeugen kann.
Neben den Geräuschen durch den Ventilator entsteht durch Schallemissionen des Verdichters, Strömungsgeräusche und Umschaltgeräusche beim Abtauen Körperschall. Dieser entfaltet sich in Strukturen und wird an Oberflächen, wie zum Beispiel dem Wärmepumpen-Gehäuse, in Luftschall umgewandelt und abgestrahlt.
Bereits bei der Entwicklung setzen die Hersteller von Luft/Wasser-Wärmepumpen auf schalloptimierte Ventilatoren mit möglichst natürlichen Luftgeräuschen. So gibt es beispielsweise Rotorblätter, die der Form von Eulenflügeln nachempfunden sind, um besonders geräuscharm zu arbeiten. Bei Hocheffizienz-Wärmepumpen der Dimplex Baureihe LA-TU kann durch die großzügig dimensionierten Wärmetauscher der Ventilator um etwa 30 % langsamer laufen und reduziert dadurch zusätzlich die Schallemission. Außerdem wird auf Körperschallentkopplung Wert gelegt. Dazu ist es zu vermeiden, den Verdichter fest mit Teilen zu verbinden, die Schall weitertransportieren könnten. Eine Möglichkeit sind hier schwingungsentkoppelnde Verdichtergrundplatten, um den Schall des Verdichters nach außen zu minimieren.
Der meiste Schall geht in Richtung der Ausblasseite
Bei der Außenaufstellung ist die Luftschallabstrahlung der Luftansaug- und Luftaustrittsöffnung von Bedeutung. Die Ausblasöffnung, die direkt am Ventilator angeschlossen ist, gibt dabei meistens mehr Schall ab, als die Luftöffnung auf der Verdampferseite am Lufteintritt. Daher sollte bei der Außenaufstellung darauf geachtet werden, vor allem die Ausblasseite der Wärmepumpe in eine lärmunempfindliche Richtung auszurichten. Auch bei innen aufgestellten Wärmepumpen, sollten die Luftschächte und Lüftungsgitter bestenfalls zu einer lärmunempfindlichen Seite – wie zum Beispiel zur Straße, Küche oder zu Nebenräumen hin – ausgerichtet werden, um störende Immissionen zu vermeiden.
Bei innen und außen aufgestellten Wärmepumpen ist die Platzierung der Luftein- und Austrittsöffnung unterhalb eines Balkons zu vermeiden. Der Luftschall, der bei innen aufgestellten Geräten durch die Lichtschächte ins Freie gelangt, wird an der Hauswand sowie am Balkon reflektiert. Somit besteht die Gefahr, dass mehr Schallenergie in die Nachbarschaft übertragen wird. Ebenso bewirkt eine Aufstellung in Nischen, an Mauerecken oder zwischen Wänden eine Schallpegelerhöhung und ist somit nicht zu empfehlen. Schallschutzwände zur Abschirmung einer außen aufgestellten Wärmepumpe haben im Tieftonbereich eine beschränkte Wirkung. Die Dimensionierung der Schallschutzwand ist anspruchsvoll und muss durch einen Spezialisten vorgenommen werden. Nebengebäude hingegen eignen sich – ohne optisch zu stören – sehr gut als Abschirmung. Bewuchs wie Bäume und Sträucher bieten dagegen keinen wirksamen Schutz. Wird die Wärmepumpe auf den Boden aufgestellt und bestehen keine festen Verbindungen mit dem Fundament des Wohnhauses, sind keine körperschalldämmenden Maßnahmen erforderlich.
Minimierung des Körperschalls bei Innenaufstellung
Bei der Innenaufstellung einer Wärmepumpe gibt es einige Maßnahmen, die die Ausbreitung von Körperschallemissionen wirksam eindämmen. Hierzu zählt beispielsweise die Körperschalldämmung zwischen Wärmepumpe und Kellerboden, die üblicherweise mit Gummielementen oder Sylomerstreifen erreicht wird. Ziel ist eine in alle Bewegungsrichtungen möglichst weichelastische Befestigung. Die elastischen Elemente werden durch den Wärmepumpen-Lieferanten geliefert und dimensioniert. Wie oben beschrieben, ist der Verdichter innerhalb der Wärmepumpe gegen Körperschall gedämmt. Zusätzliche Maßnahmen sind dann nur bei erhöhten Schallanforderungen erforderlich.
Eine weitere Verminderung der Körperschallübertragung kann bei den Anschlussleitungen erzielt werden, indem sie flexibel mit der Wärmepumpe verbunden werden. Dabei sollte die Leitung beim Vor- und Rücklauf eine 360° Schlaufe bilden. Ein Druckschlauch aus synthetischem Material eignet sich hierzu sehr gut, von Metallschläuchen hingegen ist abzuraten. Einfacher und schneller ist das Einfügen von Doppelbalg-Gummikompensatoren zwischen Wärmepumpe und Heizverteilsystem zur Körperschallentkopplung, die bei Wärmepumpenherstellern bestellt werden können. Durch unsorgfältige Ausführung oder kurze, straffe Leitungen entstehen Körperschallbrücken, die den Körperschall in das Gebäude übertragen, wo er an anderer Stelle teilweise als Luftschall abgestrahlt wird.
Darüber hinaus ist auf die Körperschallentkopplung zwischen innen aufgestellter Wärmepumpe und Luftkanal zu achten. Diese erfolgt bei Anlagen von Dimplex mithilfe einer Gummimanschette, die sich frei bewegen kann und nicht fest mit der Wärmepumpe verbunden sein darf. Die Dichtmanschette besteht aus einem verschraubten Befestigungsrahmen in dem eine umlaufende Gummidichtung eingearbeitet ist. Sie ermöglicht die schwingungsfreie Anbindung der Luftkanäle an die Wärmepumpe. Ebenso schafft die Körperschalltrennung zwischen Luftkanal und Gebäudestruktur mit elastischen Schaumstoffstreifen, wie sie von Wärmepumpenherstellern angeboten werden, Abhilfe.
Die schalldämmende Wirkung von eckigen Luftkanalumlenkungen ist deutlich besser als von abgerundeten Krümmern. Mit absorbierender Auskleidung nach der Umlenkung kann die Wirkung zudem wesentlich verbessert werden. Für die Auskleidung eignen sich Mineralfaserplatten mit einem Raumgewicht von etwa 70 kg/m³ oder offenzelliger Schaumstoff, wie zum Beispiel Melaminharz. Erhältlich sind solche Materialien im Baustoffhandel und in Baumärkten.
Die akustische Wirkung wird durch die Schalldämmung sowie durch den Absorptionsgrad der Innenauskleidung bestimmt. Undichtigkeiten durch Leitungs- und Kabeldurchführungen sowie Schlitze reduzieren die schalldämmende Wirkung erheblich und sollten daher vermieden werden.
Wer früh an Lärmschutz denkt, spart Kosten und Aufwand
Somit können neben den Maßnahmen an den Lärmquellen sowie bei den unterschiedlichen Schallübertragungspfaden die Schallemissionen und somit auch die Immissionen im eigenen Wohnhaus und in der Umgebung durch ein passendes Anlagenkonzept minimiert werden. Die beste Lärmminderungsmaßnahme ist die sorgfältige Wahl des Aufstellungsortes, der für jeden einzelnen Fall zu prüfen ist. Nachträgliche Lärmminderungsmaßnahmen, wie etwa Schallschutzwände, sind meist teuer und erfüllen auch optisch nur selten die Erwartungen. Ein Bewuchs durch Bäume und Sträucher bietet keinen wirksamen Schutz. Nebengebäude hingegen eignen sich gegebenenfalls als Abschirmung ohne optisch zu stören.
Folglich ist bei der Planung von Wärmepumpenanlagen eine sorgfältige Beurteilung der Schallemission erforderlich. Lärmminderungsmaßnahmen, die bereits in einem frühen Stadium der Anlagenplanung berücksichtigt werden, verursachen zudem kaum zusätzliche Kosten.
INFO
Kontakt technischer Support
Zur Planung von Wärmepumpe samt Luftführung steht das Dimplex-Planungsteam mit technischem Beratungspersonal zur Verfügung, Telefon (0 92 21) 7 09-5 62 oder
Autor
Sven Staudt, Dipl.-Ing. (FH) Bauphysik und Gebäudetechnik, ist Schulungsleiter Export bei Glen Dimplex und Spezialist auf dem Gebiet Gebäudeakustik, 95326 Kulmbach, Telefon (0 92 21) 7 09-5 62, sven.staudt@glendimplex.de, https://www.dimplex.eu/de-de
