Integrierte Schallabsorption in thermisch aktivierten Betondecken - akustische und thermische Wirksamkeit periodischer Schallabsorberstreifen

Aus energetischer und auch raumklimatischer Sicht sind thermisch aktivierte Betondecken sinnvoll. Eingesetzt in Verwaltungsbauten tritt aber ihr Nachteil in Erscheinung: Sie sind akustisch reflektierend. Übliche Lösungsansätze sind schallabsorbierende abgehängte Segel und Absorberbaffles oder großflächig einbetonierte, wärmeleitende Schallabsorber. Hier wird ein alternativer Ansatz vorgestellt und akustisch sowie thermisch beurteilt. Wenige Streifen Schallabsorber werden bündig und in periodischer Anordnung in die Betondecke betoniert. Für die Berechnung des Schallabsorptionsspektrums wird ein schon vielfach publiziertes Modell (Rayleigh-Ansatz) verwendet. Es prognostiziert das Schallabsorptionsspektrum für senkrechte Schallinzidenz gut; für diffuse Schallinzidenz ist der Unterschied zur Hallraummessung vermutlich wegen des Kanteneffekts größer. Der Schallabsorptionsgrad der Konstruktion kann mittels geschickter Wahl der Streifengeometrie eingestellt werden und ist deutlich höher als das Flächenmittel erwarten ließe. Einerseits wird die thermische Effizienz bauteilbezogen über einen Wirkungsgrad bestimmt, bei dem die Wärmeströme der Decken mit Absorberstreifen zu einer unbehandelten Referenzdecke ins Verhältnis gesetzt werden. Andererseits wird das Raumklima mithilfe eines Raummodells für Büroräume im Massiv- und Leichtbau untersucht. Der Einfluss der Streifen (Absorberflächenanteil von 20 %) auf den thermischen Wirkungsgrad und das Raumklima ist gering. Es werden zwei Absorbermaterialien im Streifenansatz untersucht: offenzelliger Glasschaum und mikroperforierte Absorber aus Metall. Während der Absorber aus Metall thermisch Vorteile zeigt, weist dessen Schallabsorptionsspektrum selbst bei hoher Flächenbelegung einen deutlich geringeren Schallabsorptionsgrad auf als z. B. offenzellige Glasschaumstreifen mit nur 20 % Deckenbelegung. Eine Demonstration in situ zeigt das Potential der periodischen Absorberstreifen. Jedoch ist der in diesem Demovorhaben gewählte Weg, die Absorberstreifen in die Betondecken zu integrieren, noch verbesserungswürdig.