Leise Betriebsweise gefordert
Schalldämpfer und ihre Einsatzmöglichkeiten
Das Modell „Aktiv+“ beansprucht nur wenig Platz – gut bei beengten Verhältnissen.
Beispiel eines rechteckigen integrierten Schalldämpfers mit Schlitzabsorbertechnik.
Ebenfalls ein „Problemlöser“ – der Winkelschalldämpfer kann bei einer komplizierten Einbausituation passgenau gefertigt werden.
Die Grafik „Frequenzbereiche“ zeigt im Überblick, welche Bereiche für den Menschen und sein Umfeld eine Rolle spielen. Im Hinblick auf Abgasschall ist vor allem der Bereich von 40 bis 400 Hz von Bedeutung.
Lärm ist ein Störfaktor und in extremen Fällen sogar ein Gesundheitsrisiko. Daher gibt es z.B. in der TA Lärm (Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm) Grenzwerte für Wohngebiete, damit eine ruhige Umgebung gewährleistet ist. Gehen die Geräusche von Heizungsanlagen aus, helfen spezielle Schalldämpfer, die sinnvoller Weise individuell abgestimmt sind. Selbst in beengten Verhältnissen können diese Bauteile installiert werden.
Aber zuerst sollte die Frage geklärt werden: Was hören wir? Das menschliche Ohr kann Frequenzen – die Zahl der Schwingungen je Sekunde – von 16 bis 20.000 Hz wahrnehmen. Im niedrigen Bereich dieses Hörschalls, etwa von 40 bis 250 Hz, werden beispielsweise Geräusche von Heizungsanlagen und BHKWs als Brummton wahrgenommen. Ob sie wirklich stören, hängt von der Lautstärke ab, die in Dezibel gemessen wird. Zusätzlich sollten keine Tonhaltigkeiten auftreten, d.h. keine Einzeltöne innerhalb eines Geräusches zu hören sein bzw. einzelne Frequenzen besonders hervorstechen. Diese werden gerade im tieffrequenten Bereich als besonders störend wahrgenommen. Es wird hier der sogenannte A-bewertete Schalldruckpegel eingesetzt. 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.
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 ca. 120 dB(A), ab hier reicht schon eine kurze Einwirkzeit für Schäden am Gehör.
Wie entsteht Abgasschall?
Als Auslöser von Abgasschall 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 BHKWs (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 und führen daher selten zu Lärmbelästigungen.
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.
Wirkungsvolle Methoden gegen den Schall
Alles in Allem müssen Schallbrücken vermieden werden. 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 von Schalldämpfern Schallprobleme auftreten. Bei größeren Anlagen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, direkt den Platz für einen Abgasschalldämpfer vorzusehen. Dafür sollten mindestens zwei Meter 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. 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. Abweichend kann auch ein Mündungsschalldämpfer installiert werden, wenn z.B. die Geräuschbelästigung beim Nachbarn auftritt.
Unterschiedliche Schalldämpfer für unterschiedliche Anforderungen
Je nach Anlage und Anforderung bieten sich unterschiedliche Schalldämpfer-Modelle an. Ein wichtiger Aspekt ist dabei der zur Verfügung stehende Platz. Nicht selten lassen die Installationen rund um die Heizungs- und Abgasanlage wenig Raum für einen Schalldämpfer. Bei geringem Platzangebot bietet sich beispielsweise das Modell „Aktiv+“ von Kutzner + Weber an. Dieser Schalldämpfer verfügt seitlich über ein Aktiv-Modul – ein T-Stück, in das die Komponenten Lautsprecher, Mikrofon und Verstärker einschließlich Stromversorgung integriert sind. Damit wird eine elektroakustische Aktivierung ausgelöst. Auf diese Weise entsteht eine deutliche Verbesserung des Resonanzeffekts, sodass trotz eines geringen Volumens tieffrequente Abgasgeräusche optimal gedämpft werden. Die „Aktiv+“-Schalldämpfer eignen sich für den Einsatz bei Heiz- und Brennwertfeuerstätten bis zu einer Abgastemperatur von maximal 200°C. Ein „Aktiv+“-Schalldämpfer reduziert den Summenpegel um ca. 10 dB(A). Das wird als eine Halbierung des subjektiv wahrgenommenen Lärms empfunden.
Die Winkel-Schalldämpfer der Typenreihe „AWM“ gehören dagegen zur Gruppe der Passiv-Schalldämpfer. Durch ihre 90°-Winkelbauweise sind sie oft die einzige Möglichkeit, einen Schalldämpfer in sehr beengten Heizkellern zu montieren. Denn vielfach reicht die Strecke zwischen Wärmeerzeuger und Übergang der Abgasanlage nach draußen für den Einbau von Standard-Rohr-Schalldämpfern nicht aus.
Eine weitere Möglichkeit für Hersteller, bereits werksseitig Geräusche auf kleinstem Raum zu reduzieren, bietet die Schlitzabsorbertechnik. Bei dieser Art von Schalldämpfern ist es möglich, den Schall unmittelbar hinter der Schallquelle zu reduzieren. Die Schlitzabsorber arbeiten ähnlich wie konventionelle Resonatoren. Sie können aber im Gegensatz zu z.B. Helmholtz-Resonatoren breitbandiger abgestimmt werden. Ihre Dämpfung beginnt bereits bei einer Frequenz von ca. 125 Hz. Mit dieser Schalldämpferlösung kann abhängig von dem zur Verfügung stehenden Volumen im Idealfall eine Reduzierung des Summenpegels von bis zu 20 dB erzielt werden, was hörbar fast als eine Verviertelung der Geräusche empfunden wird.
Neben den genannten Schalldämpfern gibt es weitere, die zielgerichtet eingesetzt werden. Der Passiv-Schalldämpfer bietet z.B. bei Frequenzen zwischen 250 und 2000 Hz die beste Leistung. Der Tiefton-Schalldämpfer (TTS) wurde entwickelt, um tieffrequente Schalldruckpegel im Bereich von 40 bis etwa 400 Hz wirksam zu reduzieren, die insbesondere bei großen Heizkesseln, BHKWs und Verbrennungsmotoren auftreten. Ein speziell ausgelegter TTS ist in der Lage, Frequenzen um bis zu 35 dB(A) zu bedämpfen. Als Sonderform sind Mündungsschalldämpfer zu nennen: Sie gelten als typische Problemlöser für Lärmbelästigungen, die von der Schornsteinmündung in die Nachbarschaft übertragen werden.
Bilder : Kutzner + Weber
Autor: Hark Kemlein-Schiller, Kutzner + Weber, Maisach
www.kutzner-weber.de
