RM Rudolf Müller
Schallschutz in der Haustechnik

Abb. 1: Gute Schalldämmung ist anspruchsvoll. (Foto: Isover)

Planung
22. Januar 2020 | Artikel teilen Artikel teilen

Schallschutz in der Haustechnik

Die DIN 4109 ist das maßgebliche Regelwerk zum Schutz von ­Bewohnern und Nutzern von Gebäuden vor übermäßigen Lärmbelästigungen. Sie enthält Mindestanforderungen an den baulichen Brandschutz, insbesondere an Anlagen der Haus- und Betriebstechnik. Die ausgesprochenen Empfehlungen werden von aktuellen Untersuchungen des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik (IBP) gestützt.

Von Rebecca Bremen. Die Geräuschquelle in der DIN 4109 wird unterteilt in gebäudetechnische Anlagen, wozu unter anderem Wasserversorgungs- und Abwasseranlagen sowie raumlufttechnische Anlagen zählen. Als weitere Quelle werden Armaturengeräusche genannt. Beim Schallschutz der Haus- und Betriebstechnik wird darüber hinaus ein maximal zulässiger Schalldruckpegel definiert.

Anforderung nach DIN 4109-1

An trennende Wand- und Deckenbauteile bestehen die üblichen Anforderungen aus der DIN 4109 an die Luft- und Trittschalldämmung. Darüber hinaus gibt es Grenzwerte für Geräusche, verursacht von Sanitär- und Wasserinstallationen sowie von raumlufttechnischen Anlagen. Sie werden über einen maximal zulässigen A-bewerteten Schalldruckpegel in fremden schutzbedürftigen Räumen ausgedrückt. Dieser Wert darf in Wohn- und Schlafräumen LAF,max n ≤ 30 dB (A) nicht überschreiten.

Noch kein festgeschriebenes Verfahren zur Berechnung

Für die Berechnung der von gebäudetechnischen Anlagen in schutzbedürftige Räume übertragenen Geräusche gibt es derzeit noch kein Verfahren in der DIN 4109.  Geräusche bei der Wasserentnahme entstehen überwiegend in den Armaturen, da dort starke Querschnittsveränderungen und damit Verwirbelungen auftreten. Für die Bestimmung der Armaturengeräusche gibt es genormte Messverfahren nach DIN EN ISO 3822 und eine ­Einstufung in die Armaturengruppen I und II.

Zur Planung von sanitärtechnischen Anlagen gibt der Bauteilkatalog DIN 4109-36 entsprechende Hinweise: Generell gilt, dass für den Schallschutz rund um sanitärtechnische Anlagen das Zusammenwirken der Installationen sowie der Installationsaufwand zu beachten ist.

Für einen Nachweis ohne bauakustische Messung stehen Referenzlösungen nach DIN 4109-36:2016 Abschnitt 6.4.4 zur Verfügung.

Generell gilt: Die Geräuschübertragung von wasser- (und abwasser-)führenden Rohrleitungen in benachbarte Räume kann:

  • über eine Luftschallabstrahlung von den Rohren erfolgen und
  • durch eine Körperschallübertragung über die Befestigung an den Wänden und Decken beziehungsweise Durchführungen erfolgen. Zur Vermeidung dieser Geräuschübertragungen sollten Installationswände eine Hohlraumbedämpfung und eine Entkopplung zu flankierenden Wänden aufweisen. Leichte Abwasserrohre sollten zur Vermeidung akustisch wirksam ummantelt werden. Für die Durchdringung von Wänden und Decken empfiehlt die DIN 4109 die Verwendung von „weichfedernden Dämmstoffen“ – zurecht, wie aktuelle Untersuchungen zeigen.

Untersuchungen des Fraunhofer IBP

Das Fraunhofer IBP widmete sich in einer Untersuchung dem Vergleich verschiedener Rohrdämmungen für Trinkwasser- und Abwasserleitungen, die in der Praxis häufig die höchsten Geräusch- und Schalldruckpegel verursachen. Dabei wurden Rohrdämmungen in den Fokus genommen, die neben Schallschutz- und Wärmeschutzanforderungen auch über entsprechende Brandschutzklassifizierungen verfügen.

Schallschutz in der Haustechnik

Abb. 2: Messungen am Fraunhofer IBP in Stuttgart: Übertragung von Körperschall in die Decke und Untersuchung der Abstrahlung in den unteren angrenzenden Raum. (Foto: Fraunhofer-Institut für Bauphysik)

Versuchsaufbau und Messung

Im Installationsprüfstand wurden im Deckendurchbruch zwischen zwei angrenzenden Räumen nebeneinander jeweils zwei Edelstahl-Trinkwasserleitungen sowie jeweils zwei Abwasserleitungen (DN 100 PE + DN 100 Gussrohr) mit unterschiedlichen Rohrummantelungen beziehungsweise mit nach Brandschutzzulassung aufgesetzten Brandschutzmanschetten einbetoniert. Die Rohrummantelungen wurden ohne Überlappungen angebracht und mit den zugehörigen Klebebändern oder mit Aluklebeband verschlossen. Anschließend erfolgte die Körperschall-Anregung der Rohrleitungen im oberen Raum mittels eines Kleinhammerwerks „System Gösele“. Im unteren Raum wurde im hinteren, von den Rohrleitungen entfernten Bereich der Schalldruckpegel LAFeqn mit einem Mikrofon erfasst.

Schallschutz in der Haustechnik

Abb. 3: Die Körperschall-Anregung der Rohrleitungen erfolgte im oberen Raum mittels eines Kleinhammerwerks „System Gösele“. Im unteren Raum wurden im hinteren, von den Rohrleitungen entfernten Bereich der Schalldruckpegel LAFeqn mit einem Mikrofon erfasst. (Foto: Fraunhofer-Institut für Bauphysik)

Ergebnisse

Die Abwasserleitungen aus Kunststoff wurden mit einer handelsüblichen PE-Rohrummantelung (Dicke 3 mm) versehen. Untersucht wurden dabei Ausführungen mit zwei unterschiedlichen Brandschutzmanschetten sowie komplett ohne Manschette. Alle drei Ausführungen erzielen sehr ähnliche Ergebnisse (Summenschallpegel 42 dB(A)), solange eine Entkopplung zwischen Brandschutzmanschette und Rohr gegeben ist.

Deutliche Unterschiede hingegen zeigten sich bei den Messungen der Körperschalleinleitung der Abwasserleitungen aus Guss und der Trinkwasserleitungen aus Edelstahl. Offensichtlich besteht hierbei ein Bezug zwischen Dichte beziehungsweise Raumgewicht der eingesetzten Dämmstoffe und deren Schallschutzeigenschaften. Werden bei den Gussrohren aus Brandschutzgründen hochverdichtete Steinwolle-Rohrschalen (150 kg/m3) verwendet, ist mit einem Summenschallpegel von bis zu 48 dB(A) zu rechnen.

Schallschutz in der Haustechnik

Abb. 4: Werden bei den Gussrohren aus Brandschutzgründen hochverdichtete Steinwolleschalen (150 kg/m3) verwendet, ist mit einem Summenschallpegel von bis zu 48 dB(A) zu rechnen. Für die Versuchsaufbauten mit Dämmstoffen, die ein geringeres Raumgewicht aufweisen, wie zum Beispiel ISOVER U Protect Pipe Rohrschalen aus patentierter ULTIMATE Mineralwolle (60-90kg/m3), wurde mit 42 dB(A) hingegen ein deutlich niedrigerer Pegel gemessen. (Grafik: Saint-Gobain ISOVER)

Für die Versuchsaufbauten mit weiterentwickelten, optimierten Dämmstoffen, die ein geringeres Raumgewicht aufweisen wie zum Beispiel ISOVER U Protect Pipe Rohrschalen aus nichtbrennbarer ULTIMATE Mineralwolle (60–90 kg/m3), wurde mit 42 dB(A) hingegen ein deutlich niedrigerer Pegel gemessen.

Eine Erhöhung des Schalldruckpegels von 6 bis 10 dB(A) wird vom menschlichen Ohr etwa als Verdopplung der Lautstärke empfunden. Entsprechend empfiehlt es sich also, gerade unter Schallschutzgesichtspunkten die „bestmögliche“ Lösung zu wählen. Denn einmal im Gebäude eingebaute Schallschutzmaßnahmen in der Haustechnik können später kaum ausgetauscht werden, da die allermeisten Leitungen nicht mehr zugänglich sind.

Bei den Trinkwasserleitungen aus Edelstahl schnitten sowohl die Rohrschalen aus ULTIMATE als auch 20 mm starke ISOVER Lamellenmatten aus Glaswolle mit 39 dB(A) am überzeugendsten ab. Die schallschutztechnisch schlechtesten Ergebnisse wurden hier mit dicht gestopfter Brandschutzwolle erzielt (46 dB(A)).

Schallschutz in der Haustechnik

Abb. 5: Weichfedernde Dämmstoffe sind grundsätzlich für die Körperschallentkopplung von Trink- und Abwasserleitungen geeignet. Elastische Mineralwolleprodukte mit niedrigen Raumgewichten schneiden in puncto Schalleinleitung bei der Anregung mit dem Kleinhammerwerk deutlich besser ab. Eine geringe Steifigkeit der Rohrdämmung ist für die Entkopplung optimal. (Grafik: Saint-Gobain ISOVER)

Fazit

Weichfedernde Dämmstoffe sind grundsätzlich für die Körperschallentkopplung von Trinkwasser- und Abwasserleitungen geeignet. Elastische Mineralwolleprodukte mit niedrigen Raumgewichten schneiden in puncto Schalleinleitung bei der Anregung mit dem Kleinhammerwerk deutlich besser ab. Eine geringe Steifigkeit der Rohrdämmung ist entsprechend für die Entkopplung optimal.


Autorin

Dipl.-Phys. Rebecca Bremen: Sachverständige für Schallschutz und Akustik Saint-Gobain ISOVER G+H AG / rebecca.bremen@saint-gobain.com

 
Der Beitrag ist auch in Ausgabe 3.2019 der Fachzeitschrift TI – Technische Isolierung (November 2019) erschienen.

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