Schallschutz beim Einsatz von Wärmepumpen-Kompaktgeräten im Passivhaus

• 34. Sitzung Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser

(28.12.2006) Dr. Wulf Grimm von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) eröffnete die erste von insgesamt fünf Sitzungen der Phase IV des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser. Die DBU war Gastgeber für die Veranstaltung im Zentrum für Umweltkommunikation in Osnabrück. Der Forschungsbereich Schallschutz wird von der Umweltstiftung bereits seit vielen Jahren unterstützt, Herr Dr. Wulf Grimm betonte die hohe Bedeutung gerade im Bereich haustechnischer Systeme.

Der geringe Heizwärme- und Heizlastbedarf im Passivhaus stellt eine ideale Voraussetzung für den Einsatz von Kleinstwärmepumpen zur monovalenten Wärmeversorgung dar; das Passivhaus-Kompaktgerät hat sich zum häufigsten Haustechniksystem in diesem Bereich entwickelt. Gerade die geringen Leistungsanforderungen im Passivhaus ermöglichen es, mit Kompressoren von 1 bis 1,5 kW (thermisch) pro Wohneinheit auszukommen. Diese geringen Leistungen ermöglichen es sogar, die Wärmepumpen auch innerhalb der Wohneinheit aufzustellen, weil der Schalleistungspegel in etwa linear mit der Antriebsleistung der Kompressoren sinkt.

Voraussetzung ist dabei aber, dass die Schallabgabe der Aggregate so gering ist, dass diese in den geschützten Bereich der Wohnung nicht zu Störungen der Bewohner führt. Aus Kosten- und Platzgründen wäre es wünschenswert, auf einen eigenen Haustechnikraum vollständig verzichten zu können. Bei reinen Lüftungsanlagen ist dies heute schon problemlos möglich, wie Dr. Wolfgang Feist in seiner Einführung zur 34. Sitzung des Arbeitskreises betonte. Für Geräte mit Wärmepumpen stellt dies jedoch erhöhte Anforderungen an Gerät und Einhausung sowie das angeschlossene Kanalnetz, weil die Wärmepumpe eine zusätzliche Schallquelle darstellt, welche insbesondere im tieffrequenten Bereich Schall abgibt.

In seinem Einführungsvortrag ging Dr.-Ing. Rainer Pfluger (Passivhaus Institut) auf die Grundlagen, Normen und Verordnungen zum Schallschutz bei Kompaktgeräten ein und betonte dabei insbesondere den tieffrequenten Bereich. Bislang wurde im Rahmen der Bauakustik lediglich der Frequenzbereich über 100 Hz betrachtet, mit der DIN 45680 wurde jedoch auch eine Vorgabe für die Messung und Bewertung tieffrequenter Geräuschimmissionen eingeführt.

Die Zusammenhänge von Luftschall, Körperschall, Schwingungsdämmung und Kapselung wurden von Prof. Sinambari (FH-Bingen u. IBS GmbH) anhand eines Modellversuchs demonstriert. Herr Kirberich, Geschäftsführer der HumanTec GmbH ging auf die baupraktische Umsetzung ein und stellte Materialien und Produkte zum Schallschutz vor. Einen Überblick über Möglichkeiten und Grenzen innovativer Schalldämpfer insbesondere im tieffrequenten Bereich gab Herr Knospe (Westaflex GmbH). Beispielsweise können mikroperforierte Absorber, Mebranabsorber und Resonanzschalldämpfer auf diesen Bereich abgestimmt werden.

Die schalltechnische Optimierung der Geräte und des baulichen Schallschutzes war primäres Thema der Veranstaltung, zu dem neben Planern und Architekten auch Hersteller von Kompaktgeräten intensiv diskutierten. Im Rahmen der Podiumsdiskussion zeigten die Hersteller die Möglichkeiten und Grenzen des gerätetechnischen Schallschutzes auf: Beim derzeitigen Stand der Geräteentwicklung sei es leider noch nicht möglich, die Geräte ohne zusätzliche schalltechnisch ertüchtigte Kapselung in Flur, Küche oder Badezimmer aufzustellen. Wird das Gerät aber mit einer entsprechend qualifizierten Einhausung und Wartungstüre vom Flur bzw. Wohnraum getrennt und schallentkoppelt aufgestellt, sei es möglich, einige Varianten dieser Geräte auch innerhalb der Wohneinheit ohne Technikraum einzusetzen.

Die derzeit größte Passivhaus-Wohnhausanlage Österreichs (Architekt: Prof. M. Treberspurg) in der Pantucekgasse im Südosten Wiens wurde am 15.Dezember 2006 mit 116 Wohnungen übergeben. DI Wilhelm Hofbauer stellte das Projekt vor, welches vollständig über dezentrale Lüftungskompaktgeräte in den einzelnen Wohneinheiten mit Heizung und Warmwasser versorgt wird. Die Geräte stehen in den meisten Fällen in einer Einhausung im Flurbereich. Für den Arbeitskreis wurden hier stichprobenartig Schallmessungen vorgenommen und die Ergebnisse und Erfahrungen anhand typischer Grundrisse vorgestellt. Es hat sich gezeigt, dass der Grenzwert für die A-bewerteten Schallpegel in den Wohn- und Schlafräumen von 25 dB(A) schon im vorgefundenen Zustand fast überall eingehalten werden konnte. Insbesondere für die Wohnküchen führte die Nachrüstung von gerätenahen Abluftschalldämpfern zu deutlichen Verbesserungen. Als problematischer stellten sich die Schallpegel im tieffrequenten Bereich heraus, insbesondere wenn die Geräte lediglich durch eine Leichtbauwand von den Wohnräumen getrennt waren. Auch auf die Wartungstür der Einhausung ist aus schalltechnischer Sicht besonderes Augenmerk zu legen (Flächengewicht und Luftdichtheit).

Abschließend wurden von Herrn Pfluger die wichtigsten baulichen und technischen Schallschutzmaßnahmen für die Planer erläutert und auf aktuelle Berechnungssoftware auf Grundlage der EN 12354 (Berechnung der akustischen Eigenschaften von Gebäuden aus den Bauteileigenschaften) eingegangen, welche über Berechnung einschaliger Bauteile sowie einige Herstellerdatenbanken auch im tieffrequenten Bereich unter 100 Hz eingesetzt werden kann.

Zusammenfassend kann im Sinne zukünftiger Entwicklung möglichst kostengünstiger Gesamtsysteme festgehalten werden, dass sich Verbesserungsmaßnahmen an der Schallquelle, also dem Kompaktgerät selbst, mit geringerem investivem Aufwand realisieren lassen, als alle sekundären Maßnahmen wie zusätzlicher baulicher Schallschutz an Einhausung und Peripherie. Damit könnten die Geräte auch eine interessante Alternative für die Wärmeversorgung hocheffizienter Altbaumodernisierung werden.

Der Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser Phase IV wird gefördert durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU), das Hessische Ministerium für Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung, E.ON Energie AG und proKlima - Der enercity-Fonds der Stadtwerke Hannover AG.