»FensterKlang« – Mit der Hörbarmachung der Schalldämmung zur personalisierten Auswahl von Fenstern beitragen

Wie klingen Fenster?

Fenster sind für die Fassadengestaltung ein wichtiges Bauteil. Sie reduzieren den Schalleintrag ins Gebäude. Die Auswahl von Fenstern mit dem »richtigen Maß« an Schalldämmung ist für den persönlichen Schallschutz von besonderer Bedeutung. Wie sich die Schalldämmung bei individueller Geräuschbelastung anhört, kann bisher allerdings nicht berücksichtigt werden. Ziel des Projekts »FensterKlang« des Leistungszentrums Mass Personalization ist es daher, ein digitales Werkzeug für das Anhören der Schalldämmung von Fenstern aufzubauen, bei dem unterschiedliche Geräuschszenarien für die erweiterte und personalisierte Auswahl von Fenstern berücksichtigt werden können.

Highlight des Leistungszentrums

Online-Tools zur Auralisierung der Schalldämmung von Fenstern
© Fraunhofer IBP
Blick in das Online-Tool zur Auralisierung der Schalldämmung von Fenstern: Nach Eingabe von Kalibrierung (Abhörlautstärke), Zielgröße und Soundprofil werden drei Fenster automatisiert aus einer Datenbank ausgewählt und verglichen. Zwei Diagramme zeigen die frequenzabhängigen Schalldämm-Maße (links) sowie Schalldruckpegel (rechts) pro vorgeschlagenem Fenster an.

Das Schalldämm-Maß wird anhand von Messergebnissen frequenzabhängig bestimmt. Über eine normierte Bezugskurve wird ein Einzahlwert Rw für die Einordnung in Schallschutzklassen ermittelt. Inwieweit die subjektiv wahrgenommene frequenzabhängige Schalldämmung des Fensters geeignet ist, um bei der Geräuschsituation vor Ort bestmöglichen Schallschutz zu erreichen, ist anhand des Einzahlwertes nur eingeschränkt möglich.

Das Ziel des Vorhabens ist, das Schalldämm-Maß als Kriterium vor dem Einbau neuer Fenster für die persönliche Auswahl und die Produktentwicklung hörbar zu machen. Eine prototypische Umsetzung als digitales Werkzeug demonstriert schließlich das Potenzial dieser Methode. Damit kann auch ohne Expertise aus dem Bereich Akustik eine subjektive Bewertung der Schalldämmung gelingen.

Das Konzept von »FensterKlang« dient der gezielten Reduzierung von Lärmbelastung der Bevölkerung sowie der wirtschaftlichen und nachhaltigen Auswahl neuer Fenster. Damit wird unter Berücksichtigung der situationsabhängigen Geräuschemission sowie der persönlichen, subjektiven Wahrnehmung die Auswahl von Fenstern unterstützt.

Außerdem können Fensterkonstruktionen differenzierter und situationsbezogener abgestimmt werden. Wärmepumpen verfügen bspw. über rotierende Elemente, die tonale und damit störende Geräusche erzeugen können. Durch die gezielte Abstimmung der Fenster mit dem methodischen Ansatz kann, auf den »FensterKlang« aufbauend, die technische Entwicklung der Industrie interdisziplinär unterstützt und der individuell bestmögliche Schallschutz erreicht werden.

Das Fraunhofer IBP entwickelt zudem weitere Ziel- und Bewertungsgrößen auf Basis objektiver und wahrnehmungsgetriebener Geräuschanalysen. Das Themenfeld der Psychoakustik bildet dafür die Grundlage, die bereits seit vielen Jahren, bspw. in der Automobilindustrie, für die Produktentwicklung zum Einsatz kommt.

Daraus entsteht eine wissenschaftliche Beratungs- und Begleitungsleistung für die Industrie. Diese profitiert von etablierten Ansätzen für eine innovative Produktentwicklung im Kontext der Bauakustik. Professionelle Wahrnehmungsstudien mit Probandinnen und Probanden runden diese Beratungs- und Entwicklungsleistung zielführend ab.

Das Konzept »FensterKlang« stellt eine Möglichkeit dar, die akustische Prüfung von Bauteilen auf Basis von Messungen zu erweitern. Das akkreditierte Prüflabor Bauakustik und Schallimmissionsschutz des Fraunhofer IBP verfügt über mehrere Akustik-Labore, wie bspw. einen Prüfstand zur Messung der Schalldämmung von Fenstern. Die Erweiterung der Ergebnisse aus Labormessungen zur akustischen Beurteilung von Bauteilen im und am Gebäude, um subjektive, wahrnehmungsbezogene Größen, führt die Expertinnen und Experten der Bau- und Raumakustik sowie der Psychoakustik am Fraunhofer IBP interdisziplinär zusammen. Die jahrelangen Erfahrungen mit akustischer Messtechnik, deren Einsatz nach einschlägigen Normen sowie die Planung, Umsetzung und statistische Auswertung von Wahrnehmungsstudien sind dabei von großem Nutzen.