Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP
Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP

Akustikgestaltung von Gebäudefassaden

Vereinfachte Topologie für ein Prognosewerkzeug
© Fraunhofer IBP
Vereinfachte Topologie für ein Prognosewerkzeug zur Auslegung schallabsorbierender Gebäudefassaden, Immissionspunkte 1 bis 9.

Die Lärmbelastung im urbanen Gebiet ist an Mobilitätsflächen, wie Bahnlinien, Straßenschluchten oder Parkflächen, besonders groß und daher von aktueller Bedeutung. Hier wird der Schall an häufig schallhart ausgeführten Fassadenelementen reflektiert. Deshalb bieten schallabsorbierend ausgekleidete Fassaden und Balkone das Potenzial, die Schallimmission in der Umgebung zu reduzieren. Allerdings ist die Abschätzung der (flächenanteilig) notwendigen schallabsorbierenden Fassadenelemente für eine bestimmte Situation ohne ausreichende Expertise kaum möglich. Zusätzlich führen Fassadenöffnungen, die beim Lüften durch ein geöffnetes Fenster entstehen, zu einer erhöhten Lärmbelastung innerhalb der Gebäude. Daher dienen auch akustisch geregelte Fassadensysteme einer Reduzierung der Lärmbelastung, bspw. in Gebäuden.

Projektziele

Gleich drei Projekte am Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP zeigen Möglichkeiten der Akustikgestaltung von Gebäudefassaden auf. Dabei werden z. B. schallabsorbierende Materialien für die Auskleidung von Fassaden und Balkonen angenommen. In einem der Projekte ist das Fraunhofer IBP zusammen mit der Schüco International KG der Frage nachgegangen, wie die Auswirkung der Fassadengestaltung auf die Schallimmission anhand von vereinfachten Gebäudetopologien, mit verschiedenen Gebäudemaßen und bei variierender schallabsorbierender Wirkung während der Planung grundlegend abgeschätzt werden kann.

Eine weitere akustische Gestaltungsmöglichkeit von Fassaden bildet der intelligente Schallschutz an Fenstern. Dazu wird am Fraunhofer IBP ein Konzept einer intelligenten Fenstersteuerung entwickelt, die unter Berücksichtigung der subjektiven Geräuschbewertung und geeigneten Geräuschanalyse die Lärmbelastung in Gebäuden reduziert.

Stand des Projektes

Aus Sicht der Akustik dienen urbane Fassadenflächen den Gebäuden durch ihren Schallschutz. Dazu zählt u. a. die Absorption der auftreffenden Schallwellen. Die Untersichten von Balkonen bieten zusätzlich zu den Fassaden Gestaltungsfläche, die zur Schallabsorption genutzt werden kann. Ein am Fraunhofer IBP entwickeltes Prognosewerkzeug für Gebäudeplaner ermöglichteine einfache Einordnung des Einflusses derart ausgestalteter Fassaden auf die Schallimmission in der Umgebung.

Durch das Öffnen eines Fensters gelangt allerdings Schall auch in ein Gebäude. Dabei entsteht ein Zielkonflikt: die Schalldämmung ist um ein vielfaches geringer, weshalb die Lärmbelastung im Innenraum während der Belüftung steigt. Ein erster Ansatz diesem Zielkonflikt entgegenzuwirken, ist eine automatische Regelung des Schließmechanismus des Fensters auf Basis von Schall. Ein neuer Ansatz basiert auf der Auswertung des Geräuschcharakters und damit nicht nur auf der Ermittlung des Schalldruckpegels eines Geräuschs. 

Lösungsansatz für akustischen Fenstersteuerung
© Fraunhofer IBP
Lösungsansatz der intelligenten akustischen Fenstersteuerung: Geräusche werden für Belästigungsprognose analysiert und ermöglichen Regelung des Fensters.