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BGI 674 - Grundlagen und Auswahlkriterien zur Schallabsorption
Geräuschminderung in Fertigungshallen
Berufsgenossenschaftliche Informationen für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit (BGI)
(bisher ZH 1/564.13)

(Ausgabe 01/1993; 08/2003)

nur zur Information
Umstrukturierung der Systematik (01.05.2014): nicht mehr im DGUV-Regelwerk enthalten

1 Vorbemerkung, Anwendungsbereich

Das Schallabsorptionsvermögen der Raumbegrenzungsflächen bestimmt in Arbeitsräumen mit über die Höhe des Schallpegels an den einzelnen Arbeitsplätzen. Der Einfluss ist auf Arbeitszonen, die in einiger Entfernung von dominierenden Geräuschquellen liegen, besonders groß, er ist jedoch auch für den geräuscherzeugenden Arbeitsplatz selbst vorhanden.

In der Fassung 1/1990 der Unfallverhütungsvorschrift "Lärm" (BGV B 3) [ 1] werden neben den Arbeitsmitteln und den Arbeitsverfahren auch die Arbeitsräume in § 5 ausdrücklich angesprochen; sie sind so zu gestalten, dass die Schallausbreitung nach den fortschrittlichen, in der Praxis bewährten Regeln der Lärmminderungstechnik vermindert wird, wenn eine Lärmgefährdung der Versicherten besteht oder zu erwarten ist.

Eine geeignete akustische Gestaltung der Raumbegrenzungsflächen ist unter Berücksichtigung des wirtschaftlichen Aufwandes besonders empfehlenswert bei Neubauten. Geplante Integration hilft den Mehraufwand zu begrenzen, oft kann er durch die Kombination von Funktionen wie Wärmeisolation und Schallabsorption sogar vermindert werden. Aber auch in bestehenden ungünstig gestalteten Arbeitsräumen ist eine raumakustische Nachbesserung als flankierende Lärmminderungsmaßnahme häufig unumgänglich.

Dieses LSA- Blatt fasst die akustischen Grundlagen zusammen, gibt Zielwerte raumakustisch wichtiger Größen an und stellt bewährte Ausführungsmöglichkeiten der Raumbegrenzungsflächen für Neubauvorhaben und für die Nachbesserung bestehender Arbeitsräume vor.

2 Reflexionsschall, Einflussfaktoren

2.1 Schallfeldausbildung, Schallpegelabnahme bei Entfernung von der Schallquelle

Bei nahezu allen Vorgängen wird ein Teil der zugeführten Energie in Form von Schallenergie an die Umgebung abgegeben. Die Schallabstrahlung ist besonders ausgeprägt bei sprungartigen Kraft- und Bewegungsabläufen. Schnell ablaufende Vorgänge sind durch einen mit ansteigender Drehzahl bzw. Geschwindigkeit wachsenden Beitrag der höheren Frequenzen gekennzeichnet; diese Geräuschanteile erfahren aufgrund der die Gehörempfindlichkeit berücksichtigenden A-Bewertung noch eine zusätzliche Aufwertung.

Der Abfluss der Schallenergie wird durch die Raumbegrenzungsflächen behindert (Abbildung 1). Nur ein Teil der auftreffenden Energie durchdringt Wände und Dach (Transmission) oder gelangt durch Öffnungen (Tore, Fenster) ungehindert nach außen; ein Teil wird - abhängig vom Schallabsorptionsvermögen der Raumbegrenzungsflächen - in Wärme umgewandelt (Absorption), der Restanteil wird in den Raum zurückgeworfen (Reflexion). Zur Absorption der Schallenergie tragen auch Einbauten und Maschinen bei.

Abbildung 1: Auftreffen der Schallenergie auf eine Wand (nach [ 2])

1 - auffallender Schall

2 - reflektierter Schall

3 - in Wärme umgewandelter Schall (Luft- und Körperschallabsorption)

4 - Körperschallfortleitung

5 - durchtretende Schallenergie

Absorption und Transmission führen dazu, dass der Schallpegel im Raum trotz der ständig nachströmenden Schallenergie nicht über alle Grenzen wächst, sondern einen endlichen Wert entsprechend dem sich einstellenden Energiegleichgewicht annimmt. Abbildung 2 gibt den idealisierten Verlauf des Schallpegels bei zunehmender Entfernung von einer punktförmigen Kugelschallquelle in einem nahezu kubischen Raum wieder, wenn die Raumbegrenzungsflächen kein allzu hohes Schallabsorptionsvermögen besitzen.

Abbildung 2: Einteilung des Schallfeldes (nach [ 2])

Im idealisierten Fall sinkt der Schallpegel innerhalb des Direktschallfeldes wie bei ungehinderter Schallausbreitung um 6 dB(A) je Entfernungsverdoppelung. Im sich anschließenden Diffusschallfeld bleibt die Schallpegelhöhe unabhängig von der Entfernung konstant, durch völlige Durchmischung ausgesandter und reflektierter Schallwellen hat sich eine konstante Schallintensität eingestellt. Neben der zugeführten Energie bestimmt der Reflexionsschallanteil die Pegelhöhe wesentlich mit.

Eine Verbesserung des Schallabsorptionsvermögens vermindert im idealisierten Modellfall den Schallpegel im Diffusschallfeld, während der Pegelverlauf im Direktschallfeld unverändert bleibt. Übliche Arbeitsräume entsprechen diesem Modellfall meist schon wegen der geometrischen Abmessungen nicht, Dichte und Inhomogenität der Maschinenbelegung führen zu weiterer Veränderung der Voraussetzungen. Der typische Schallpegelverlauf in Arbeitsräumen entspricht der in Abbildung 2 mit " real" bezeichneten Kurve: Im Direktschallfeld ist die Schallpegelabnahme pro Abstandsverdoppelung geringer als 6 dB(A), im Diffusschallfeld