Schallschutz mit innovativen Leichtbeton-Resonatoren
Der Schallschutz von KWK-Aggregaten in Blockheizkraftwerken ist von wachsender Bedeutung. Für dezentrale Anlagen kommen schallgedämmte Stahlblechcontainer oder Betonschallhauben (BSH) zur Anwendung. BSH werden aufgrund der besseren Schalldämmung bevorzugt für Wohngebiete eingesetzt. Konventionell aus Stahlbetonfertigteilen gefertigt, erzielen sie typische Massen von circa 60 t, was den logistischen und montagetechnischen Aufwand erschwert. Bislang kann die Anlagentechnik werkseitig nicht integriert werden.
In einem interdisziplinären Vorhaben (IAB Weimar gGmbH, Büscher GmbH & Co. KG, Akustikbüro Krämer&Stegmaier GmbH, Eschenröder & Osenberg GbR, AIS Kursawe Anlagenbau & Industrieservice Kemberg) wurde eine hochabsorbierende BSH zur verbesserten Schalldämmung von BHKW entwickelt, die eine Vormontage von BSH und Anlagentechnik erlaubt.
Hinter der Entwicklung steht ein Akustikkonzept zur schallabsorbierenden Innenraum-Auskleidung. Die Kombination poröser, mikro-perforierter und selektiver, resonanter Absorber auf der Grundlage eines optimierten, haufwerksporigen Leichtbetons führt zur Senkung des Innenraumpegels über einen breiten Frequenzbereich – insbesondere der dominant emittierten, tiefen Frequenzkomponenten zwischen 60 und 250 Hz. Die Wandstärken des Tragbetons wurden auf 80 mm verringert. Durch die jeweilige Auslegung der Akustikbauteile finden standortabhängige Anforderungen Berücksichtigung.
Die Entwicklung der Akustikabsorber erfolgte auf der Basis leichter, mineralischer Gesteinskörnungen. In das Versuchsprogramm wurden Blähglas- und Blähtongranulate verschiedener Korngrößen einbezogen und der Zementleimgehalt sowie Quarzsandanteil variiert. Als Antwortgrößen dienten die zugehörigen Frisch- und Festbetoneigenschaften sowie die akustischen Eigenschaften im Impedanzrohr. Mittels numerischer Optimierung konnte eine geeignete Zusammensetzung abgeleitet werden.
Im IAB-Wandprüfstand wurde das frequenzabhängige Schalldämmmaß bestimmt. Das bewertete Schalldämmmaß RW bisheriger Wandaufbauten ließ sich um 9 dB auf 53 dB verbessern, die flächenbezogene Masse um mehr als 35 % reduzieren. Die zur Vormontage geeignete BSH wiegt unter 40 t.
