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Schalleimmissionen und Hörempfinden

21/11/2024

Vor einigen Wochen war ich bei der Nachbarschaft einer Baustelle bei der in 10 Meter Abstand eine Kaskade von 3 L/W Wärmepumpen verbaut wurden. Die Gesamtleistung der Anlagen beträgt in diesem Fall 120 kW.

Eine Anwohnerin beklagte sich, dass sie ein starkes dumpfes Brummen hört, das von den Wärmepumpen ausgeht. Insgesamt waren zu diesem Zeitpunkt fünf Personen anwesend und keine andere Person hörte das dumpfe Brummen, auch ich nicht.

Es ist eine allgemein bekannte Tatsache das sich mit dem Alter das Hörempfinden verändert. Insbesondere hohe Töne werden von jüngeren Personen deutlich stärker wahrgenommen als von älteren Personen. Zudem gibt es nachweislich auch Leute die tiefe Töne besser hören als andere.

In diesem Fall gab es eine Besonderheit, mit der ich bis dato noch nie konfrontiert war, die Anwohnerin die sich über die tiefen Töne beklagte trug, obwohl erst um die 40-ig, zwei Hörgeräte.

Eine kurze Recherche und nachträgliche Anfrage bei einem Hörakustiker führte zu Tage, das offensichtlich Hörgeräte Umgebungsgeräusche verstärkt übertragen können, wenn diese nicht optimal eingestellt sind. Dies reicht von Hintergrundgeräuschen in Restaurants über Straßenlärm bis offensichtlich auch zur verstärkten Hörbarkeit von Geräuschen von im Außenbereich laufenden Anlagen.

Moderne Hörgeräte haben eine Möglichkeit Hintergrund-Geräusche herauszufiltern und damit die Uebertragung von Fremdgeräuschen zu filtern. Die meisten Geräuschunterdrückungsfunktionen verwenden eine Kombination aus zwei Techniken: Richtmikrofonen und digitaler Signalverarbeitung. um das gewünschte Signal von den unerwünschten Hintergrundgeräuschen zu trennen und nur das gewünschte Signal zu verstärken.

In diesem Fall konnte durch die Optimierung der Einstellung des Hörgerätes die Situation für die Anwohnerin deutlich verbessert werden.

Selbstverständlich kann das individuelle Hörempfinden nicht die Grundlage für Bewertung von Schallemissionen und Schallimmissionen sein, das Bewusstsein dieser Tatsachen hilft aber zu verhindern das wir Personen mit einem anderen Hörempfinden bei der Beurteilung von Lärmquellen als Phantasten hinstellen.

Uebrigens habe ich mich belehren lasse das KI bei der Unterdrückung von unerwünschten Geräuschen bei Hörgeräten in der Zukunft eine entscheidende Rolle spielen wird.

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Schallausbreitung, Atmosphärische Bedingungen und Bodenbeschaffenheit

10/11/2024

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Atmosphärische Bedingungen
Schallwellen werden durch den Luftabsorptionsgrad der von der Luftfeuchtigkeit und der Lufttemperatur abhängt reduziert. So werden hohe Frequenzen wesentlich stärker absorbiert als Tiefe Frequenzen. (1 + 2).

Regen (3) beeinflusst die Schallausbreitung durch die Geräuschkulisse des fallenden und auf Objekten auftretenden Regens. Schallmessung bei Regen sollten vermieden werden.

Schnee (4) hat eine Dämpfende Wirkung durch einen erhöhten Absorptionsgrad. Wir alle kennen den Effekt das bei starkem Schneefall das Umfeld ruhiger wird.

Mit-Wind und Gegenwind (5) bewirkt räumliche Unterschiede bei der Schallgeschwindigkeit: Da die Windgeschwindigkeit in der Regel mit der Höhe zunimmt, wird der Schall in Windrichtung (Mit-Wind) nach unten hin gebrochen, ist also über weite Entfernungen besser zu hören. Umgekehrt führt eine Schallausbreitung gegen den Wind durch Brechung nach oben zu einer Schattenzone und verminderter Hörbarkeit.

Bodenbeschaffenheit und Schallausbreitung
Da in vielen Fällen die Schallausbreitung in der Nähe des Bodens stattfindet, ist die Beschaffenheit des Boden um die Schallquelle entscheidend, wie stark die Schallenergie reflektiert oder absorbiert, wird. Mit dem Direktschall überlagert sich eine nennenswerte Reflexion des Bodens. Dies führt je nach zeitlicher Verschiebung von direktem und reflektiertem Schall zu einer konstruktiven bzw. destruktiver Interferenz.

Wir unterscheiden zwischen Schallharten und Schallweichendböden. Auf Schallharten Böden wird die gesamte Schallenergie reflektiert und kann sich über umliegende Wände in andere Bereich ausbreiten. Beispiele von Schallharten Böden zeigt die nachstehende Grafik dies sind:
(9 + 10), Betonfundamente und Riffel Bleche die oft auf Plattformen für HVAC-Anlagen verbaut werden.

Ein Kiesbett (8) rund um die Anlage das durch die ungleichmässige Struktur die Schallenergie bereits wesentlich weniger reflektiert

Schallweiche Böden absorbieren die auftretende Schallenergie und verhindern eine Reflexion über den Boden an umliegende Wände. Beispiele für Schallweiche Böden sind: (Nummer 6) Spezielles Isolationsmaterial, Beispiel StratocellWhisper und (Nummer 7) Gras oder lockeres Erdreich, das die auftretende Schallenergie praktisch komplett absorbiert.

Noch etwas zur Praxis
Heute werden Kälteanlagen und auch Wärmepumpen saisonal zu Kühlung und Heizung verwendet, Schallemissionen zwischen Heiz- und Kühlbetrieb können sich massiv verändern. So waren wir vor ein paar Tagen auf einer Anlage mit einer Leistung von 150 kW die im Kühlbetrieb bei meinem Besuch im Sommer Schalltechnisch weniger wahrnehmbar als nun im Heizbetrieb bei ca. 8° Celsius Aussentemperatur.

Bei all diesen Parameter die über die Atmosphärischen Bedingungen, Bodenbeschaffenheit bis Betriebsmodus der Anlagen variieren, müssen wir uns nicht mehr Wundern wenn sich die Wahrnehmung der Schallemissionen der Anlagen auf der Zeitachse verändern können.

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Schallquellen und Frequenzüberlagerung

5/11/2024

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Sind mehrere Schallquellen auf kleiner Fläche verteilt werden beim Überschreiten von Grenzwerten meist Massnahmen zu Schallreduktion auf der Anlage geplant, die den höchsten Emissionspegel hat.

Was in der Theorie logisch scheint, kann in der Praxis zu einer Verlagerung des Problems führen.

Die nachstehende Illustration zeigt 4 Schallquellen (Abluftanlage, Klimaanlage, Wärmepumpe und einen Kaltwassersatz). Die höchste Einzel Schall Emission erfolgt durch den Kaltwassersatz der zeitlich im Parallelbetrieb mit der Lüftungsanlage und der Klimaanlage läuft. Folglich sagt die Theorie, dass der Kaltwassersatz Schallgedämmt werden muss. In der Praxis kann es aber durchaus vorkommen das Einzelfrequenzen des Kaltwassersatz störende Frequenzen der Klimaanlage und/oder der Lüftungsanlage überdecken, respektive sogenannt maskieren. Eliminieren wir nun die Schallemissionen des Kaltwassersatzes, kann es sein das die störenden Frequenzen der Klimaanlage und/oder der Lüftungsanlage deutlich hörbarer werden und zu einer Verlagerung des Problems führen.

Der Effekt der Frequenzüberlagerung wird auch bei sogenannten Gegenschallanlagen (ANC = Active noise Cancelling) genutzt die sich aber bis heute bei HVAC-Anlagen nicht durchsetzen konnten.

Also aufgepasst bei der Dämmung von Einzelschallquellen, respektive Frequenzen, wenn andere Schallemittenten in unmittelbarer Nähe sind.

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