GreenAcoustics – Integration von Nachhaltigkeitskennzahlen in raumakustische Auslegungen

Im Projekt GreenAcoustics der Karl Späh GmbH & Co. KG und dem S-TEC ZKP wird ein innovatives Verfahren konzipiert und prototypisch umgesetzt, das raumakustische und ökologische Aspekte kombiniert, um Nachhaltigkeitskennzahlen in die akustische Auslegung zu integrieren. Die Produkte der Karl Späh GmbH & Co. KG bilden hierzu praxisnah eine Ausgangsbasis, um die integrale Bewertung raumakustischer Designvarianten prototypisch zu erproben. Neben der Berücksichtigung von lebenszyklusbezogenen CO₂-äquivalenten Emissionen werden auch akustische Parameter umfassender als bisher integriert, um damit einen Beitrag zur Förderung von Nachhaltigkeit und Klimaneutralität in der Bauindustrie zu leisten.

Problem- und Zielbeschreibung

Eine ausgewogene und gute Raumakustik ist wichtig für das Wohlbefinden und die Produktivität der Menschen, insbesondere beim täglichen Aufenthalt in Kindertagesstätten, Schulen, Büros und Produktionsstätten. Schlechte Akustik kann zu einem unangenehmen Arbeits- oder Lernumfeld, reduzierter Inklusion und gesundheitlichen Problemen führen. Daher ist eine effektive akustische Planung und der Einsatz von Maßnahmen wie akustischen Absorbern auch in frühen Planungsphasen entscheidend. Zusätzlich wächst mit dem steigenden Bewusstsein für Nachhaltigkeit auch die Nachfrage nach umweltfreundlichen Absorbern. Immer mehr Bauprojekte berücksichtigen daher Umweltaspekte und fordern Umweltproduktdeklarationen (EPDs) für Baumaterialien und den Ausweis CO₂-äquivalenter Emissionen.

Traditionelle Akustik-Planungstools konzentrieren sich bisher oft nur auf technische Parameter wie die Nachhallzeit. Andere Nachhaltigkeitskennzahlen bleiben (noch) unberücksichtigt. Dieses Projekt der Karl Späh GmbH & Co. KG und dem S-TEC ZKP hat daher zum Ziel, ein Verfahren zu konzipieren und prototypisch umzusetzen, das raumakustische und ökologische Aspekte kombiniert, um Nachhaltigkeitskennzahlen in die akustische Auslegung zu integrieren. Neben der Berücksichtigung von lebenszyklusbezogenen CO₂-äquivalenten Emissionen werden auch akustische Parameter umfassender als bisher integriert. Neben üblichen akustischen Parametern wie der Nachhallzeit, werden auch die Raumform und die Verteilung der Absorber simuliert oder die Integration innovativer Ansätze wie 3D-Simulation oder Auralisation prototypisch erprobt. Das Projekt nutzt hierfür einen typischen Quaderraum, für welchen verschiedene akustische Ausstattungsvarianten gewählt werden können. Die Produkte der Karl Späh GmbH & Co. KG bilden hierzu praxisnah die Ausgangsbasis. Das Projekt ermöglicht damit, gestalterische, akustische und ökologische Aspekte direkt in der Planung zu integrieren und fundierte Entscheidungsunterstützung für die ganzheitliche Optimierung von Akustikmaßnahmen zu liefern.

Detaillierter Projektablauf

Im Rahmen des Projektes wurden umfangreiche akustische 3D-Simulationen sowie die Automatisierung eines Beispielraumes mit verschiedenen Absorberkonzepten durchgeführt. Die verwendeten Absorber wurden ökobilanziell bewertet und die Ergebnisse prototypisch in die Akustiksoftware reverberate integriert, die die Absorberverteilung und die Raumform in rechteckigen Räumen betrachtet. Anwender erhalten nun zu ihren akustischen Entwürfen mit den bilanzierten Absorbern auch ein Ökobilanzergebnis.

Als Beispiel wurde ein komplett eingerichteter Demonstrationsraum untersucht (siehe Foto). Der Raum ist mit 12 Tischen und 24 Stühlen ausgestattet. Die Deckenabsorber bestehen aus 50 m² Deckensegel, die Wandabsorber aus 25 m² Pinboard. Die Raumakustik ist für Sprachanwendungen geeignet. Die Situation im Vorführraum wurde ohne Absorber (Deckensegel und Pinboard) berechnet. Die Nachhallzeit ist deutlich länger als für Sprache erforderlich. Eine weitere Analyse wurde durchgeführt, wenn 25 m² Pinboard (Wandabsorber) nicht an den Wänden, sondern (mit Deckensegel) alle an der Decke konzentriert sind. Die Berechnungen zeigen, dass die Nachhallzeit dann länger ist als für Sprache erforderlich. Die Absorber sollten gleichmäßig im Raum verteilt sein, nicht nur an der Decke, sondern auch an den Wänden. Als Faustregel gilt, dass ein solcher Raum mit ca. 55 % (x Deckenfläche) hochabsorbierenden Absorbern an der Decke und ca. 25 % (x Deckenfläche) in horizontaler Richtung (an den Wänden) für die Sprachnutzung gut ist. Je mehr Gegenstände im Raum und an den Wänden stehen, z.B. Tische, Stühle, Schränke, Wanddekorationen usw., die die Streuung des Schallfeldes erhöhen, desto besser ist die Raumakustik.

Die Ergebnisse der Ökobilanz wurden auf Basis einer Umweltproduktdeklaration (EPD) für die Varianten umgerechnet und in reverberate integriert. Dort können für entsprechende Produkte nun detaillierte Umweltwirkungen angezeigt und verglichen werden.

Projektnutzen

• Berücksichtigung von Raumform und Verteilung der Absorber, nicht nur Nachhallzeiten.
• Akkuratere Vorhersagen und effektivere Planung durch umfassendere Analyse.
• Ermöglicht schnelle und effektive Planung unter Berücksichtigung von Umweltaspekten.
• Erhöht die Wettbewerbsfähigkeit von Absorberherstellern, Planern und Nutzern.
• Reaktion auf zunehmende Anforderungen bezüglich Ökobilanzen in Bauprojekten.
• Kombination von raumakustischer Berechnung und Ökobilanzierung
  

Das Projekt ermöglicht, dass Raumakustiklösungen unter Berücksichtigung ökologischer Aspekte gestaltet werden können.

Nachhaltige Akustiklösungen sind nicht nur ein Schritt in Richtung umweltfreundlicher Gestaltung , sondern auch ein Bekenntnis zu einem harmonischen Miteinander von Mensch und Raum

Thomas Späh, Business Unit Manager

Finanziert durch