Mauerwerk und Schallschutz

Grundlagen und Vorschriften für für ein behagliches Wohnen

Neben dem geforderten Wärmeschutz ist der Schallschutz ein wichtiger Faktor. Schallemissionen aus Wirtschaft, Verkehr und selbst Freizeit sind ernstzunehmende Gefahren, die auf die Psyche des Menschen wirken. Der Schallschutz in Gebäuden, insbesondere in Wohnräumen, hat somit eine große Bedeutung für das Wohlbefinden und die Gesundheit des Menschen. Obwohl sich der Schallschutz im Gegensatz zum Wärmeschutz nicht in Mark und Pfennig auswirkt, kommt ihm jedoch der gleiche Stellenwert zu, weil das Wohlbefinden des Menschen wesentlich von einer ausreichenden Schalldämmung der Außenbauteile und derjenigen Innenbauteile abhängt, die Räume unterschiedlicher Nutzung oder auch Wohnungen voneinander trennen.

Die für den Schallschutz zuständige Norm ist die DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau". Sie umfasst derzeit den eigentlichen Normteil „Schallschutz im Hochbau; Anforderungen und Nachweise", Ausgabe November 1989, und das Beiblatt 1 zu DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau; Ausführungsbeispiele und Rechenverfahren".

Das Beiblatt 2 zu DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau; Hinweise für Planung und Ausführung; Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz; Empfehlungen für den Schallschutz im eigenen Wohn- und Arbeitsbereich", wurde offiziell zurück gezogen. Ausgabedatum der beiden Beiblätter war auch der November 1989.

Im Gegensatz zum eigentlichen Normblatt haben die beiden Beiblätter nur Informationscharakter. Auf der ersten Seite der Beiblätter ist der nachfolgende Satz in einem Rahmen deutlich hervorgestellt: „Dieses Beiblatt enthält Informationen zu DIN 4109, jedoch keine zusätzlichen genormten Festlegungen". Die in der Norm gestellten Anforderungen müssen mindestens erfüllt werden. Wird darüber hinaus ein besserer, erhöhter Schallschutz gewünscht, muss dies zwischen Bauherrn und Planer, z.B. mit Hinweis auf Beiblatt 2, vereinbart werden.

Im Bereich des Schallschutzes wird zwar immer noch nach der 20 Jahre alten Ausgabe und den beiden Beiblättern gearbeitet, an der kompletten Neubearbeitung, mit Hinblick auf die Anpassung und Vorgaben der europäischen Normen des baulichen Schallschutzes und die Aktualisierung der Dateien mit neuen Normteilen, arbeiten jedoch seit einigen Jahren verschiedene Arbeitsgruppen. In Bearbeitung sind:

  • Teil 1: Anforderungen
  • Teil 2: Rechnerischer Nachweis der Erfüllung der Anforderungen
  • Teil 3: Eingangsdaten für den rechnerischen Nachweis des Schallschutzes (Bauteilkatalog)
  • Teil 4: Handhabung bauakustischer Prüfungen

Die Bearbeitung des Teils 1, mit den „Mindestanforderungen an den Schallschutz“ wurde im Dezember 2008 nach Vorlage im HA Schallschutz nach letzten Diskussionen und Änderungen abgeschlossen und an das DIN zur weiteren Bearbeitung weiter gereicht. Im Juni 2009 wurde der letzten Fassung der Normvorlage vom HA zugestimmt.

Eine Veröffentlichung der Normvorlage als Norm-Entwurf wird es jedoch erst geben, nachdem alle anderen Normteile als Norm-Entwürfe verabschiedet worden sind.

Der Teil 2 „ Berechnungsverfahren“ ist in Bearbeitung und wird noch einige Zeit bis zur Fertigstellung und Umsetzung benötigen, da der Schallschutz künftig in Anlehnung des europäischen Rechenverfahrens der Norm DIN EN 12354-1 ermittelt werden soll. Dazu ist eine detaillierte Bemessung im Rahmen eines abgestimmten schalltechnischen Gesamtkonzeptes aufzustellen. Bei diesem Rechenverfahren wird berücksichtigt, dass der erreichte Schallschutz neben den Trennbauteilen auch von der Raumgeometrie, den Stoßstellen und den flankierenden Bauteilen (Innen- und Außenwände, Decken) beeinflusst wird. Dazu wird jedem an der Schallübertragung beteiligte flankierendem Bauteil (Wohnungstrennwand, flankierende Außenwand, flankierende Innenwand, flankierende obere und untere Decke) ein Flankendämmmaß zugeordnet und daraus das Bauschalldämmmaß ermittelt. Der Verband lässt derzeit einen Schallschutzrechner erarbeiten um diesen im Internet den Planern zur Verfügung zu stellen.

Die Bearbeitung des Teils 3 „Bauteilkatalog“ hat nach vielen Sitzungen, insbesondere im AK 1-Massivbau, in den vergangenen 3 Jahren Formen angenommen, sodass derzeit eine erste Normvorlage an den betreffenden Unterausschuss gegeben werden konnte. Dieser Normteil enthält schalltechnische Daten von Bauteilen und Konstruktionen, die ohne bauakustische Eignungsprüfungen für die Verwendung im Schallschutznachweis im Rahmen der im Teil 2 genannten Berechnungsverfahren vorgesehen sind. Da diese als „vereinfachte Berechnungsverfahren“ frequenzabhängig mit Einzahlwerten arbeiten, sind alle Angaben des Teils 3 ebenfalls ausschließlich als Einzahlwerte angegeben.

Die im Teil 3 enthaltenen Kennwerte sind Rechenwerte im Sinne der Festlegungen von Teil 2 und werden deshalb ohne jegliche Abschläge direkt in den entsprechenden Berechnungsverfahren angewendet. Bewertete Schalldämmmaße Rw für massive Bauteile sind bereits auf den mittleren Verlustfaktor umgerechnete Werte. Die genannten Werte gelten dabei nur für Bauteile und Konstruktionen mit den in den jeweiligen Beschreibungen genannten konstruktiven Eigenschaften. Bei abweichenden Eigenschaften oder für in Teil 3 nicht wiedergegebene Bauteile und Konstruktionen sind die benötigten schallschutztechnischen Daten durch Eignungsprüfungen nach Prüfverfahren des Teils 4 zu ermitteln.

Der Bauteilkatalog unterteilt die Bauteilgruppen in massive einschalige Wände aus Mauerwerk, Beton, Gips oder großformatige Mauertafeln aus Mauerwerk, Beton, Leichtbeton, Porenbeton bzw. anderen mineralischen Baustoffe mit unmittelbar aufgebrachtem Putz, oder massive mehrschalige Wände mit Vorsatzkonstruktionen wie z. B. Außenwände mit Verblendschalen.

Hinsichtlich des Masseverhaltens unterscheidet der Teil 3 in schwere Baustoffe wie Beton, Betonsteine, Kalksandsteine, und Mauerziegel. Eine weitere Unterteilung für mit Beton zu verfüllende Mauersteine wie Verfüllziegel oder Schalungssteine gibt es nicht, sie sind in der Massekurve „schwer“ enthalten. Während es für die „schweren Baustoffe“ nur eine Massekurve geben wird, haben die „leichten Baustoffe“ aufgrund ihrer nachweislich besseren Schalldämmung eigene Massekurven zugestanden bekommen. Dabei wurden für Porenbeton zwei Massekurven erarbeitet. Für Leichtbetonsteine wurde ebenfalls eine eigene Massekurve erarbeitet. Sie basiert auf einer Vielzahl von Wandmessungen und bestätigt, dass die Werte der Leichtbetonsteine gegenüber den anderen, schweren Baustoffen, insbesondere Kalksandsteinen, immer um 2 dB besser sind. Derzeit gilt die Beziehung bei Leichtbeton für den Rohdichtebereich von 140 kg/m² bis < 480 kg/m². Mit weiteren Wandmessungen soll der Bereich auf 80 kg/m² bis ≤ 700 kg/m² ausgedehnt werden.

Massenkurven für verschiedene Baustoffe

Baustoff

Formel

Rohdichteklassen

schwere Baustoffe

Rw,R = 30,9 log (m'ges/m'0) - 22,2

  65 kg/m2 < m'ges  < 720 kg/m²

Porenbeton

Rw,R = 32,6 log (m'ges/m'0) - 22,5

  50 kg/m2 ≤ m' < 150 kg/m²

Rw,R = 26,1 log (m'ges/m'0) - 8,4

150 kg/m2 ≤ m' ≤ 300 kg/m²

Leichtbetonsteine

Rw,R = 30,9 log (m'ges/m'0) - 20,2

140 kg/m2 < m'ges   < 40 kg/m²

Problematisch ist immer noch die Frage inwieweit Leichtbetonsteine mit Löchern  oder Kammern als „quasihomogen“ eingestuft werden können, damit sie ohne Extraberechnung nach Teil 2 auf die Massekurve angewendet werden können. Momentan gilt das nur für Leichtbetonsteine mit einem maximalen Lochanteil von 50 % bei einer Steinbreite ≤ 24 cm und einer Rohdichteklasse ≥ 0,8. Angestrebt wird durch weiter Messungen eine Steinbreite ≤ 30 cm und eine Rohdichteklasse ≥ 0,6.

Mit parallel verlaufenden Prüfungen im Wand- sowie Fensterprüfstand soll für KLB-Leichtbetonsteine ein Faktor ermittelt werden, der es ermöglicht, durch kostengünstigere Prüfungen im Fensterprüfstand, Werte entsprechend den Wandprüfstandsmessungen zu berechnen. Diese könnten dann für Steine mit Lochung oder Steine, die eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung benötigen, anrechenbar sein.

Exakt geregelt ist in Teil 3 die Ermittlung der flächenbezogenen Masse m’ von Mauerwerk aus der Rohdichteklasse der Mauersteine unter Beachtung der verwendeten Mauermörtel, die sich wie folgt darstellt für Mauerwerk mit:

Normalmörtel

ρW = 900 * RDK + 100 (2,2 ≥ RDK ≥ 0,35)

Leichtmörtelmörtel

ρW = 900 * RDK + 50 (1,0 > RDK ≥ 0,35)

Dünnbettmörtel

ρW = 1000 * RDK - 100 (≥ RDK > 1,0)
ρW = 1000 * RDK - 50 (Klassenbreite d. RDK 100 kg/m³ u. RDK ≤ 1,0)
ρW = 1000 * RDK - 25 (Klassenbreite d. RDK 50 kg/m³ u. RDK ≤ 1,0)

Die flächenbezogene Masse einer Putzschicht kann für beliebige Dicken und Rohdichten des Putzes nach der Formel:

m'Putz = dPutz * ρPutz

ermittelt werden, dabei sind folgende Putze zu verwenden:

Gips-, Dünnlagenputze

1000 kg/m³

Kalk-, Kalkzementputze

1600 kg/m³

Leichtputze

  900 kg/m³

Wärmedämmputze

  250 kg/m³

Ebenfalls neu geregelt wird in Teil 3 das Verfahren zur Ermittlung des Schalldämmmaßes zweischaliger Haustrennwände hinsichtlich der genauen Zuschlagswerte bei unterkellerten und nichtunterkellerten Gebäuden nach Lage der Räume (KG/EG bzw. EG/OG) und Trennung der Schalen, Bodenplatte oder Fundamente.

Galt bisher ein einheitlicher Zuschlagswert von 12 dB bei vollständiger Trennung ≥30 mm der Schalen mit Einzelgewichten ≥ 150 kg/m² bei unterkellerten Gebäuden ab EG aufwärts, sind nunmehr gestaffelte Zuschläge von 3, 6, 9 und 12 dB möglich. Zu diesen Zuschlägen wird bei Leichtbetonsteinen die Verbesserung um 2 dB dazu gerechnet. Um weitere 2 dB können die Zuschlagswerte erhöht werden, wenn statt dem üblichen Schalenabstand von 30 mm ein mit Dämmung verfüllter Abstand von 50 mm gewählt wird.

Auch wenn die derzeitige Normvorlage demnächst verabschiedet werden sollte, ist für den Teil 3 der DIN 4109 eine ständige Aktualisierung vorgesehen, da Bauteile und Konstruktionen laufenden technischen Änderungen unterliegen können. Überlegt wird auch den Teil 3, der leicht einen Umfang von ca. 180 Seiten bekommen könnte, zu unterteilen in Gebäudetechnische Anlagen, Massivbau und Leichtbau. Vielleicht wäre auch die Veröffentlichung dieses, sich ständig erweiternden Normteils als Loseblatt-Sammlung denkbar.

Teil 4 ist ebenfalls noch in Bearbeitung und wird den europäischen Standards angepasst. Die Erarbeitung eines Teils für „erhöhten Schallschutz“ wurde abgelehnt. Nach wie vor ist geplant, die Norm mit allen 4 Teilen zur gleichen Zeit zu veröffentlichen, das bedeutet dass mit der bauaufsichtlichen Einführung kaum vor Ende 2010 zu rechnen ist. Nachfolgend sind allgemeine Erläuterungen zum Schallschutz gegeben.

Grundlagen des Schallschutzes

Der Schallschutz hat große Bedeutung für das Wohlempfinden des Menschen. Ziel des Schallschutzes ist der Schutz des Menschen vor Schallübertragung aus benachbarten Räumen, vor Lärm aus haustechnischen Anlagen und vor Außenlärm.

Unter Schall versteht man mechanische Schwingungen und Wellen, die sich in festen, flüssigen und gasförmigen Stoffen ausbreiten können. Schwingungen also eines elastischen Mediums, insbesondere im Frequenzbereich des menschlichen Hörens.

In der Physik wird zwischen Tönen, Klängen und Geräuschen unterschieden. Geräusche sind aus vielen Teiltönen zusammengesetzt. Töne entstehen aus sinusförmigen Schallschwingungen. Zwei oder mehrere Töne, deren Schwingungen zueinander stehen, nennt man Klang. Beim baulichen Schallschutz handelt es sich fast immer um Geräusche.

Durch die Schallwellen entstehen Druckschwankungen in der Luft, diese überlagern sich mit dem normalen Umgebungsluftdruck. Da man diesen (Luft-)Druck messen kann, hat man auch ein Maß für die Schallstärke: Das ist der Schalldruck p. Angegeben wird der Schalldruck in der Einheit Pascal (Pa) in N/mm², der mittels Mikrofonen gemessen werden kann. Da die auftretenden Schalldrücke sich um bis zu 5 Zehnerpotenzen unterscheiden können, stellt der Schalldruck eine sehr unhandliche Größe dar.

Für das leiseste, eben noch hörbare Geräusch, das der Mensch wahrnehmen kann genügt ein Schalldruck von:

2,0 * 10 -5 Pa (= 0,00002 N/m²)

Man nennt diese Grenze auch Hörschwelle. Bei der eben noch ertragbaren Lautstärke (Schmerzgrenze) registriert man einen Schalldruck von 20,0 Pa. Dies gilt für Frequenzen von 1.000 Hz. Das Lautstärkeempfinden ist nämlich bei unterschiedlichen Frequenzen unterschiedlich groß.

Der Schallpegel mit dem weiten Pegelbereich von 0,00002 Pa bis 20,0 Pa, den das menschliche Ohr wahrnehmen kann, ist für praktische Auswertungen zu groß. Daher nimmt man eine kleine mathematische Umformung vor, man gibt den Schalldruck an der Hörschwelle als Bezugsschalldruck vor. Dann teilt man den gemessenen Schalldruck durch diesen Bezugsschalldruck und quadriert das Ergebnis, hiervon bildet man noch den dekadischen Logarithmus und multipliziert das Ganze mit dem Faktor 10.

L = 10 log (p/p0)² = 20 log (p/p0)

Der so erhaltene Wert wird Schallpegel L genannt, mit der Einheit dB (Dezibel). Dieses sich kompliziert anhörende Verfahren hat zur Folge, dass man sehr einfache Zahlen für den Schallpegel erhält.

Gemessener Schalldruck (p)

0,00500 Pa

Bezugsschalldruck (p0)

0,00002 Pa

L = 10 log (0,005/0,00002)² = 47,96 ≈ 48 dB

Die Einheit dB dient dabei nur zur Kennzeichnung der Verhältnisgrößen. Dezibel liefert damit keine qualitative Aussage  über eine physikalische Größe.

Die Schalldrücke zweier Schallquellen dürfen nicht einfach addiert werden, um den Gesamtschallpegel zu erhalten. Die einfache Addition der logarithmierten Schalldruckverhältnisse ist nicht möglich, z. B.:

Schalldruck 1: 50 dB
Schalldruck 2: 56 dB

Bei der einfachen Addition erhält man einen falschen Schalldruck von 106 dB. Zur Erläuterung wird zu einem gegebenen Schallpegel der zugehörige Schalldruck berechnet werden. Dazu wird die o. g. Gleichung umgeformt:

L = 20 log (p/p0) bzw. L = 20 (log p – log p0)

daraus folgt:

p = 10 (L/20 – log p0) mit log p0 = - 4,7:

p = 10 (L/20 – 4,7)

Für die beiden Schallpegel A1 und A2 errechnet man folgende Schalldrücke

L = 50 dB ⇒ p = 0,006 N/mm²
L = 56 dB
p = 0,013 N/mm²

Für den "addierten" Schallpegel ergäbe sich ein Schalldruck von:

L = 106 dB p = 3,981 N/mm²

Der Schalldruck wäre etwa 400-mal so groß wie bei 56 dB. Erwarten würde man allenfalls eine Verdopplung. Die Zunahme des Schallpegels hängt nur von der Differenz der Einzelpegel ab, nicht von deren Absolutwert.

Bei dem Schalldruck 1 von 50 dB und dem Schalldruck 2 von 56 dB ist der Schallpegel um 1 dB höher als der höchste Schallpegel. Bei einem Schalldruck 1 von 48 dB und einem Schalldruck 2 von 49 dB ist der Schallpegel um 3 dB höher als der höchste Schallpegel. Bei einem Schalldruck 1 von 48 dB und einem Schalldruck 2 von 63 dB erhöht sich der Schallpegel gegenüber dem höchsten Schallpegel nicht.

Interessant ist, dass die Erhöhung des Schallpegels umso höher ausfällt, je geringer die Differenz der Einzelpegel ist. Außerdem spielt die absolute Größe des Schallpegels keine Rolle.

Vereinfachte Addition der Schallpegel:

Schallpegeldifferenz

0..1

2..3

4..9

10

Erhöhung des größten Schallpegels um

+3dB

+2dB

+1dB

0dB

Da das menschliche Ohr bei mittleren Frequenzen empfindlicher reagiert, als bei tiefen, wurde mit der Lautstärke ein weiteres Maß eingeführt, das eben dieses Phänomen berücksichtigt. Die Lautstärke wird mit Phon angegeben.

Das Phon entspricht zahlenmäßig dem Schallpegel in dB eines gleich lauten Tons mit der Frequenz von 1.000 Hz.

Im baulichen Schallschutz wird unterschieden zwischen

  • Luftschall
  • Körperschall

Wenn eine Schallquelle die Umgebungsluft in Schwingungen versetzt, können diese Luftdruckschwankungen Membranen, wie Wände oder Decken zum Schwingen anregen. Man spricht dann von Erregung durch Luftschall. Die so angeregten Wände oder Decken leiten damit den Schall weiter.

Wenn feste Körper durch eine Schallquelle direkt zum Schwingen angeregt werden, spricht man von Körperschall (siehe Abb.1). Trifft Luftschall auf einen festen Körper, z. B. ein Bauteil, wird dieses zu Schwingungen angeregt. Anderseits kann der Körperschall auch als Luftschall wieder abgegeben werden. Beim Begehen einer Decke entsteht beispielsweise Körperschall, der anschließend nach Ausbreiten und Durchdringen der Deckenkonstruktion als Luftschall abgestrahlt wird. Hierbei handelt es sich um den sog. Trittschall.

Jeder Körper, der einmal angeregt worden ist, schwingt mit einer spezifischen Frequenz - seiner Eigenfrequenz. Wird die Erregerfrequenz mit der Eigenfrequenz synchronisiert, kommt es zur Resonanz. Die Ausschläge (= Amplituden) vergrößern sich.In der Akustik spielt die Eigenfrequenz bei zweischaligen Bauteilen (wie leichten Trennwänden) eine große Rolle. Betrachtet man zwei Schalen, die durch eine Dämmstoffschicht oder ein Luftpolster (akustisch) verbunden sind, wird die Dämmstoff- oder Luftschicht als Feder idealisiert. Man spricht von einem Masse-Feder-Masse-System.

Wird eine Schale angeregt, dann pflanzen sich die Schwingungen über die Feder fort und bringen die andere Schale ebenfalls zum schwingen. Wenn beide Schalen dieselbe Eigenfrequenz besitzen und die Feder keine Energie schluckt, stellt sich Resonanz ein. Das heißt, die Schalen werden mit größter Amplitude gegeneinander schwingen. Das ist unter dem Aspekt der Schalldämmung ein höchst unerwünschter Effekt, da die Schallenergie ungedämpft durch das Bauteil geht.

Günstig verhalten sich dagegen Systeme, bei denen die Schalen unterschiedliche Eigenfrequenzen haben. Solange keine Amplitudenvergrößerungen infolge von Interferenz auftreten, wird jeweils eine der Schalen die andere „bremsen“. Damit wirkt diese Wand schalldämmend.

Bauteile wie Wände oder Decken schwingen, wenn sie angeregt werden; im Bauteil entstehen Biegewellen. Stimmt die Wellenlänge des Luftschalls mit der Wellenlänge der Biegewelle überein kommt es zu Resonanz. In der Literatur wird auch von Spuranpassung gesprochen. Die Frequenz bei der sich dieses Verhalten zeigt wird Grenzfrequenz oder Koinzidenzfrequenz genannt. Die Grenzfrequenz wird durch das Verhältnis von flächenbezogener Masse zum dynamischen E-Modul beeinflusst. Für homogen strukturierte, flächige Bauteile wie Wände oder Geschossdecken gilt die Näherung:

fg = 60/d • (ρ/Edyn

d = Bauteildicke in [m]
ρ = Rohdichte in [kg/m³]
Edyn = dynamischer E-Modul in [MN/m²]

Es ist offensichtlich, dass Wände und Decken den Luftschall umso besser dämmen, je mehr flächenbezogene Masse sie besitzen. Außerdem ist festzustellen, dass höhere Frequenzen besser gedämmt werden als niedrige. Für die massiven Bauteile gibt es aber eine Einschränkung. Im Bereich der Grenzfrequenz „bricht“ die Kurve plötzlich drastisch ein. Hier verschlechtern sich die Schalldämmeigenschaften, man spricht von dem bauakustisch wichtigen (interessierenden) Frequenzbereich von 85 – 3150 Hz der im schalltechnischen Sinn als problematisch eingestuft wird. Daher wird in der Bauakustik hauptsächlich Frequenzbereich zwischen 100 und 3150 Hz betrachtet.

„Unglücklicherweise" liegen die Grenzfrequenzen vieler Bauteile in genau diesem Frequenzbereich. Es sind flächige Bauteile aus:

  • Leichtbeton
  • Gips
  • Mauerwerk
  • Glas

mit einer flächenbezogenen Masse von 20 - 200 kg/m². Platten aus Holz oder Holzwerkstoffen erreichen diese Flächen gar nicht.

Wände in diesem Frequenzbereich sollte man so nicht einbauen, sondern versuchen die Grenzfrequenzen des trennenden Bauteils unter 85 (100) Hz zu „drücken" oder auf über 3150 (2000) „anzuheben." Die Klammerwerte geben die Frequenzen an, die zur Abgrenzung von akustisch biegeweich und akustisch biegesteif verwendet werden.

Plattenartige Bauteile wie Wände oder Decken werden als akustisch biegesteif betrachtet, wenn die Grenzfrequenz unterhalb von 100 Hz liegt. Plattenartige Bauteile wie Wände oder Decken werden als akustisch biegeweich betrachtet, wenn die Grenzfrequenz oberhalb von 2000 Hz liegt.

Die Anzahl der sinusförmigen Schwingungen pro Sekunde wird als Frequenz (Schwingungszahl) angegeben. Mit zunehmender Frequenz nimmt die Tonhöhe zu. Eine Verdoppelung der Frequenz entspricht dabei der Erhöhung um eine Oktave. Die Einheit der Schwingungszahl je Sekunde ist das Hertz (Hz). Der Mensch hört Töne im Bereich von etwa 16 bis 16000 Hz, was weit über die üblicherweise auftretenden Wohngeräusche hinausgeht.

Der Mensch empfindet Geräusche mit unterschiedlichen Frequenzen unterschiedlich laut oder unangenehm. Die Empfindlichkeit für hohe Töne ist größer als für tiefe Töne. Zwei Töne mit gleichem Schalldruck werden nur dann als gleichlaut empfunden, wenn sie dieselbe Frequenz besitzen. Umgekehrt können zwei Töne, die als gleichlaut empfunden werden, unterschiedliche Schalldrücke aufweisen. Ein Ton von 8000 Hz mit einem Schallpegel von 20 dB wird als genauso laut empfunden, wie ein Ton von 32 Hz mit einem Schalldruck von 60 dB.

Da man diese Eigenart des menschlichen Ohrs nicht direkt messen oder in allgemeingültigen Formeln ausdrücken kann, hat man in Versuchsreihen mit Hilfe von Testpersonen Kurven aufgestellt, die das subjektive Hörempfinden widerspiegeln.

Um zu einer zahlenmäßigen Bewertung zu gelangen hat man die Schallintensität so gewählt, dass der Schallpegel, den man bei der Frequenz 1000 Hz abliest, zahlenmäßig die gleiche Größe besitzt wie der Lautstärkepegel in Phon. Unterteilt man den Bereich von etwa L = 0 dB bis L = 120 dB in zehn Abschnitte, dann erhält man 12 Kurven von 10 bis 120 Phon. Diese girlandenartigen Kurven stellen Kurven mit gleichem Lautstärkeempfinden dar. Unterhalb der 10 Phon Kurve liegt die so genannte Hörschwelle, bei 120 Phon beginnt die Schmerzgrenze.

Anfang und Ende der Kurven sind durch die Frequenzen markiert, die der Mensch nicht mehr wahrnimmt. Das Frequenzband beginnt etwa bei 16 Hz und endet bei 16.000 Hz. Die Fläche, die sich mit den Kurven eingrenzen lässt, nennt man Hörfläche.

Tabelle 1: Schallpegel und ihre Verursacher

Schallpegel in dB (A)

Geräuschkulisse

10 - 20

ruhiger Raum (nachts)

25 - 30

ruhiger Raum (tags)

30 - 40

Bibliothek

50 - 60

normale Unterhaltung

65 - 70

sehr laute Unterhaltung

75 - 90

Verkehrslärm

90 - 100

Baumaschinen

90 - 100

laute Fabrikhalle

100 - 110

Discomusik

120 - 140

startender Düsenjet

Der bewertete Schallpegel wird, nach der für das menschliche Gehörempfinden annähernd vergleichbaren Lautstärkeskala (sog. A-Frequenzbewertungskurve), mit der Bewertungskurve A (dB A) angegeben. Das Lautstärkeempfinden des Menschen ist nicht proportional den A-Schallpegelwerten. So wird z. B. laute Musik mit 70 dB(A) doppelt so laut empfunden wie leise Musik mit 60 dB/A). Der Schallpegel reicht im Allgemeinen von der Hörgrenze 0 dB (A) bis 140 dB(A) zur Schmerzgrenze. In Tabelle 1 sind einige Schallpegel aufgeführt.

In Bild 2 ist dargestellt, dass die Schallenergie nicht nur über das trennende Bauteil (Trennwand) allein übertragen wird, sondern dass auch die flankierenden Bauteile (Boden, Decke, Seitenwände) zu Schwingungen angeregt werden.

Diese Schallübertragung wird als Schalllängsleitung bezeichnet und ist für die schallschutztechnische Trennung zwischen zwei Räumen von großer Bedeutung.

Die Differenz zwischen der erregten, d. h. auftreffenden Schallenergie und der in den Nachbarraum abgestrahlten Schallenergie wird als Luftschalldämmung bezeichnet.

Unter Schallabsorption (= Schallschluckung) versteht man den Verlust an Schallenergie bei der Reflexion an den Begrenzungsflächen eines Raumes (Wände, Decke, Fußboden) oder an den Gegenständen oder Personen in dem Raum. Die Schallabsorption entspricht also der Minderung der Schallenergie im selben Raum, d. h. der Differenz zwischen auftreffender und reflektierender Schallenergie.

Schallschutz bedeutet also den Schallpegel von auftretenden Schallquellen, sofern diese nicht selbst vermindert werden können, auf ein erträgliches Maß zu dämmen.

Luft- und Körperschallanregung
Luft- und Körperschallanregung
Prüfanordnung mit Senderaum und Empfangsraum
Prüfanordnung mit Senderaum und Empfangsraum

DIN 4109: 1989-11

In der DIN 4109 wird der Schallschutz in Gebäuden, bzw. der Schallschutz vor Außenlärm geregelt. In den beiden Beiblättern 1 und 2 zur Norm werden darüber hinaus die Anforderungen an die Bauteile geregelt. Wobei im Beiblatt 1 die so genannten Mindestanforderungen an die Bauteile aufgelistet werden.

Da ein erhöhter Schallschutz bislang normativ nicht geregelt ist, wurden im Beiblatt 2 Empfehlungen für einen erhöhten Schallschutz gegeben. Während die Mindestanforderungen an den Schallschutz immer einzuhalten sind und baurechtlich geschuldet werden, müssen die erhöhten Anforderungen vertraglich zwischen den Parteien Auftraggeber und Ausführenden geregelt werden. Die Rechtssprechung geht fälschlicherweise aber immer mehr dazu über, die technisch machbaren Ausführungen zum Schallschutz als geschuldet zu sehen.

Normbegriffe

Nach DIN 4109 werden zur Bewertung der Schalldämmung für Bezugsgrößen verschiedene Kurzzeichen und Begriffe verwendet. Tabelle 2 zeigt die Erläuterung der wichtigsten Begriffe, die nachfolgend erklärt werden. Das Schalldämmmaß R entspricht in ausreichender Näherung der Differenz zwischen dem Schallpegel L1 im Senderaum und dem Schallpegel L2 im Empfangsraum.

Bei der Prüfung von Bauteilen (z. B. Trennwänden) wird die Messung schrittweise mit verschiedenen Frequenzen (Schrittweite: Dritteloktave = Terz) durchgeführt. Das Ergebnis besteht somit aus einer Kurve, die das schallschutztechnische Verhalten über den gemessenen Frequenzbereich beschreibt.

Da das Schalldämmmaß ein Maß für die „geschluckte“ Schallenergie und somit die Dämmwirkung des Bauteils ist, gilt der Grundsatz: Je größer R, umso besser der Schallschutz. Für die Beurteilung des Trittschallschutzes einer Decke wird ein genormtes Hammerwerk als Schallquelle eingesetzt und der Schallpegel im Empfangsraum gemessen. Auch diese Prüfung wird in Schritten von der Bandbreite einer Terz durchgeführt, sodass auch hier der Norm-Trittschallpegel in Form einer Kurve dargestellt wird.

Tabelle 2: Erläuterung der wichtigsten schalltechnischen Begriffe

Kurzzeichen

Begriff

R

Schalldämmmaß

Ln

Norm-Trittschallpegel

Strich „ ’ “

Messwert unter Berücksichtigung der Schallübertragung über flankierende Bauteile

R’

Schalldämmmaß mit Berücksichtigung der Schalllängsleitung

L’n

Norm-Trittschallpegel mit Berücksichtigung der Schalllängsleitung

Index "w"

Bewertetes Ergebnis einer akustischen Messreihe

Rw

Bewertetes Schalldämmmaß

Ln,w

Bewerteter Norm-Trittschallpegel

R’w

Bewertetes Schalldämmmaß mit Nebenwegen (Schalllängsleitung)

L’n,w

Bewerteter Norm-Trittschallpegel mit Nebenwegen (Schalllängsleitung)

Index "P"

Werte aus akustischen Messungen in einem Prüfstand (Labor) ermittelt

Index "R"

Rechenwert zum Nachweis der Schallschutzanforderungen

R’w,R

Rechenwert der bewerteten Schalldämmung mit Nebenwegen

L’n,w,R

Rechenwert der bewerteten Trittschalldämmung mit Nebenwegen

Da der Norm-Trittschallpegel ein Maß für die im Empfangsraum ankommende Schallenergie ist, gilt hier der Grundsatz: Je kleiner Ln, umso besser der Schallschutz.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass an der Schallübertragung nicht nur die trennenden Bauteile selbst, sondern auch die angrenzenden, flankierenden Bauteile beteiligt sind. Bei der Prüfung der Bauteile ist es möglich den Prüfstand so aufzubauen, dass eine Übertragung über flankierende Bauteile nahezu ausgeschlossen ist. Dies erfolgt über weitest gehende Abschottung der angrenzenden Bauteile. Als Ergebnis erhält man eine Aussage über das Schalldämmverhalten eines einzelnen Bauteiles, das für die Gesamtbeurteilung einer ganzen Konstruktion jedoch nur wenig Aussagekraft besitzt. Im Rahmen der gemeinsamen europäischen Überarbeitung der Schallschutznormen, und Erarbeitung von Rechenverfahren für die Ermittlung des Schallschutzes ohne Labormessungen, wird in Zukunft nur noch ohne Schallnebenwege (Schalllängsleitung) gemessen, und der Einfluss der Nebenwege nach eingehendem Studium der betrachteten Konstruktion mittels zu berechnender Faktoren bestimmt.

Wird bei der Prüfung die Schalllängsleitung über flankierende Bauteile berücksichtigt, so ergeben sich im Vergleich zu den reinen Bauteilwerten schlechtere Werte, d. h. kleinere Werte für R und größere Werte für Ln. Diese Werte werden mit einem hochgehängten „’ “ gekennzeichnet: R’ und L’n.

Wird im Prüfstand die Schallübertragung über das trennende Bauteil unterdrückt, so kann die Schalllängsleitung über die flankierenden Bauteile direkt gemessen werden. Die Messergebnisse werden mit einem Index "L" gekennzeichnet: R’L.

Da Messergebnisse in Kurvenform für die praktische Beurteilung etwas unhandlich sind, wird durch Vergleich mit einer genormten Bezugskurve ein einzelner Zahlenwert bestimmt, der das „mittlere“ schalltechnische Verhalten eines Bauteils oder einer Konstruktion beschreibt. Der so ermittelte Zahlenwert wird mit dem Index "w" versehen, der ausdrücken soll, dass das Schalldämmmaß bzw. der Norm-Trittschallpegel bewertet wurde. Bewertetes Schalldämmmaß Rw oder R’w bzw. bewerteter Norm-Trittschallpegel Ln,w oder L’n,w.

Das bewertete Schalldämmmaß R’w hat das früher übliche Luftschallschutzmaß LSM ersetzt. Zwischen beiden Dämmmaßen besteht folgender rechnerischer Zusammenhang:

R’W = 52 + LSM   (dB)

Der bewertete Norm-Trittschallpegel L’n,w hat das frühere Trittschallschutzmaß TSM ersetzt. Dabei entspricht TSM = 0 dB einem L’n,w = 63 dB.
Werden akustische Messungen im Prüfstand (Index "P") für den rechnerischen Nachweis des Schallschutzes herangezogen, so müssen diese um ein sog. Vorhaltemaß von 2 dB korrigiert werden. Hiermit soll die unterschiedliche Qualität der Ausführung des Bauteils zwischen Labor und Praxis berücksichtigt werden.

Der Nachweis, dass die schallschutztechnischen Anforderungen erfüllt werden, erfolgt durch Vergleich der Rechenwerte R’w,R und L’n,w,R mit den zugehörigen Werten nach DIN 4109:

vorh. R’w,R    ≥  erf. R’w

vorh. L’n,w,R  ≤  erf. L’n,w.

Schallschutzmessungen

Beispiel der Mittelwert-Bildung
Beispiel der Mittelwert-Bildung

Im Labor werden die zu prüfenden Bauteile (fest verbunden mit den Decken und Wänden) in einen Prüfraum eingebaut. Sie trennen den Prüfraum dann in einen Senderaum und einen Empfangsraum. Im Empfangsraum werden mittels Mikrophon die im Senderaum mittels Lautsprecher ausgesendeten Frequenzen (100 bis 3200 Hz) aufgenommen und aufgezeichnet.

Jeder Frequenz ist dann ein Schalldämmmaß zugeordnet. Die einzelnen Schalldämm-Messwerte werden verbunden und in Kurvenform dargestellt. Für die praktische Anwendung und zur Beurteilung des Bauteils steht weiterhin eine sog. Bewertungskurve B zur Verfügung. Der Verlauf dieser Bewertungskurve entspricht ungefähr dem gewünschten Verlauf der Schalldämmung in Abhängigkeit der Frequenz.

Diese Bewertungskurve wird - rechnerisch - so lange in Richtung der Messwertkurve verschoben, bis die Unterschreitung der verschobenen Bewertungskurve durch die Messkurve nicht größer als 2 dB ist.

Das bewertete Schalldämmaß R’W ergibt sich als der verschobene Wert der Bewertungskurve bei 500 Hz. Die Grafik (Bild 3) veranschaulicht den Vorgang

Anforderungen der DIN 4109

Bei den Schallschutzanforderungen unterscheidet die DIN 4109 grundsätzlich nach dem:

  • Schutz von Aufenthaltsräumen gegen die Schallübertragung aus einem fremden Wohn- oder Arbeitsbereich,
  • Anforderungen an die Luft- und Trittschalldämmung,
  • Schutz gegen Geräusche aus haustechnischen Anlagen und Betrieben,
  • Schutz gegen Außenlärm,
  • Anforderungen an die Luftschalldämmung von Außenbauteilen.

Der Schutz von Aufenthaltsräumen betrifft speziell Wände, Decken Treppen und Türen, die fremde Wohnungen oder Büros voneinander trennen.

Berücksichtigen muss man den subjektiven Eindruck der Bewohner bei bestimmten vorliegenden Schalldämmwerten und zwar an der Durchhörbarkeit von normallauter Sprache (ca. 65 dB(A)). Das Durchhören hängt natürlich vom Grundgeräusch der Umgebung ab. Er kann für Wohnungen in der Großstadt mit 30 dB (A) und für die Wohnung auf dem Land mit 20 dB (A) angenommen werden. Tabelle 3 zeigt die Sprachverständlichkeit und die erforderlichen bewerteten Schalldämmmaße bei unterschiedlichem Geräuschpegel.

Tabelle 3: Sprachverständlichkeit u. Schalldämmwerte bei unterschiedlicen Grundgeräuschen

Sprachverständlichkeit

erf. R’W in dB

Grundgeräusch

20 dB (A)

30 dB (A)

nicht zu hören

67

57

zu hören, jedoch nicht zu verstehen

57

47

teilweise zu verstehen

52

42

gut zu verstehen

42

32

 

Tabelle 4: Mindestanforderungen an Wände und Decken, zum Schutz von Aufenthaltsräumen gegen Schallübertragung aus einem fremden Wohn- oder Arbeitsbereich nach DIN 4109

Bauteil

gefordertes Luftschalldämmmaß
erf. R’w in dB

gefordertes Trittschallschutzmaß erf. L’n,w in dB (erf. TSM dB)

Gebäudetyp: Geschosshäuser mit Wohnungen und Arbeitsräumen

Wohnungstrennwände und Wände zwischen fremden Arbeitsräumen

53

-

Treppenraumwände und Wände neben Hausfluren

52

-

Wände neb. Durchfahrten, Einfahrten von Sammelgaragen u. ä.;

55

-

Wände von Spiel- o. ä. Räumen Decken unter allgemein nutzbaren Dachräumen, z. B. Trockenböden

53

53 (10)

Wohnungstrenndecken und Decken zwischen fremden Arbeitsräumen

54

53 (10)

Decken über Kellern, Hausfluren, und unter Aufenthaltsräumen

52

53 (10)

Decken über Durchfahrten, Einfahrten von Sammelgaragen u. ä.

55

53 (10)

Decken unter/über Spiel- oder ähnlichen Gemeinschaftsräumen

55

46 (17)

Gebäudetyp: Einfamilien-Doppelhäuser und Einfamilien-Reihenhäuser

Haustrennwände

57

-

Decken

-

48 (15)

Treppenläufe und -podeste und Decken unter Fluren

-

53 (10)

Gebäudetyp: Beherbergungsstätten

Wände zwischen:

- Übernachtungsräumen,
- Fluren und Übernachtungsräumen

47

-

Decken

54

53 (10)

Gebäudetyp: Krankenanstalten, Sanatorien

Wände zwischen

- Krankenräumen,
- Fluren und Krankenräumen,
- Untersuchungszimmern etc.

47

-

Wände zwischen OP’s bzw. Behandlungsräumen etc.

42

-

Wände zwischen Räumen der Intensivpflege etc.

37

-

Decken

54

53 (10)

Decken unter/über Schwimmbädern, Spiel- o. ähnl. Gemeinschaftsräumen

55

46 (17)

Gebäudetyp: Schulen und vergleichbare Unterrichtsbauten

Wände zwischen

- Unterrichtsräumen o. ä. Räumen,
- Unterrichtsräumen und Fluren

47

-

Wände zwischen Unterrichtsräumen und Treppenhäusern

52

-

Wände zwischen Unterrichtsräumen und „besonders lauten“ Räumen

55

-

Decken zwischen Unterrichtsräumen oder ähnlichen Räumen

55

53 (10)

Decken zwischen Unterrichtsräumen und „besonders lauten“ Räumen

55

46 (17)

Tabelle 5: Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz von Bauteilen gegen Schallübertragung aus einem fremden Wohn- oder Arbeitsbereich

Bauteil

gefordertes Luftschalldämmmaß
erf. R’w in dB

gefordertes Trittschallschutzmaß erf. L’n,w in dB (erf. TSM dB)

Gebäudetyp: Geschosshäuser mit Wohnungen und Arbeitsräumen

Wohnungstrennwände und Wände zwischen fremden Arbeitsräumen

≥55

-

Treppenraumwände und Wände neben Hausfluren

≥55

-

Decken unter allgemein nutzbaren Dachräumen, z. B. Trockenböden

≥55

≤46 (≥17)

Wohnungstrenndecken und Decken zw. fremden Arbeitsräumen

≥55

≤46 (≥17)

Decken über Kellern, Hausfluren, und unter Aufenthaltsräumen

≥55

≤46 (≥17)

Decken über Durchfahrten, Einfahrten von Sammelgaragen u. ä.

-

≤46 (≥17)

Gebäudetyp: Einfamilien-Doppelhäuser und Einfamilien-Reihenhäuser

Haustrennwände

≥67

-

Decken

-

≤38 (≥25)

Treppenläufe und -podeste und Decken unter Fluren

-

≤46 (≥17)

Gebäudetyp: Beherbergungsstätten

Wände zwischen

- Übernachtungsräumen,
- Fluren und Übernachtungsräumen

≥52

-

Decken

≥55

≤46 (≥17)

Gebäudetyp: Krankenanstalten, Sanatorien

Wände zwischen

- Krankenräumen,
- Fluren und Krankenräumen
- Untersuchungszimmern etc.

≥52

-

Decken

≥55

≤46 (27)

Beim Schutz gegen Geräusche aus haustechnischen Anlagen und Betrieben geht es um zulässige Schallpegel von Armaturen und Geräten der Wasserinstallation in oder an schutzbedürftigen Räumen, Anforderungen an die Luft- und Trittschalldämmung von Bauteilen zwischen „besonders lauten Räumen“ „besonders lauten Räumen“, mit Schallpegeln ≥75 dB (A) z. B. Gaststätten, Kegelbahnen, Theaterräume etc., und „schutzbedürftigen Räumen“ wie Wohn- und Schlafräume.

Tabelle 6: Empfehlungen für einen erhöhten Schallschutz von Bauteilen gegen Schallübertragung aus dem eigenen Wohn- oder Arbeitsbereich

Bauteil

normaler Schallschutz

erhöhter Schallschutz

erf. R’w

erf. L’n,w

erf. R’w

erf. L’n,w

Gebäudetyp: Wohngebäude

Wände ohne Türen zwischen „lauten“ und „leisen“ Räumen unterschiedlicher Nutzung, z. B. zwischen Wohn- und Schlafraum

40

-

≥47

-

Decken in Einfamilienhäusern ausgenommen Kellerdecken etc.

50

56

≥55

≤46

Gebäudetyp: Büro- und Verwaltungsgebäude

Wände zwischen Räumen mit üblicher Bürotätigkeit

37

-

≥42

-

Wände von Räumen für konzentrierte geistige Tätigkeit oder zur Behandlung vertraulicher Angelegenheiten (Chef- zum Vorzimmer)

45

-

≥52

-

Decken

52

53

≥55

≤46

Der Schutz gegen Außenlärm betrifft Außenwände und Dächer bzw. Dachdecken, die den Lärm aus der Umgebung des Gebäudes abschirmen.

Schallschutz gegen Innenlärm

Die Anforderungen der DIN 4109 an einzelne ausgewählte Wände und Decken, zum Schutz von  Aufenthaltsräumen  gegen die Schallübertragung aus einem fremden Wohn- oder Arbeitsbereich, sind der Tabelle 4 (Kapitel: Anforderungen an DIN 4109) zu entnehmen. Dabei werden für Wände nur Anforderungen an die Luftschalldämmung erhoben, an Decken hingegen sowohl an die Luftschalldämmung als auch an die Trittschalldämmung.

Tabelle 5 (Kapitel: Anforderungen an DIN 4109) zeigt die Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz der Luft- und Tritt-schalldämmung von Bauteilen gegen Schallübertragung aus einem fremden Wohn- oder Arbeitsbereich gemäß Beiblatt 2 zu DIN 4109.

Tabelle 6 (Kapitel: Anforderungen an DIN 4109) gibt Empfehlungen für normalen und erhöhten Schallschutz von Bauteilen aus dem eigenen Wohn- und Arbeitsbereich für ausgewählte Gebäudetypen und Bauteile.

Schallschutz gegen Außenlärm

Beim Schallschutz gegen Außenlärm werden Anforderungen an die Luftschalldämmung von Außenbauteilen (Wände, Fenster, Fenstertüren, Dächer etc.) gestellt und zwar in Abhängigkeit der betroffenen Raumart bzw. Raumnutzung. Die wichtigsten Raumart-Gruppen sind:

  • Aufenthaltsräume in Wohnungen mit Ausnahme von Küchen und Bädern
  • Übernachtungsräume in Beherbergungsstätten
  • Unterrichtsräume
  • Büroräume
  • Bettenräume in Krankenhäusern

Da die raumabschließenden Außenbauteile meist aus mehreren Teilflächen unter-schiedlicher Schalldämmung bestehen, gelten die Anforderungen an das aus den einzelnen Schalldämmmaßen der Teilflächen berechnete resultierende Schalldämmmaß R’w,res.

Neben den einzuhaltenden resultierenden Schalldämmmaßen R’w,res der Bauteile unterscheidet die DIN 4109 nach sieben Lärmpegelbereichen (I - VII). Jedem Lärmpegelbereich ist ein sog. maßgeblicher Außenlärmpegel in dB (A) gemäß Tabelle 7 zugeordnet.

Für Räume in Wohngebäuden mit üblicher Raumhöhe von etwa 2,50 m, einer Raumtiefe von etwa ≥4,50 m und einem Fensterflächenanteil zwischen 10 und 60%, gelten die Anforderungen an das resultierende Schalldämmmaß erf. R’w,res als erfüllt, wenn die in der Tabelle 8 angegebenen Schalldämmmaße R’w für die Wand und das Fenster jeweils eingehalten werden.

Tabelle 7: Lärmpegelbereiche und einzuhaltendes Schalldämmmaß R’w,res

Lärmpegelbereich

Maßgeblicher Außenlärmpegel dB (A)

erf. R’w,res des Außenbauteils in dB

Bettenräume

Aufenthaltsräume, etc.

Büroräume 1)

I

≤55

35

30

-

II

56-60

35

30

30

III

61-65

40

35

30

IV

66-70

45

40

35

V

71-75

50

45

40

VI

76-80

2)

50

45

VII

≥80

2)

2)

50

1) An Außenbauteile von Räumen, bei denen der eindringende Außenlärm aufgrund der in den Räumen ausgeübten Tätigkeiten nur einen untergeordneten Beitrag zum Innenraumpegel leistet, werden keine Anforderungen gestellt.
2) Die Anforderungen sind hier aufgrund der örtlichen Gegebenheiten festzulegen.

Tabelle 8: Einzuhaltende Schalldämmmaße für Wände und Fenster bei unterschiedlichen Anfor-derungen an das resultierende Schalldämmmaß R’w,res

erf. R’w,res

Schalldämmmaße für Wand/Fenster in dB/dB bei folgenden Fensterflächenanteilen in %


10

20

30

40

50

60

30

30/25

30/25

35/25

35/25

50/25

30/30

35

35/30

35/30

35/32

40/30

40/32

45/32

40/25

40/30

50/30

40

40/32

40/35

45/35

40/37

40/37

25/30

60/35

45

45/37

45/40

50/40

50/40

50/42

60/42

50/35

50/37

60/40

50

55/40

55/42

55/45

55/45

60/45

-

Zu beachten ist, dass bauliche Maßnahmen an Außenbauteilen zum Schutz gegen Außenlärm nur voll wirksam sind, wenn Türen und Fenster bei Lärmeinwirkung geschlossen bleiben, und die geforderte Luftschalldämmung nicht durch zusätzliche Lüftungseinrichtungen oder durch Rollladenkästen verringert wird.

Bei der Anordnung von Lüftungseinrichtungen oder Rollladenkästen sind deren Schalldämmmaß und die zugehörige Bezugsfläche bei der Berechnung des resultierenden Schalldämmmaßes zu berücksichtigen. Bei Anwendung der vorstehenden Tabelle muss entweder die für die Außenwand genannte Anforderung (von der Außenwand mit der Lüftungseinrichtung oder dem Rollladenkasten) oder die für das Fenster genannte Anforderung (von dem Fenster mit der Lüftungseinrichtung oder dem Rollladenkasten) eingehalten werden. Im ersten Fall gehören Lüftungseinrichtung oder Rollladenkasten zur Außenwand, im zweiten Fall zum Fenster.

Die Ermittlung des maßgeblichen Außenlärmpegels erfolgt für die verschiedenen Lärmquellen nach angepassten Mess- und Beurteilungsverfahren.

Für Straßenverkehrslärm hält die DIN 4109 ein Nomogramm bereit, in dem Mittelungspegel zugrunde gelegt sind und abgegriffen werden können. Das Nomogramm macht Angaben zur Verkehrsbelastung, zum Straßentyp und Abstand zum Gebäude. Das Nomogramm ist nur eine einfache Hilfe. In speziellen Fällen muss der Pegel ortsspezifisch berechnet oder gemessen werden. Die Messungen werden nach DIN 45642 durchgeführt. Das gleiche Messverfahren gilt für Schienenverkehr und Wasserverkehr.

Für Luftverkehr, d. h. für Flugplätze sind Lärmschutzbereiche nach dem „Gesetz zum Schutz gegen Fluglärm“ festgesetzt. Innerhalb dieser Schutzzonen gelten die Regelungen dieses Gesetzes, oder weitergehende landesrechtliche Vorschriften. Schallpegelmessungen werden für Luftverkehr nach DIN 45643 durchgeführt.

Für Gewerbe- und Industrieanlagen wird als maßgeblicher Außenlärmpegel der nach TALärm im Bebauungsplan für die jeweilige Gebietskategorie angegebene Tag-Immissionsrichtwert eingesetzt.

Schalldämmung einschaliger Wände

Bei einschaligen Wänden ist die Schalldämmung in erster Linie abhängig von der Masse (dem Gewicht), der Dichtigkeit, der Biegesteifigkeit und der Einspannbedingungen, d. h. von der Verbindung der schallbeanspruchten Wandkonstruktion mit den angrenzenden Decken oder Wänden.

Wände werden im akustischen Sinne als einschalig betrachtet, wenn sie als Ganzes schwingen. Diese Wände können dabei durchaus aus mehreren Schichten bestehen, wenn die Schichten fest miteinander verbunden sind, und die Materialien schalltechnisch verwandt sind. Diese Voraussetzung ist bei Mauerwerk erfüllt, sodass gemauerte und verputzte Wände akustisch als einschalig einzustufen sind. Die flächenbezogene Masse einer gemauerten Wand nimmt mit der Wanddicke und vor allem der Rohdichte der Steine zu. Während der Wärmeschutz mit abnehmender Rohdichte zunimmt, verursacht eine zunehmende Rohdichte beim Schallschutz eine Verbesserung.

Tabelle 9: Rechenwerte der Wandrohdichten entsprechend den Steinrohdichteklassen

Stein/Plattenrohdichte

Wandrohdichte 2) 3)

Normalmörtel

Leichtmörtel (1,0 kg/dm³)

kg/m³

kg/m³

kg/m³

2200

2080

1940

2000

1900

1770

1800

1720

1600

1600

1540

1420

1400

1360

1260

1200

1180

1090

1000

1000

950

900

910

860

800

820

770

700

730

680

600

640

590

500

550

500

400

460

410

1) Werden Hohlblöcke umgekehrt vermauert und die Hohlräume satt mit Sand oder Normalmörtel gefüllt, so sind die Werte der Wandrohdichte um 400 kg/m³ zu erhöhen.
2) Die angegeben Werte sind für alle Formate der in DIN 1053-1 und DIN 4103-1 für die Herstellung von Wänden aufgeführten Steine bzw. Platten zu verwenden.
3) Dicke der Mörtelfuge von Wänden nach DIN 1053-1 bzw. DIN 4103-1. Bei Dünnbettmörtel gelten folgende Abminderungen.

Wärmeschutz und Schallschutz widersprechen sich bei den meisten Wandbaustoffen nicht, da die verschiedenen Steintypen für den jeweiligen Einsatz konzipiert sind. Steine höherer Rohdichte für die innenliegenden Wohnungs- und Haustrennwände, Steine mit geringer Rohdichte für die Außenwände. Dabei bieten auch die wärmedämmenden leichten Außenwände bei üblichen Wanddicken einen guten Schallschutz gegen Außenlärm.

Zur Berechnung der für den Schallschutz gültigen Flächengewichte sind im Beiblatt 1 zu DIN 4109 für Mauersteine die Rechenwerte der Wandrohdichten entsprechend der Steinrohdichteklasse der Steine angegeben. Dabei unterscheidet die Norm zwischen Wandrohdichten unter Verwendung von Normal-, Leicht- und Dünnbettmörtel. In Tabelle 9 sind die Rechenwerte angegeben.

Bei Wänden aus Plansteinmauerwerk, das mit Dünnbettmörtel verarbeitet wird, ist das Wandgewicht bei Rohdichten >1000 kg/m³ um 100 kg/m³, bei Rohdichten ≤1000 kg/m³ um 50 kg/m³ zu verringern. Ergänzend werden auch flächenbezogene Massen für unterschiedliche Wandputze angegeben. Sie sind Tabelle 10 zu entnehmen.

Tabelle 10: Flächenbezogene Masse von Putz unterschiedlicher Dicke

flächenbezogene Masse von

Putzdicke

Kalkgipsputz, Gipsputz

Kalkputz, Kalkzementputz, Zementputz

mm

kg/m²

kg/m²

10

10

18

15

15

25

20

-

30

Tabelle 11: Rechenwerte der bew. Schalldämmmaße R’w,R nach flächenbezogenen Massen

Flächenbezogene Masse

Bewertetes Schalldämmmaß R’w,R

Flächenbezogene Masse

Bewertetes Schalldämmmaß R’w,R

kg/m²


kg/m²


85

34

320

50

90

35

350

51

95

36

380

52

105

37

410

53

115

38

450

54

125

39

490

55

135

40

530

56

150

41

580

57

160

42

630 1)

58

175

43

680 1)

59

190

44

740 1)

60

210

45

810 1)

61

230

46

880 1)

62

250

47

960 1)

63

270

48

1040 1)

64

295

49

 

 

1) Die Werte dieser Zeilen gelten nur für die Ermittlung der Schalldämmmaße zweischaliger Wände aus biegesteifen Schalen.

Mit den Wandrohdichten und dem Flächengewicht des Putzes kann man das Gesamtflächengewicht einer Wand berechnen, und danach den zugehörigen Rechenwert des bewerteten Schalldämmmaßes R’w,R , mit baubedingten Nebenwegen in Tabelle 11 ablesen.

Die bewerteten Schalldämmmaße sind dabei gültig für flankierende Bauteile mit einer mittleren, flächenbezogenen Masse von etwa 300 kg/m². Sind diese Massen bei einschaligen, biegesteifen Wänden oder Decken geringer, so sind die bewerteten Schalldämmmaße mit Korrekturfaktoren gemäß Tabelle 12 abzumindern.

Bei einschaligen biegesteifen Bauteilen gilt: Die mittlere flächenbezogene Masse der flankierenden Bauteile ist das arithmetische Mittel der flächenbezogenen Massen (der flankierenden Bauteile). Wird z. B. eine Wohnungstrennwand von drei Bauteilen, den beiden Außenwänden und der Geschossdecke flankiert errechnet sich die flächenbezogene Masse der flankierenden Bauteile wie folgt:

Bauteil

d

ρ

d × ρ

m’


m

kg/m³


kg/m²

Decke

0,2

2000

0,2 × 2000

400

Wand

0,3

500

0,3 × 500

150

Wand

0,3

600

0,3 × 600

180

Summe

730

n = 3

730 / 3

243

Die mittlere flächenbezogene Masse der flankierenden Bauteile beträgt 243,0 kg/m².

Tabelle 12: Korrekturfaktoren für flächenbezogene Massen < 300 kg/m²

Mittlere flächenbezogene Masse in kg/m²

Korrekturfaktor in dB

250

0

200

-1

150

-1

100

-1

Leichtbeton-Wandbaustoffe mit haufwerksporiger Struktur sind vielfach beim Wärmeschutz, Feuchteschutz und der Putzhaftung vorteilhaft. Beim Schallschutz kann sich die haufwerksporige Struktur ungünstig auswirken, wenn diese Baustoffe keine Wandbekleidung (Sichtmauerwerk) oder nur einen ein- oder zweiseitigen Trockenputz (Gipskartonplatte) erhalten. In beiden Fällen gelangt der Schall, bereits durch kleinste Ritzen und Löcher, durch das Bauteil. Wird jedoch mindestens eine Wandseite mit einer dichtenden Schlämme oder einem flächendeckenden Nassputz versehen, liegt kein ungünstiger Einfluss mehr vor.

Untersuchungen und Messergebnisse haben gezeigt, dass bei verputzten Wänden aus Porenbeton oder Wänden mit Leichtzuschlägen (Bims oder Blähton) mit Steinrohdichten ≤0,8 kg/dm³ und einer flächenbezogenen Masse bis 250 kg/m² das bewertete Schalldämmmaß R’w,R um 2 dB höher angesetzt werden kann. Das gilt auch für zweischaliges Mauerwerk, sofern die flächenbezogene Masse der Einzelschale ≤250 kg/m² beträgt.

Leichtbeton-Wandbaustoffe mit ihrem weit gefächerten Rohdichtespektrum (RDK ≥ 0,35 - ≤2,2) sind in der künftigen Norm in beiden Massekurven eingeordnet und liegen wieder 2 dB über den üblichen Werten.

Schallschutzberechnung

Im nachfolgenden Beispiel wird das bewertete Schalldämmmaß R’w,R für eine Wohnungstrennwand aus 24 cm dicken Steinen der Rohdichteklasse 2,0, verarbeitet mit Dünnbettmörtel, beidseitig mit jeweils 15 mm Kalkzementputz bekleidet, ermittelt.

Wandrohdichte bei Verarbeitung mit Dünnbettmörtel für die Steinrohdichteklasse 2,0  aus Tabelle 9 (Kapitel Schalldämmung einschaliger Wände), Fußnote 3, entnehmen.

ρSt = 2,0 entspricht ρW = 1900 – 100 kg/m³

Ermittlung der flächenbezogenen Masse

mW der 24 cm dicken Wand        mW = 0,24 m • 1800 kg/m³

mW = 432 kg/m²

Ermittlung der flächenbezogenen Masse mP des Putzes gemäß Tabelle 10 (Kapitel Schalldämmung einschaliger Wände)

15 mm Kalkzementputz = 25 kg/m²    mP = 2 • 25 kg/m²

mP = 50 kg/m²

Addition von Wand- u. Putzflächenmasse

m’ = 432 kg/m² + 50 kg/m²                m’ = 482 kg/m²

Aus  flächenbezogener  Masse  m’  den  Rechenwert  des  bewerteten  Schalldämmmaßes R’W,R nach Tabelle 11 (Kapitel Schalldämmung einschaliger Wände) bestimmen. Es darf geradlinig interpoliert werden.

R’W,R = 55 dB

Nach diesem Ergebnis erfüllt der berechnete Stein die normalen wie auch erhöhten Anforderungen an eine Wohnungstrennwand.

Tabelle 13 zeigt einen Überblick über die Rechenwerte des bewerteten Schalldämmmaßes R’w,R von beidseitig geputzten Wänden (mit 15 mm Gipsputz und 25 mm Kalkzementputz, mP = 40 kg/m²) in Abhängigkeit der Steinrohdichteklassen von Wandbaustoffen in den üblichen Wanddicken von 11,5 bis 36,5 cm, unterschieden nach der Vermauerung mit Normal- oder Leichtmörtel.

Tabelle 13: Rechenwerte des bewerteten Schalldämmaßes R’W,R von Wandbaustoffen unterschiedlicher Steinrohdichte

RDK

Wanddicke in cm

11,5

17,5

24

30

36,5

LM

DM

NM

LM

DM

NM

LM

DM

NM

LM

DM

NM

LM

DM

NM

0,4

34*

34*

36*

38*

38*

39*

40*

40*

41*

42*

42*

43*

44*

44*

45*

0,45

35*

35*

36*

38*

38*

39*

41*

41*

42*

43*

43*

44*

45*

45*

46*

0,5

36*

37*

37*

39*

39*

40*

42*

42*

43*

44*

44*

45*

46*

46*

47*

0,55

37*

37*

37*

40*

40*

41*

43*

43*

43*

45*

45*

45*

46*

46*

47*

0,6

37*

37*

38*

41*

41*

41*

43*

43*

44*

45*

45*

46*

47*

47*

48*

0,65

38*

38*

38*

41*

41*

42*

44*

44*

45*

46*

46*

47*

48

48

49

0,7

38*

38*

39*

42*

42*

43*

45*

45*

45*

47*

47*

47*

49

49

50

0,8

39*

39*

40*

43*

43*

44*

46*

46*

46*

48

48

49

50

50

51

0,9

40

40

41

44

44

44

47

47

47

49

49

50

51

51

52

1

41

41

41

45

45

45

48

48

49

50

50

51

52

52

53

1,2

-

42

43

-

46

47

-

49

50

-

51

52

-

54

54

1,4

-

44

44

-

48

48

-

51

52

-

53

54

-

55

56

1,6

-

45

45

-

49

50

-

52

53

-

55

55

-

57

> 57

1,8

-

46

46

-

50

51

-

53

54

-

56

57

-

> 57

> 57

2

-

47

47

-

51

52

-

55

55

-

57

> 57

-

> 57

> 57

2,2

-

48

48

-

52

53

-

56

56

-

> 57

> 57

-

> 57

> 57

- Verarbeitung mit Leichtmörtel nicht üblich,
* Wände mit Flächengewicht ≤250 kg/m² und Steinrohdichteklasse ≤0,8 hier darf bei Porenbeton und Leichtbeton ein zusätzlicher Bonus +2 dB addiert werden

Schalldämmung mehrschaliger Wände

Schalltechnisch sind mehrschalige Wände nach zwei unterschiedlichen Wandkonstruktionen zu unterscheiden:

  • zweischalige Wände aus zwei schweren, biegesteifen Schalen mit dazwischen liegender durchgehender Trennfuge,
  • zwei- oder mehrschalige Wände aus einer schweren, biegesteifen Wandschale in Verbindung mit einer leichten, biegeweichen Vorsatzschale.

Bei zweischalig, massiv gemauerten Wänden mit einer Trennfuge wird praktisch jede Schallübertragung über Nebenwege ausgeschlossen. Dabei wird die Schalldämmung einerseits durch das höhere Wandgewicht beider Schalen zusammen und anderseits durch die Trennfuge bestimmt. Die Fuge muss dabei so sorgfältig ausgeführt werden, sodass keine starre Verbindung beider Mauerschalen möglich ist.

Schallbrücken, durch in die Fuge gefallene Steinbrocken, Mörtelreste oder hervorstehende Nägel, verschlechtern den Dämmeffekt oder heben ihn auf.

Zweischalige Wände aus zwei schweren, gemauerten Wandschalen mit Trennfuge eignen sich vor allem als Gebäudetrennwände, z. B. bei Doppelhäusern oder Reihenhausanlagen.

Die Fuge muss die Baukörper dabei vom Keller bis zum Dach durchgehend trennen. Je nach schalltechnischen Anforderungen sollte nach Möglichkeit anstelle eines gemeinsamen Fundamentes ein geteiltes Fundament geplant werden. In Untersuchungen haben sich bei getrennten Fundamenten in Kellerräumen Verbesserungen der Schalldämmung von rd. 10 dB ergeben.

Bei nicht unterkellerten Häusern ist zu beachten, dass aufgrund der höheren Körperschallübertragung über das Fundament die durch zweischalige Wände erreichbare Luft- und Körperschalldämmung wesentlich geringer ist als bei unterkellerten Häusern.

Der Schallschutz einer zweischaligen massiven Konstruktion wird, neben den Eigenschaften der Steine und des Putzes, wesentlich von der Ausbildung der Trennfuge beeinflusst. Nach DIN 4109, Beiblatt 1, muss die flächenbezogene Masse der Einzelschale mit einem etwaigen Putz mindestens 150 kg/m², die Dicke der Trennfuge mindestens 30 mm betragen.

Der Fugenhohlraum muss dabei mit dicht gestoßenen und vollflächig verlegten mineralischen Faserdämmplatten nach DIN 18165 Teil 2, Anwendungstyp T (Trittschalldämmplatte) ausgefüllt werden.

Wird zwischen beiden Mauerwerksschalen ein Schalenabstand ≥50 mm eingehalten, und ist dieser mit dem vor angegebenen Dämmmaterial gefüllt, darf das Gewicht der Einzelschale 100 kg/m² betragen.

Bei einer flächenbezogenen Masse der Einzelschale ≥200 kg/m² und einer Trennfuge ≥30 mm darf auf das Einlegen von Dämmschichten verzichtet werden. Der Fugenhohlraum ist dann mit Lehren herzustellen, die nachträglich entfernt werden müssen.

Werden zweischalige Wände nach den vorgenannten Ausführungen errichtet, kann das bewertete Schalldämmmaß R’w,R aus der Summe beider Einzelschalen unter Berücksichtigung eines Putzes nach den bekannten Tabellen ermittelt werden. Dabei dürfen auf das ermittelte Schalldämmmaß R’w,R für diese zweischaligen Wände 12 dB aufgeschlagen werden. Das bewertete Schalldämmmaß liegt also um 12 dB höher als das einer einschaligen Wand gleichen Flächengewichts.

Im nachfolgenden Beispiel wird das bewertete Schalldämmmaß R’w,R für eine Haustrennwand aus zwei 17,5 cm dicken Schalen aus Steinen der Steinrohdichteklasse 1,6, verarbeitet mit Normalmörtel, einseitig mit jeweils 15 mm Gipsputz bekleidet, und mit einer 30 mm Trennfuge ohne Dämmschicht, ermittelt.

Wandrohdichte bei Verarbeitung mit Normalmörtel für die Steinrohdichteklasse 1,6 aus Tabelle 9 (Schalldämmung einschaliger Wände) suchen.

ρSt = 1,6 entspricht ρW = 1540 kg/m³

Ermittlung der flächenbezogenen Masse mW  der zwei 17,5 cm dicken Wandschalen

mW = 2  *  0,175 m  *  1540 kg/m³

mW = 539 kg/m²    (Einzelschicht >200 kg/m², Dämmung nicht erforderlich)

Ermittlung der flächenbezogenen Masse mP des Putzes gemäß Tabelle 10

15 mm Gipsputz = 15 kg/m²

mP = 2 • 15 kg/m²

mP = 30 kg/m²

Addition von Wand- und Putzflächenmasse

m’ = 539 kg/m² + 30 kg/m²

m’ = 569 kg/m²

Aus flächenbezogener Masse m’ den  Rechenwert  des  bewerteten  Schalldämmmaßes R’W,R nach Tabelle 11 bestimmen. Es darf geradlinig interpoliert werden.

R’W,R  = 57 dB

Da die Einzelschale  ≥200 kg/m²  ist,  und eine  ≥30 mm dicke Trennfuge eingebaut wird, ist das bewertete Schalldämmmaß um 12 dB zu erhöhen.

R’W,R = 57 dB + 12 dB

R’W,R = 69 dB

Diese Wandkonstruktion erfüllt sicher die Empfehlungen für einen erhöhten Schallschutz für Haustrennwände (67 dB) nach DIN 4109 Beiblatt 2.

In Tabelle 14 sind für die Wanddicken 17,5, 24 und 30 cm in Abhängigkeit der Rohdichteklassen von Wandbaustoffen die Rechenwerte der bewerteten Schalldämmmaße R’w,R zweischaliger, mit Normalmörtel gemauerter, biegesteifer Wände angegeben. Die Wände sind jeweils einseitig mit einem 15 mm dicken Gipsputz versehen, die Trennfuge ist 30 mm breit und bei Wandgewichten der Einzelschale ≤200 kg/m² mit Dämmschicht versehen.

Für mehrschalige Wände aus einer schweren, biegesteifen Wandschale mit einer leichten, biegeweichen Vorsatzschale gibt die DIN 4109 im Beiblatt 1 Rechenwerte des bewerteten Schalldämmmaßes an. Diese Werte sind abhängig von der jeweiligen Wandkonstruktion, insbesondere in Hinsicht auf die Verbindung beider Schalen untereinander. Ähnlich verhält es sich bei Decken, die in Abhängigkeit eines schwimmenden Estrichs oder einer Unterdecke bzw. dem Bodenbelag betrachtet werden.

Es wird auf die umfangreichen Ausführungsbeispiele und Schalldämm- bzw. Trittschallschutz-Verbesserungsmaße der Norm verwiesen.

Tabelle 14: Rechenwerte des bewerteten Schalldämmmaßes R’w,R von zweischaligen Wänden aus Wandbaustoffen unterschiedlicher Steinrohdichte

Steinrohdichteklasse
bei Schalendicke in cm

Bewertete Schalldämmmaße

2 x 17,5

2 x 24,0

2 x 30,0

0,5

-

-

63

0,6

-

62

65

0,7

-

64

66

0,8

62

65

68

0,9

63

66

69

1

64

67

70

1,2

66

69

72

1,4

67

71

74

1,6

69

72

75

1,8

70

74

76

2

71

75

> 76

2,2

72

76

> 76

2,4

73

> 76

> 76

- Gewicht der Einzelschale ≥150 kg/m² nicht erreicht

Gebäudefugen ohne oder mit Fundamenttrennung
Gebäudefugen ohne oder mit Fundamenttrennung
Trennfuge im Bereich des Daches
Trennfuge im Bereich des Daches

Zweischalige Außenwände

Schalltechnisch werden bei zweischaligen Außenwänden nur zweischaliges Verblendmauerwerk ohne Luftschicht oder zweischaliges Verblendmauerwerk mit Luftschicht berücksichtigt.

Mauerwerk als zweischaliges Verblendmauerwerk ohne Luftschicht wird wie einschaliges Mauerwerk behandelt. Für Mauerwerksschalen und Putzschichten werden die flächenbezogenen Massen errechnet, addiert und anschließend aus der Tabelle 11 (Kapitel Schalldämmung einschaliger Wände) das bewertete Schalldämmmaß R’w,R ermittelt.

Bei Mauerwerk als zweischaliges Verblendmauerwerk mit Luftschicht wird zur Ermittlung des bewerteten Schalldämmmaßes R’w,R ebenfalls die Summe der flächenbezogenen Massen der Mauerwerks- und Putzschalen errechnet und anschließend aus der Tabelle 11 (Kapitel Schalldämmung einschaliger Wände) das bewertete Schalldämmmaß R’w,R ermittelt. Das ermittelte bewertete Schalldämmmaß R’w,R  kann dann um 5 dB erhöht werden, weil die Luftschicht oder eine vorhandene Dämmschicht im Hohlraum, ähnlich wie bei zweischaligen Trennwänden, einen zusätzlichen Schallschutz erbringen.

Beträgt bei zweischaligem Verblendmauerwerk mit Luftschicht das Flächengewicht der von innen an die Tragschale der Außenwand (Außenwand - Innenschale) angrenzenden Innenwand mehr als 50% der Tragschale, so darf das wie vor ermittelte bewertete Schalldämmmaß R’w,R um weitere 3 dB (also insges. 8 dB) erhöht werden.

Bei Wänden mit Kerndämmung, die eine steife Dämmschicht beinhalten, muss von dem für beide Wand- und Putzschalen ermittelten bewerteten Schalldämmmaß R’w,R ein Abschlag von 2 dB vorgenommen werden.

Wärmedämm-Verbundsysteme können je nach verwendetem Dämmstoff, seiner Befestigungsart und der abschließenden Putzdicke die Schalldämmung von Außenwänden deutlich verschlechtern. Die stärkste Verschlechterung ergibt sich bei vollflächig verklebten Systemen mit dünnem Spachtelputz. Eine geringere Verschlechterung oder sogar Verbesserung ergibt sich bei mechanisch befestigten Systemen  oder mit dicken mineralischen Putzen. In Versuchen konnten folgende Veränderungen gemessen werden:

Spachtelputz auf Mineralfaser (MF) oder EPS, verklebt

-5 dB

Spachtelputz auf Mineralfaser oder EPS, mechanisch befestigt

+2 dB

Dickputz auf EPS, verklebt

-3 dB

Dickputz auf MF, verklebt oder mechanisch befestigt

+4 dB

Schall-Längsleitung

Möglichkeiten der Schall-Längsleitung
Möglichkeiten der Schall-Längsleitung

Wände dürfen nicht nur bezüglich ihrer Schallübertragung im direkten Weg durch die trennenden Wandflächen hindurch betrachtet werden. Zwischen den einzelnen Räumen spielt auch noch die Schall-Längsübertragung über anschließende Wände und/oder Decken eine wesentliche Rolle.

Der Einfluss der Längsleitung über die flankierenden Bauteile ist je nach Art des trennenden Bauteils unterschiedlich groß. Bei einschaligen Trennwänden beträgt der Unterschied des Schalldämmmaßes „ohne“ oder „mit“ Berücksichtigung der flankierenden Bauteile etwa 1 bis 3 dB.

Der Unterschied ist verhältnismäßig klein. Je nach Konstruktion sind aber auch Fälle bekannt, wo die durch Längsleitung übertragene SchallLeistung um bis zu 20 dB größer ist als die unmittelbare Übertragung über die Trennfläche selbst. Dieses Phänomen ist häufig bei schwimmendem Estrich und gedämmten Konstruktionen zu beobachten.

Es gibt zwei typische Fälle, bei denen die Längsleitung besonders groß werden kann und dadurch die Schalldämmung wesentlich kleiner wird, als man für die verwendete Trennwand oder Trenndecke berechnet hat. Der erste Fall ergibt sich, wenn eine leichte (wärmedämmende) Außenwand ohne feste Verbindung vor einer schweren Wohnungstrennwand vorbeigeführt wird (Schalldämmmaß der Trennwand rd. 10 dB geringer). Bei Anwendung der Stumpfstoßtechnik muss daher auf eine exakte Vermörtelung der Trennwand mit der Außenwand geachtet werden. Der zweite Fall tritt auf, wenn eine Längswand oder -decke auf der Raumseite mit einer verkleideten (Putz oder Gipskarton) Dämmschicht aus Hartschaum versehen wird. Das gilt auch für Außenwände mit einer Innendämmung.

Die feste Verbindung flankierender, massiver Bauteile mit der Trennwand oder –decke,  sofern diese schwer ausgebildet sind, ist anzustreben. Überlegungen einer akustischen Trennung der Außenwand im Bereich der (oder vor der) Trennwand haben positive Ergebnisse gezeigt, sind aber bautechnisch nur schwer realisierbar.

Schallabsorption

Schallabsorption verschiedener Wandoberflächen
Schallabsorption verschiedener Wandoberflächen

Neben der Luftschalldämmung kann bei Wänden und Decken, insbesondere in gewerblichen Objekten, auch die Schallabsorption, das heißt das Schallschluckvermögen, zur Minderung der Schallreflexion, von Bedeutung sein. Die Schallwellen werden je nach Baustoffoberfläche dabei mehr oder weniger aufgenommen (absorbiert) und entsprechend diffus zurückgeworfen (reflektiert).

Die Raumakustik hängt somit von den raumumschließenden Bauteilen ab. Sind diese Bauteile rau und porig oder entsprechend geformt (Noppen, Rillen, Löcher), können sie besser Schallwellen aufnehmen als glatte Bauteile. Die Fähigkeit Schallwellen aufzunehmen wird mit dem Schallabsorptionsgrad αs angegeben. Er kennzeichnet den Schallanteil, der nicht reflektiert wird. Der Schallabsorptionsgrad ist frequenzabhängig.

Aus der nachfolgenden Abbildung (Bild 7) wird ersichtlich, dass Wandbaustoffe oder Deckenplatten, ausgeführt mit einseitiger rauer Oberfläche, einen hohen Schallabsorptionsgrad besitzen.

Besonders im Frequenzbereich zwischen etwa 500 und 3000 Hz werden ca. 50% des auftreffenden Schalls geschluckt. Der Schallabsorptionsgrad αs beträgt 0,5. Die mit einem Glattstrich oder Verputz versehenen Bauteile haben dagegen im entsprechenden Frequenzbereich Schallabsorptionsgrade zwischen 0,15 bis 0,25.

Die künftige DIN 4109

Die DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau“ soll als nationales Normenwerk mit allen Teilen geschlossen veröffentlicht werden. Geplant, wie bereits vorn berichtet sind die folgenden vier Teile:

  • Teil 1: Anforderungen
  • Teil 2: Rechnerischer Nachweis der Erfüllung der Anforderungen
  • Teil 3: Eingangsdaten für den rechnerischen Nachweis des Schallschutzes (Bauteilkatalog)
  • Teil 4: Handhabung bauakustischer Prüfungen

Auf einen Teil mit Vorschlägen für erhöhten Schallschutz wird verzichtet. Beiblätter wird es nicht geben. Da es sich um eine komplette Neuerarbeitung der Norm handelt, werden sich die Teile auf die unabdingbaren schalltechnischen Daten beschränken. Ergänzungen durch weitere schalltechnische Daten sind vorgesehen.

Bisher wurden Schallschutzmessungen im Labor unter Berücksichtigung der bauüblichen Nebenwege gemessen und als R’w angegeben. Im Rahmen der europäischen Normung werden die Werte nur noch ohne Nebenwege als Rw gemessen und angegeben.

In der künftigen Norm sollen nach entsprechenden Formeln die Massekurven für leichte oder schwere Baustoffe errechnet werden und so die Rechenwerte der bewerteten Schalldämmmaße Rw,R (ohne bauübliche Nebenwege) vom Planer unter Einbeziehung des Putzes und Flankenübertragungen bestimmt werden können.

Im Entwurf der neuen DIN 4109-3 wird die Berechnung der Wandrohdichten für Mauerwerk durch folgende Formeln ersetzt:

Normalmörtel:

ρW = 900 • RDK + 100 (2,2 ≥ RDK ≥ 0,35)

Leichtmörtel:

ρW = 900 • RDK + 50 (1,0 > RDK ≥ 0,35)

Dünnbettmörtel:

ρW = 1000 • RDK - 100 (≥ RDK > 1,0)
ρW = 1000 • RDK - 50 (Klassenbreite d. RDK 100 kg/m³ u. RDK ≤ 1,0)
ρW = 1000 • RDK - 25 (Klassenbreite d. RDK   50 kg/m³ u. RDK ≤ 1,0)

Die flächenbezogene Masse einer Putzschicht kann für beliebige Dicken und Rohdichten des Putzes nach der Formel

m’Putz = dPutz • ρPutz

ermittelt werden, dabei sind folgende Putze zu verwenden:

Tabelle 15: Rohdichten diverser Putze

Gips-, Dünnlagenputze

1000 kg/m³

Kalk-, Kalkzementputze

1600 kg/m³

Leichtputze

900 kg/m³

Wärmedämmputze

250 kg/m³

Der Rechenwert des bewerteten Schalldämmmaßes Rw,R für schwere Baustoffe wie Beton, Betonsteine nach DIN V 18153-100, Kalksandstein, Mauerziegel und Verfüllsteine wird berechnet nach der Formel

30,9 • log (m’ges/m'0) – 22,2

Der Rechenwert des bewerteten Schalldämmmaßes Rw,R für Porenbeton der Rohdichteklassen im Bereich 50 kg/m² und <150 kg/m² wird berechnet nach der Formel

32,6 • log (m’) – 22,5

und für Porenbeton der Rohdichteklassen im Bereich 150 kg/m² und ≤300 kg/m² wird berechnet nach der Formel

26,1 • log (m’) – 8,4

m’ ist dabei die flächenbezogene Masse einer verputzten Wandfläche von einem m².

Der Rechenwert des bewerteten Schalldämmmaßes Rw,R für Leichtbetonsteine der Rohdichteklassen im Bereich 140 kg/m² und <480 kg/m² wird berechnet nach der Formel

30,9 • log (m’) – 20,2

Messungen und abschließende Berechnungen zeigen, dass auch Leichtbetonsteine der Rohdichteklasse ≥1,0 mit Flächengewichten im Bereich von

140 kg/m² entsprechend einer 11,5er Wand, RDK 1,2 und 500 kg/m² entsprechend einer 24,0er Wand, RDK 2,0, ab 240 kg/m² eine deutliche Verbesserung gegenüber anderen schweren Baustoffen gewährleisten.

Tabelle 16 zeigt die bewerteten Schalldämmmaße Rw,R für die Massekurven Leichtbeton, Porenbeton und die übrigen schweren Baustoffe, abgestuft nach flächenbezogenen Massen in 10 kg-Schritten. Die Verbesserung der Leichtbetonbaustoffe um 2 dB, bisher begrenzt durch die Rohdichteklasse 0,8 und ein Flächengewicht der verputzten Wand von 250 kg/m² zeigt sich nunmehr deutlich über den gesamten Rohdichtebereich. Der Bonus, der bis jetzt zum ermittelten Rechenwert addiert werden konnte, ist im neuen Rechenwert schon eingerechnet.

Tabellel 16: Gegenüberstellung der Rechenwerte des bewerteten Schalldämmmaßes Rw,R von einschaligen Wänden

m''

Rw [dB]

Rw [dB]

Rw [dB]

[kg/m²]

Bims, alle

Porenbeton

B, Bst, Zi, K


30,9 log(m')-20,2

26,1 log(m')-8,4

30,9 log(m')-22,2

140

46,1

47,5

44,1

150

47

48,4

45

160

47,9

49,1

45,9

170

48,7

49,8

46,7

180

49,5

50,5

47,5

190

50,2

51,1

48,2

200

50,9

51,7

48,9

210

51,6

52,2

49,6

220

52,2

52,7

50,2

230

52,8

53,2

50,8

240

53,3

53,7

51,3

250

53,9

54,2

51,9

260

54,4

54,6

52,4

270

54,9

55,1

52,9

280

55,4

55,5

53,4

290

55,9

55,9

53,9

300

56,3

56,3

54,3

310

56,8

-

54,8

320

57,2

-

55,2

330

57,6

-

55,6

340

58

-

56

350

58,4

-

56,4

360

58,8

-

56,8

370

59,2

-

57,2

380

59,5

-

57,5

390

59,9

-

57,9

400

60,2

-

58,2

410

60,5

-

58,5

420

60,9

-

58,9

430

61,2

-

59,2

440

61,5

-

59,5

450

61,8

-

59,8

460

62,1

-

60,1

470

62,4

-

60,4

480

62,7

-

60,7

Fazit

Im Zuge der europäischen Normung gibt es gravierende Eingriffe in das bestehende deutsche Normungskonzept und dem damit verbundenen baulichen Schallschutz.

Auf diese Veränderung im Bereich der bauakustischen Normung hat sich die Leichtbetonindustrie durch eine Vielzahl von Versuchen gut vorbereitet. Vorhandene Messergebnisse sowie neue Wandmessungen wurden ausgewertet und mit umfangreichen Messungen in ausgeführten Bauten mit Mauerwerk aus Leichtbeton verglichen. Dabei wurden neben dem resultierenden Schalldämmmaß auch die Stoßstellendämmmaße, die Flankendämmmaße und die Körperschallnachhallzeiten ermittelt. Die messtechnisch untersuchten Objekte wurden rechnerisch überprüft.

Auf diese Weise konnte das CEN-Rechenmodell für das Bauen mit Leichtbeton verifi-ziert werden. Durch den rechnerischen und messtechnischen Vergleich mit zahlreich untersuchten Bausituationen konnten neue Erkenntnisse für die Leichtbetonbauweise gewonnen werden. Diese flossen in die Hinweise zur Handhabung des Rechenverfahrens mit ein. Mit den abgesicherten Eingangsdaten für Mauerwerk aus Leichtbeton und den gewonnenen Erkenntnissen zur Handhabung des Rechenverfahrens kann zukünftig der Schallschutz in Gebäuden mit Mauerwerk aus Leichtbeton ausreichend genau vorher berechnet werden.

Im Rahmen eines Forschungsvorhabens an der Hochschule für Technik, Stuttgart, wurde ebenfalls die Frage untersucht, inwieweit der Zuschlag zur Herstellung von Leichtbeton einen Einfluss auf die Schalldämmung hat. Hierbei hat sich herausgestellt, dass sich die verwendeten  Zuschläge, z. B. Bims, Blähton, Blähschiefer, Lava, schalltechnisch gleich verhalten und somit allgemein von dem Leichtbeton gesprochen werden kann.

Weiterhin hat sich bestätigt, dass der in der Vergangenheit für den unteren Rohdichtenbereich < 0,8 kg/dm³ zugesprochene Bonus von 2 dB gerechtfertigt war und auch zukünftig Bestand haben wird. Gegenüber der bisherigen Massekurve in der DIN 4109 hat sich durch neue Untersuchungen herausgestellt, dass auch im hohen Rohdichtenbereich bis 2,2 kg/dm³ eine eigene Massekurve für den Leichtbeton gerechtfertigt ist.

In der Baupraxis wird auch in schalltechnischer Hinsicht immer wieder auf bestimmte konstruktive Lösungen zurückgegriffen. Dies bedeutet, dass eine große Zahl von ausgeführten Bauten bzgl. des Schallschutzes die gleichen Konstruktionen aufweisen. Wird für solche oft ausgeführten und somit für ein Großteil der Gebäude repräsentativen Konstruktionen die Berechnung des zu erwartenden Schallschutzes in Form einer Musterlösung durchgeführt bzw. angegeben, so kann für alle Gebäude, welche entsprechend dieser Musterlösung ausgeführt werden, die Berechnung des Schallschutzes im Einzelfall entfallen. Dies führt zu einer Vereinfachung des Planungsprozesses für die am Bau beteiligten Planer.

Aus diesem Grund wird die Leichtbetonindustrie Musterlösungen vorgeben, mit denen bei sachgerechter Ausführung ein bestimmtes Schallschutzniveau erreicht werden kann. Greift der Planer auf diese Lösungen zurück, so kann er sich häufig eine aufwendige Berechnung ersparen. Damit wird bei ordnungsgemäßer Ausführung vermutlich auch die bisher bestehende Fehlerquote beim Führen des Schallschutznachweises reduziert. Die Musterlösungen werden konform der DIN EN 12354 sein und im Internet veröffentlicht.

Das Merkblatt „Schallschutz nach DIN 4109“ der Deutschen Gesellschaft für Mauerwerksbau, behandelt u.a. folgende Thermen: Baulicher Schallschutz im Rahmen der DIN 4109, Rechtliche Ausführungen, Planungssicherheit, Gesetzliches Prüfungssystem, Rechtsfolgen, Bedeutung der allgemein anerkannten Regeln der Technik. Das 16-seitige Merkblatt kann unter www.dgfm.de kostenlos als .pdf heruntergeladen  werden.