Psssssst... bitte leise: Abgasschall – seine Entstehung und Vermeidung
Lärm ist einer der größten Störfaktoren unserer Zeit. Besonders in ruhigen Wohngebieten können Geräuschquellen schnell zu einem Ärgernis werden. Auch Blockheizkraftwerke (BHKW) oder große Heizkesselanlagen senden in ungünstigen Fällen Abgasschall aus, der sich als unangenehmer Pfeif- oder Brummton in der Umgebung ausbreitet. Vorausschauende Planung und Montage helfen, solche unliebsamen Folgen zu minimieren. Bei schwierigen Anlagen werden spezielle Schalldämpfer eingesetzt, die auf die jeweilige Anlage abgestimmt sind.
Die Wirkungsweise des Tiefton-Schalldämpfers: Die eintretenden Schallwellen werden in den Hohlkammern Schritt für Schritt abgebaut, bis nur noch ein deutlich geringerer Teil austritt.
Bevor ein Schalldämpfer installiert wird, sollte der Schallpegel gemessen werden.
Einbaubeispiel: In dieser Anlage wurden in beiden Abgasanlagen jeweils ein Tiefton- und ein Passiv-Schalldämpfer installiert. Hier sind die Komponenten noch ohne die Dämmschalen zu sehen.
In der Abgasanlage für einen Pelletkessel mit 540 kW sitzen ein Zugbegrenzer (A) und ein Schalldämpfer (B). Es handelt sich um einen Einkammer-Tiefton-Schalldämpfer mit einem Passiv-Schalldämpfer-Anteil.
Wie entsteht Abgasschall?
Zunächst stellt sich die Frage, was Schall im Allgemeinen überhaupt ist. Man kann sagen: Schall ist das Geräusch, der Klang, der Ton, der vom Menschen wahrgenommen wird. Er wird übertragen durch kleinste Druck- und Dichteschwankungen in der Luft. Es gibt Nutzschall (Musik) und den störenden Schall (Verkehrslärm). Bei Letzterem wäre der Abgasschall noch zu ergänzen. Er zählt zu den störenden Geräuschen, die bestenfalls verhindert oder aber in einem vertretbaren Rahmen zugelassen werden sollen.
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. In der Regel breiten sich die tieffrequenten Brummtöne von der Schornsteinmündung kugelförmig aus. Daher sind sie auf einer Kreislinie bis zu einer bestimmten Entfernung vom Schornstein zu hören. Hohe Frequenzen entweichen hingegen nach oben.
Weitere Faktoren zur Beeinflussung des Schalldruckpegels sind neben Brenner- und Heizkesselbauart auch der Durchmesser und die Höhe der Abgasanlage sowie die Anzahl der Umlenkungen. Bereits bei der Planung der Heizungs- und Abgasanlage lassen sich die technischen Daten auf mögliche Störfaktoren abklopfen. Sie können dann gezielt ausgeschaltet bzw. minimiert werden.
Was lässt sich vorbeugend tun?
Schon während der Konzeption sollte demnach die Lage des Heizraums und eine strömungstechnisch günstige Abgasführung beachtet werden. Dabei muss der lichte Querschnitt des Abgassystems exakt dimensioniert sein. Wenn es sich z.B. um eine Dachheizzentrale handelt, sind die Fundamente der Kesselanlage möglichst über aufgehendem Mauerwerk oder über Stützen und Pfeilern anzuordnen.
Schallbrücken sollen vermieden werden, auch bei allen Rohrverbindungsleitungen. Heutzutage können Heizkessel schallreduziert installiert werden, etwa durch Schallschutzhauben für Brenner, Kesselpodeste, 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 zu den vorbeugenden Maßnahmen.
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Schalldämpfermontage – was ist zu beachten?
Trotz aller guten Vorbereitung können nach einer Installation Schallprobleme auftreten. Bei größeren Anlagen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, direkt den Platz für einen Abgasschalldämpfer vorzusehen. Daher sollten mindestens 2 m Platz eingeplant werden. Das abgasführende Rohr 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. (Eine Ausnahme bildet der Mündungsschalldämpfer.) Dabei ist zu beachten, dass der Einbau vor einer eventuell vorhandenen Nebenluftvorrichtung vorgenommen wird. Im Schalldämpfer anfallendes Kondensat muss über einen Kondensatablauf abgeführt werden.
Erst messen, dann berechnen
Die beste Voraussetzung für jede Schalldämpferwahl bzw. -auslegung stellt eine Schallpegelmessung dar. Ein qualifizierter Fachmann wird an kritischen Stellen Messungen vornehmen. Dabei arbeitet die Heizungsanlage in Voll- und ggf. in Teillast. Diese Daten können spezialisierte Unternehmen nutzen, um den exakt passenden Schalldämpfer zu berechnen.
Eine gute Analyse hat dabei das sogenannte Terzspektrum im Blick. Es zeigt einzelne Frequenzen. Damit erlaubt das Terzspektrum eine genaue Beurteilung einzelner Pegelspitzen. So kann der Schalldämpfer gezielt auf die störenden Frequenzen einwirken und das bestmögliche Ergebnis bringen. Dies kann mit einer erneuten Schallmessung nach der Installation kontrolliert werden.
Ein Schalldämpfer muss keine Querschnittsverminderung bewirken. Durchgangsschalldämpfer besitzen nur geringe Strömungswiderstände. Je nach Anlage kommen unterschiedliche Modelle infrage.
Der Tiefton-Schalldämpfer
Dieses Produkt wurde entwickelt, um tieffrequenten Schall im Bereich von unter 40 Hz bis etwa 250 Hz zu reduzieren. Ein speziell ausgelegter „TTS“ ist in der Lage, genau diese Frequenzen zu bedämpfen. Auf der Basis einer Schallmessung im Terzspektrum wird das Bauteil entsprechend ausgelegt und gefertigt. 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. Spannringe mit Dichtungen verbinden die einzelnen Elemente. Je nach Bedarf stehen Nennweiten von 80 bis 600 mm zur Verfügung.
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Der kompakte „Aktiv+“
Dieser Schalldämpfer verfügt seitlich über ein Aktiv-Modul – das ist ein T-Stück, in das die Komponenten Lautsprecher, Mikrofon und Verstärker einschließlich Stromversorgung untergebracht sind. Damit wird eine elektroakustische Aktivierung ausgelöst. Auf diese Weise entsteht eine deutliche Verbesserung des Hohlkammereffekts, sodass trotz eines geringen Volumens tieffrequente Abgasgeräusche optimal gedämpft werden. Die „Aktiv+“-Schalldämpfer eignen sich für den Einsatz bei Heiz- und Brennwertfeuerstätten. Durch die abnehmbaren Böden können sie bei Bedarf beliebig in Modulbauweise verlängert werden.
Weitere Modelle
Neben den genannten Schalldämpfern gibt es weitere, z.B. den Passiv-Schalldämpfer. Er dämpft z.B. Frequenzen zwischen 250 und 2000 Hz.
Als Sonderform sind Mündungsschalldämpfer zu nennen: Sie sind typische Problemlöser für Lärmbelästigungen, die von der Schornsteinmündung in die Nachbarschaft übertragen werden.
Allen Produkten gemeinsam ist, dass sie dauerhaft für Ruhe sorgen – vorausgesetzt, es wurde korrekt geplant, gemessen und installiert.
Bilder: Kutzner + Weber, Maisach
www.kutzner-weber.de
Was hören wir?
Das menschliche Ohr kann Frequenzen – das ist die Zahl der Schwingungen je Sekunde – von 16 bis 20.000 Hz wahrnehmen. Im niedrigen Bereich dieses Hörschalls, etwa von 40 bis 250 Hz, nehmen wir Geräusche von Heizungsanlagen und BHKWs als Brummton wahr. Ob sie wirklich stören, hängt von der Lautstärke ab, die in Dezibel (dB) gemessen wird. Hier ist zu beachten, dass in der technischen Akustik der sogenannte A-bewertete Schalldruckpegel eingesetzt wird. 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.
Was dürfen wir hören?
In reinen Wohngebieten darf nachts die Lautstärke einen Wert von 35 dB(A) nicht überschreiten. 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.
