Multifunktionaler und ästhetischer Lärmschutz
Maßnahmen zur Lärmminderung werden zunehmend wichtiger und damit steigt die Nachfrage nach besseren akustischen Bauteilen. Um dieses Problem in den Griff zu bekommen, entwickeln findige Wissenschaftler neue Lösungen: ästhetisch ansprechende und flexibel einsetzbare mikroperforierte Schallabsorber. Zu viel Lärm macht krank. Diese Tatsache wagt heute niemand mehr zu bestreiten und trotzdem sind wir im täglichen Leben allzu oft dauerhafter Beschallung ausgesetzt, sei es in Form des allgegenwärtigen Verkehrslärms oder des ewigen Stimmengemurmels in den modernen Großraumbüros. Clevere bauliche Lösungen können die Lärmbelastung reduzieren. Wir alle kennen die Lärmschutzwände entlang stark befahrener Straßen und Bahnlinien. Innerhalb von Gebäuden sorgen spezielle akustische Bauteile, sogenannte Schallabsorber, für gesenkte Schallpegel. Das Problem ist damit allerdings noch lange nicht aus der Welt geschafft. Die bislang eingesetzten Bauteile reduzieren zwar auf wirksame Weise den Lärm, sind ansonsten aber häufig nur wenig funktional. Architekten, die Schallschutzmaßnahmen in die Bauplanungen integrieren sollen, sind oft mit der mangelnden Flexibilität moderner Materialien unzufrieden. Limitierende Faktoren, die die Auswahl eines Materials beeinflussen, sind etwa das Gewicht, die Feuerfestigkeit oder die hygienischen Anforderungen, die bei Großküchen oder Laboratorien eine Rolle spielen. Nicht zu vernachlässigen ist überdies der ästhetische Aspekt: Wohl niemand wird eine massive Betonmauer entlang einer Straße als schön bezeichnen. Die Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP arbeiten nun an neuen Lösungen. "Ein Schwerpunkt unserer Entwicklungen liegt auf mikroperforierten Bauteilen. Diese Technologie eignet sich für alle möglichen Materialien und ermöglicht multifunktionale und optisch ansprechende Schallabsorber, die sehr flexibel einsetzbar sind", erläutert Professor Dr. Philip Leistner, stellvertretender Institutsleiter und Leiter der Abteilung Akustik am IBP. Mikroperforierte Absorber bestehen aus Membranen oder Platten, die mit vielen winzigen Löchern oder Schlitzen versehen werden. Treffen Schallwellen in Form schwingender Luftteilchen auf die Oberfläche, entsteht zwischen der bewegten Luft und den Rändern der Mikroöffnungen Reibung. Und durch diesen Energieverlust wird letztlich der Schall absorbiert. Die einzige Bedingung dabei ist, dass sich hinter den Öffnungen noch eine Luftkammer befinden muss, so dass die Teilchen nach dem Passieren weiter schwingen können. Ansonsten würde der Schall lediglich reflektiert werden. In Abhängigkeit vom Material werden die Öffnungen gebohrt, gestanzt oder genadelt. "Das ist vor allem eine Frage der Wirtschaftlichkeit", erklärt Professor Leistner. "Nicht jedes Verfahren ist für alle Materialien gleich gut geeignet, um einen kosteneffizienten Herstellungsprozess zu ermöglichen." Die Stuttgarter konnten in Zusammenarbeit mit ihren Industriepartnern bereits eine ganze Generation mikroperforierter Akustikbauteile bis zum marktreifen Produkt entwickeln. Mit dieser Technologie werden erstmalig auch transparente und lichtdurchlässige Schallabsorber realisierbar sein. Montiert an Fassaden oder in Form von Lärmschutzwänden entlang von Straßen entfalten sie die gewünschte Wirkung, ohne das Landschaftsbild zu beeinträchtigen. Und sie lassen sich im Innenraum von Gebäuden fantastisch in das architektonische Ganze integrieren. Durch allerneueste Entwicklungen am IBP sind nun auch weitere Mitglieder in der Familie der Schallabsorber zu erwarten. Die Forscher arbeiten an elastischen Oberflächen, die aus nebeneinander angeordneten Halmen bestehen, zwischen denen mikroskopisch kleine Lücken bleiben. "Man kann sich das in etwa vorstellen wie bei einer Bürste, deren Borsten an den Enden durch kleine Aufsätze verstärkt sind - nur eben viel dichter", erklärt Professor Leistner. Bei einer derart biegsamen Oberfläche lassen sich auch die Mikroöffnungen sehr einfach reinigen, so dass dieses Material besonders für hygienesensible Bereiche geeignet ist. Die Extrusionstechnologie hat sich speziell bei großflächigen Anwendungen als kostengünstig erwiesen. Das Verfahren sorgt für ein zweidimensionales Flächenprofil mit Mikroschlitzen, Luftkammern und einer Grundplatte, indem Materialien wie Kunststoff oder Aluminium durch eine formgebende Öffnung gepresst werden. Wie bei Fenster- und Fassadenprofilen auch, entstehen so fertige einteilige Absorberbauteile, die als fortlaufendes Material in einem Stück vom Band kommen. Komplizierte Befestigungsprozeduren, die teurer als das Material selbst sein können, gehören damit der Vergangenheit an. Die Fraunhofer-Wissenschaftler präsentierten Mitte Januar in München auf der BAU 2013 Prototypen dieser Neuentwicklungen sowie bewährte Lösungen.Weitere Informationen sind abrufbar am: Fraunhofer-Institut für Bauphysik http://www.fraunhofer.de/
Länder
Deutschland