Geräuschentwicklung bei Sanitärarmaturen

Bilder: Hansgrohe

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Aufgrund der weltweit stetig wachsenden Bevölkerungszahlen steigt der Bedarf an Wohnraum. Die für Wohngebiete nutzbare Fläche ist allerdings begrenzt und verursacht vor allem in Ballungsräumen immer größer werdende Probleme. In Hotels herrschen ebenfalls begrenzte räumliche Gegebenheiten, die ein direkt an den Schlafbereich angrenzendes Badezimmer erfordern. Infolge dieser Anforderungen rücken Badezimmer räumlich näher in Richtung Schlaf- oder Wohnzimmer.

Deshalb nimmt das Qualitätsmerkmal der Akustik für die Sanitärbranche an Bedeutung zu. Denn nicht nur die duschende Person hört die Geräusche der Brause, sondern auch die Personen, die sich in angrenzenden Räumen aufhalten. Die Bewohner nehmen teils bewusst, teils unbewusst störende Geräusche der Brausen und Armaturen direkt oder indirekt wahr, was sich auf ihr Wohlbefinden auswirkt. Die Armaturen erwecken den Eindruck, minderwertig zu sein, denn ein blecherner Klang oder ein schrilles Pfeifen nimmt den Nutzern das Vertrauen in die Qualität eines Produkts. Neben der Verwendung qualitativ hochwertiger Materialien und einer guten Haptik ist es für Hersteller wie Hansgrohe wichtig, wie die eigenen Produkte akustisch wahrgenommen werden. Diese weisen unterschiedliche Ge­räusch­eigen­schaften auf, die von der Strahlforschung und von Akustik­experten charakterisiert und analysiert werden.

Labor mit Luftschallprüfkabine

Die Abteilung Strahlforschung von Hansgrohe erforscht und entwickelt Brausetechnologien und Duschstrahlen, um neuartige Ideen in die Produkte des Unternehmens einfließen zu lassen. Damit neue Produkte bereits während der Entwicklungsphase vom Prototyp bis zum Serienteil effektiver gestaltet werden können, wird im Strahllabor eine Reihe von Prüfmethoden zur Bewertung von Wasserstrahlen angewandt. Spezielle Strahltechnologien, wie die bewegten Strahlarten und die damit verbundenen Antriebssysteme, nehmen Einfluss auf den Klang einer Brause. Darüber hinaus sind die Geräusche der Brause das Resultat des konstruktiven Aufbaus, der Ausgestaltung der Strömungskanäle, des Materialeinsatzes und vor allem der auftretenden Strömungsgeschwindigkeiten.

Bei der akustischen Optimierung helfen sogenannte Körperschallprüfstände. Hier werden genormte Prüfungen durchgeführt, um die Zulassungen für die Produkte zu erhalten. Bei diesen Prüfungen geht es vor allem um Geräusche, die in angrenzenden Räumen noch zu hören sind, wenn im Bad Dusche oder Wasserhahn laufen. Je nach Lautstärke bekommt das Produkt dann eine Zertifizierung: Geräuschklasse I, II oder U (nicht klassifiziert). Ziel bei Hansgrohe ist es, alle Produkte in der Klasse I zuzulassen. In dieser Klasse wäre eine Brause so leise wie ein leichtes Blätterrauschen in einem Laubwald.

Bei der Geräuschanalyse kommen ungewöhnliche technische Gerätschaften zum Einsatz, zum Beispiel eine akustische Kamera. Seit der Eröffnung des neuen Forschungs- und Entwicklungslabors im Frühjahr 2016 am Stammsitz in Schiltach verfügt der Schwarzwälder Hersteller über eine eigene Luftschallprüfkabine. Ähnlich wie in einem Tonstudio oder einem schalltoten Raum wird hier mit mehreren Mikrofonen der Schalldruckpegel ermittelt. Die Anlage ist von der angrenzenden Laborumgebung abgeschirmt und kann die Produkte reproduzierbar analysieren, vergleichen und klassifizieren. Das hilft dabei, verborgene Schallquellen im Innern der Produkte aufzuspüren. Ganz im Sinne der Kunden wird dieses Know-how dazu genutzt, die Geometrien von Bauteilen so zu optimieren, dass der Duschgenuss nicht durch störende Geräusche beeinträchtigt wird.

Geräuscheprüfung: Was ist die Geräuschklasse I bzw. II?

Die Geräuschprüfung ist in Deutschland gesetzlich geregelt. Für das Prüfzeichen müssen Armaturen nach Geräuschklasse I bzw. II klassifiziert sein. In Geräuschklasse I darf eine Armatur max. 20 dB bei einem Druck von 3 bar entwickeln. Dann ist sie auch gut für die Nutzung im Wohnungs- oder Hotelbau, Büros, Praxen, Krankenhäusern, Schulen oder ähnlichen Einrichtungen geeignet.

Die leisesten Brausen bekommen das beste Gütesiegel in der Geräuschklasse I. Dabei geht es vor allem um Badgeräusche, die – von Rohrleitungen, Wänden oder Keramik übertragen – in angrenzenden Räumen zu hören sind. Wenn der Körperschall lauter ist, als es die Norm zulässt, werden die Mitmenschen im Nebenzimmer oder der Nachbarwohnung von Geräuschen belästigt.

Akustische Tests helfen Hansgrohe dabei, das Ziel Geräuschklasse I zu erreichen. Eine der wichtigsten Zertifizierungen stellt das DIN-DVGW-Prüfzeichen dar. Dabei prüft die DVGW Cert (Zertifizierungsstelle des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfachs) folgende Kriterien: Werkstoffe, Dichtigkeit, Abmessungen, hydraulisches Verhalten, mechanischer Verschleiß, Geräuschverhalten und Oberflächenbeschaffenheit. Armaturen und Brausen, die dieses Prüfsiegel tragen, beweisen ihre hohe Qualität und sorgen auch akustisch für einen ungetrübten Wassergenuss.

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Luftschall drastisch reduzieren

Hansgrohe geht (freiwillig) noch einen Schritt weiter: Mit den leisen Produkten sorgt der Anbieter dafür, dass der Luftschall, also das, was der Verbraucher selbst beim Baden, Waschen oder Duschen wahrnimmt, drastisch reduziert wird. Das nennt man „akustisch ungetrübten Wassergenuss“ oder auch, ganz populärwissenschaftlich: Wohlfühlfaktor. Denn für einen perfekten Brausen- und Armaturensound dürfen Wasserstrahlen weder zu laut sein noch mit unangenehmen Nebengeräuschen auftreten. Das Geräuschverhalten gehört zu den inneren Werten einer Armatur oder Brause und ist Ausdruck der Produktqualität.

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Nachgefragt

„Die häufigste Beschwerdeursache sind schlagende Geräusche“

SBZ: Wo werden welche Armaturen/Brausen mit welchen Geräuschklassen eingesetzt bzw. gefordert (Privathaushalte, öffentliche Bereiche, Krankenhäuser und andere Einrichtungen)?

Danny Stahl: Zum Schutz von Aufenthaltsräumen (z. B. Schlafräumen) vor Geräuschen in fremden Räumen sind die allgemein anerkannten Regeln der Technik in der DIN 4109 (Schallschutz im Hochbau) zusammengefasst. Die Norm stellt Minimalanforderungen an den Schallschutz. Sie gilt aber nicht zum Schutz des eigenen Wohnbereichs. Eine Beurteilung sowie Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz liefert der Verein Deutscher Ingenieure mit der VDI 4100. Die Anforderung ist werksvertraglich gesondert zu vereinbaren und wird dann zum wichtigen Bestandteil der Gebäudeplanung.
Produkte von Hansgrohe (Armaturen und Brausen) werden unabhängig in entsprechende Schallschutzstufen eingeteilt. Dieser Prozess kostet viel Geld und Zeit, dies nehmen wir aber in Kauf, um qualitativ hochwertige Produkte in den Markt zu bringen. Durch Weiterentwicklungen im Unternehmen kann unsere Forschung und Entwicklung diese Prüfungen womöglich zukünftig allein durchführen. So können wir schon vor dem Einreichen erste Erkenntnisse selbst gewinnen und Optimierungen umsetzen.
In Privathaushalten und Krankenhäusern spielt das Thema Geräuschentwicklung laut unserer Erfahrungen eine untergeordnete Rolle. Im Wohnungsbau und im Hotelbereich ist es dagegen immens wichtig. Hier fordern Ausschreibungen bzw. Leistungsverzeichnisse die Ausführung nach DIN 4109 oder höher. Denn der Schallschutz ist äußerst wichtig, auch für die Bauträger.

SBZ: Und die Praxis?

Stahl: Unser Empfinden ist, dass während und nach der Bauphase die Ausführungen und Einhaltungen selten überwacht werden. Interessanterweise fragen die größten Bauträger selten nach dem Schallschutz. Ganz im Gegensatz zum Brandschutz, hier wird viel mehr darauf geachtet. Möglicherweise wird aber einfach davon ausgegangen, dass in der heutigen Zeit keine lauten Störgeräusche mehr vorhanden sind, oder aber es wird einfach hingenommen. Und in medizinischen Einrichtungen, wie z. B. Krankenhäusern oder Pflegeheimen, liegt der Schwerpunkt der Planung im hygienischen Bereich. Der Schallschutz ist hier ein zweitrangiges Thema.
Dem können wir unserer Meinung nach nur begegnen, indem wir die Planer, Planungsbüros und Bauträger selbst in Richtung Schallschutz sensibilisieren und Fachinformationen zur Verfügung stellen. Es wäre zu überlegen, ob wir nicht auch ein eigenes Seminar zu diesem Thema entwickeln und über die Hansgrohe Aquademie anbieten. Wenn dies gewünscht wird, freuen wir uns sehr über Rückmeldungen.

SBZ: Woran sollte der Planer und Handwerker im Vorfeld denken, um Fehlerquellen auszuschließen, bspw. bei der Installation und der Leitungsführung oder dem Wasserdruck?

Stahl: Es gibt unterschiedlichste Ausgangssituationen, die Geräusche verursachen. Beispiele gibt es genug, die ein Planer bedenken sollte:

Eine Kette von Zusammenhängen mit Fehlerpotenzial führt dann vereinzelt zur Beschwerde über das Produkt.

Hansgrohe beschäftigt sich auch mit Fehlern, die außerhalb des Hauses passieren, und versucht, die Produkte präventiv dahingehend zu optimieren, dass Falschinstallationen von vornherein ausgeschlossen sind. Bspw. liefern wir Planungsgrundlagen und Beispiele, die alle fachgerecht in der Anwendungstechnik nachgebaut und erprobt werden. So ist die Sicherheit für Planer garantiert.

SBZ: Gab es schon Problemfälle oder gar Rechtsstreitigkeiten, etwa im hochwertigen Wohnungsbau?

Stahl: Die häufigste Beschwerdeursache sind schlagende Geräusche. Verursacht beispielsweise durch hohe Fließgeschwindigkeiten in den Rohrleitungen oder nicht fachgerechte Rohrbefestigung. Geräusche werden beispielsweise aber auch durch halb geöffnete Ventile und Umstellgeräusche bei zu hohen Drücken verursacht. Leider zeigt uns die Physik häufig die Grenzen unserer Möglichkeiten auf.

Dieser Beitrag ist eine Überarbeitung des Artikels „Sound of Silence“ von Melanie Grüner aus SBZ 02-2020