Bei freiwilliger Festlegung oder Erhöhung der Anforderungen kann sich der Planer an den Angaben nach DIN 4109 Beiblatt 2 orientieren. Für eine Gebäudeabschlusstrennwand ist somit ein bew. Schalldämmmaß von R’w = 67 dB erforderlich.
Betrachtet man den Frequenzverlauf des Schalldämm-Maßes von herkömmlichen Gebäudeabschlusstrennwänden in Holzbauart näher, ist erkennbar, dass die Schwachpunkte der Konstruktion insbesondere im tieffrequenten Bereich, d.h. unterhalb von f = 100 Hz, liegen. Geräusche in diesem Frequenzbereich werden oft als störend empfunden.
Was ist die Ursache für die geringe Schalldämmung im tieffrequenten Bereich und wie kann sie behoben werden kann?
Die Schalldämmung einer Gebäudeabschlusstrennwand wird zum einen von der Trennwandkonstruktion bestimmt und zum anderen von den flankierenden Bauteilen. Daraus ist erkennbar, dass bei einer schalltechnischen Optimierung von Haustrennwänden komplexe Aufgaben gelöst werden müssen.
Die wesentlichen Optimierungsparameter für die Entwicklung einer neuen Gebäudeabschlusstrennwand W553 plus von Knauf waren:
Durch die Wahl einer geeigneten Beplankung kann eine wirkungsvolle Verbesserung der Schalldämmung sowohl im Einzahlwert (Rw) als auch im tieffrequenten Bereich erzielt werden. Wird eine Erhöhung der flächenbezogenen Masse durch eine zusätzliche Beplankungsebene bewirkt, kann sich die Resonanzfrequenz des Systems positiv verlagern.
Die in einer Holzkonstruktion auftretenden Plattenschwingungen hängen wesentlich von den freien geometrischen Abmessungen der Platten (=Rastermaß der Beplankung) ab. Mit zunehmendem Achsabstand verlagert sich der Einbruch der Schalldämmung in den tieffrequenten Bereich. Geht man von einem üblichen Ständerraster von 62,5 cm aus, so ergibt sich bei einer Verkleinerung des Rasters auf 31,25 cm eine deutliche Verschiebung der auftretenden Plattenschwingungen im Gefachbereich. Sie treten dann in einem Frequenzbereich auf, der als weniger störend empfunden wird.
Durch eine Erhöhung der Haustrennfugenbreite wird eine Verbesserung der Schalldämmung über den gesamten Frequenzbereich erzielt. Mit der Vergrößerung der Trennfugenbreite verschiebt sich die Resonanzfrequenz der Doppelwand-Schwingung. Das Ziel bei der Ermittlung der bestmöglichen Trennfugenbreite ist, den Verlust an Wohnraum minimal und gleichzeitig eine schalltechnisch optimierte Lösung zu erhalten.
Flankenschalldämmung
Wird eine konsequente Trennung der beiden Gebäudeschalen in den Anschlussbereichen gewährleistet, kann eine auf die Schalldämmung der Gebäudeabschlusstrennwand einflussnehmende Flankenschallübertragung, bis auf wenige Ausnahmen, ausgeschlossen werden.
Dies bedeutet, dass im ausgeführten Zustand die Schalldämmung der Gebäudeabschlusstrennwand dem im Labor ermittelten Wert entspricht. Beim Dachgeschoss ist darauf zu achten, dass eine konsequente Trennung erfolgt, da ansonsten die Nebenwegsübertragung über die Dachfläche das Schalldämmmaß der Trennwand ungünstig beeinflussen kann.
Diese Erkenntnisse wurden im Stadtwohnquartier „Passion EIGHT“ der Fa. Bien-Zenker AG im hessischen Kelkheim umgesetzt. Das Konzept sieht Einfamilienhäuser, Doppel- / Reihenhäuser sowie Mehrfamilienhäuser auf einem ehemaligen Industriegelände vor. Bei den Gebäudeabschlusstrennwänden der Doppel – und Reihenhäusern, welche vollständig in Holzbauart errichtet wurden, wurde ein schalltechnischer Optimierungsversuch gestartet.
Aus diesem Versuch heraus entwickelte die Fa. Knauf Gips KG speziell für Holzfertighäuser eine hochschalldämmende Gebäudeabschlusstrennwand W553 plus, welche im gesamten Frequenzbereich (50 Hz – 5000 Hz) eine sehr hohe Schalldämmung aufweist. Die optimierte Schalldämmung wurde durch eine Reduzierung des Rastermaßes von 62,5 cm auf 31,25 cm erzielt.
Weiterhin wurde die Ständertiefe auf 60 mm × 85 mm reduziert, um durch die vergrößerte Trennfugenbreite, welche aus schallschutztechnischer Sicht – insbesondere im tieffrequenten Bereich – notwendig ist, eine optimale Gebäudeabschlusswanddicke erzielen zu können.
Die Gesamtdicke der Konstruktion beträgt, abhängig von der Anzahl der Beplankungen, nunmehr 43 – 46 cm, was nur eine geringfügigen Erhöhung gegenüber den üblichen Konstruktionsdicken für Gebäudeabschlusswände im Holzfertigbau darstellt.
Bei der optimierten Gebäudeabschlusstrennwand W553 plus wurde die modifizierte Knauf GKFI Diamant Hartgips-Platte verwendet. Die Diamant-Platte besteht aus hochwertigem Gips mit speziellen Zuschlagsstoffen und besitzt eine höhere Rohdichte als eine herkömmliche Gipsplatte. Weiterhin ist sie biegeweicher, was sich positiv auf den Schallschutz auswirkt, da sich ihre Koinzidenzgrenzfrequenz nach oben verschiebt.
Ebenso kann die Diamant Hartgips-Platte als aussteifende Beplankungsebene gem. DIN 1052: 2004-08 (s. a. Diamant Broschüre Fa. Knauf Gips KG) herangezogen werden. Die optimierte Trennwandkonstruktion kann die doppelte Horizontalkraft gegenüber einer herkömmlichen Trennwandkonstruktion aufnehmen.
Mit der geprüften Trennwandkonstruktion werden jetzt Schalldämmmaße erzielt, welche einer beispielsweise im Reihenhausbau üblichen Massivwandkonstruktion entsprechen, z. B. einer 2 × 17,5 cm dicken Massivwand aus KS-Mauerwerk (Rohdichte r = 1600 kg/m²) mit beidseitig verputztem Mauerwerk und einer 50 mm bedämpften Trennwandfuge. Der Aufbau des entwickelten Knauf Systems für Gebäudeabschlusstrennwände Bild 1 entnommen werden.
Der Einzahlwert des Schalldämmmaßes mit einlagiger Beplankung beträgt R’w,R = 65 dB und mit zweilagiger Beplankung R’w,R = 69 dB.
Werden die Schalldämmkurven der Gebäudeabschlusstrennwände in einem Diagramm ( Bild 2) mit üblichen Massivwandkonstruktionen gegenübergestellt, ist deutlich erkennbar, dass das Schalldämmmaß der geprüften Gebäudeabschlusswände in Holzbauweise denen einer Massivwand entspricht.
Mit den geprüften optimierten Gebäudeabschlusswänden, lassen sich somit Schalldämmmaße erzielen, welche über den gesamten Frequenzbereich eine sehr gute Schalldämmung aufweisen ohne gleichzeitig die Trennwanddicke merklich zu erhöhen.
Die max. zulässigen Horizontalkräfte nach 1052: 2004-08 können mit der geprüften Konstruktion unter gewissen Voraussetzungen verdoppelt werden. Auch der erforderliche Brandschutz für Gebäudeabschlusstrennwände wird problemlos mit der optimierten Ständerwerkskonstruktion eingehalten.
Die Erfahrungen und Messergebnisse zeigen, dass mit der neuen Gebäudeabschlusstrennwand W553 plus die wesentlichen Parameter Schallschutz - Statik - Brandschutz praxisnah und ökonomisch optimiert wurden.
Dipl.-Ing. (FH) Sebastian Mittnacht
Der Autor
Dipl. Ing. (FH) Sebastian Mittnacht Studium an der FHT Stuttgart – Fachbereich Bauphysik. Danach 2 Jahre Projektleiter bei dem Ingenieurbüro Wolfgang Sorge – Ingenieurbüro für Bauphysik in Nürnberg. Aufbaustudium BWL an der Julius-Maximilian Universität Würzburg.
Literatur
[1] Holtz, F.; Rabold, A.; Hessinger, J.; Schalltechnische Optimierung des Holzbaus durch Verbesserung der Wandkonstruktion, DGfH-Forschungsbereicht der LSW-Labor für Schall- Und Wärmemesstechnik GmbH (gefördert durch AiF);2004
[2] Informationsdienst Holz; holzbau handbuch Reihe 3: Bauphysik, Teil 3: Schallschutz, Folge 4: Schallschutz - Wände und Dächer; Hrsg. Absatzförderungsfonds der deutschen Forst- und Holzwirtschaft _ HOLZABSATZFONDS; 2004
[3] Prüfzeugnisse ift-Rosenheim im Auftrag von Fa Knauf Gips KG; …
[4] DIN 4109: 1989-11; „Schallschutz im Hochbau“
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