Anlässlich einer Anfrage wurde ich ersucht, einem Brummton nachzugehen, der ausgehend vom Kellerraum – über das Erdgeschoss wirkend – in die Wohnräume des Obergeschosses übertragen wurde. Die maßgebliche Schallquelle in diesem Fall war die im Kellerraum installierte Steuereinheit einer Wärmepumpe (WPA) mit innenliegendem Kompressor. Die Front und die Seitenbleche des Gerätegehäuses sind innenseitig mit einer isolierenden Schaumstoffmatte verkleidet. Die Rückseite weist eine dünnere Deckplatte auf. In der Absicht die Vibrationen der Anlage einzudämmen, wurde unter dem Gehäuse zuerst eine Gummimatte, später eine weichere Schaumstoffmatte gestellt. Die Anschlussleitung (Medienleitung) wurde mit handelsüblichen Metallschellen direkt an das Betonmauerwerk des Kellers angeschlossen.
Fotodokumentation: WPA-Gehäuse mit Unterlegsmatte (links), WPA und Pufferspeicher (mittig) und Medienleitungsmontage (rechts)
Das Problem der Bewohner stellt sich wie folgt dar: Die im Gerätekeller von dieser Anlage ausgehenden tiefen Frequenzen zeigen eine starke Ausprägung bei 50 Hz und 100 Hz. Das ganze Anlagengeräusch – aber insbesondere die tiefen Frequenzanteile werden ausgehend vom Anlagengehäuse durch die „Körperschallübertragung“ durch den Boden und die Befestigungsschellen wie auch durch die „Luftschallübertragung“ über den Spalt zwischen Gehäuse und Betonwand auf die Gebäudeteile übertragen.
Die Übertragung reicht so weit, dass über zwei Geschosse und auf die gegenüberliegende Gebäudeseite reichend – im das Schlafzimmer der Eltern und im Kinderzimmer noch maßgebliche Schallanteile im Raum hervortreten. Der resultierende Schallpegel von letztlich rd. 22 dB(A) im Raum entspricht auch den facheinschlägigen Grenzwerten und wäre demnach zulässig bzw. akzeptabel. Wenn nicht wäre, dass sich das Anlagengeräusch (über die schwingenden Wände und Decken wieder in die Raumluft abgegeben) in konzentrierter Weise mit rd. 200 Hz im Elternschlafzimmer und mit rd. 400 Hz im Kinderzimmer bemerkbar machen würde!
Solche „schmalbandigen Geräuschanteile“ bzw. „tonale Geräuschanteile“ können vom menschlichen Gehör besonders gut aus einem allgemeinen Hintergrundgeräusch „heraussortiert“ werden. Aufgrund der geringen Pegellage ist das Geräusch nur zu allgemein ruhigen Zeiten – d.h. insbesondere zur Nachtzeit – wahrnehmbar. Aber offen gesagt, das anhaltende Surren/Pfeiffen nervt einfach.
Die nachstehenden Grafiken bilden die zum Betrieb der Anlage zugehörigen Geräuschspektren ab. Ein Geräuschspektrum ist vereinfacht ausgedrückt eine Aufsplittung des Gesamtgeräusches in seine einzelnen Bestandteile, wobei man sich auf die Frequenzen des vom Menschen hörbaren Bereiches zwischen 20 Hz und 20.000 Hz beschränkt. Die weißen Balken im Diagramm bilden die ungefilterten Messpegel ab, wobei die blauen Balken bereits eine Umrechnung auf das menschliche Hörvermögen (den sogenannten A-Filter) beinhalten und daher für die Beurteilung heranzuziehen sind.
Im Versuch das Problem zu beheben wurde vom Anlagenlieferanten die Unterlegmatte getauscht und der Kompressor mit einer Schutzhülle weiter gedämmt. Der Austausch der flächigen Gummimatte gegen spezielle elastischere Streifenmatten konnte die Vibration am Gerät merklich mindern. Die Dämmung des Kompressors hat ebenfalls eine leichte Minderung (Absenkung des Geräusches um 2 – 3 dB) ermöglicht. Allerdings sind die Verbesserungen in Bezug auf das „Tonphänomen“ akustisch kaum wirksam geworden, die tiefen Frequenzen im Keller und das Surren in den Schlafräumen blieben aufrecht.
Interessanterweise führte ein Entfernen einer Seitenwand zu einer Minderung des Brummtones. Dies weist darauf hin, dass der Brummton mit einer Resonanz im Gehäuseinneren in Verbindung steht. Meinem Ersuchen den Hohlraum im Gehäuseinneren mit einer Einlage zu reduzieren, die Luftschallübertragung über den rückwärtigen Spalt mit der kostengünstigen Dämmmatte zu unterbinden und die einfachen Montageschellen gegen isolierte (vibrationsarme) Montagen auszutauschen wurde leider nicht gefolgt. So war die Stimmung zwischen dem verärgerten Hausbesitzer und dem Anlagenlieferanten bereits am Tiefpunkt und die Bereitschaft zur weiteren Analyse und Verbesserung angeschlagen.
Warum sich die tiefen Anlagenfrequenzen u.a. so gut über die Baukonstruktion verteilten ist mit nachfolgenden Schaubildern erklärbar.
So zeigen Baumaterialien (besonders schwere Bauteile mal ausgenommen) eine Tendenz die Frequenzen im mittleren und höheren Bereich gut abzuhalten, sprich – zu dämmen. Im Gegensatz hierzu haben jedoch tiefe Frequenzen die Möglichkeit den geringeren Materialwiderstand zu überwinden und mehr Schallenergie/Schwingungsenergie an das Bauwerk weiterzugeben. Und liegt einmal eine maßgebliche Anregung des Bauwerkes vor, tut sich der Schall leicht sich über die nicht immer ausreichend mit trennenden/isolierenden Fugen ausgestatteten Bauwerksteile auszubreiten. Manchmal liegen auch spürbare Vibrationen vor – vielfach reicht es aber schon, wenn die – von den Schwingungen angeregten Wände und Decken als „Lautsprecher“ ihrerseits die Schallenergie wieder an die Raumluft abgeben.
So wird allzu oft ein schwer zu behebender Zustand erreicht, wenn haustechnische Anlagen im hohen Maß tiefe Frequenzen abstrahlen. Hier wäre der Vermeidung von Brummtönen der Vorzug zu geben, da spätere Maßnahmen zur Dämmung und Schwingungsreduzierung zumeist recht aufwendig und damit auch teuer werden.
Andreas Doppler, 26.10.2017
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