Forschung im Holzbau für ingenieurstechnische, psychoakustisch validierte Planungs- und Beratungswerkzeuge zum Schallschutz

Hintergrund des Projekts

Vor dem Hintergrund des Klimawandels ist bei der Transformation des Bausektors hin zu nachhaltigen und energieeffizienten Gebäuden der Baustoff Holz sowie der Holzbau eine wichtige Stellgröße. Damit die Transformation gelingt und von Bewohnern getragen wird, darf diese nicht mit einem Verlust an Qualität und Komfort einhergehen. Dies betrifft auch Geräusche aus gebäudetechnischen Anlagen, für die keinerlei Planungswerkzeuge existieren, um akustischen Komfort valide und reliabel zu prognostizieren. In Holzbau- und im Speziellen in „Low-Tech-Gebäuden“ gelten Geräusche von Abwasseranlagen auf Grund ihrer Informationshaltigkeit und Assoziation als die Störendsten. Derzeit besteht allerdings für Hersteller von Installationssystemen sowie Entkopplungselementen keine Möglichkeit, eine zielgerichtete Schallschutzplanung, die die gesamte Übertragungskette von der anregenden Abwasserinstallation bis zur Wahrnehmung durch den Bewohner beinhaltet, vorzunehmen.

Projektziel

Gesamtziel des Vorhabens ist daher eine methodenbasierte, ingenieursrelevante Beschreibung der schalltechnischen Vorgänge von der anregenden Quelle über die Ausbreitung im Gebäude bis zur Einwirkung beim Bewohner. Letztere darf jedoch nicht alleinig durch einen technischen Prädiktor beschrieben sein, sondern muss durch in der Psychoakustik bewährte Verfahren validiert werden (Evidenz). Im Rahmen dieses Gesamtziels werden ingenieurstaugliche Planungswerkzeuge zur Schallschutzprognose gebäudetechnischer Anlagen entwickelt, valide und reliable Prognoseverfahren zum akustischen Komfortempfinden erarbeitet und baukonstruktive Optimierungen spezifiziert. Die angestrebten Innovationen werden zunächst auf wissenschaftlicher Ebene erarbeitet und anschließend als Ingenieurverfahren für die Anwendung in den Unternehmen aufbereitet.

Projektablauf

Im Rahmen des Gesamtziels werden

• Körperschall-Charakterisierungen von Abwassersystemen für den Holz- und Leichtbau durchgeführt,
• ein neuartiges, direktes Messverfahren für die installierte Körperschallleistung im Holz- und Leichtbau erarbeitet und validiert,
• schalltechnische Optimierungen an Abwassersystemen und Holzbaustrukturen vorgenommen,
• rechnerische Prognosen der Schallübertragung im Holz- und Leichtbau erstellt,
• ingenieurstaugliche Planungswerkzeuge zur Schallschutzprognose gebäudetechnischer Anlagen entwickelt,
• valide und reliable Prognoseverfahren zum akustischen Komfortempfinden erarbeitet,
• Konzepte zur Ankopplung der Prognosemodelle an durchgängige Planungsansätze erstellt.

Innovation

Mit den vorgenannten Teilzielen des beantragten Forschungsvorhabens werden Fragestellungen aus der gesamten Übertragungskette von (Geräusch-)Quellen bis zur subjektiven Bewertung durch den Bewohner adressiert. Die Innovation und gleichzeitig auch die Herausforderung besteht unter anderem darin, die z.T. bereits vorhandenen wissenschaftlichen Methoden aus einzelnen Teilbereichen konsequent in einem vollständigen Gesamtpaket am Beispiel der Abwassersysteme im Holz- und Leichtbau bereit zu stellen. Das Ziel ist ein Ingenieurverfahren zur Schallschutzplanung von Geräuschen aus Abwasserinstallationen für den Holz-/Leichtbau auf Basis psychoakustisch validierter Prädiktoren, das zum Einen zu konkreten Planungs- und Handlungsanweisungen für Planer, Produkthersteller und ausführende Gewerke führt und zum Anderen Einzug in nationale und internationale Regelwerke findet. Dabei werden in allen Teilbereichen der Übertragungskette innovative und neuartige Ansätze verfolgt, die, aufgrund der Komplexität von Abwassersystemen und deren instationärem Anregeverhalten, zusammen mit erstmaliger Berücksichtigung von Befestigungs- und Entkopplungsmaßnahmen im Holzbau, weit über den Stand der Technik von „einfachen“ Quellen hinausgehen, aber für eine ingenieursrelevante, psychoakustisch evidenzbasierte, nutzerbezogene Schallschutzplanung im Holzbau unerlässlich sind.