Eingebaute, unsichtbare Raumakustik für bauteilaktivierte Betondecken

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(23.1.2013; BAU 2013-Bericht) Die Frage, wie eine den Anfor­derungen gerecht werdende Raumakustik mit bauteilaktivierten Decken erzielt werden kann, beschäftigt Planer und Ingenieure seit Jahren. Der prozentuale Anteil von bauteilaktiven Beton­teilen steigt in Anbetracht steigender Energiekosten und der Forderung nach nachhaltigen Bauwerken überproportional. Sol­che Decken dürfen aber weder vollflächig mit absorbierenden Materialien belegt werden, noch ist es immer sinnvoll, Baffles oder Deckensegel einzusetzen, deren Einsatz zu einem Tempe­raturstau im Deckenbereich führen und die thermische Wirkung der Decke maßgeblich beeinträchtigen können.

Eine Lösung für dieses Problem bietet der akustisch wirkende Abstandhalter Sorp 10. Hierbei handelt es sich um eine Kombination aus einer Faserbeton U-Schiene und ei­nem darin eingebetteten Absorberstreifen. Der Absorberstreifen besteht aus Blähglas­granulat, das in einem patentierten Sinterverfahren als Plattenware hergestellt wird. Durch das Fehlen von Bindemittel entsteht eine sehr offenporige Struktur, die außer­gewöhnlich gute akustische Eigenschaften verspricht. Das mineralische Material ist dabei feuchtigkeitsunempfindlich, nicht brennbar und recycelbar, für die Verwendung im Sorp 10 werden aus der Plattenware entsprechende Streifen zugeschnitten.

Der Faserbeton besteht zum Großteil aus einem Zement-/Sandgemisch mit verschie­denen Produktionshilfsstoffen. Es handelt sich hierbei um vorgehaltene Siloware, die kontinuierlich entnommen und der entsprechend den Anforderungen des Produktions­prozesses Wasser zugegeben wird. Die Herstellung der Faserbeton U-Schiene erfolgt als endloser Strang im Extrusionsverfahren. Der Zuschnitt des Profils auf einzelne Ele­mentlängen erfolgt über eine fliegende Säge parallel zur Fertigung. In die noch wei­chen Faserbeton-Profile werden direkt nach dem Extrusionsverfahren die Kerne aus Absorberstreifen eingeklebt, zur Verklebung wird ein mineralischer Klebstoff verwen­det. Durch die spezielle Geometrie der Schiene und des verwendeten Klebstoffs ent­steht eine formschlüssige Verbindung, die den festen Sitz des Absorbermaterials in der Schiene gewährleistet.

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Um eine baustellengerechte Verarbeitung sicherzustellen, wird die akustisch wirkende Seite des Produkts nach dem Besäumen der Elemente mit einem Schutzvlies ausge­stattet. Das Vlies wird werkseitig angebracht und dient auf der Baustelle als Befesti­gungshilfe des Sorp 10 auf der Schalung sowie zum Schutz des Blähglasgranulats vor einlaufender Zementschlempe beim Betonieren.

Der akustisch wirkende Abstandhalter wird mit einer Standardlänge von 1200 mm her­gestellt. Es stehen die beiden Höhen 36 und 57 mm zur Verfügung. Auf Wunsch wird das Schutzvlies bereits mit Klebestreifen für die Befestigung auf der Schalung ausge­stattet. Bis zum Einbau auf der Baustelle ist auf einen entsprechenden Schutz vor Witterungseinflüssen zu achten.

Der Einsatz von Recyclaten und ausgewählten Rohstoffen kommt der ökologischen und nachhaltigen Wirkung des Produkts zugute. So kann beim Rückbau des Gebäudes der Sorp 10 mit dem umschließenden Ortbeton zerkleinert und als Füll- und Schüttmaterial im Tiefbau eingesetzt werden.

Die Funktionsweise von Sorp 10 ist die eines porösen Akustik-Absorbers, d.h. die durch eindringende Schallwellen angeregten Luftmoleküle verlieren durch Reibung in den zahlreichen Hohlräumen des Absorbermaterials einen Teil ihrer Energie. Der Ener­gieeintrag der Schallwellen wird in Wärme umgewandelt. Sorp 10 ist einzuordnen als Schallabsorber der Klasse D nach DIN EN ISO 11654, die entsprechenden Prüfberichte zur Bestimmung des Absorptionsgrades liegen vor.

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Die Ausführung der raumakustischen Maßnahmen mit Sorp 10 bereits im Rohbauteil stellt sicher, dass eine gute Raumakustik über den gesamten Gebäudezyklus gewährleistet wird. Hiervon profitieren auch nachfolgende Gewerke, die z. T. mit lauten Geräten und Maschinen arbeiten, da die raumakustische Leis­tungsfähigkeit bereits nach dem Ausschalen voll gegeben ist. Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich daraus, dass die lichte Raumhöhe nicht beeinträchtigt wird. Konsequent vom Beginn der Planung an berücksichtigt, kann so die Gebäudehöhe ins­gesamt in einem Maße reduziert werden, das deutliche Einspa­rungen in den Baukosten ermöglicht.

Die streifenförmige Anordnung mit einem Achsmaß von 250 mm ermöglicht den Einsatz von Sorp 10 in thermisch aktivierten Betonbauteilen, da ein ausreichender Querschnitt ungestörten Betons für den Wärmeübergang zwischen Raumluft und Beton verbleibt. Die Entwick­lung von Sorp 10 erfolgte in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Bau­physik IBP, Stuttgart.

Auch hohen Ansprüchen an die ästhetische Gestaltung sollte das System gerecht werden. Der architektonische Entwurf wird nicht durch abgehängte Elemente beein­flusst. Zudem lässt sich die Deckenunterseite durch das Aufbringen eines akustisch offenen Putzes fugenlos und farblich einheitlich mit einer glatten Oberfläche beschich­ten:

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Der Einbau von Sorp 10 erfolgt mit der akustisch wirksamen offenen Seite, die durch eine Vliesschicht geschützt ist, direkt auf der Schalung. Hierbei kann zwischen den beiden Befestigungsvarianten „Antackern“ und „Aufkleben“ gewählt werden. Die Ab­sorber werden auf der gesamten Schalungsfläche durchgehend mit einem Achsab­stand von 250 mm angeordnet und dienen gleichzeitig als Abstandhalter für die unte­re Bewehrungslage. Sie erfüllen die im DBV-Merkblatt Abstandhalter nach EC 2 gestell­ten Anforderungen an Belastbarkeit und Kippsicherheit.

Die Positionierung der Streifenabsorber erfolgt durch Vermessen und Markieren mit ei­ner Schlagschnur oder über das Verlegen mit einer Verlegeschablone. Der im Rahmen der Entwicklung definierte Achsabstand soll den besten Wirkungsgrad gewährleisten - sowohl hinsichtlich der raumakustischen Verbesserung als auch hinsichtlich der ther­mischen Leistungsfähigkeit.

Von den bisher mit Sorp 10 realisierten Projekten stellt das Administrationsgebäude der Roche Diagnostics AG in Rotkreuz, Schweiz das bisher größte dar. In 13 Geschos­sen wurden hier insgesamt etwa 20.000 lfm des Streifenabsorbers verbaut. Die Raum­akustik konnte dem Vernehmen nach sehr erfolgreich verbessert werden, die Funktio­nalität der thermischen Bauteilaktivierung wurde nicht beeinträchtigt.

Auch unter dem Gesichtspunkt des Brandschutzes erfüllt Sorp 10 alle Anforderungen. Die entsprechenden Prüfzeugnisse zum Nachweis der Unbedenklichkeit hinsichtlich Brandschutz sowie Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit liegen vor.

Weitere Informationen zum akustisch wirkenden Abstandhalter Sorp 10 können per E-Mail an Max Frank angefordert werden.