A
Abschirmung / Schallschutzschirme / Schirmwände
sind stationäre oder bewegliche Bauteile, die zwischen Lärmquelle und Immissionsort aufgestellt sind und die direkte Schallausbreitung vom Emissions- zum Immissionsort behindern. Eine Abschirmung besteht meist aus einer massiven Platte und – wenn möglich – aus einer zur Lärmquelle gerichteten schallabsorbierenden Verkleidung.
Am oberen Rand kann unterstützend ein Teil der Abschirmung in Richtung der Lärmquelle ausgerichtet („abgeknickt“) werden. Damit wird der Schall effektiver als bei einer geraden Wand wieder zurück in Richtung Schallquelle geleitet und gelangt nicht in den Nachbarraum. Diese Ausführung ist oft im Freien bei Lärmschutzwänden zu sehen.
Aufgrund der offenen Konstruktion der Abschirmung ist die mögliche Pegelminderung meist geringer als bei einer Einhausung.
Absorbermaterial
Geeignet sind poröse, luftdurchlässige Materialien wie zum Beispiel Mineralwolle, Schaumstoff oder Ähnliches. Je niedriger die Frequenz, desto dicker muss eine Schicht dimensioniert werden. Neben den akustischen Eigenschaften (siehe zum Beispiel Schallabsorptionsgrad) sind bei Auswahl und Einbau der Materialien auch Aspekte der Hygiene und des Brandschutzes zu beachten. Vor allem in Hygienebereichen gibt es nur wenige Materialien, die den Anforderungen genügen.
Siehe auch Schallabsorptionsgrad und Schalldämmmaß
Äquivalente Absorptionsfläche A
ist eine (gedachte) Absorptionsfläche mit dem Schallabsorptionsgrad α=1. Sie hat die gleiche Absorption wie die Oberfläche eines zu betrachtenden Raumes inklusive seiner Gegenstände. Sie wird im m2 ausgedrückt und berechnet, indem die Produkte der einzelnen Teilflächen und ihrer Absorptionsgrade aufsummiert werden:
A=∑ α x S
α – Absorptionsgrad der jeweiligen Teilfläche
S – jeweilige Teilfläche in m2
Ausfürliche Infos
Äquivalenter Dauerschalldruckpegel (Mittelungspegel) LpAeq
ist der zeitlich gemittelte, mit der Frequenzbewertung A aufgenommene Schalldruckpegel LpA. Da es sich um den energetischen Mittelwert handelt, erfolgt die Messung mit integrierenden Schallpegelmessern.
Anlagenleistung
Im Sinne der Lärmminderung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn Anlagen nicht bei voller Anlagenleistung gefahren werden. Volle Anlagenleistung geht oft mit einem erhöhten Lärmpegel, aber vor allem auch mit erhöhter Störanfälligkeit einher. Bewährt hat sich eine leicht reduzierte Anlagenleistung. Der Vorteil: Es kann oft ohne größere Störungen produziert werden und damit letztlich eine größere Leistung realisiert werden.
Antidröhnfolie / Antidröhnbeschichtung
ist ein spezielles Absorbermaterial, mit dem schwingende Flächen beklebt werden können. Für den Lärmminderungseffekt ist es nicht relevant, die Folie auf die Seite zu kleben, auf die das Produkt fällt. Auch die abgewandte Seite (vor allem bei mechanischer Beanspruchung und Produktschutz) kann beklebt werden. Der Effekt liegt in der Versteifung des Materials, wodurch Vibrationen reduziert werden.
B
Baffeln
Akustikdecken können in geschlossener oder in offener Form mit sogenannten Baffeln umgesetzt werden. In Produktionsanlagen ist die Akustikdecke meist als offene Form mit sogenannten Baffeln ausgeführt. Dabei werden weitere Faktoren wie Beleuchtung oder Lüftungstechnik integriert.
Ausführliche Infos
Bandsteuerung / Optimierung der Bandsteuerung
In verketteten Anlagen wie Getränkeabfüllanlagen werden aus verschiedenen Gründen unterschiedliche Querschnitte der Transportbänder verwendet. Querschnitte werden zum Beispiel erweitert, um Puffer zu bilden. So können bei Störungen einzelner Aggregate die nachfolgenden Aggregate zumindest noch für einen gewissen Zeitraum bedient werden. Ein solcher Puffer ist zum Beispiel der Drängeltisch vor der Flaschenwaschmaschine.
Aber auch der umgekehrte Fall kommt häufig vor: Vor Aggregaten wird von mehrbahnigen auf einbahnige Transportbänder umgestellt, zum Beispiel vor dem Füller oder der Etikettiermaschine.
Bei schlecht eingestellter Bandsteuerung laufen die Gebinde bei beiden Varianten unter starkem Druck auf. Bei Flaschen und Gläsern kann das zu stark impulshaltigen Geräuschen mit Schalldruckpegeln von deutlich über 90 dB(A) führen.
Bei optimal eingestellter Bandsteuerung werden die Gebinde zwischen zwei Aggregaten mit Abstand befördert und vor einem Aggregat langsam (drucklos) zusammengeführt. Das reduziert den Schallpegel deutlich und schützt zudem die Gebinde vor Zerkratzen (Scuffing).
D
Düsen
werden zum Reinigen von Arbeitsplätzen, beim Transport von Produkten, beim Trocknen (Abblasen) von Gebinden usw. eingesetzt. Es gibt sie je nach benötigtem Druck oder Volumenstrom in verschiedensten Ausführungen. Im einfachsten Fall sind es immer noch gequetschte Rohre, die allerdings aus Lärmschutzgründen gegen Düsen ausgetauscht werden sollten.
Auch bei Düsen gibt es große Unterschiede. Lärmgeminderte Düsen ermöglichen eine Strahlteilung (Mehrkanaldüsen), wodurch eine verminderte Wirbelbildung im Bereich der Düsen erreicht wird. Bei optimaler Konstruktion der Düse können bei gleicher Blaskraft deutlich geringere Schalldruckpegel erreicht werden.
Auch größere Düsenquerschnitte können zu einer Pegelminderung führen.
Es ist weiterhin zu beachten, dass die Einstellungen vor Ort so zu wählen sind, dass das gewünschte Ergebnis mit dem niedrigsten Druck erzielt wird. Neben der Pegelminderung kann so auch Druckluft eingespart werden.
E
Einhausung / Kapsel
Im Gegensatz zu Abschirmung und Schallschutzschirmen soll die Einhausung/Kapsel möglichst komplett geschlossen sein. Öffnungen für Ein- und Auslässe von Produkt etc. sind so klein wie möglich zu halten. Anhaltspunkt: Die Summe der Öffnungsflächen sollte maximal 10 Prozent der Gesamtfläche betragen, damit die Einhausung akustisch wirksam ist.
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F
Fallhöhe
Bei vielen Transportvorgängen müssen Produkte Fallhöhen überwinden – zum Beispiel vom Transportband über einen Trichter in eine Mehrkopfwaage. Im Sinne der Lärmminderung sind Fallhöhen so gering wie möglich zu halten bzw. komplett zu vermeiden.
Das kann zum Beispiel erreicht werden, indem man Rutschen einbaut, aber auch Material oder Eigenschaften des Auffangbehälters verändert. Prallt ein Produkt auf eine Fläche (zum Beispiel bei einem Trichter oder einer Mehrkopfwaage), ist es aus Sicht der Lärmminderung unerheblich, auf welcher Seite der Aufprallfläche das Absorbermaterial angebracht wird. Bei mechanischer Beanspruchung und aus Gründen des Produktschutzes ist es günstig, das Absorbermaterial auf der abgewandten Seite anzubringen.
I
Impuls
bezeichnet ein einmaliges Schallereignis, das nur kurze Zeit andauert und meist mit einem schnellen Anstieg des Schalldruckpegels verbunden ist. Ein Beispiel ist das Aneinanderschlagen von Flaschen oder anderen Gebinden beim Auflaufen auf einem Transportband.
Ein Zuschlag für Impulshaltigkeit ist bei Lärmmessungen nur zu berücksichtigen, wenn es sich um Arbeitsplätze handelt, die nicht in den Bereich der LärmVibrationsArbSchV fallen, zum Beispiel Büroarbeitsplätze, siehe DIN 45645-2. Darin ist beschrieben, wie sich der Beurteilungspegel aus dem äquivalenten Dauerschalldruckpegel und eventuellen Zuschlägen wie Impulshaltigkeit zusammensetzt.
K
Kavitation
In Pumpen können beim Transport eines flüssigen Mediums durch sprunghafte Querschnittsvergrößerungen und Druckabfälle Druckschwankungen auftreten. Diese führen zuerst zu einer Hohlkammerbildung und später zu einem schlagartigen Zusammenfallen der Bläschen. Dadurch kommt es zu einer kurzzeitigen örtlichen Druckspitze, die zur Materialschädigung der Pumpe sowie zu einer Geräuschanregung (vorwiegend im hochfrequenten Bereich) führen kann.
Kavitation kann vermieden/verringert werden durch:
Körperschall / Vibrationen
Körperschall ist Schall, der sich in einem festen Medium oder an dessen Oberfläche ausbreitet (zum Beispiel Gebäudeschwingungen). Körperschall wird hörbar, wenn er über Flächen wieder abgestrahlt wird (zum Beispiel über Einhausungen von Maschinen).
Er lässt sich nur durch den Bau eines geeigneten, am besten separaten Fundaments sowie durch die Entkopplung von Maschinen vermeiden oder verringern (zum Beispiel elastische Lagerung von Maschinen durch Federelemente oder Ähnlichem). Unwuchten sind zu vermeiden.
L
Linien-Schallquellen / Punkt-Schallquellen
Bei Linien-Schallquellen ist die räumliche Ausdehnung des Schalls in eine Richtung wesentlich größer als in die anderen Richtungen. Typische Beispiele sind Transportwege (Straßen, Schienen, Transportbänder in der Produktion). Als idealisierte Form vieler anderer Geometrien werden Punktschallquellen verwendet. Dort geht man davon aus, dass sich die Energie von einem Punkt kommend als Kugelwelle in den Raum ausbreitet.
Die von der Schallquelle abgestrahlte Energie verteilt sich auf der Oberfläche mit 4 x π x r2 für die Kugel und mit 2 x π x r x l für die Zylindermantelfläche. Damit wird ersichtlich, dass die Pegelabnahmen pro Abstandsverdopplung bei einer Punkt- und einer Linien-Schallquelle unterschiedlich sein müssen.
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R
Resonanz
ist das Mitschwingen eines vibrationsfähigen Körpers oder Systems. Sie tritt ein, wenn die Erregerfrequenz mit der Eigenfrequenz des Körpers übereinstimmt. Deshalb dürfen z. B. Soldaten nicht im Gleichschritt über eine Brücke marschieren, weil sie so sogar zum Einsturz gebracht werden kann.
S
Sandwich-Bauweise
Es handelt sich um eine spezielle Form der Kombination verschiedener Materialien: Zwischen zwei Schichten eines Materials wird ein anderes Material als dritte Schicht eingebracht. Zum Beispiel:
Bei Einhausungen/Kapselungen können – je nach Frequenzspektrum, Hygieneanforderungen oder mechanischen Beanspruchungen – zwei oder mehr Schichten miteinander kombiniert werden. Siehe Einhausung/ Kapselung
Schallabsorptionsgrad α
ist das Verhältnis von absorbierter Schallenergie zur auftreffenden Schallenergie.
Bei einem Schallabsorptionsgrad α = 1 wird der auftreffende Schall vollständig absorbiert, bei α = 0 wird er vollständig reflektiert. Gelegentlich werden in Datenblättern Schallabsorptionsgrade > 1 angegeben. Das ist auf Messungenauigkeiten bei der Bestimmung des Schallabsorptionsgrades zurückzuführen.
Der Schallabsorptionsgrad ist frequenzabhängig. Generell ist zu sagen, dass hohe Frequenzen leichter abgebaut werden als tiefe Frequenzen. Eine Erhöhung der Materialdicke führt zu einer Verbesserung der Absorption der tiefen Frequenzen. In der Praxis sind Materialdicken von 30–100 mm üblich.
Übersicht Schallabsorptionsgrade verschiedener Materialien
Schalldämmmaß R
Das Schalldämmmaß eines Bauteils (z. B. Wand oder Fenster) ist das logarithmische Verhältnis aus der auf das Bauteil auftreffenden Schallleistung P1 und aus der vom Bauteil abgestrahlten Schallleistung P2. Das Schalldämmmaß gibt an, in welchem Maß eine Wand die Übertragung von Schwingungen mindert.
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Schalldämmung / Schalldämpfung
Bei der Schalldämmung wird der Schall durch ein Hindernis, z. B. eine Lärmschutzwand, reflektiert. Die Schallenergie bleibt erhalten, nur ihre Richtung wird umgelenkt.
Bei der Schalldämpfung wird die Schallenergie in eine andere Energieform, z. B. Wärme, umgewandelt. Dazu muss die Oberfläche möglichst porös oder speziell strukturiert sein wie z. B. in Schalldämpfern.
Schalldämpfer
Sie werden je nach Anwendungsfall in verschiedensten Grüßen und Formen angeboten. Bei Schalldämpfern wird entweder das Prinzip der Reflexion oder das der Absorption von Schallenergie angewandt oder eine Kombination aus beiden Prinzipien. Für eine optimale Lärmminderung sollte die Auswahl des Schalldämpfers vor allem auf das Frequenzspektrum abgestimmt sein.
Beim Prinzip der Reflexion werden mehrere Kammern genutzt, in denen der Schall umgelenkt wird. Durch die Umlenkung entstehen Schallwellen mit unterschiedlicher Richtung, die sich teilweise auslöschen. Beim Prinzip der Absorption muss Material (siehe Absorbermaterial, Schallabsorption) eingesetzt werden, das die Schallwellen in Wärmeenergie umwandelt.
Reflexionsdämpfer sind in begrenzten Frequenzbereichen wirksam, Absorptionsschalldämpfer auch in einem großen Frequenzbereich.
Scuffing
Siehe Bandsteuerung
V
Variable Zahnteilung
Verschiedene Hersteller bieten bereits geräuschgeminderte Sägeblätter für unterschiedliche Anwendungen an. Je nach Zahnform bzw. Spanwinkel wird das Material unterschiedlich geschnitten/zerspant.
Die Lärmbelastung hängt beim Schneidevorgang zum großen Teil von den erzeugten Vibrationen sowohl des Sägeblattes als auch des Schneidguts ab. Die Vibrationen können z. B. durch eine variable Zahnteilung bzw. bei Trennscheiben durch Lasereinschnitte, Lochungen, verstärkte Kerne bzw. Sandwich-Bauweise effektiv reduziert werden.
Vom DGUV wurde eine Liste mit Herstellern geräuschgeminderter Sägeblätter sowie ein Lärmschutz-Arbeitsblatt veröffentlicht:
W
Wartung / Instandhaltung
Gut gewartete Werkzeuge, Maschinen und Anlagen sind ülicherweise leiser als nicht oder unregelmäßig gewartete. Zum Beispiel können sich lösende Maschinenteile oder falsch eingestellte Transportbänder Schleifgeräusche erzeugen und somit einen höheren Schalldruckpegel verursachen.
Alte Sägeblütter, ausgeschlagene Lager, undichte Einhausung bzw. Türen und defekte SchalldÄmpfer sind auszutauschen. Eine unzureichende/fehlende Schmierung ist zu vermeiden.
Bei Erstellung von Wartungsplänen sind die vom Hersteller angegebenen Wartungsintervalle zu beachten. Gehen Maschinenteile innerhalb eines Wartungsintervalls kaputt, sind die defekten Teile schnellstmöglich auszutauschen bzw. zu reparieren.