Mit leisen Tönen

Der effiziente Betrieb eines Heizkessels steht meist im Vordergrund der Heizungsanlagenplanung. Schnell kann dabei die mögliche Geräuschentwicklung im Abgasweg übersehen werden, sodass sich der entstehende Lärm als Störfaktor und in extremen Fällen sogar als ein Gesundheitsrisiko darstellt. Der Beitrag beschreibt Planungs- und Installationsaspekte rund um die Schalldämpfung.

Das Empfinden, ob ein Geräusch als zu laut eingestuft wird, ist individuell. In vielen Lebensbereichen bestimmt jeder Mensch selbst, was er in welcher Lautstärke hören möchte. Im Zusammenleben werden dem allerdings Grenzen gesetzt. So gibt z. B. die Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm) Werte vor, in welchen Gebieten welche Lautstärke als angemessen gilt. Ein reines Wohngebiet wird kritischer beurteilt als ein Misch- oder Industriegebiet. Eingestuft wird dies anhand des bewerteten Schalldruckpegels, angegeben in dB(A) (Tabelle 1). Handelt es sich bei dem Auslöser unangenehmer Geräusche um eine größere Heizungsanlage oder ein BHKW, dann ist der Fachplaner bzw. Installateur mit in der Verantwortung, die geforderten maximalen Schallschutzwerte einzuhalten.

Schallentwicklung
Abgasschall wird bei Heizungsanlagen vor allem durch das Gebläse sowie den Verbrennungsvorgang selbst ausgelöst. Sowohl turbulente Luftvermischungen als auch Flammengeräusche können die Ursache sein. Dies betrifft überwiegend größere Heizkessel. Bei BHKWs sind es vor allem die Zündgeräusche, die eine hohe Lärmentwicklung im tieffrequenten Bereich zur Folge haben. Vermeiden lassen sich diese Geräusche durch die Betriebsweise des Gerätes kaum. Im ungünstigsten Fall gelangen sie über die Schornsteinanlage in die unmittelbare Umgebung. Die tieffrequenten Brummtöne breiten sich 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 prüfen. Sie können dann gezielt verhindert bzw. minimiert werden. Vor allem Luftschall spielt bei den Anlagen eine Rolle. Folgende Luftschallübertragungswege können auftreten:

• Geräusche im Aufstellraum,
• direkter und reflektierter Luftschall,
• Luftschall des Mündungsgeräusches,
• Luftschall der Abgasanlage im Gebäude,
• Luftschall von Pumpen- und Strömungsgeräuschen,
• Luftschall aus dem Heizungsraum.

Vorbeugende Schutzmaßnahmen
Bei Neubauten und Sanierungen sollte schon während der Konzeption die Lage des Heiz- bzw. Aufstellraums und eine strömungstechnisch günstige Abgasführung beachtet werden. Dabei haben die Verantwortlichen womöglich auch ein Stück Überzeugungsarbeit zu leisten, wenn es um vorbeugende Schallschutzmaßnahmen geht. In jedem Fall muss der lichte Querschnitt des Abgassystems exakt dimensioniert sein. Schallbrücken sind zu vermeiden, auch bei Rohrverbindungsleitungen. Schallschutzhauben für Brenner, Kesselpodeste, angepasste Schwingungsdämpfer oder Kompensatoren helfen, Heizkessel schallreduziert zu installieren. Wenn möglich sind Verbrennungsluftöffnungen in nicht störende Bereiche zu legen oder mit schalldämpfenden Maßnahmen zu versehen. Verbrennungsluftkanäle zum Raum können mit Zuluft-Schalldämpfern ausgerüstet werden. Auch die Abkoppelung des Wärmeerzeugers von der Abgasanlage durch einen Körperschallabsorber zählt zur Prophylaxe.
Bei größeren Anlagen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, schon in der Planungsphase Platz für einen Abgasschalldämpfer vorzusehen. Hierbei sollten mindestens 2 m Platz eingeplant werden, damit eine Nachrüstung möglichst einfach durchgeführt werden kann. 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.

Messung der Schallemission
Um schnell und einfach eine erste Tendenz für die Geräuschentwicklung zu erhalten, sind Schallmessungen z. B. mit Apps auf Smartphones möglich. Hierzu bietet beispielsweise Kutzner + Weber die „KW Schallmess-App“ an, die kostenfrei für Android- und iOS-Systeme zur Verfügung steht.
Die beste Voraussetzung für jede Schalldämpferwahl bzw. -auslegung stellt eine exakte Schallpegelmessung dar. Sie wird von einem qualifizierten Fachmann, z. B. einem Schallgutachter, an kritischen Stellen vorgenommen. Es muss ein hochwertiges Gerät eingesetzt werden, üblicherweise der Klasse 1. Währenddessen sollte die Heizungsanlage in Voll- und ggf. in Teillast bzw. das BHKW auf Nenndrehzahl betrieben ­werden. Die erhobenen Daten werden von spezialisierten Unternehmen eingesetzt, um den passenden Schalldämpfer auszulegen.
Eine gute Analyse wird mit dem Terzspektrum möglich: Im Vergleich zur Oktavbandanalyse sind die Frequenzen deutlich feiner aufgeschlüsselt. Daraus ergibt sich eine genauere Analyse der einzelnen Pegelspitzen. Meist wird mit einer Messung nach der Installation kontrolliert, ob die prognostizierten Werte erreicht wurden.

Korrekte Installation
Die Montage eines Schalldämpfers sollte möglichst schwingungsgedämpft und nah am Wärmeerzeuger erfolgen. Eine Ausnahme bildet lediglich der Mündungsschalldämpfer. Dabei ist zu beachten, dass der Einbau vor einer eventuell vorhandenen Nebenluftvorrichtung vorgenommen wird. Je nach Situation vor Ort muss eine stabile Befestigung des Bauteils einschließlich des abgasführenden Rohres erfolgen. Im Schalldämpfer anfallendes Kondensat ist fachmännisch über den serienmäßigen Kondensatablauf abzuführen. Je nach Anlage stehen unterschiedliche Schalldämpfermodelle zur Verfügung.

Schalldämpfertypen
Bei der Herstellung von Schalldämpfern werden hochwertige Materialien verarbeitet, die eine lange Lebensdauer garantieren, etwa Edelstahl und spezielle Mineralfasern. Darüber hinaus stehen auch Schalldämpfer aus Kunststoff (PP) zur Verfügung. Durchgangsschalldämpfer bieten den Vorteil, dass sie auf Querschnittsverminderungen verzichten und daher nur geringe Strömungswiderstände erzeugen.
Der Tiefton-Schalldämpfer (TTS) wurde entwickelt, um tieffrequente Schalldruckpegel wirksam zu reduzieren, die insbesondere bei Heizkesseln, BHKWs und Verbrennungsmotoren auftreten. Ein speziell ausgelegter TTS ist in der Lage, genau die richtigen Frequenzen um mehr als 30 dB(A) zu dämpfen. Dabei werden der Einfluss der Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit berücksichtigt. 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. Den Anschlussmaßen sind dabei keine Grenzen gesetzt. Die Schalldämpfer sind je nach Typ überdruckdicht bis 5000 Pa und im Standardprogramm auf Abgastemperaturen bis zu 400 °C ausgelegt. Durch das Material ist das Bauteil wartungsfrei.
Der Passiv-Schalldämpfer bietet erfahrungsgemäß bei Frequenzen zwischen 400 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 und für deren Einbau im Gebäude kein Platz zur Verfügung steht.
Allen Produkten gemeinsam ist, dass sie dauerhaft für Ruhe sorgen – vorausgesetzt, es wurde korrekt geplant, gemessen und installiert.

Bilder, sofern nicht anders angegeben:
Kutzner + Weber GmbH, Maisach

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