Bauphysikalische Grundlagen

S-2.4 Schallabsorber

Die notwendige äquivalente Schallabsorptionsfläche A des Raumes für die optimale Raumakustik lässt sich nach der → Sabineschen Formel) ermitteln. Zur akustischen Bedämpfung von Räumen, aber auch zur Lärmbekämpfung stehen prinzipiell drei verschiedene Absorberarten zur Verfügung:

<u>1. Poröse Absorber</u>

Sie bestehen aus Materialien, die nach außen offenporig sind und feine Kanäle mit bis zu 90 % Porenvolumenanteil besitzen. Die Schallabsorption kommt beim porösen Absorber durch Umwandlung der Schallenergie (Schwingungsenergie) in Wärme bei der Bewegung der Luftteilchen im Inneren des Stoffes zustande. Um mit porösen Absorbern eine optimale Schallabsorption zu erreichen, müssen sie eine bestimmte Dicke aufweisen. Die Dicke des porüsen Absorbers muss so dimensioniert sein, dass die maximale Schallenergie von der Absorberschicht aufgefangen werden kann. Aus Gründen der Material- und Kosteneinsparung ist es nicht zweckmäßig, zu dicke Absorberschichten anzubringen. Um aber mit relativ dünnen Absorberauskleidungen die erwünschte Schallabsorption zu erreichen, ist es sinnvoll, das Absorbermaterial nicht direkt am massiven Bauteil zu befestigen, sondern es in einem gewissen Abstand anzubringen. Der Abstand sollte so gewählt werden, dass für die interessierende Frequenz ein Viertel der Wellenlänge innerhalb des Absorptionsmaterials zu liegen kommt, da im Abstand λ/4 die maximale Teilchenbewegung auftritt und damit im Dämm-Material die größten Reibungsverluste erreicht werden. Der Schallabsorptionsgrad von porösen Absorbern nimmt, wie Bild S-6, Kurve a zeigt, mit der Frequenz zu.

<u>2. Platten- und Lochplattenresonatoren</u>

Diese bestehen aus einem Masse-Feder-System, das bei der Resonanzfrequenz eine ausgeprägte Schallabsorption besitzt. Die Absorption tritt in der Regel bei tieferen Frequenzen auf (Bild S-6, Kurve b). Plattenresonatoren und poröse Absorber werden oft auch in Form von mit Bohrungen versehenen Lochplatten kombiniert (Bild S-6, Kurve c).

<u>3. Volumen- oder Hohlraumresonatoren nach Helmholtz</u>

Hierbei wird über eine kleine Öffnung (Resonatorhals) ein Resonatorvolumen an den Raum angekoppelt. Das Resonatorvolumen stellt die Federung dar; der im Resonatorhals hin und her schwingende Luftpfropfen bildet die Masse. Dadurch entsteht ebenfalls ein Masse-Feder-System. Der Hohlraum kann durch Füllung mit porösem Material bedämpft werden. Gemäß Kurve b in Bild S-6 tritt – ebenso wie beim Plattenresonator – auch beim Helmholtz-Resonator bei der Resonanzfrequenz eine hohe Absorption auf.

Prinzipielle Wirkungsweise verschiedener Schallabsorbertypen ver

a:	Poröse Materialien
b:	Plattenresonatoren und Hohlraumresonatoren
c:	Lochplatte und Hohlraumbedämpfung mit porösem Material (Kombination aus a und b)
d:	Plattenschwinger und eine zusätzliche Lochplattenverkleidung, bei der der Hohlraum mit porösem Material bedämpft wird (Kombination aus a, b und c) ver

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