RM Rudolf Müller
Schallschutz in kostengünstiger Modulbauweise

Abb. 1: Gesamtansicht der Schallschutzkabine (Bild: Kramer GmbH)

Ausführung
09. April 2020 | Artikel teilen Artikel teilen

Feuerroter Mantel – Schallschutz in kostengünstiger Modulbauweise

Bei industriellen Anlagen, Maschinen und Apparaten sind oft anspruchsvolle Isolierungen erforderlich, um den sicheren Betrieb der Anlage zu gewährleisten. Im speziellen Fall von Dampfturbinen kann das beachtliche Dimensionen annehmen und spezielle Lösungen erfordern.

Von Jochen Kiener. Laut der Abfallentsorgungs- und Verwertungsgesellschaft Köln mbH (AVG Köln) muss eine moderne Abfallwirtschaft „wiederverwenden, wiederverwerten und thermisch verwerten, um daraus Energie zu gewinnen und Schadstoffe zuverlässig zu zerstören, sowie sicheres Deponieren von Resten zu gewährleisten“.

Um derartig hochgesteckte Ziele zu erreichen, braucht man einen komplexen Anlagenpark. Damit dieser dann auch reibungslos funktioniert und vor allem die Mitarbeiter in allem Umfang geschützt arbeiten können, spielt das Thema Isolierung in dem Zusammenhang eine wichtige Rolle.

Die Anforderungen für die Dämmungen im Bereich Wärme- und Kälteschutz waren bei dem Projekt in Köln entsprechend hoch, so auch die Herausforderung einer angemessenen  Schallschutz-Einhausung  der Dampfturbine mit Generator.


Vorteile Modulbauweise

  • selbsttragend oder mit Tragwerk
  • inklusive Belüftung, Brandmeldeanlagen und Beleuchtung
  • kostengünstig
  • schnelle Lieferung und geringe Montagezeit
  • hohe Einfügungsdämmung
  • individuell in Größe und Form anpassbar
  • geeignet für spätere Verlagerung, Erweiterung und Anpassung
  • wartungsfreundlich
  • Zugriff auf Anlagenteile zur Inspektion oder Reparatur jederzeit gewährleistet
  • Designs anpassbar an Kundenwunsch
  • gezielter Materialeinsatz für erforderliche Schalldämmung

Dämmung der Turbinenanlage

Bei der zu isolierenden Anlage handelt es sich um ein Turbinen-Package eines namhaften deutschen Herstellers. Die Turbine, Getriebe sowie die Kupplung und der Generator einschließlich Kühlung werden als Package vormontiert auf die Baustelle gebracht und dort installiert. Zum einen geht es bei den Isolierungsarbeiten um die Dämmung des Turbinenkörpers mit eigens vorgefertigten Matratzendämmungen. Die einzelnen Teile hierfür werden nach dem Aufmaß individuell gefertigt, geliefert und einsatzbereit montiert. Zum anderen war die Dämmung der Wärme- und Kühlwasser führenden Rohrleitungen, Apparaten und weiteren Modulen im Bereich der Dampfversorgung, Entwässerung sowie Kühlung innerhalb und außerhalb des Packages nötig.

Isoliert wurden Rohre (DN 25 bis DN 250) mit einer Länge von ca. 300 m; das Abdampfrohr besitzt einen Durchmesser von 2.500 mm und eine Länge von 5 m. Als Dämmmaterial kamen Mineralwolle, Spezial-Hochtemperatur-Keramikdämmung sowie teilweise auch Elastomer-Dämmstoffe zum Einsatz. Die Ummantelungen aller Dämmungen wurden mit entsprechenden Blechverkleidungen versehen. Ca. 60 Armaturenklappen wurden zudem angebracht. Die kompletten Arbeiten an den Rohrleitungen und der Matratzendämmung konnten innerhalb von drei Wochen abgeschlossen werden.

Schallschutz in kostengünstiger Modulbauweise

Abb.3: Die Bemessung der erforderlichen Maßnahmen erfolgt mithilfe eines individuellen Frequenzspektrums (Quelle: Kramer GmbH)

Schallschutzkabinen in Modulbauweise

In Einzelfällen sind bei industriellen Maschinen spezielle Schalldämmmaßnahmen ­erforderlich, denn gute Schallschutzisolierungen sind das A und O, um die Einhaltung von Arbeitsschutzrichtlinien (LärmVibrationsArbSchV, s. Kasten) zu gewährleiten. Die Dampfturbine der AVG Köln wurde deshalb von einer 18 m langen, 9 m breiten und 6 m hohen Stahlkonstruktion mit Tragwerk umrahmt. Die eingesetzten Schalldämmelemente gewährleisten eine schalldichte Isolierung der Turbine. Die Planung umfasste die komplette Einhausung inklusive Statik, Zwangsbelüftung, um das Überhitzen der Anlage zu vermeiden, sowie sämtliche Elektroinstallationen.

Schallschutz in kostengünstiger Modulbauweise

Abb. 2: Matratzendämmung des Turbinenkörpers (Bild: Kramer GmbH)

Schalldämmelemente werden einzeln demontierbar konstruiert

Begonnen wird bei der Planung von Schallschutzeinhausungen stets mit der Bemessung der erforderlichen Maßnahmen anhand des vorliegenden Frequenzspektrums (s. Abb. 3) des Gesamtpackages. Das Frequenzspektrum wird von Sachverständigen erstellt und bildet die Ist-Situation vor Installation von Schutzmaßnahmen ab. Es beinhaltet auch die Herstellung der Konstruktionszeichnungen für den Stahlbau sowie der Ausführungszeichnungen der einzelnen Schalldämmelemente.

Die besondere Anforderung bestand bei diesem Projekt darin, die Schalldämmelemente einzeln demontierbar zu konstruieren. Die Kabine muss also zwangsläufig modular aufgebaut werden, um stets Zugriff zu allen Teilen der Turbine zu gewährleisten. Außerdem werden Klappen, Türen und Fenster für optimalen Zugang integriert.

Die Fertigung der einzelnen Elemente selbst erfolgt im Werk des Ausführenden vor Ort. Nach der Vorfertigung werden diese dann zusammengefügt.

Der Vorteil dieser Bauweise ist die Garantie für einen reibungslosen Ablauf von späteren Verlagerungen, Erweiterungen und Anpassungen. Die Elemente verfügen auf der Innenseite über eine absorbierende Oberfläche, die Dämmfüllung besteht aus speziellen Mineralfasermatten mit hohen Dämmeigenschaften. Die bauseitige Schallmessung zur Abnahme zeigte final Ergebnisse, die die geforderten Mindestparameter übertrafen. Von der Herstellung der Stahlkonstruktion über deren Montage bis hin zur Anbringung der Schalldämmelemente benötigten die Monteure sieben Wochen.

Entsprechend des Kundenwunsches und passend zum Design des Anlageparks wurde die Einhausung individuell nach Kundenwunsch in Feuerrot gefertigt.

Schallschutz in kostengünstiger Modulbauweise

Abb. 4: Die Behausung wird an den Bestand angepasst (Bild: Kramer GmbH)

Fazit

Gerade bei Dampfturbinen werden hohe Ansprüche an die Isolierung gestellt. Zusätzlich erschweren extreme Temperaturen und drastischer Lärm die Arbeit an der Anlage. Hier sind passgenaue und individuell angefertigte Wärme- und Kälteschutzisolierungen erforderlich. Matratzendämmungen liefern dank Maßfertigung die perfekte Passform.

Eine zusätzlich eingesetzte Turbineneinhausung sorgt für optimalen Lärmschutz. Modular aufgebaute Schallschutzkabinen haben zudem den großen Vorteil, schnell und problemlos demontiert werden zu können. Somit ist der Zugriff zu den einzelnen Anlageteilen, beispielsweise für Reparaturen, jederzeit gewährleitet. Gleichzeitig lassen sich mögliche Vergrößerungen und Umbauten im Anschluss leichter umsetzen, als wenn die Dämmung nicht modular vorgenommen wurde. Das garantiert eine hohe Kostenersparnis.


Lärm- und Vibrations-Arbeitsschutzverordnung

vom 6. März 2007 (BGBl. I S. 261), die zuletzt durch Artikel 5 Absatz 5 der Verordnung vom 18. Oktober 2017
(BGBl. I S. 3584) geändert worden ist

§2 Begriffsbestimmungen

  1. Lärm im Sinne dieser Verordnung ist jeder Schall, der zu einer Beeinträchtigung des Hörvermögens oder zu einer sonstigen mittelbaren oder unmittelbaren Gefährdung von Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten führen kann.
  2. Der Tages-Lärmexpositionspegel
    (L (tief) EX,8h) ist der über die Zeit ­gemittelte Lärmexpositionspegel ­bezogen auf eine Achtstundenschicht. Er umfasst alle am Arbeitsplatz auftretenden Schallereignisse.
  3. Der Wochen-­Lärmexpositionspegel
    (L (tief) EX,40h) ist der über die Zeit gemittelte Tages-Lärmexpositions­pegel bezogen auf eine 40-Stundenwoche.
  4. Der Spitzenschalldruckpegel (L (tief) pC,peak) ist der Höchstwert des ­momentanen Schalldruckpegels.
  5. §6 Auslösewerte bei Lärm
    Die Auslösewerte in Bezug auf den Tages-Lärmexpositionspegel und den Spitzenschalldruckpegel betragen:
    1. Obere Auslösewerte: L (tief) EX,8h = 85 dB(A) beziehungsweise L (tief) pC,peak = 137 dB(C),
    2. Untere Auslösewerte: L (tief) EX,8h = 80 dB(A) beziehungsweise L (tief) pC,peak = 135 dB(C).

Bei der Anwendung der Auslösewerte wird die dämmende Wirkung eines ­persönlichen Gehörschutzes der Beschäftigten nicht berücksichtigt.

Quelle: www.gesetze-im-internet.de/l_rmvibrationsarbschv/L%C3%A4rmVibrationsArbSchV.pdf


Autor

Jochen Kiener: Geschäftsbereichsleiter Dämmtechnik KRAMER GmbH/Rheinfelden
J.Kiener@kramer-daemmtechnik.com

 Der Beitrag ist auch in Ausgabe 1.2020 der Fachzeitschrift TI – Technische Isolierung (Februar 2020) erschienen.

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