SCHALLSCHUTZ FÜR HVAC ANLAGEN - News

Zunahme von Schall durch Verschiebung der Eigenfrequenz von Schwingungsdämpfern von Wärmepumpen und Klimageräten durch Extrem-Temperaturen und über das Drehmoment angezogene Verschraubungen.

Mon, 09 Mar 2026 21:01:12 GMT

Tiefe Minusgrade
Bei sehr tiefen Minusgraden können Schwingungsdämpfer aus Elastomeren (Gummi-Metall) deutlich steifer werden, ihre Eigenfrequenz verschiebt sich nach oben und der Körperschall von Wärmepumpen kann hörbar zunehmen. Elastomere nähern sich bei tiefen Temperaturen der Glasübergangstemperatur an, der Werkstoff versprödet, der dynamische Elastizitätsmodul steigt und damit auch die dynamische Steifigkeit des Lagers. Nach Masse-Feder-Prinzip bedeutet höhere Steifigkeit eine höhere Lager-Resonanzfrequenz; liegt diese im Bereich von Verdichter Frequenzen, können Vibrationen statt isoliert ausgetragen werden was zur Emission von Strukturellem Schall führen kann.

Hitze
Bei Hitze hingegen werden Elastomeren Schwingungsdämpfer in der Regel weicher, verlieren damit etwas Steifigkeit und ändern ihr Dämpfungs-Verhaltens. Bei extremen hohen Temperaturen kann sich Lebensdauer und Setz Verhalten deutlich verschlechtern.

Stauchen durch zu starkes anziehen der Muttern
Stark angezogene Verschraubungen an Schwingungsdämpfern verschlechtern die Entkopplung, erhöhen damit die Übertragung von Strukturellem Schall und können Gummi wie Schrauben vorzeitig schädigen. Weiter verteilt sich die Last der Anlagen nicht mehr gleichmäßig, es entstehen lokale Spannungsspitzen im Gummi, was zu Rissen und reduzierte Lebensdauer der Schwingungsdämpfer führen kann.

Auswirkungen auf den Schall
Bei Luft-Wasser-Wärmepumpen sind Verdichter- und Ventilator-Schwingungen die primäre Anregung, die über Aufstellfläche und Rohrleitungen ins Gebäude eingekoppelt werden.

Wenn die Lager bei Kälte „hart“ werden, treten häufiges hörbares Brummen, Dröhnen und Resonanzen von Wänden/Decken auf, insbesondere im tief frequenten Bereich 20–200 Hz.

Zusätzlich können starre Rohrschellen und fehlende flexible Anschlüsse diesen Effekt verstärken, da das Gesamtsystem dann akustisch stärker gekoppelt ist.

Zusätzlich können stark angezogene Schrauben die Schwingungs-Dämpfer stark zusammenpressen und akustisch deutlich reduzieren, sodass die Entkopplung der Anlagen stark abnimmt.

Massnahmen
Für außen aufgestellte Wärmepumpen in Mitteleuropa empfiehlt es sich als Standard EPDM- oder Silikon-Schwingungsdämpfer mit dokumentiertem Einsatzbereich mindestens -30 °C bis +80°C und expliziter UV- und Ozon-Beständigkeit spezifizieren.

Zusätzlich sollte man für die Körperschallberechnung mit temperaturabhängigen Steifigkeiten arbeiten, um eine zu hoch angesetzte Isolationswirkung bei Extremtemperaturen zu vermeiden.

Muttern nicht über das vom Hersteller der Schwingungsdämpfer, angegeben Drehmoment anziehen.

Schallreduktion von Gross-Wärmepumpen und Gross-Kälteanlagen.

Sat, 07 Mar 2026 17:35:44 GMT

Uns erreichen immer mehr Anfragen für die Schallreduktion von Luftgekühlten Gross-Wärme und Gross-Kälteanlagen mit einer Anlage Einzelleistung > 200 kW die eine Reduktion der Schallemissionen von 25 dB(A) und mehr benötigen, um die gesetzlichen Schallgrenzwerte einzuhalten. Vielfach werden zu dem Mehrfachanlagen in diesem Leistungsbereich auf kleiner Fläche geplant.

Oft entsteht das Dilemma der Aufstellung bereits bei der Planung. Immobilien Investoren wollen möglichst keinen Raum für die Anlagen freimachen der sich vermieten lässt. Damit sind Planer oft gezwungen die Anlagen nahe an der Grundstückgrenze auf Dächern usw. zu planen und stoßen dann rasch auf die Ruhebedürfnisse der angrenzenden Anwohner.

Da die Schallemissionen von Luft gekühlten Anlagen ein Emissionsspektrum von 32 bis 8K Hz umfassen, stoßen diese Schallreduktionswünsche rasch auf die Grenzen der Physik, respektive auf die Schallisolations- und Schallabsorptionsgrenzen der heute verfügbaren Materialien. Weiter auf Verfügbaren Flächen, um Schallhauben mit der für die Schallreduktion nötigen Hüllfläche aufbauen zu können.

Eine Schwierigkeit sind die hohen Luftvolumen, die diese Anlagen auf voller Leistung benötigen die in der Regel meist > 150000 m3/h liegen, um die volle Anlageleistung abzurufen. Hinzukommen meist Mehrfachkompressoren, die je nach Leistungsstufe zugeschaltet werden. Einzelne Scroll Verdichter im Bereich 400–600 kW liegen typischerweise bei rund 80–86 dB(A) Lw in „Low noise“-Ausführung, Super‑Low‑Noise‑Varianten schaffen nochmals ca. 3–5 dB(A) Reduktion. Geräusch der Hydraulik und Ansauggeräusche durch Druckverluste auf der Verdampfer Seite kommen natürlich noch dazu. In der Praxis kann der Abstand zwischen 1/4‑ und 4/4‑Stufe größer sein, weil bei Volllast meist höhere Ventilatordrehzahlen gefahren werden, dies gilt vor allem bei Kälteanlagen. Im Wärmepumpen Betrieb werden die Ventilatordrehzahlen auch im Teillast-Betrieb nicht signifikant reduziert.

Das Dilemma ist nun bei der Planung von Schallhauben für Grosswärmepumpen genügend freie Flächen für die Luftzirkulation zu schaffen und die Luftgeschwindigkeit und Druckverluste durch die Schalleinhausung möglichst tief zu halten. In der Praxis heisst dies, bei einem Luftvolumen von 150000 m3/h benötigen wir 6,9 m2 freie Fläche um die Luftgeschwindigkeit auf 6 Meter/sec. und den Druckverlust auf 24 Pa. zu begrenzen und Luftströmungsgeräusche zu verhindern.

Auf begrenzten Flächen, was bei den meisten Projekten gegeben ist heisst dies die Luftführung so zu gestalten das Schallkritische Bereiche in der Nachbarschaft nicht direkt im austretenden Schall der Anlage liegt. Das heisst die freien Lufteintrittsflächen müssen nun auf einem reduzierten Perimeter untergebracht werden ohne direkte Luftwirbel zu erzeugen.
Da über die Ventilatoren auch Tieffrequenz-Schall im Bereich von 32 bis 250 Hz. Ausgetragen wird besteht weiter das Problem diesen Schall an der Quelle zu reduzieren. Gerade in diesem Bereich haben die meisten heute am Markt verfügbaren Materialien meist eine sehr geringe Wirkung.

Hoffnungsvoll habe ich mich deshalb in den letzten Monaten intensiv mit Akustischen Metamaterialen beschäftigt und die Erkenntnis gewonnen das die meisten Hersteller vor allem das Frequenzspektrum von 250 bis 500 Hz adressieren und zum grossen Teil noch in der Entwicklungsphase stecken und kaum verfügbare Produkte haben.

Im Frequenzbereich von 32 bis 250 Hz Luftschall funktionieren vor allem resonante, akustische Metamaterialien (Membran- und Helmholtz‑Typ), die gezielt auf diesen Bereich abgestimmt werden können. Hier braucht es aber noch einiges an Entwicklung, um effektive Produkte für die breite Masse zu entwickeln. Ich bin aber überzeugt das Metamaterialien den „Designraum“ innerhalb der bestehenden Physik erweitern, sie schaffen aber keine Perpetuum-mobile-Effekte, keine echte Überlichtkommunikation und keine Verletzung von Erhaltungs- oder Kausalitätsprinzipien.

Sicher können mit gezielt abgestimmten Resonatoren und/oder Metamaterial-Panels im Bereich von 32 bis 250 Hz zusätzlich einige dB reduziert werden das Ganze bleibt aber physikalisch eine Herausforderung (Wellenlängen, viel Leckage potenzial durch die freien Lüftungsöffnungen). Ventilator-Reserven, Abtauverhalten und Rückkühltemperaturen müssen zusätzlich mit der Hauben Geometrie und Kulissen- Resonator Anordnung abgestimmt werden.

In der Zwischenzeit ist die Wahl des Installationsort möglichst weit weg von Schallkritischen Lagen immer noch der Königsweg und hilft auch bei der Planung von Schallmassnahmen unter Berücksichtigung deren Leistungsfähigkeit und der deren Möglichkeit durch gezielte Luftführung kritische Bereiche vor Schallemissionen zu schützen.

Romolo Vicari 07.03.2026

Akustische Metamaterialien für die Reduktion von Schall-Emissionen von HVAC-Anlagen.

Mon, 09 Feb 2026 07:51:32 GMT

Akustische Metamaterialien sind speziell strukturierte Werkstoffe, die Schall in bestimmten Frequenzbereichen sehr gezielt blockieren oder absorbieren können und damit auch für die Schalldämmung von Wärmepumpen und Kälteanlagen interessant sein können.

Was sind Akustische Metamaterialien?
Metamaterialien sind keine neuen Stoffe, sondern konventionelle Materialien (z.B. Kunststoffe, Metalle, Glas), die durch eine Mikro‑ oder Makrostruktur neue akustische Eigenschaften bekommen. In der Akustik werden häufig viele kleine Resonatoren (Membranen, Massen-Feder-Systeme, Hohlräume) periodisch angeordnet; dadurch entstehen sogenannte Stoppbänder, das heißt Frequenzbereiche, in denen sich Schall kaum noch ausbreitet. Ein Prinzip auf dem bereits Helmholtz Resonatoren aufbauen.

Klassischer Schallschutz arbeitet meist mit Masse (schwere Wände) und porösen Absorbern; Metamaterialien nutzen dagegen gezielte Resonanzen und Interferenzeffekte, um bestimmte Frequenzen stark zu dämpfen.

Es gibt passive Varianten (nur Struktur) und aktive Varianten mit Sensoren und Aktoren, bei denen sich die Stoppbänder sogar im Betrieb verschieben lassen, um sich verändernden Geräuschspektren anzupassen.

Relevante Frequenzen bei Wärmepumpen
Luft-Wasser-Wärmepumpen erzeugen vor allem Geräusche durch Ventilator, Verdichter und Strömungsgeräusche (Luft/Kältemittel), oft im Bereich 32 bis 8KHz. Metamaterialien sind hier nach meiner Meinung vielversprechend um genau die dominanten Ton- und Bandgeräusche (z.B. Ventilator-Grundfrequenz und Kompressor Frequenzen) effizienter zu unterdrücken.

Mögliche Einsatzformen bei Schall-Einhausungen für Wärmepumpen und Kälteanlagen.
Denkbar sind Schallverbauungen, bei denen die Wandpaneele innen mit Resonator Arrays aus Kunststoff oder Metall versehen sind.

Zum Beispiel könnten auch um Anlagen liegende Mauern oder andere Hindernisse mit Meta-Materialien ausgerüstet werden, um die Reflektion von Schall zu verhindern.

Stand der Technik und Praxisbezug
Vibro Akustische Metamaterialien sind im Lärmschutz (Beispiel Fraunhofer ISE und IBP) bereits prototypisch umgesetzt und zeigen im Labor deutlich bessere Reduktionen als eine bloße Verdopplung der Wanddicke.

Für Wärmepumpen werden im Moment vor allem klassische Schallschutzhauben und Schallwände mit porösen Absorbern und Luftumlenkungen durch Louvre- oder Labyrinth Systeme kommerziell angeboten. Der Frequenzbereich von < 63 Hz wird von den meisten Produkten heute nicht adressiert, In-Situ Messungen zeigen das im Bereich von 32 Hz mit Schallverbauungen auch eine höhere Schallemission resultieren kann.

Metamaterial-basierte Lösungen für Wärmepumpen sind zurzeit noch im Entwicklungsstadium, dürften aber mittelfristig interessant werden wer dann die Dämmung in bestimmten Schall-Emissionen kritischen Frequenzen gezielt reduzieren kann wird sich eine führende Marktstellung sichern können.

Wärmepumpen Betonfundamente und Schallreflektion

Sat, 31 Jan 2026 17:05:03 GMT

Als Fundamentierung bei Wärmepumpen werden oft vollflächige Betonfundamente eingesetzt.

Insbesondere bei Grosswärmepumpen mit Mehrfach-Kompressoren kann der Schallharte Untergrund zu einer verstärkten Wahrnehmung des Tieffrequenten Kompressorschalls führen.

Interferenzen entstehen wenn Schallreflexion von dem Fundament mit dem direkten Schall interferieren und den Schallpegel deutlich erhöhen. Je nach Umgebung kann dadurch der Schallpegel rasch um 3 dB(A) bei reiner Freifeld Aufstellung und bis zu 9 dB(A) bei zusätzlich umgebenden Reflektionsflächen, wie Hauswände, einspringende Fassaden etc.. enstehen.

Dies zeigt sich deutlich bei der Schallmessung von Anlage die im Teillastbereich laufen und nach und nach zusätzliche Kompressorstufen zugeschaltet werden. Da bei der Schalltechnischen Planung von Wärmepumpen, Klima und Kältanlagen, meist der Frequenzbereich von 63 Hz bis 8K Hz betrachtet wird kommt es im Praxisbetrieb oft zu Ueberraschungen da der emittierte Schall durch Interferenzen meist im Frequenzbereich von < 63 Hz liegt.

Dieser Effekt kann sich auch bei richtiger Lagerung der Anlagen, durch auf das Gewicht der Anlagen ausgelegten Vibrationsdämpfer manifestieren. Wir sprechen in diesen Fällen von Luftschwingungen die durch das Kompressorgeräusch angeregt werden und sich auf dem Betonuntergrund unkontrolliert reflektieren. Inbesondere Glatte Betonoberflächen reflektieren bis zu 90% des auftretenden Schalls dies gilt auch für Eisflächen die sich bei Dauerfrost durch das Kondensatwasser unter und um die Anlagen bildet.

Glatte Betonfundamente reflektieren praktisch den ganzen einfallenden Schall, was zu Reflexionsgraden nahe α = 0 führt, wobei die Reflexion von Frequenz, Oberflächenrauheit und Einfallswinkel abhängt.
Es ist deshalb zu empfehlen keinen direkten Schallharten Untergrund um und und vorallem unter grossen Wärmepumpen und Kälteanlagen zu bauen.

Für die Akustische Optimierung macht die Aufstellung auf Streifenfundamenten, Montagerahmen (BigFoots) mit einem Schallweichen Untergrund Sinn. Wobei die oft empfohlenen Kiesfüllung eine wesentlich geringere Schallabsorption und damit eine höhere Reflektion (80 bis 90%) als Beispielsweise Erdreich oder Gras (beide je nach Zustand: Feuchte, Dicke bis zu 20 bis 40%) hat.

Bei Vollfundament ist die Auslegung mit Gummimatten mit Drainage für das abfliessen des Kondensatwasser bei Wärmepumpen effektiv. Diese Matten aus robustem Gummi (20 bis 40 mm) absorbieren Luftschwingungen des Kompressors und senken so den übertragenen Luft- und Körperschall. Im Vergleich zu harten Betonoberflächen (Reflektionsgrad >90%) ereichen sie Dämpfungen von 10–15 dB, abhängig von Dicke und Material.

Nachstehend der Schallreflektionsgrad von verschieden Oberflächen.

(1)  Betonfundament = > 90% Reflektion
(2)  Kompakte Eisfläche = > 90% Reflektion
(3)  Kies = 70 bis 80%
(4)  Grasfläche (Gründach) = 20 bis 40% Reflektion
(5)  Spezielle Gummimatten je nach Stärke = 0 bis 20% Reflektion

Abtauvorgang bei Wärmepumpen

Sun, 25 Jan 2026 14:24:08 GMT

Der COP (Coefficient of Performance) einer Wärmepumpe sinkt während des Abtauvorgangs deutlich, da zusätzliche Energie für das Enteisen aufgewendet wird.

Vor dem Abtauvorgang
Bilden sich die ersten Eiskristalle auf der Verdampfer-Oberfläche steigt die Leistung der Wärmepumpe für einen sehr kurzen Zeitpunkt paradoxer Weise sogar an, dies durch die vergrösserte Verdampferoberfläche bevor der Luftdurchsatz durch das Eis reduziert wird.

Während des Abtauvorgangs
Beim Abtauen (z. B. durch Kreislaufumkehr) wird der Verdampfer kurz zum Verflüssiger, was Wärme aus dem Heizkreislauf entzieht und den Kompressor mit hoher Leistung laufen lässt, damit fällt der COP auf unter 1 oder sogar negativ, da mehr Strom verbraucht als Wärme geliefert wird. Der Vorgang dauert 3–10 Minuten und kann die Jahresarbeitszahl (JAZ) bei häufigen Abtauzyklen um bis zu 15% mindern. Häufige Abtauzyklen endstehen bei Temperaturen zwischen 0 bis 6°Celsius bei gleichzeitig hoher Luftfeuchtigkeit.

Nach dem Abtauvorgang
Nach dem Umschalten und einer Kompressor-Pause von ca. 1 Minute, steigt der COP schnell wieder an, da der eisfreie Verdampfer effizienter Wärme aus der Luft aufnimmt was zu einer bessere Wärmeübertragung führt.

Praktische Auswirkungen
Häufige Abtauzyklen reduzieren den saisonalen COP (SCOP) um 10–20%, weshalb smarte Regler (z. B. mit Ventilatorabtau) den Effekt mildern. Optimierte Systeme minimieren dies durch höhere Verdampfertemperaturen.

Auswirkung des Kältemittels auf die Abtauung
Propan-Anlagen (R290-Wärmepumpen) haben in der Regel weniger Abtauzyklen als herkömmliche HFCs-Systeme durch höhere Verdampfungstemperaturen (z. B. nur 3 K unter Außentemperatur) und erzielen damit eine bessere Wärmeübertragung, was die relative Feuchtigkeit am Verdampfer senkt und Vereisung reduziert. Dadurch sinkt die Kondensatbildung um bis zu 50% bei Aussentemperaturen zwischen 0 bis 6 °C, der kritischen Temperatur-Zone für Abtauungen.

Eine höhere Verdampfungsenthalpie (z. B. bei Propan R290 mit ~400 kJ/kg vs. R410A ~200 kJ/kg) erlaubt höhere Verdampfungstemperaturen bei gleichem Druck, wodurch der Verdampfer wärmer bleibt (>0 °C) und weniger Feuchtigkeit gefriert.

Niedrigere Enthalpie (schwache Phasenübergangswärme) führt zu tieferen Temperaturen (ΔT >10 K zur Luft), was die relative Feuchtigkeit am Verdampfer steigert und die Eisbildung beschleunigt was wiederum zu häufigeren Abtauzyklen führt.

Bei hoher Enthalpie sinkt die absolute Kondensatmenge, da die Luft weniger abkühlt. Das verlängert Laufzeiten ohne Abtauung um 30–50% und minimiert COP-Einbrüche durch die Abtauung.

erhöhung der Oberfläche von STRATOCELL®WHISPER® FR-Paneelen

Thu, 08 Jan 2026 13:09:21 GMT

Die Oberfläche von STRATOCELL®WHISPER® FR-Paneele, die wir als Innenisolation von Schallhauben für HVAC Anlagen verwenden wurden in einem Versuch für eine optimierte Schallabsorption Modifiziert und mit zusätzlich ausgestanzten und aufgesetzten runden Whisper Formteilen ausgestattet. Wobei die Stanzloch als zusätzliches Luftpolster diente.

Es zeigte sich das ausgestanzten und aufgesetzten STRATOCELL®WHISPER® Formteile die Gesamtabsorption von Whisper Panelen durch Erhöhung der effektiven Schallwellenpenetration und Oberflächenrauheit nochmals verbessern.

Verwendet wurden von uns runde WHISPER Formteile mit einem Durchmesser von 5 cm und einer Tiefe von 5,5 cm die direkt aus den Paneelen ausgestanzt wurden.

Diese Modifikationen verbessern die Schallabsorption in Mittel- und Hochfrequenzbereichen, da sie mehr Einfallswinkel für Schall ermöglichen und Resonanzen fördern. Die Gesamt-NRC-Werte (Noise Reduction Coefficient) der Paneele steigen dadurch nach unseren Messung um 10-20%, abhängig von Lochdurchmesser, Tiefe und Abdeckungsgrad.

Die perforierten oder rund ausgestanzten Teile erhöhen die Absorption, indem sie Schallwellen in die poröse Polyethylenstruktur leiten, was Reflexionen minimiert.

Die aufgesetzte Elemente wirken wie Diffusoren die Schallwellen streuen, und Echos reduzieren, ohne die Selbsttragfähigkeit der Paneele die in 1,5 mm Aluminium-Paneelen montiert wurden zu mindern.

Einfluss von Temperatur und Luftfeuchtigkeit auf die Ausbreitung von Luftschall in der atmosphäre

Tue, 06 Jan 2026 17:14:28 GMT

Luftschall wird bei der Ausbreitung in der Atmosphäre Frequenz‑, Temperatur‑ und Feuchteabhängig gedämpft; relevant wird das vor allem bei mittleren und hohen Frequenzen und grossen Distanzen zwischen Schallquelle und Empfangsort. Mit steigender Temperatur und mittlerer bis hoher Luftfeuchte ändern sich sowohl Schallgeschwindigkeit als auch die Stärke der Absorption deutlich. Luftschallabsorption ist die Umwandlung von Schallenergie in Wärme durch molekulare Reibung und Relaxationsprozesse der Luftbestandteile. Der atmosphärische Absorptionskoeffizient wird meist in dB pro 100 m angegeben und steigt stark mit der Frequenz; tiefe Frequenzen werden wesentlich weniger gedämpft als hohe.

Einfluss der Temperatur
Die Schallgeschwindigkeit in der Luft nimmt mit der Temperatur zu und liegt bei 0 °C bei rund 331 m/s, bei 20 °C bei etwa 343 m/s und bei 35°C bei 352 m/s

Mit steigender Temperatur verschieben sich die Relaxationsprozesse der Luftgase, was die frequenzabhängige Absorption verändert; bei hohen Frequenzen kann die Luftdämpfung mit der Temperatur deutlich zunehmen.

Einfluss der Luftfeuchte
Die Luftfeuchtigkeit verändert Zusammensetzung und auch die Relaxationseigenschaften der Luft, dadurch ändert sich der atmosphärische Absorptionsgrad in Abhängigkeit von Frequenz und relativer Feuchte.
Für viele Frequenzen oberhalb etwa 1 kHz nimmt die Absorption zunächst, mit zunehmender relativer Feuchte bis in den Bereich um 20% zu und sinkt dann bei noch höherer Feuchte wieder ab. Sehr trockene wie auch sehr feuchte Luft dämpfen hohe Töne daher unterschiedlich stark.

Praktische Bedeutung
In normalen Innenräumen dominiert Material‑ und Oberflächenabsorption. Luftabsorption wird erst bei großen Räumen oder im Freien auf Entfernungen von Dutzenden bis Hunderten Metern relevant. Besonders bei Verkehrslärm, Fluglärm, Lärm von Industrieanlagen oder Beschallung über große Distanzen müssen bei Messungen deshalb Temperatur‑ und Feuchteprofile berücksichtigen werden, weil sie die Pegel hoher Frequenzen am Empfangsort merklich reduzieren können.

Berechnung / Normen
Für technische Berechnungen der Luftabsorption wird häufig die Norm ISO 9613‑1 verwendet, die den atmosphärischen Absorptionskoeffizienten in Abhängigkeit von Temperatur, relativer Feuchte und Frequenz angibt. Die Norm berücksichtigt Frequenzen von 50 Hz - 10 kHz), Temperaturen von -20°C - +50°C, eine relative Luftfeuchtigkeit von 10% - 100%) und den Luftdruck.

Stratocell® ist nicht = Stratocell®Whisper®

Fri, 26 Dec 2025 12:22:45 GMT

Stratocell® bezeichnet eine Schaumstoffplatte auf der Basis einer geschlossenen Zellstruktur aus Polyethylen mit verschiedenen Varianten in Abmessungen, Dichte und Oberflächenbehandlung. Stratocell gibt es in den Dicken von 20/40/50/60 und als Spezialvariante mit 100 mm. Das Material wurde von der Firma „Sealed Air“ entwickelt.

Normales unperforiertes Stratocell®, mit einer geschlossenen Wabenstruktur wird in der Verpackungsindustrie für die Stosssichere Verpackung von hochwertigen Produkten und Bauteilen verwendet. Die Antistatischen Eigenschaften des Materials wird vorallem für die Verpackung von Elektronischen Bauelementen hervorgehoben. In der Akustik spielt diese Material keine Rolle.

Stratocell®Whisper® wurde durch die patentierte Doppelperforation, die an die Struktur von Honigwaben erinnert für eine hohe Schallabsorption entwickelt. Seine akustische Leistung wird typischerweise durch seine Absorptionskoeffizienten (auf verschiedene Frequenzen gerichtet) und den getesteten Übertragungsverlust in bestimmten Konfigurationen beschrieben, mit Varianten wie Whisper FR (feuerbeständig) und Whisper UV (Resistent gegen UV-Strahlung).

Stratocell®Whisper® 50 mm Platte mit Doppelperforation weist sehr hohe Schall-Absorptionszahlen auf, oft im Bereich von αw von 0,9–1,0 je nach Frequenz, Stärke und Ausführung. Die perforierte Oberfläche, dient dazu Schallenergie in der Absorptionsmasse zu dissipieren. Die Perforationen erhöhen den Oberflächenkontakt des Schalls mit dem Absorbermaterial und stimmulieren die dahinterliegenden Luftschichten, wodurch weniger Schallenergie reflektiert wird. Der Faktor 1 sagt aus das der gesamte Auftretende Schall von dem Material absorpiert wird.

Typisch für dieses Material ist die poröse Ausführung die an einen Schwamm erinnert. Hält man dieses Material gegen das Licht schimmert das Licht hindurch. Da die verschiedenen Stratocell Versionen nicht immer einfach und klar von blossem Auge unterschieden werden können ist eine Klassifikation und Beschreibung des Materials durch den jeweiligen Lieferanten notwendig.

Sieht man sich die Strutkur von perforierten Stratocell®Whisper® in der Vergösserung an wird schnell klar, das jeglichen zusätzlichen Abdeckungen, wie Lochbleche, Folien oder sonstige Abdeckungen über dieser perforierten Wabenstruktur der Isolation unweigerlich zu einem Verlust der Absorptionsleistung des Material führen werden da die Absorptionsfläche verringert wird und durch Schallhartes Material zusätzliche Reflektionsflächen eingebaut werden.

Physik beim Ventilator-Design - Auswirkungen auf die Akustik

Tue, 18 Nov 2025 15:13:14 GMT

Ventilatoren sind komplexer als man denkt

Im Alltag nehmen wir oft nicht wahr, wie entscheidend die sogenannten Affinitätsgesetze sind, die Beziehungen zwischen Drehzahl, Luftmenge, Druck und Energieverbrauch festlegen.

Diese Gesetze besagen konkret:
1) Der Volumenstrom (also wie viel Luft bewegt wird) wächst proportional mit der Drehzahl des Ventilators.

2) Der statische Druck steigt mit dem Quadrat der Drehzahl.

3) Die benötigte Leistung nimmt sogar mit der dritten Potenz der Drehzahl zu.

Das bedeutet:

Eine Halbierung der Drehzahl bewirkt nur noch 50 % des Volumenstroms, 25 % des Drucks und etwa 12,5 % des Energieverbrauchs.

Da diese Zusammenhänge nicht linear sind, ist es wichtig, sie für eine effiziente Auslegung und Steuerung von Ventilatoren zu nutzen. Eine angepasste Drehzahl ermöglicht es, den Luftstrom flexibel einzustellen und dabei erheblich Energie zu sparen.

Einfluss der Affinitätsgesetze auf die Akustik

*Drehzahl und Schallleistung:*
Weil der Druck mit dem Quadrat und die Leistung mit der dritten Potenz der Drehzahl zunimmt, steigt bei höherer Drehzahl auch der Geräuschpegel deutlich an. Wenn die Drehzahl reduziert wird, verringert sich somit nicht nur der Energiebedarf, sondern auch die Lautstärke erheblich.

*Akustische Optimierung durch Drehzahlregelung:*
Die gezielte Steuerung der Drehzahl erlaubt es, den Luftstrom bedarfsgenau zu regeln und zugleich die Schallemissionen niedrig zu halten – besonders wichtig in Büros oder Wohnräumen, wo leise Lüftung gefragt ist.

*Strömungsbedingte Geräuschquellen:*
Neben der Drehzahl spielen das Design des Gehäuses, die Form der Lüfterblätter und die Größe der Spalte eine große Rolle für die Aero-Akustik. Computergestützte Simulationen (CFD oder FEM-Modelle) zeigen, dass Turbulenzen im Rotorbereich und bestimmte Gehäuseelemente wichtige Quellen für Geräusche sind. Mit Hilfe der Affinitätsgesetze lassen sich Betriebsparameter so wählen, dass diese Effekte möglichst gering ausfallen.

*KI-Gestützte Steuerung:*
Moderne Steuerungssysteme setzen die Affinitätsgesetze ein, um mit intelligenten Algorithmen die Drehzahl flexibel an die aktuellen Anforderungen anzupassen. So entsteht ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Luftstrom, Energieeffizienz und leisem Betrieb.

Fazit
Dank der Affinitätsgesetze lässt sich die Drehzahl optimal regeln, wodurch sowohl der Luftstrom effizient gesteuert als auch die Geräuschentwicklung minimiert werden kann. Im modernen Ventilator-Design nutzt man diese Prinzipien, um technische Maßnahmen wie Drehzahlanpassung und Gehäuseoptimierung umzusetzen und so eine energieeffiziente und leise Lüftung zu gewährleisten.

Ventilatoren Design - Affinitätsgesetz

Kaltgang- und Warmgang-Einhausungen

Mon, 10 Nov 2025 19:59:04 GMT

Kaltgang- und Warmgang-Einhausungen sind technische Lösungen, die in Rechenzentren zur Verbesserung der Energieeffizienz und Stabilität der Kühlung eingesetzt werden.

Nach dem gleichen Prinzip der Trennung der Luftkammern bei unseren Schalllösungen für Wärmeprumpen und Kälteanlagen, gilt es einen Luftkurzschluss, respektive Vermischung von Kalt- und Warmluft zu vermeiden um die Energieeffizienz zu steigern.

Kaltgangeinhausung:
Die Kaltgangeinhausung (Cold Aisle Containment) gewährleistet eine gezielte Trennung zwischen dem Bereich mit zugeführter, gekühlter Luft (< 18 °C) und den warmen Zonen. Dadurch wird das Eindringen von Warmluft in den Kaltgang unterbunden und ein Anstieg der Temperatur vermieden. IT-Racks entnehmen an der Vorderseite kühle Luft und geben diese nach der Erwärmung an der Rückseite wieder ab, was zu einer kontrollierten Luftführung beiträgt. Diese klare Abgrenzung reduziert die Energiekosten und verhindert Überhitzung sowie Störungen der Hardware.

Warmgangeinhausung:
Bei der Warmgangeinhausung erfolgt die Sammlung und gezielte Ableitung der warmen Abluft aus den Rack-Rückseiten innerhalb eines abgeschlossenen Gangsystems. Damit wird die Kühlleistung optimiert. Die abgeführte Warmluft kann effizient entsorgt oder auch für Wärmerückgewinnungsanlagen verwendet werden.

Die modular aufgebauten Einhausungen können flexibel an die Anforderungen moderner Rechenzentren angepasst werden.

Vorteile der Einhausungssysteme:

·      Reduktion der Energiekosten und des CO₂-Ausstoßes durch verbesserte Nutzung der Kühlressourcen
·      Höhere Betriebssicherheit für IT-Komponenten dank konsequenter Temperaturkontrolle
·      Verlängerte Lebensdauer der Hardware und einfachere Skalierbarkeit der IT-Infrastruktur
·      Individuelle Kombinierbarkeit der Module (Dach-, Tür-, Schott- und Blindplatten).

Für Rechenzentrums-Einhausungen sind insbesondere Materialien geeignet, die mechanische Stabilität, zuverlässigen Brandschutz und Pflegeleichtigkeit bieten.

Typische Materialien:
Modulare Aluminiumprofile bilden den stabilen Grundrahmen und gewährleisten Langlebigkeit sowie klar definierte Brandschutzwege. Wand- und Deckenpaneele werden häufig aus pulverbeschichtetem Aluminium oder widerstandsfähigen Kunststoffplatten wie Makrolon, Exolon und Plexiglas gefertigt, die Lichtdurchlässigkeit und Robustheit vereinen. Flexible Vorhanglösungen bestehen aus brandschutzzertifizierten Kunststoffen (PVC, Polycarbonat oder Spezialfolien) und eignen sich besonders für agile, kosteneffiziente und schnell umbaubare Einhausungen.

Weitere Eigenschaften:
Die eingesetzten Materialien sollten leicht zu reinigen sein, um die optimale Kühlleistung nicht durch Staub oder Ablagerungen zu beeinträchtigen. Alle Komponenten müssen den geltenden Brandschutzbestimmungen entsprechen, um Sicherheit im Brandfall sicherzustellen. Für spezielle Anforderungen, etwa zur Schalldämmung, kommen zusätzlich Akustikschaumstoffe oder Glasfaserplatten zum Einsatz.

Schichtaufbau bei der Schalldämmung

Sun, 26 Oct 2025 08:40:47 GMT

Die Kombination von Stratocell Whisper, Schwerfolie und einem zusätzlichen Luftpolster ergibt ein besonders leistungsfähiges Mehrschichtsystem für Schall- und Vibrationsdämmung. Dieses Prinzip nutzt eine erweiterte Form des Masse-Feder-Masse-Systems, das sowohl Luft- als auch Körperschall effektiv reduziert.

Aufbauprinzip: Masse-Feder-Masse
Alu Panel mit einer Dicke von 1.5 mm als Trägerschicht und Dekorative Schicht gegen Aussen.

Die Schwerfolie bildet die äußere „Masse“ und blockiert Luftschall durch hohe Oberflächenmasse. Stratocell Whisper wirkt als „Feder“, absorbiert Schallenergie und entkoppelt mechanische Schwingungen.

Das Luftpolster verstärkt diese Entkopplung, da es eine akustische Resonanzschicht darstellt, die besonders tieffrequente Wellen dämpft.

Beispielhafte Schichtstruktur:
Basis (schallabweisende Seite): Schwerfolie 3–5 mm, Massegewicht ≥ 5 kg/m².
Luftspalt (30–50 mm, ggf. doppelt): wirkt als resonanter Puffer.
Stratocell Whisper (40–60 mm): absorbiert Schall und unterdrückt Reflexionen.

Diese Kombination schafft eine erweiterte Dämpfungsbandbreite:
Der Luftspalt senkt die Resonanzfrequenz des Systems.
Die Schwerfolie verhindert Schalltransmission.

Stratocell Whisper absorbiert mittlere und hohe Frequenzen.
Zusammen können alle Schichten eine Reduktion von über 30 dB je nach Aufbau und Frequenzbereich erreichen.

Technische Hinweise:
Ein 50 mm-Luftspalt hinter Stratocell Whisper erhöht die Absorption bei tiefen Frequenzen drastisch und kann bis zur Absorptionsklasse A (NRC ≈ 1.0) führen. Wird ein zweiter Hohlraum ergänzt (z. B. eine doppelte Luftschicht), verlängert sich der Schallweg und die akustische Impedanz verbessert sich erneut.

Anwendung:
Diese Konstruktion wird besonders in Bereichen mit tiefem und breitbandigem Schallspektrum eingesetzt:
Schallschutzhauben für HVAC Anlagen, Transformatoren, BESS- Systeme, und Blockheizkratfwerke, Maschinenverkleidungen und Gehäuse in Industrieumgebungen, Akustikwände und Trennsysteme mit Anforderungen an hohe bauakustische Leistung.

Fazit:
Durch die zusätzliche Integration eines Luftpolsters zwischen Schwerfolie und Stratocell Whisper entsteht ein extrem effizienter, breitbandiger Schallschutzaufbau – ideal für Anwendungen, bei denen hohe Anforderungen an Schalldämmung kombiniert mit effektiver Schallabsorption bestehen.

Modulare Schallhauben von der Entwicklung bis zum Recycling

Sun, 19 Oct 2025 16:37:05 GMT

Unsere Schallhauben für Wärmepumpen, Klima- und Kälteanlagen sind komplett aus Aluminium gefertigt, mit einem Grundrahmen aus eine Aluminium Steckrahmenprofil mit geschraubten Verbindung. Einzelne Module können kombiniert werden um auch grössere Anlagen Einhausen zu können, diese ohne das das Einbringen auf der Baustelle zu einem Problem wird.

Im Falle von Mietanlagen besteht zudem der Vorteil das nach der Mietdauer die Schallhauben ohne grossen Aufwand zurückgebaut werden können um diese bei anderen Projekten und Anlagen wieder zu verwenden.

Zudem unterliegen unsere Schallhauben und Schallverbauungen wir alle Produkte einem Lebenszyklus, deshalb berücksichtigen wir bereits bei der Konstruktion den Faktor eines Rückbaues und des Recyclings.

Unsere Designprinzipien, die die spätere Demontage erleichtern, beinhalten vor allem:

Verwendung von lösbaren oder reversiblen Verbindungstechniken wie Schrauben, Nieten, Clips statt Klebstoffe oder Schweißen, damit Bauteile leicht getrennt werden können. Damit verhindern wir dauerhaften Verbindungen und Verbindungen, die mechanisch oder thermisch schwer zu lösen sind. Selbst die Innenliegende Isolation wird nicht geklebt sondern mechanisch gesichert, so das diese jederzeit mit einem Handgriff ausgebaut werden kann.

Zudem Reduzieren wir die Materialvielfalt auf wenige sortenreine Werkstoffe oder Monomaterialien, um sortenreines Recycling zu ermöglichen und die Trennung zu erleichtern. Bei der Fertigung der Alu-Panels wird der Verschnitt konsequent genutzt um andere Teile wie Mechanische-, Statische-Sicherungen und Abdeckung zu produzieren. Damit verhinderen wir die Vermischung von verschiedenen Legierungen die bei dem Alu-Recyling zu einem Downsizing bei der Materialqualität führen.

Bei dem Design wird auch die leichte Zugänglichkeit aller Verbindungen und Komponenten, z.B. durch standardisierte Schrauben und Zugänge und ensprechende Freiräume berücksichtigt.

Einsatz von umweltfreundlichen, recyclingfähigen Materialien und Beschichtungen, die das Recycling nicht behindern.
Diese Prinzipien verbessern die Kreislauffähigkeit durch einfache Zerlegbarkeit, schonenden Materialerhalt, reduzieren Abfall und fördern nachhaltiges Produktdesign.

Methoden der Schallmessung bei HVAC-Anlagen (

Sat, 11 Oct 2025 17:48:11 GMT

Bei der Schallmessung von HVAC-Anlagen, (Wärmepumpen, Klima-, Kältanlagen, Verlüssiger etc.), werden verschiedene Methoden eingesetzt, um Schalldruck, Schallleistung und Schallquellen präzise zu erfassen:

Schalldruck- und Leistungspegelmessung
Es werden Mikrofone verwendet, um den Schalldruckpegel an verschiedenen Punkten im Umfeld der HVAC-Anlage zu messen. Diese Messung kann sowohl mit einzelnen Mikrofonen als auch mit Mikrofonarrays erfolgen, um eine räumlich aufgelöste Analyse des Schallfeldes zu ermöglichen. Die Schallleistung der Anlage kann durch Messungen auf einer definierten Referenzfläche berechnet werden, wie in der Norm ISO 3744 beschrieben. Dies erfordert meistens eine Freifeld-ähnliche Umgebung oder einen reflexionsarmen Raum.

Schallintensitätsmessung
Mit sogenannten Intensitätssonden, die aus zwei oder mehr Mikrofonen bestehen oder einem Mikrofon kombiniert mit einem Strömungssensor (P-U Sonden), wird nicht nur der Schalldruck, sondern auch die Richtung der Schallausbreitung gemessen. Diese Methode ermöglicht eine genauere Analyse der Schallquellenlokalisation, besonders in realen Umgebungen ohne perfekte Schalltote Räume. Die Methode ist in Normen wie ISO 9614 beschrieben und eignet sich auch für In-situ-Messungen großer Anlagen.

Akustische Kameras und Mikrofonarrays
Zur Schallquellenlokalisation werden akustische Kameras eingesetzt, die mit vielen Mikrofonen (bis zu 64 oder mehr) das Schallfeld simultan erfassen und visualisieren können. Diese Systeme ermöglichen die schnelle Identifikation von Lärmquellen sowohl an der Oberfläche als auch im Inneren der HVAC-Komponenten. Die Kombination mit Thermografie hilft bei der Analyse von Strömungsgeräuschen.

Vibrationsmessungen
Mechanische Vibrationen werden parallel gemessen, da sie Schall verursachen oder verstärken können. Durch die Korrelation von Vibrations- und akustischen Daten lassen sich Resonanzstellen und Schallursachen besser identifizieren und gezielt dämpfen.

Anforderungen an die Messumgebung
Je nach Methode sind unterschiedliche Messumgebungen erforderlich: Für intensimetrische Messungen oder Schallleistungsmessungen werden Freifeldbedingungen oder reflexionsarme Hallräume bevorzugt, um störende Reflexionen zu minimieren. Schalldruckmessungen können hingegen auch unter weniger strengen Bedingungen durchgeführt werden, sind jedoch weniger aussagekräftig für die Schallquellenanalyse.

Diese Methoden gewährleisten eine umfassende, sowohl qualitative als auch quantitative Bewertung der Schallentwicklung bei HVAC-Anlagen, die für Planung, Optimierung und Schallschutz essenziell ist.

Schallmess-Methoden bei Forcotech

Aerodynamische Instabilitäten bei Wärmepumpen und Kälteanlagen

Fri, 26 Sep 2025 19:50:34 GMT

"Rotating Stall" und "Surge" bei Wärmepumpen, bzw. bei deren Verdichtern, sind aerodynamische Instabilitäten, die im Betrieb von Verdichtern auftreten können dies insbesondere bei reduzierten Durchflussmengen und erhöhtem Druck.

Rotating Stall (rotierender Stillstand) beschreibt eine Strömungsstörung, bei der lokal an einzelnen Verdichterschaufeln die Strömung abreißt und sich Ablösegebiete zum Laufrad in Umfangsrichtung bewegen. Dabei wird die Strömung vorübergehend "blockiert" und durch die verbleibenden offenen Kanäle umverteilt, was zu wechselnden Biegebeanspruchungen an den Schaufeln führt.

Dieses Phänomen führt zu Leistungsverlusten und kann Schaufelschwingungen (Vibrationen) verursachen, die die Lebensdauer der Verdichterlaufräder herabsetzen können. Zusätzlich werden die Schallemissionen der Wärmepume erhöht.

Surge (Pumpen) tritt bei noch größeren Fehlanpassungen auf, wenn der Massenstrom unter einen kritischen Wert sinkt. Dann bricht der Druckaufbau im Verdichter zusammen, und es kommt zu periodischen Druck- und Durchflussumkehrungen, wobei das komprimierte Gas zeitweise in umgekehrter Richtung strömt. Dieser Vorgang kann sich zyklisch mit für den Menschen hörbaren Geräuschen wiederholen und führt zu starken Leistungsverlusten und mechanischer Belastung.

Ursachen für beide Phänomene sind in der Regel Zustände, bei denen der Verdichter nicht mehr in seinem stabilen Betriebsbereich arbeitet. Die Strömung am Laufrad kann auseinanderbrechen, weil z.B. der Förderstrom zu gering ist, der Druckaufbau zusammenbricht oder es eine dynamische Druck- oder Massenstromschwankung gibt.

Zur Abgrenzung:
Rotating Stall ist eine lokale, weniger intensive Form mit einzelnen Strömungsabrissen, während Surge ein kompletter Strömungszusammenbruch und Druckumkehr ist.

Bei der Auslegung und Regelung von Verdichtern in Wärmepumpen wird daher in der Regel versucht, diese Betriebszustände zu vermeiden, z.B. durch Anti-Surge-Regelungen.

Eine falsche Auslegung von Wärmepumpen kann das Risiko für „Rotating Stall“ und „Surge“ erheblich erhöhen und kann damit auch zu höheren Schallemissionen der Anlagen führen als diese in den Hersteller Dokumenten ausgewiesen sind.

Zudem kann durch regelmässige Wartung ein „Rotation Stall“ verhindert werden. Sollte bei der Wärmepumpe ein Stocken oder Aussetzen des Rotors/ Kompressors auftreten, ist eine Diagnose und Reparatur nötig, da dies auf Probleme im Kältemittelkreislauf mechanische Schäden, elektrische Fehler oder andere Probleme hinweisen kann.

Neu Konzipierte Schallhaube für eine 2er Kaskade von Viessmann Vitocal Wärmepumpen.

Fri, 26 Sep 2025 08:13:20 GMT

Die Installation der Schallhaube erfolgt auf einem Stahlrahmen mit Innenliegenden Kondensatwasser-Wannen, in die zusätzlich eine Begleitheizung verlegt wurde. Damit wird ein Aufbau einer Eisschicht in den Wintermonaten vermieden.

Die Luftführung erfolgt mit einer 90 Grad Luftumlenkung, dadurch werden die Luftschwingungen gebrochen und die Schallemissionen deutlich reduziert. Der Lufteintritt erfolgt von Oben durch das Dach und der Luftaustritt an den Seiten.

Der Kunde wünschte, in diesem Fall keine sichtbaren Schlösser an den Servicepaneelen, um diesen Wunsch zu erfüllen und den Zugriff auf die Anlagen zu Service- und Wartungsarbeiten dennoch zu gewähren, wurde die Service-Paneelen mit innenliegenden Magnetschnappern versehen. Damit können die Service-Paneelen rund um die Anlage mit einem Kippmass von 6 cm ausgebaut werden.

Die Schallhaube ist komplett aus Aluminium gefertigt und wurde nachträglich in der RAL Farbe Telegrau RAL-7047 Pulverbeschichte.
Die Service-Paneelen sind auf der Innenseite mit der Schallisolation StratocellWhisper mit einer Dicke von 50 mm ausgekleidet.

Die Reduktion des Summenschallpegels der beiden Anlage durch die Schallhaube beträgt je nach Betriebsmodus 15 – 18 dB(A).

Die freien Oeffnungen zur Luftzirkulation wurde auf eine Luftgeschwindigkeit von 4 Metern/sec beim gleichzeitigen Volllastbetrieb von beiden Anlagen dimensioniert.

Das Dach wurde mit einer leichten Pendenz gebaut damit sich kein Regenwasser ansammeln oder Schnee aufbauen kann.

Optimierte Service- Wartungseinsätze bei Maschinen und Anlagen durch KI-gestütze Analyse von Geräuschanomalien.

Sat, 20 Sep 2025 07:43:06 GMT

Die automatische Erkennung von Geräuschanomalien funktioniert, indem KI-gestützte Systeme kontinuierlich Audiodaten von Maschinen oder Anlagen erfassen und analysieren. Dabei werden zunächst die "normalen" Geräuschmuster einer Maschine aufgenommen, die als Referenz dienen. Mikrofone und Sensoren zeichnen diese Schall- und Vibrationssignale auf, die dann von einem Algorithmus verarbeitet werden, der auf maschinellem Lernen basiert.

Der Algorithmus vergleicht fortlaufend die aktuellen Geräusche mit dem gelernten Normalzustand und identifiziert Abweichungen oder Auffälligkeiten, die auf Anomalien oder potenzielle Defekte hinweisen. Da diese Systeme auch hochfrequente Signale und Ultraschall erfassen können, erkennen sie selbst für Menschen unhörbare Veränderungen.

Die Verfahren kombinieren Signalverarbeitung (z.B. Wavelet-Transformation) mit Lernalgorithmen, um die feinen Unterschiede der Geräusche zu analysieren und maschinenspezifische Schlüsse zu ziehen.

Moderne Verfahren nutzen überwachte, halbüberwachte oder unüberwachte Lernmethoden, um Muster, Gruppierungen und Anomalien in einem Spektrogramm der Geräuschdaten zu erkennen. Durch diese automatisierte Analyse lassen sich Fehler frühzeitig entdecken, noch bevor sichtbare Schäden oder Ausfälle eintreten. Die Ergebnisse werden oft in Echtzeit visualisiert und dokumentiert, so dass eine permanente Überwachung und schnellere Qualitätsprüfungen möglich sind.

Zusammengefasst sind die Schlüsselschritte zur automatischen Erkennung von Geräuschanomalien:

- Aufnahme des Normalzustands einer Maschine (Referenzgeräusche).
- Kontinuierliche Erfassung und Verarbeitung von Schall- und Vibrationsdaten.
- Mustererkennung durch maschinelles Lernen (überwacht oder unüberwacht).
- Vergleich aktueller Signale mit Referenzmustern zur Anomalieidentifikation.
- Echtzeitvisualisierung und automatisiertes Warnsystem bei Abweichungen.

Wirtschaftlicher Nutzen:

- Einsparung von Reisekosten durch unnötige Wartungseinsätze.
- Verhinderung von gösseren Schäden durch Frühzeitiges Erkennen von Anlage-Anomalien.
- Optimierung von Personaleinsätzen.
- Vorzeitiges Erkennen von möglichen Störungsursachen.
- Verlängerung der Lebenszeiten von Anlagen.
- Automatisierte Berichterstellung für präventive Wartung und nachhaltige Betriebsführung.

KI-gesteuerte Geräuschanalyse dient der Effizienzsteigerung, Fehlerprävention, Qualitätskontrolle und erhöht die Betriebssicherheit von kritischen Anlagen in vielen Branchen.

Großwärmepumpen-Infoportal

Sat, 20 Sep 2025 06:25:02 GMT

Ein neues Großwärmepumpen-Infoportal wurde vom Fraunhofer IEG ins Leben gerufen, das umfassend über verfügbare Produkte, Hersteller und realisierte sowie geplante Großwärmepumpen-Projekte informiert und Transparenz in den Markt bringt.

Information Portal for Large-Scale Heat Pumps

Zwei Schallhaube konzipiert als PV-Wechselrichter Rack für insgesammt 12 Wechselrichter

Sun, 07 Sep 2025 10:58:35 GMT

Zwei Schallhauben-Racks für je 6 PV-Wechselrichter

Reduktion der hochfrequenten Lüftergeräusche und der Geräusche durch Induktivitäten im Wechselrichter, mit Schallreduktionen im Bereich von etwa 14 bis 17 dB(A).
Schutz vor direkter Sonneneinstrahlung, was die Effizienz verbessert und die Lebensdauer der Wechselrichter erhöht.
Lüftungsöffnungen sind so platziert, dass sie den Schallschutz optimieren, indem die Austrittsluft den Schall bricht und die Austrittsgeschwindigkeit gering hält.
Das Gehäuse besteht aus 1.5 mm Aluminium mit anschliessender Pulverbeschichtung.
Innenliegenden Isolation aus Stratocell® Whisper 60 mm, das feuchtebeständig und schwer entflammbar ist.

Schallhauben für PV-Wechselrichter

Schallemissionen von BESS Systemen (Battery Energy Storage Systems)

Fri, 29 Aug 2025 07:32:37 GMT

Die Schallemissionen von BESS (Battery Energy Storage Systems) stammen hauptsächlich von den Kühlsystemen, den Wechselrichtern, Transformatoren und der Leistungselektronik. Die Kühlsysteme sind die größten Lärmquellen, da sie zur Temperaturregelung der Batterien eingesetzt werden, um Überhitzung zu verhindern und die Lebensdauer zu verlängern. Dabei kommen verschiedene Kühlmethoden zum Einsatz, wie Luftkühlung, Flüssigkeitskühlung oder Phasenwechselmaterialien, die sich in ihrer Lautstärke und Effizienz unterscheiden.

Typische Geräuschpegel von BESS liegen in der Nähe von 70 bis 92 Dezibel in einem Meter Entfernung, abhängig von der Art der Komponenten und dem Kühlsystem. Die Geräusche entstehen dabei hauptsächlich durch Lüfter und mechanische Teile der Kühlung sowie die Betriebsgeräusche der Wechselrichter und Transformatoren.

Welche Pegelmaße (LAeq, LAFmax, Lden) sind für BESS‑Messungen relevant
Für die Messung und Beurteilung von BESS-Lärm sind insbesondere folgende Pegelmaße relevant:

LAeq (A-bewerteter äquivalenter Dauerschallpegel): Dieser Wert gibt den durchschnittlichen Schallpegel über einen Messzeitraum an, der die unterschiedliche Empfindlichkeit des menschlichen Ohres für verschiedene Frequenzen berücksichtigt. LAeq ist eine zentrale Größe zur Bewertung von Dauerlärm und wird häufig bei Lärmschutzmessungen eingesetzt.

LAFmax (A-bewerteter, schnell gewichteter Maximalpegel): Dieser Pegel gibt den höchsten während der Messung auftretenden Schallpegel an, wobei die Zeitbewertung „Fast“ mit einer Reaktionszeit von 125 ms verwendet wird. LAFmax ist wichtig, um Spitzenlärm oder kurzzeitige Lärmereignisse zu erfassen, die z. B. nachts in Wohngebieten relevant sein können.

Lden (day-evening-night level): Ein gewichteter Tagesmittelwert, der die Lärmbelastung über den Tag, Abend und die Nacht zusammenfasst. Dabei werden Abend- und Nachtzeiten mit Zuschlägen bewertet, um deren höhere Lärmempfindlichkeit zu berücksichtigen. Lden wird oft verwendet zur Gesamtbewertung von Umgebungslärm.

Diese Pegelmaße sind in der TA-Lärm sowie in Normen wie DIN 61672 definiert und gängig in der Praxis der Lärmmessung bei Anlagen wie BESS.

LAeq adressiert den energetischen Mittelwert, LAFmax die Maximalpegel, und Lden das Gesamtbild mit Berücksichtigung von Tageszeiten. Diese Maße sind entscheidend, um Lärmemissionen von BESS-Systemen belastbar zu bewerten und mit Grenzwerten in Wohngebieten zu vergleichen.

Schallhauben direkt an der Quelle in Kombination mit Schwerfolie und geschlossenzelligen Polyethylen-Schaum, Beispiel StratocellWhisper > 50 sind eine Möglichkeit die Schallemission stark zu reduzieren und gleichzeitig die Kühlung der Systeme sicherzustellen.

Aufbau einer Schallschutzhaube für 10 Solar-Wechselrichter.

Fri, 15 Aug 2025 16:55:32 GMT

Bei einem PV-Feld das unmittelbar an ein Wohngebiet grenzt, verursachte der Betrieb der Wechselrichter, vorallem in den Sommermonaten zu Lärmklagen durch die Anwohner.

Die dominierenden Schallfrequenzen bei Photovoltaik (PV) Wechselrichtern lassen sich in zwei Hauptbereiche einteilen:

Mittlere bis hohe Frequenzen (ca. 200 Hz bis 5000 Hz): In diesem Bereich dominieren vor allem Lüftergeräusche, die zur Kühlung des Wechselrichters eingesetzt werden.

Sehr hohe Frequenzen (ca. 4 kHz bis 200 kHz): Diese Frequenzen entstehen durch die internen Schaltvorgänge des Wechselrichters, insbesondere durch die Pulsweitenmodulation (PWM) bei der Frequenz- und Spannungswandlung. Diese hochfrequenten Töne können besonders als unangenehme, piepsende Geräusche wahrgenommen werden.

Die Gesamtschallleistung von Wechselrichtern liegt oft im Bereich von 65 bis 84 dB(A).

Zusätzlich führen die Reflexionen des Schalls von nahegelegenen Wänden zu einer Ausbreitung der Geräusche in weiter entfernte Bereiche, wodurch der Wohnkomfort beeinträchtigt werden kann.

Ein technisches Problem besteht darin, dass eine Erhöhung der Schaltfrequenz, um die Schallemissionen in den kaum hörbaren Bereich zu verlagern, den Wirkungsgrad des Wechselrichters negativ beeinflusst und deren Kühlaufwand stark erhöht.

Die Schallhaube für die Aufnahme der 10 Wechselrichter hat die Dimension: 11000 x 1800 x 2900 mm (L x B x H). Die Innenliegende Iosolation der Einhausung besteht aus einer 40 mm Thermischen Isolation und daraufliegend eine 40 mm Schallisolation (StratocellWhisper).

In der Haube sind auch sämtliche Strukturen für die Montage der Wechselrichter und die Durchführung der Kabel installiert.

Oeffnungen an der Unterseite der Schallhaube und im oberen Bereich ermöglichen die Zufuhr von Frischluft und zur Abfuhr der Warmluft die durch den Betrieb der Wechselrichter ensteht.

Obwohl die Schallhaube mit RAL-7016 keine Ideale Aussenfarbe hat um eine Aufheizen durch Sonneneinstahlung möglichst klein zu halten, bleibt die Innentemperatur in der Einhausung durch die Kombination von Thermischer und Schallisolation rund 5 Grad unter der Umgebungstemperatur. Dadurch kann durch den Einsatz der Schallhaube auch ein Temperaturabhängiges Derating verhindert werden, dass dazu dient empfindliche Halbleiterbauteile des Wechselrichters vor Überhitzung zu schützen und der Wechselrichter seinen Arbeitspunkt hin zu einer geringeren Leistung verschiebt.

Interessant ist aus Akustischer Sicht das die Lärmemissionen von Seiten der Behörde als Summenschalpegel beurteilt wird was die Anforderung an die Schallreduktion deutlich reduziert da die Schallquellen nicht addiert werden.

Aus der Praxisicht ein Unsinn da die Wechselrichter nie gleichzeitig im absolut identischen Betriebsmodus laufen, müssten eigentlich die Schallpegel addiert werden (ungleiche Schallquelle).

Schallhaube für 10 PV-Wechselrichter

Auswurfshöhe von Axialventilatoren bei Wärmepumpen und Kälteanlagen

Sun, 27 Jul 2025 08:24:44 GMT

Wir werden oft gefragt nach welcher Distanz der Luftstrom von Axial-Ventilatoren von Wärmepumpen und Kältanlagen noch deutlich spürbar ist, dies um eine Rezirkulation durch bauliche Hindernisse zu verhindern.

Die Berechnung der Auswurfhöhe erfolgt im Wesentlichen auf Basis der strömungsmechanischen Eigenschaften des Ventilators, der Bauart, der Luftstromrichtung und der vorhandenen Hindernisse. Eine exakte Berechnung ist komplex, da Faktoren wie der Luftstrom, die Druckverluste und Turbulenzen berücksichtigt werden müssen.

Wichtig ist:
Die Auswurfhöhe entspricht dem Bereich über der Austrittsebene des Ventilators, in dem der Luftstrom ohne nennenswerte Abschwächung oder Verwirbelung wirkt.

Bauliche Hindernisse vor der Ausblasöffnung erzeugen Druckverluste und Turbulenzen, die den Luftstrom beeinflussen und reduzieren können.
Die Luftströmung des Axialventilators folgt grundsätzlich axial, die genaue Auswurfrichtung und Strömungshöhe wird durch die Motorposition, Laufradschaufeln und eventuelle Anordnungen wie Leitwerke beeinflusst.
Zur praktischen Berechnung der Auswurfhöhe wird oft eine Kombination aus Herstellerangaben, Mindestabständen, empirischen Formeln und ggf. Strömungssimulationen (CFD) verwendet. Dabei spielen folgende Parameter eine Rolle:

-       Durchmesser und Bauart des Axialventilators
-       Luftstromgeschwindigkeit am Austritt
-       Druckverlust durch Hindernisse
-       Anström- und Ausblaswinkel
-       Abstand, Form und Höhe der Hindernisse vor der Ausblasöffnung

Für eine direkte Formel zur Berechnung gibt es keine einfache Standardformel, sondern es handelt sich um eine Konstruktion, die auf der Erfüllung der Mindestabstände und Strömungssichtungen basiert.

Schallhauben und blitzschutz

Mon, 21 Jul 2025 14:59:07 GMT

Schallhauben für Wärmepumpen, Klima- und Kälteanlagen lassen sich durch die freie Wahl der Aussenfarbe, meist Pulverbeschichtung, ideal in verschiedene Umgebungen integrieren.

Doch aufgepasst vielfach müssen die Schallhauben auch mit dem Blitzschutz verbunden werden.

Was vielfach nicht beachtet wird das die Pulverbeschichtung elektrisch isolierend wirkt und ein sehr hohen Oberflächenwiderstand (größer als 1 TΩ) aufweist, weshalb sie keinen elektrischen Kontakt für Blitzschutzanlagen ermöglicht. Dadurch wird die Leitfähigkeit an der beschichteten Oberfläche stark reduziert und eine direkte Ableitung von Blitzströmen über die pulverbeschichteten Flächen ist ohne zusätzliche Maßnahmen nicht gewährleistet.

Um Pulverbeschichtungen leitfähig zu machen, werden speziell sogenannte ableitfähige Pulverlacke (ESD-Beschichtungen) eingesetzt, die mit leitfähigen Additiven versetzt sind. Diese reduzieren die elektrostatische Aufladung und ermöglichen eine gewisse elektrische Leitfähigkeit, die aber für Blitzschutzanlagen meist nicht ausreichend dimensioniert oder spezifiziert ist.

Für Blitzschutzanwendungen bedeutet das konkret:

1)
Normale Pulverbeschichtungen verhindern aufgrund ihrer Isolation eine sichere elektrische Verbindung.

2)
Kontaktstellen im Blitzschutz müssen mechanisch von der Pulverbeschichtung befreit werden, um metallischen, leitfähigen Kontakt herzustellen.

3)
Ableitfähige Pulverlacke sind eine Sonderform, werden im Blitzschutz jedoch kaum eingesetzt, da sie nicht die hohen Strombelastungen eines Blitzes sicher führen können.

Luft-Kurzschluss bei Luft gekühlten WP's und Kälteanlagen

Thu, 17 Jul 2025 17:44:31 GMT

Bei luftgekühlten Wärmepumpen und Kälteanlagen bezeichnet die Luftrezirkulation den Vorgang, bei dem die bereits ausgetretene Luft wieder angesaugt wird. Dieser Vorgang ist in der Regel unerwünscht, da er zur Leistungsreduzierung der Anlage führt. Um dies zu verhindern, werden bei luftgekühlten Wärmepumpen und Kälteanlagen oft bauliche Maßnahmen, wie beispielsweise versetzt angeordnete Lufteintritts- und -austrittsöffnungen, eingesetzt. Dadurch wird verhindert, dass die kalte oder erwärmte Luft, die aus dem Gerät austritt, unmittelbar wieder angesaugt wird. Dies verbessert den Wirkungsgrad deutlich.

Insbesondere bei Installationen auf exponierten Flachdächern können Wind und andere Atmosphärische Einflüsse die Luftströmungen beeinflussen. Aber auch an anderen Standorten können diese Effekte auch durch Architektonische Gegenbenheiten eintreten.

Deshalb werden unsere Schallhauben nicht nur zur Schallreduktion genutzt, sondern auch, um den Lufteintritt und -austritt so zu gestalten, dass die Luft nicht rezirkuliert, sondern die Abluft gezielt abgeführt wird. In Kombination mit speziellen Kanälen auch zur Rückgewinnung von Kälte und Wärme.

Dabei spielt die Trennung des Abluft- und Zuluftbereich eine wichtige Rolle, um eine Rückführung der Luft zu unterbinden. Die Auslegung von Schallhauben und Luftdurchlässen erfolgt daher so, dass ein störungsfreier Luftstrom mit geringen Druckverlusten gewährleistet ist. Dabei wird darauf geachtet, dass die Luftgeschwindigkeit in den freien Lufteintrittsflächen 6 m/s nicht überschreitet, um Strömungsgeräusche und Leistungseinbußen zu minimieren.

Das nachstehende Bild mit offenen seitlichen Paneelen auf der Höhe des Ventilators zeigt den Betrieb einer Wärmepumpe mit einem Luftvolumen von 125.000 m³/h bei Volllast und veranschaulicht, wie die Trennung der Luftkammern einen direkten Luftkurzschluss verhindert und dies bei unterschiedlichen Ventilator-Drehzahlen und starker Verwirbelung der Luft.

Summen Schallpegel Theorie und Praxis

Sun, 13 Jul 2025 10:15:39 GMT

Bei der Planung von Schallmassnahmen von Wärmepumpen und Kälteanlagen Kaskaden (Kombination von mehreren Identischen Anlagen) gehen wir in der Theorie immer von Summen Schallpegel von zwei oder mehreren gleichen Schallquellen aus. In der Praxis werden aber mehrere Anlagen nie zur gleichen Zeit im gleichen Betriebsmodus laufen, dies durch Steuerung der Anlagen durch unterschiedliche geplante Funktionen der Anlagen etc.

Also sprechen wir in der Praxis vielfach, auch bei identischen Anlagen nicht mehr von Identischen Schallquellen, sondern unterschiedlichen Schallquellen. Ein Umstand der in Praxis der Berechnung der Schallausbreitung meist nicht berücksichtigt wird. Dies kann in der Planungsphase bereits zu falschen Prognosen bei der Bewertung von Schallemissionen und Schallimmissionen führen.

Der Unterschied in der Schallausbreitung bei gleichen und unterschiedlichen Schallquellen liegt vor allem in der Art der Überlagerung der Schallwellen und der daraus resultierenden Schallfeldverteilung.

Bei zwei gleichen, Identischen Schallquellen (gleiche Frequenz, Phase, Pegel und Anlage Betriebsmodus) können sich die Schallwellen kohärent überlagern. Dies führt zu Interferenzeffekten, bei denen sich die Schallwellen konstruktiv (Verstärkung) oder destruktiv (Abschwächung) überlagern. Dadurch entstehen Bereiche mit höherem oder niedrigerem Schalldruck, die sich im Raum verändern. Die Schallpegelzunahme beträgt bei zwei gleich lauten Quellen etwa 3 dB gegenüber einer einzelnen Quelle, da sich die Schallleistung zwar verdoppelt, die Lautstärke jedoch nicht linear ansteigt.

Bei zwei unterschiedlichen Schallquellen (unterschiedliche Frequenzen, Phasen, Pegel und Anlage Betriebsmodi) überlagern sich die Schallwellen dagegen meist inkohärent. Die Pegel addieren sich energetisch, d. h., die Gesamtlautstärke wird vor allem vom lautesten Signal dominiert. Bei einem großen Pegelunterschied (z. B. ≥ 10 dB) hat die leisere Quelle kaum Einfluss auf die Gesamtlautstärke. Interferenzeffekte sind hier weniger ausgeprägt oder nicht wahrnehmbar.

Meteorologische Bedingungen wie Temperaturgradienten oder Wind können die Schallausbreitung durch Brechung und Reflexion beeinflussen. Dies gilt für alle Quellen, macht die Überlagerungseffekte bei mehreren Quellen jedoch zusätzlich komplexer.

Zusammenfassung:
Gleiche Schallquellen können durch kohärente Überlagerung Interferenzeffekte erzeugen, die zu räumlich variierenden Schallpegeln führen, während unterschiedliche Schallquellen hauptsächlich eine energetische Addition ohne ausgeprägte Interferenz zeigen. Die Schallausbreitung selbst folgt den physikalischen Prinzipien der Wellenfortpflanzung im Medium, die höhere Schallquelle ist damit die Referenz in Bezug auf die Hörbarkeit

Installation von Schallhauben - Sicherheit vor Eile

Fri, 20 Jun 2025 07:43:24 GMT

Bei der Installation von Schallschutzhauben für Wärmepumpen und Kälteanlagen geht Sicherheit vor Eile.

Unsere Monteure Alex und Stefan zeigen hier, wie wichtig es ist, die Anlagen bei der Dachmontage abzudecken. Kleinste Metallsplitter (Aluminiumteile), Schrauben und Muttern, die auf den Verdampfer oder Verflüssiger fallen und nicht entfernt werden, können im Betrieb der Anlagen große Schäden verursachen.

Es ist also besser, abzudecken, als nach heruntergefallenen Teilen zu suchen oder einen Schaden im laufenden Betrieb zu riskieren.