Akustik und Schallschutz: Textile Paneele und dekorative Elemente

Inhaltsverzeichnis

Einleitung

1. Akustik und Schallschutz
1.1 Schall
1.2 Akustik

2. Textile Paneele
2.1 OFFECCT
2.2 acousticpearls
2.3 Sedus Stoll
2.4 Lomakka
2.5 Anne Kyrrö Quinn

3. Dekorative Elemente
3.1 Wobedo Design
3.2 Kvadrat

Fazit

Literaturverzeichnis

Internetquellen

Abbildungsverzeichnis

Einleitung

Bereits Generationen von Rockmusikern haben Lautstärke ihrer Proberäume mit Eierpappen zu dämpfen versucht, deren quadratische Form schon zum Kacheln einlädt. Der Gedanke die meist glatten Wände so auszukleiden, dass diese möglichst wenig Schall reflektieren, ist völlig korrekt. Doch Eierpappen sind dazu kaum geeignet. Audio Engenieer Marco Grementieri von der SAE Zürich hat die Eigenschaften der Eierpappen in seiner bauakustisch gut fundierten Diplomarbeit untersucht. Er kann darin nachweisen, dass mit Ausnahme einer guten Dämpfung bei 1kHz die Eierpappe auch mit einfachen AkustikbauWerkstoffen nicht konkurrieren kann.¹ Alle Akustikplatten aus dem Baumarkt sind wesentlich effizienter und klangneutraler. Dabei ist die pyramidale Struktur der Eierpappe ein guter Ansatz: Wäre die Pappe flauschig, porös und schwer genug, könnte sich tatsächlich Schall darin verlieren.² Aber die Pyramiden müssen groß sein, damit auch längere Wellenlängen (tiefe Frequenzen) gedämpft werden.

Die fachgerechte Verringerung der Reflektion eines Proberaums oder auch eines jeden anderen Raumes ist eine anspruchsvolle Aufgabe.

Deshalb haben sich bereits viele Ingenieure den Themen Raumakustik und Schallschutz gewidmet. Aber auch namhafte Designer entwickeln Konzepte und Produkte um einen Raum auditiv besser wahrnehmen zu können.

Neben den bereits erwähnten Akustikbaustoffen, die meist schon während der Planung eines Gebäudes berücksichtigt und eingesetzt werden, kann man die akustischen Bedingungen in Räumen auch nach einer Realisierung optimieren.

Können die in dieser Hausarbeit vorgestellten textilen Paneele und dekorativen Elementen dabei einen Schwerpunkt bilden?

Schon seit der Antike wurden Räume mit edlen Wandbehängen ausgekleidet. Auch später im Mittelalter hatten die kostbaren sog. „Tapisserien“ nicht ausschließlich einen schmückenden Charakter. Sie dienten auch zur Raumtrennung und wurden bewusst geräuschdämpfend eingesetzt.

Gibt es heute auch interessante und innovative Möglichkeiten ein Raumkonzept mit akustisch wirksamen Objekten zu gestalten, die gleichzeitig einen hochwertigen Designcharakter aufweisen? Oder muss es doch die Eierpappe bleiben?

1. Akustik und Schallschutz

1.1 Schall

Unter Schall (von althochdeutsch scal) versteht man kleine, schnelle Druck- und Dichteschwankungen, wie sie von schwingenden oder sich schnell bewegenden Objekten ausgelöst werden. (z.B. Blätterrascheln, Wasserplätschern, Motorenvibration).³ Schall ist dabei immer an ein Ausbreitungsmedium gebunden, das kann zum einen die Luft sein (Luftschall), zum anderen, wesentlich komplexer, ein Körper (Körperschall).⁴ Von diesen Quellen ausgehend verbreitet sich der Schall in alle Richtungen mit Schallgeschwindigkeit und wird auf seinem Weg ins menschliche Gehör z.B. durch Reflexionen im Raum verstärkt oder auch beim Durchdringen der Wand abgeschwächt. Einmal im Ohr angekommen und an das Gehirn übertragen, löst er neben zahlreichen anderen Sinnesreizen individuelle Empfindungen aus.

In der Wissenschaft wird in der Wahrnehmung grundsätzlich zunächst zwischen zwei Arten von Schall unterschieden: Stör- und Nutzschall.⁵

Beim Störschall wirken die Schallsignale belastend und können sogar gesundheitsschädigend sein. ( Fluglärm, Baustellenlärm an der Uni etc.). Diesen Schall abzuwenden oder zu reduzieren erfordert bauliche Maßnahmen und ist an Vorschriften und Baurecht geknüpft.⁶ Dabei spricht man auch von Schalldämmung, die die Grundlage der Bauakustik (s. Akustik) bildet.⁷ Die Schallausbreitung von Luft- und Körperschall wird durch die Dämmung behindert. Ein gängiges Beispiel ist die sog. Trittschalldämmung von Bodenbelägen. Trittschall entsteht durch Körperschall (Schritte), der wiederum Wände und Decken zum Luftschall anregt. Eine Körperschalldämmung kann dann durch eine Trittschalldämmung beispielsweise in Form von schwimmendem Estrich oder speziellen Dämm-Folien erreicht werden. Der Luftschall reduziert sich z.B. bei abgehängten Unterdecken (Gipskartonplatten etc.).⁸

Nutzschall, der grundsätzlich dem Wohlbefinden und der Kommunikation dient, umfasst alle Signale, die beispielsweise einen „guten Klang“ oder eine angenehme Sprachverständlichkeit ausmachen.⁹ Diese Übertragung zu optimieren ist die Hauptaufgabe der Raumakustik (s. Raumakustik), die für diese Hausarbeit und die vorgestellten Lösungen relevant ist.

Schalldämpfung oder -absorption ist ein wesentliches Merkmal der Raumakustik und behindert die Ausbreitung des Schalls durch Absorption von Luftschall. Hierbei wird die Schallenergie in nicht hörbare Schallenergiewellen (Wärme) umgewandelt/gedämpft.¹⁰ Zur Minderung der Schallreflexion sind, wie bereits eingangs erwähnt, besonders poröse Materialien effizient. Dazu gehören Textilien, dessen vielseitige Eigenschaften in den ausgewählten Produkten funktional, aber auch gestalterisch genutzt werden. Der Mensch kann Schall im Frequenzspektrum von ca. 20Hz bis 20 000 Hz hören. Die Schallsinganle sind entweder ein harmonisches (Klang) oder unharmonisches (Geräusch) Gemisch aus unterschiedlichsten Frequenzen.¹¹ Um eine Orientierung zu bieten, nenne ich hier exemplarisch die Frequenzbereiche einiger Musikinstrumente: Der Frequenzbereich einer Pauke liegt zwischen 100 und 150 Hz, eine Trompete umfasst den Bereich von etwa 150 Hz bis zu 1kHz und eine Piccoloflöte kann in einem von 500 Hz bis 4 kHz großen frequentären Bereich wahrgenommen werden.¹²

Die höchste Gehörempfindlichkeit liegt bei mittleren Frequenzen. Nahezu alle vorgestellten textilen Paneele dämpfen, laut Hersteller, in diesen Bereichen.

Neben den Frequenzen, die Hersteller häufig als Richtmaß angeben, sind zur Kennzeichnung der Stärke von Geräuschen aber auch der Schalldruck (Pa) und der Schalldruckpegel entscheidend.¹³ Letzterer entspricht eher dem subjektiven Lautstärkeempfinden und wird in Dezibel (dB) angegeben. Das Wahrnehmungsvermögen des Menschen umfasst eine ungeheure Spannbreite von der Wahrnehmbarkeitsschwelle (0,00002 Pa) bis zur Schmerzgrenze (20 Pa), die bei gleichzeitigem Schalldruckpegel von 120 dB etwa einem startenden Propellerflugzeug entspricht. Im Vergleich hat normale Sprache einen Schalldruck von 0,02 Pa bei 60 dB. In einer Diskothek beträgt der Schalldruckpegel im Schnitt schon 100 dB und es entsteht ein Schalldruck von 2,0 Pa.¹⁴ Bei den Auswirkungen der Geräusche spielen neben den genannten physikalisch messbaren Größen, noch viele weitere Faktoren (Zeit, Richtung, Reflexion, Nachhall), dessen Erläuterung für die vorliegende Hausarbeit zu umfangreich wären, eine Rolle. Interessant ist noch, dass nicht nur die subjektive Lautheit die auditive Wahrnehmung beeinflusst sonder auch eine individuell empfundene Lästigkeit.¹⁵ Die Reduzierung dieses Gefühls findet immer häufiger Anwendung im Produktdesign (Schubladen- und Autotürdämpfer, Lichtschalter).

Ungeachtet der komplexen Zusammenhänge können Geräuschbelastungen aber vereinfacht dargestellt werden: Bereits ab 35 dB kann es zu Schlafstörungen kommen, bereits 45 dB können zu Kommunikationsbeeinträchtigungen führen, ab Pegel von ca. 55 dB nimmt die Konzentration ab und Gehörschädigungen treten nach einer gewissen Zeit bei Geräuschpegeln von über 85 dB auf.¹⁶

1.2 Akustik

Das Wort „Akustik“ stammt aus dem Griechischen und leitet sich von ακουειν (akuein), was hören bedeutet, ab.¹⁷

Akustik ist die Lehre vom Schall und seiner Ausbreitung. Die Wissenschaft befasst sich darüber hinaus mit dessen Erzeugung, Übertragung, Analyse und Wahrnehmung.¹⁸ Auch die Wechselwirkung mit verschiedenen Materialien ist gerade im Hinblick auf die Gestaltung von Räumen entscheidend.

Vitruv (ca.70-10 v.Chr.) beschreibt bereits zur Zeit der antiken Baukunst wie Amphitheater akustisch gestaltet werden sollen.¹⁹ Im 19. Jahrhundert avanciert die Akustik endgültig zu einer wissenschaftlichen Disziplin, seit dem 20. Jahrhundert auch in Hinblick auf Raum- und Gebäudeakustik. Spricht man heute über „gute Akustik“, meint man meist Konzertsäle oder Kirchen. Doch letztlich hat jeder Raum eine akustische Dimension, die meist erst dann bewusst wahrgenommen wird, wenn sie gestört wird. Die schlechte Verständlichkeit des Dozenten im Seminarraum, der konzentrationsschwächende Geräuschpegel in der offenen Bürolandschaft oder die unzureichende Schalldämmung zur Nachbarswohnung können Beispiele sein.

Im architektonischen Bereich wird im Hochbau zwischen Raum-und Bauakustik unterschieden.²⁰ Hier soll nur erstere für das vorliegende Thema relevant sein. Denn sie befasst sich mit dem Schall im Raum, d.h. wie Raumform , -größe und insbesondere Oberflächenmaterialien und Strukturen die Schallübertragung beeinflussen und sich daraufhin auf die Sinneswahrnehmung auswirken.

An die akustische Qualität in Räumen und Gebäuden werden je nach Funktion ganz unterschiedliche Anforderungen gestellt. Konzertsaal und Kindergarten erfordern ganz individuelle akustische Konzepte. Doch wie lassen sich diese Probleme lösen? Ist Akustik vielleicht auch eher als Kunst oder doch als Wissenschaft zu verstehen? Mithilfe modernster Techniken ist es heute möglich einen Raum „akustisch“ zu vermessen und die Ergebnisse in die Bau- und Raumakustische Planung mit einzubeziehen. Die spätere Umsetzung muss aber immer auch mit Erfahrung, Intuition und Kreativität einher gehen.

In den, in dieser Hausarbeit ausgesuchten Beispielen, sollen diese Zielsetzungen erkennbar sein und insbesondere aufgezeigt werden, wie raumakustische Aspekte für die Gestaltung der Räume und Oberflächen sinnvoll zu nutzen sind.

Es soll bereits auf dem Papier deutlich werden, dass nicht nur die objektiv messbare Schallübertragung die auditive Wahrnehmung ausmacht, sondern dass der Designer durch die Gestaltung von Farben, Formen und Materialien die Empfindungen maßgeblich beeinflussen kann.

Allerdings bestimmt nicht der Raum die Akustik, sondern die Schallquelle.²¹ Der Raum ist dabei entscheidend, wie der Schall beim Hörer ankommt. Ein Raum bestehend aus glatten, harten Oberflächen erzeugt einen Sinneseindruck wie bei einem verspiegelten Raum. Man wird geblendet, d.h. man versteht nichts, darüber hinaus ist es zu grell, also zu laut. Sogar eine räumliche Orientierung geht verloren. Das bedeutet, dass der Schall bei sehr harten Oberflächen, ähnlich dem Licht, das von einer sehr hellen Fläche zurück geworfen wird, stark reflektiert. Im Gegensatz dazu absorbieren offenporige und besonders „schwingfähige“ Oberflächenstrukturen den Schall wie dunklere Farbtöne das Licht.²²

Geometrische Reflexionen (d.h., Einfallswinkel=Ausgangswinkel) treten nur bei Oberflächen, die sehr groß und eben sind (in der Optik, ist dies bei glänzenden Oberflächen so) auf. Bei stärker strukturierten Oberflächen, kommt es nicht zu einer direkten Reflexion, sondern eher zu einer weitläufigeren Ausstreuung des Schalls.²³ Eine wirksame Strukturierung beginnt etwa bei 100 - 200 mm. Diese Erkenntnis kann eine Grundlage beim Entwicklungsprozess eines akustisch wirksamen Designs sein. Die Anwendung des Prinzips kommt insbesondere im Abschnitt 2.1 und 2.5 eindrücklich zum Tragen. (Oberflächen-) strukturierungen können auch dafür verwendet werden um problematische Raumsituationen (gekrümmte Flächen etc.) akustisch aufzulösen. Durch das Teilen von großen Flächen in kleinere, gegebenfalls konvex gekrümmte Flächen, kommt es zur Durchmischung des Schalls.²⁴ Das diese Teilflächen dann ebenso als dekorative Elemente einer Wandgestaltung eingesetzt werden können, zeigt sich deutlich in 3.1.

2.Textile Paneele

2.1

OFFECT, Schweden Serie Soundwave ® Designer verschiedene Entwurfsjahr 1990-2009

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1 Paneele der Serie Soundwave ®

Aufbau

Die Serie Soundwave® des schwedischen Unternehmens Offecct besteht aus sieben verschiedenen leichten schallabsorbierenden Paneelen. Dabei hat jedes Paneel unterschiedliche akustische Eigenschaften. Bereits 1990 hatte Teppo Asikainen für Offecct ein solches Paneel entworfen.²⁵ Weitere namhafte Designer folgten.

Offecct hat bereits sehr früh mit geräuschabsorbierenden Materialien gearbeitet und gestaltet. Es war sogar die erste Möbelfirma, die akustisch wirksame textile Wandpaneele auf den Markt gebracht hat. Seitdem hat sich das skandinavische Unternehmen kontinuierlich mit der Entwicklung von geräuschreduzierenden Materialien in den Bereichen Wandlösungen, Raumtrennungen und Möbeldesign auseinander gesetzt.²⁶

Material

Die Paneele bestehen immer aus 100% recycelbarer Polyesterfaser.

Größe

Die Abmessungen sind bei jedem Paneel der Serie quadratisch und betragen

585 x 585 x H 60 mm. Deshalb sind die unterschiedlichen Paneele auch untereinander leicht zu kombinieren und zu erweitern.²⁷

[...]

¹ Vgl. Jan-Friedrich Conrad: Musikermythos des Monats „Eierpappen dämmen den Schall“, in:

Soundcheck 9/03 http://www.ppvmedien.de/index.php/cPath/18_71_280_305/category/ausgabe-09/03.html (Stand: 10.7.10).

² Vgl., ebd.

³ Vgl. Eckard Mommertz: Akustik und Schallschutz Grundlagen Planung Beispiele, München: Edition Detail, Detail Praxis 2008, S.8.

⁴ Vgl., ebd.

⁵ Vgl., ebd.

⁶ Vgl., ebd., S.9.

⁷ Vgl. Wikipedia, Die freie Enzyklopädie: Schalldämmung, http://de.wikipedia.org/wiki/Schalldämmung (Stand: 10.7.10).

⁸ Vgl., ebd.

⁹ Vgl. Mommertz: Akustik und Schallschutz, S.9.

¹⁰ Vgl. Wikipedia, Die freie Enzyklopädie: Schalldämpfung, http://de.wikipedia.org/wiki/Schalldämpfung (Stand: 10.7.10).

¹¹ Vgl. Mommertz: ebd.

¹² Vgl. Mommertz: S.8.

¹³ ebd.

¹⁴ ebd.

¹⁵ ebd., S.10.

¹⁶ ebd.

¹⁷ Vgl. Mommertz: S.7.

¹⁸ ebd.

¹⁹ ebd.

²⁰ ebd., S.12.

²¹ ebd., S.12.

²² ebd.

²³ ebd., S.17.

²⁴ ebd.

²⁵ Vgl.: OFFECCT, Tibro, Schweden http://www.offecct.se/_eng/produkter.asp?FAM=5, (Stand: 10.7.10).

²⁶ Vgl. ebd.

²⁷ Vgl.: Architonic: Das unabhängige Nachschlagewerk für Architektur und Design, Zürich: http://www.architonic.com/de/pmsht/geo-soundwave-offecct/1096036, (Stand: 10.7.10).