Abgasschall ist ab einer gewissen Stärke lästig und kann sogar krank machen. Als Auslöser gelten das Gebläse sowie der Verbrennungsvorgang selbst, also Faktoren innerhalb einer Heizungsanlage. Sowohl turbulente Luftvermischungen als auch Flammengeräusche können die Ursache sein. Dies betrifft vor allem BHKW (hier in der Regel die Zündfrequenzen) und größere Heizkessel.
Die Geräusche lassen sich durch die Betriebsweise des Gerätes nicht von vornherein vermeiden. Im ungünstigsten Fall gelangen sie über die Schornsteinanlage in die unmittelbare Umgebung. Die tieffrequenten Brummtöne breiten sich in der Regel kugelförmig von der Schornsteinmündung aus. Daher sind sie auf einer Kreislinie bis zu einer bestimmten Entfernung vom Schornstein zu hören. Hohe Frequenzen entweichen hingegen nach oben gerichtet in die Atmosphäre.
Weitere Faktoren, die den Schalldruckpegel beeinflussen, sind neben der Brenner- und Heizkesselbauart auch der Durchmesser und die Höhe der Abgasanlage sowie die Anzahl der vorhandenen Umlenkungen. Bereits bei der Planung der Heizungs- und Abgasanlage lassen sich die technischen Daten auf mögliche Störfaktoren abklopfen. Sie können dann gezielt ausgeschaltet bzw. minimiert werden.
Vorbeugende Maßnahmen in der Planung berücksichtigen
Schon während der Konzeption sollte demnach die Lage des Heizraums und eine strömungstechnisch günstige Abgasführung beachtet werden. Dabei muss der lichte Querschnitt des Abgassystems exakt dimensioniert sein. Wenn es sich z.B. um eine Dachheizzentrale handelt, sind die Fundamente der Schall abstrahlenden Aggregate möglichst über aufgehendem Mauerwerk oder über Stützen und Pfeilern anzuordnen. Schallbrücken sollen vermieden werden, auch bei allen Rohrverbindungsleitungen. Heutzutage können Heizkessel schallreduziert installiert werden, etwa durch Schallschutzhauben für Brenner, Kesselpodeste, angepasste Schwingungsdämpfer oder Kompensatoren. Wenn möglich sind Verbrennungsluftöffnungen in nicht störende Bereiche zu legen oder mit schalldämpfenden Maßnahmen zu versehen. Verbrennungsluftkanäle zum Raum hin sollten mit Zuluft-Schalldämpfern ausgerüstet werden. Auch die Abkoppelung des Wärmeerzeugers von der Abgasanlage durch einen Körperschallabsorber zählt zur Prophylaxe.
Trotz aller guten Vorbereitung können nach einer Installation Schallprobleme auftreten. Bei größeren Anlagen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, direkt den Platz für einen Abgasschalldämpfer vorzusehen. Daher sollten mindestens 2m Platz eingeplant werden. Die abgasführende Rohrsäule muss frei beweglich bleiben. Bei Verwendung von Abdeckhauben an der Mündung ist die Abgasleitung durch die Abdeckung zu führen, um Schallreflexion zu vermeiden. Die Montage des Schalldämpfers soll möglichst schwingungsgedämpft und nah am Wärmeerzeuger erfolgen. (Eine Ausnahme bildet der Mündungsschalldämpfer.) Dabei ist zu beachten, dass der Einbau möglichst vor einer eventuell vorhandenen Nebenluftvorrichtung vorgenommen wird. Im Schalldämpfer anfallendes Kondensat muss über einen Kondensatablauf abgeführt werden.
Messung liefert Grundlage für die Wahl des Schalldämpfers
Die beste Voraussetzung für jede Schalldämpferwahl bzw. -auslegung stellt eine Schallpegelmessung dar. Ein qualifizierter Fachmann wird an kritischen Stellen Messungen vornehmen. Dabei arbeitet die Heizungsanlage in Voll- und ggf. in Teillast. Diese Daten können spezialisierte Unternehmen wie Kutzner + Weber nutzen, um den exakt passenden Schalldämpfer zu berechnen. Eine gute Analyse ermöglicht das sogenannte Terzspektrum. Der Unterschied zum Oktavband besteht darin, dass deutlich mehr einzelne Frequenzbereiche sichtbar werden. Damit erlaubt das Terzspektrum eine genaue Beurteilung einzelner Pegelspitzen, die mittels des Oktavbands nicht zu erkennen sind. Nur so kann der Schalldämpfer ganz gezielt auf die störenden Frequenzen einwirken und das bestmögliche Ergebnis erzielen. Dies kann mit einer erneuten Schallmessung nach der Installation kontrolliert werden.
Bei der Herstellung der Schalldämpfer werden hochwertige Materialien verarbeitet, die eine lange Lebensdauer garantieren, etwa Edelstahl und spezielle Mineralfasern. Ein Schalldämpfer muss keine Querschnittsverminderung bewirken, denn Durchgangsschalldämpfer besitzen nur geringe Strömungswiderstände. Je nach Anlage kommen unterschiedliche Modelle infrage.
Tieftonschalldämpfer
Dieses Produkt wurde entwickelt, um tieffrequente Schalldruckpegel im Bereich von unter 40 bis etwa 250Hz wirksam zu reduzieren, die insbesondere bei Heizkesseln, BHKW und Verbrennungsmotoren auftreten. Ein speziell ausgelegter Tieftonschalldämpfer (TTS) ist in der Lage, genau die richtigen Frequenzen um bis zu 30dB(A) zu bedämpfen. Auf der Basis einer Schallmessung im Terzspektrum wird das Bauteil entsprechend ausgelegt und gefertigt, wobei sowohl der Einfluss der Temperatur als auch die Strömungsgeschwindigkeit berücksichtigt werden. Faserfreie Hohlkammern filtern einen bestimmten Frequenzbereich heraus. Je nach Erfordernis können auch mehrere Kammern über einen Ring aus Lochblech akustisch an die Abgasleitung gekoppelt werden. Spannringe mit EPDM-Dichtungen verbinden die einzelnen Elemente. Es stehen Nennweiten von 80 bis 600 mm zur Verfügung. Die Bauteile sind überdruckdicht bis 200Pa und im Standardprogramm auf Abgastemperaturen bis zu 400 ºC ausgelegt.
Kompakte Aktivschalldämpfer
Der für die Montage auf engstem Raum entwickelte Schalldämpfer Aktiv+ verfügt seitlich über ein Aktiv-Modul. In dieses T-Stück sind die Komponenten Lautsprecher, Mikrofon und Verstärker einschließlich Stromversorgung integriert. Damit wird eine elektroakustische Aktivierung ausgelöst. Auf diese Weise entsteht eine deutliche Verbesserung des Hohlkammereffekts, sodass trotz eines geringen Volumens tieffrequente Abgasgeräusche optimal gedämpft werden. Diese Schalldämpfer eignen sich für den Einsatz bei Heiz- und Brennwertfeuerstätten bis zu einer Abgastemperatur von maximal 200 ºC. Sie sind druckdicht bis 200 Pa und stehen in Durchmessern von 80 bis 300 mm zur Verfügung. Durch die abnehmbaren Böden können sie bei Bedarf beliebig in Modulbauweise verlängert werden. Die Geräte reduzieren den Summenpegel um etwa 10 dB(A). Dabei werden 10dB(A) etwa als eine Halbierung des subjektiv wahrgenommenen Lärms empfunden.
Weitere Typen
Neben den genannten Schalldämpfern gibt es weitere Varianten, die zielgerichtet eingesetzt werden. Der Passivschalldämpfer bietet z.B. bei Frequenzen zwischen 250 und 2000 Hz die beste Leistung. Als Sonderform sind Mündungsschalldämpfer zu nennen: Sie sind typische Problemlöser für Lärmbelästigungen, die von der Schornsteinmündung in die Nachbarschaft übertragen werden. Allen Produkten gemeinsam ist, dass sie dauerhaft für Ruhe sorgen – natürlich unter der Voraussetzung, dass korrekt geplant, gemessen und installiert wurde.
Steckbrief
Schallmess-App
Für einfache Schallmessungen hat Kutzner + Weber eine App konzipiert. Somit können Fachleute ohne teures Equipment unkompliziert akustische Daten erheben, z.B. zur Kontrolle einer installierten Heizung oder zum Feststellen einzelner Frequenzen. Auch für Entwicklungsabteilungen, die im Bereich Akustik aktiv sind, bietet die Applikation einen guten Einstieg. Das Endgerät zeichnet Werte im Frequenzbereich von 25 bis 5000 Hz und von 0 bis 110 dB(A) auf. Messungen sind in Terzbändern mit Berechnung des Summenpegels vorgesehen. Mit einem externen Mikrofon lässt sich die Qualität der Messergebnisse verbessern. Der Export der Messdaten ist per E-Mail im CSV-Format und als PDF zur Weiterverarbeitung möglich. Darüber hinaus bietet die App einen Überblick über die Kutzner + Weber-Produktgruppen. Die Anwendung ist im Apple App Store unter dem Stichwort Dienstprogramme zu finden. Mit der App sollen sich erste Messungen mit geringem Aufwand durchführen lassen.
Vorschriften
Grenzwerte der TA Lärm
In der TA Lärm wird für bestimmte Gebiete eine Grenze für die Lautstärke festgesetzt. So darf in reinen Wohngebieten nachts der Wert von 35 dB(A) nicht überschritten werden. Das entspricht in etwa dem Geräusch eines Zimmerventilators. Schon höhere Werte können bei einer andauernden Belastung negative gesundheitliche Folgen haben, etwa Konzentrationsstörungen. Ab 80 dB(A) wird es unangenehm für den Menschen, bei längerer Einwirkung drohen Gehörschäden. Die Schmerzgrenze liegt bei 120 dB(A), ab hier reicht schon eine kurze Einwirkzeit für Schäden am Gehör.
INFO
Messtechnische Nachweise
Bei lauten Anlagen misst ein Fachmann die Pegel in dB(A). Wichtig ist dabei, bestimmte Orte für die Messung festzulegen. Dazu benötigt man u.a. Kenntnisse über die Ausbreitung des Schalls und der Heizungsanlage. Schallmesspartner, die mit Kutzner + Weber zusammenarbeiten, haben sich in Schulungen für diese Tätigkeit qualifiziert.
Als Beispiel werden hier Daten der Landesblindenschule Neuwied angeführt, die direkt an ein Wohngebiet grenzt. Die Schallmessungen erfolgten zunächst vor der Nachrüstung der Schalldämpfer. Die Anlage besteht aus einem BHKW mit 81kW thermischer und 50 kW elektrischer Leistung, einem Pelletkessel Köb Pyrot mit 540 kW sowie einem Viessmann-Gaskessel mit 1000 kW. Neben der Betriebsmessung im Innern und der Messung an der Schornsteinmündung wurden an drei Messpunkten in ca. 20 m Entfernung zu den Abgasanlagen im Volllastbetrieb Daten erhoben.
Die störenden Frequenzen lagen im Bereich von 100 bis 160 Hz (Pelletkessel) und von 160 bis 250 Hz (Gaskessel). Sie werden mit einem Tieftonschalldämpfer (TTS) erfolgreich reduziert. Mittlere und hohe Frequenzen lassen sich mit einem Passivschalldämpfer heruntersetzen. Diesen beiden Aspekten konnte Kutzner + Weber jeweils mit einem einzigen Bauteil gerecht werden. Nach Einbau der Schalldämpfer wurde zur Kontrolle eine zweite Messung durchgeführt, wieder im Volllastbereich. Sie ergab, dass beim Pelletkessel eine Minderung des Summenpegels von 10 bis 12 dB(A) erreicht wurde, beim Gaskessel von 13 bis 15 dB(A). Der Summenpegel liegt immer über der höchsten Einzelfrequenz. Der Grenzwert von 35 dB(A) für Wohngebiete wird unterschritten.
INFO
Was wir hören
Das menschliche Ohr kann Frequenzen von 16 bis 20000 Hz wahrnehmen. Im niedrigen Bereich dieses Hörschalls, etwa von 40 bis 250 Hz, nehmen wir Geräusche von Heizungsanlagen und BHKW als Brummton wahr. Ob sie wirklich stören, hängt von der Lautstärke ab, die in Dezibel gemessen wird. Hier ist zu beachten, dass in der technischen Akustik der sogenannte A-bewertete Schalldruckpegel eingesetzt wird. Als Kennzeichnung findet sich das Kürzel dB(A). Damit wird der Tatsache Rechnung getragen, dass das menschliche Ohr Töne mit gleichem Schalldruck in unterschiedlichen Tonhöhen unterschiedlich laut empfindet.
Autor
Hark KemleinSchiller ist verantwortlicher Produktmanager für Schalldämpfer bei Kutzner + Weber, 82216 Maisach, Tel. (0 81 41) 9 57-0, kemlein-schiller@kutzner-weber.de, https://www.raab-gruppe.de/marken/kutzner-weber/
