Teaserbild-Quelle: Empa Wer in einem Altbau mit Holzböden lebt, kennt das Problem: Auch mit leisen Sohlen klingt es in der Wohnung darunter oft wie unter einer Kegelbahn. Trittschall ist selbst für modernste Holzgebäude eine Herausforderung. Empa-Forscher tüfteln an einer Lösung. Quelle: Empa Intelligente Lärmdämmung: Berechnungen der Schwingung von Holzplatten mit «Schwarzen Löchern». Forscher der Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) haben mit einer physikalischen Theorie aus den 1990er-Jahren und digitaler Hilfe neue Bodenelemente aus Massivholzplatten entwickelt, die über so genannte «akustische schwarze Löcher» verfügen. Die Idee dazu hatte Stefan Schoenwald, Leiter des Bauakustiklabors der Empa. Die Theorie dieser schwarzen Löcher sei ihm seit deren ersten Publikation 1987 mehrfach an Konferenzen und in wissenschaftlichen Veröffentlichungen begegnet, heisst es in einer Mitteilung der Empa von Donnerstag. Trittschalldämmung decke altbau ohne. Die Publikation des russischen Autors M. A. Mironov aus dem «Andreyev Acoustics Institute» in Moskau besagt, dass eine parabolische Aussparung in einem Material Vibrationen wie Schall aufnehmen und ausschwingen lassen, also «schlucken» kann.
Schoenwald und Vallely beschreiten einen anderen Lösungspfad. «Wir machen die Holzdecken an bestimmten Stellen besonders weich, damit sie dort besonders stark schwingen können. An diesen Stellen dämpfen wir die Schwingung gezielt mit einer kleinen Menge Sand oder Kies», erläutert Stefan Schoenwald. Das gleiche Material, nämlich der Kies, erfüllt hier einen völlig anderen Zweck: «Bei uns ist der Kies nicht zur Beschwerung da. Er soll sich stattdessen bewegen und durch seine innere Reibung die Vibration in Wärme umwandeln» Das Ergebnis: Eine Holzdecke mit akustischen schwarzen Löchern ist wesentlich leichter als eine herkömmliche Decke und dämpft Trittschall dennoch deutlich besser. Schwarze Löcher als Lärmfallen. Die baulich vorteilhafte Steifigkeit der gesamten Deckenkonstruktion bleibt dabei erhalten. Suche nach Industriepartner Nach Abschluss der Versuchsreihen wollen die Wissenschaftler nun noch ein Verfahren entwickeln, das automatisch die beste Anordnung und Form der akustischen schwarzen Löcher auf die gewünschte Bodengrösse und –form aufzeigt.
In moderne Holzhäuser bauen die Architekten daher dicke Schichten von Kies zur Beschwerung ein. So geraten die Holzdecken weniger leicht in Vibration, falls ein Erwachsener darüber läuft oder ein Kind durch die Wohnung hüpft. Schoenwald und Vallely beschreiten einen anderen Lösungspfad. «Wir machen die Holzdecken an bestimmten Stellen besonders weich, damit sie dort besonders stark schwingen können. An diesen Stellen dämpfen wir die Schwingung gezielt mit einer kleinen Menge Sand oder Kies», erläutert Stefan Schoenwald. "Schwimmender" Boden für E-Drum | RECORDING.de. Das gleiche Material, nämlich der Kies, erfüllt hier einen völlig anderen Zweck: «Bei uns ist der Kies nicht zur Beschwerung da. Er soll sich stattdessen bewegen und durch seine innere Reibung die Vibration in Wärme umwandeln. » Das Ergebnis: Eine Holzdecke mit akustischen schwarzen Löchern ist wesentlich leichter als eine herkömmliche Decke und dämpft Trittschall dennoch deutlich besser. Die baulich vorteilhafte Steifigkeit der gesamten Deckenkonstruktion bleibt dabei erhalten.
Steifigkeit und Bedämpfung widerstreben sich – ein weiches Bauteil lässt sich gut bedämpfen, ein steifes Bauteil weniger gut. " Schoenwald nennt ein Beispiel: "Klassische Massivholzdecken sind zugleich leicht und steif – hier verbinden sich also zwei ungünstige Eigenschaften" Ein möglicher Ausweg ist es, die Masse des Bauteils zu erhöhen. In moderne Holzhäuser bauen die Architekten daher dicke Schichten von Kies zur Beschwerung ein. So geraten die Holzdecken weniger leicht in Vibration, falls ein Erwachsener darüber läuft oder ein Kind durch die Wohnung hüpft. Schoenwald und Vallely beschreiten einen anderen Lösungspfad. "Wir machen die Holzdecken an bestimmten Stellen besonders weich, damit sie dort besonders stark schwingen können. An diesen Stellen dämpfen wir die Schwingung gezielt mit einer kleinen Menge Sand oder Kies", erläutert Stefan Schoenwald. Trittschall bei Holzböden: Forscher entwickeln schwarze Löcher als Lärmfallen | Baublatt. Das gleiche Material, nämlich der Kies, erfüllt hier einen völlig anderen Zweck: "Bei uns ist der Kies nicht zur Beschwerung da. Er soll sich stattdessen bewegen und durch seine innere Reibung die Vibration in Wärme umwandeln. "
Bessere Dämmleistung bei weniger Gewicht Ergebnis der Untersuchungen: Die Messwerte stimmen sehr gut mit der Modellrechnung überein. Mit einer Abweichung von lediglich rund 5 Prozent ist Stefan Schoenwald sehr zufrieden. Diese Abweichung lässt sich durch die Fertigung der Platten und die natürliche Variation des Holzes erklären, ergänzt Vallely. Nun folgen die nächsten Versuche mit den in Seewen gefertigten Testplatten: "Aktuell sind wir an den Trittschallmessungen, die wir nach internationalen Normvorgaben durchführen. Trittschalldämmung decke altbau erfahrungen. Im nächsten Schritt müssen die Brandschutz- und Statik-Eigenschaften bestätigt werden", erklärt Schoenwald. Diese weiteren Untersuchungen sollen sicherstellen, dass die Brettsperrholzplatten nicht nur mindestens auf marktüblichen Niveau den Schall dämmen, sondern auch alle für die Verwendung im Bau notwendigen Zertifizierungen erhalten. So funktioniert es Die Wirkungsweise der Platten beschreibt Stefan Schoenwald so. "Bei der Dämmung von Trittschall muss ich drei Eigenschaften zugleich im Auge behalten: die Masse des Bauteils einerseits, seine Steifigkeit und die Bedämpfung andererseits.
Der Forscher nennt dazu als Beispiel klassische Massivholzdecken, die zugleich leicht und steif sind, wodurch sich zwei ungünstige Eigenschaften verbinden. Ein möglicher Ausweg sei hierbei, die Masse des Bauteils zu erhöhen. In moderne Holzhäuser bauen Architekten laut Schoenwald daher dicke Schichten von Kies zur Beschwerung ein. Dadurch geraten die Holzdecken weniger leicht in Vibration, falls ein Erwachsener darüber läuft oder ein Kind durch die Wohnung hüpft. Die Forscher führten an zwei Platten – einmal mit und einmal ohne akustische schwarze Löcher – eine Schwingungsanalyse durch. Dabei wird Schall über das ganze relevante Schallspektrum als Vibration in den Testkörper geleitet, während ein Laser die Vibration rasterförmig an mehreren Stellen misst. Wenn nach einer spezifischen mathematischen Funktion eine linsenförmige Vertiefung aus einem Material gefräst wird, laufen die Schallwellen in diesen Bereich hinein. Dabei verstärken sich die Amplituden immer weiter, während die Wellenlänge der Schwingungen abnimmt.
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