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Geht´s auch etwas leiser? ZIEHL-ABEGG Ventilatoren überzeugen mit bester Akustik in jeder Anwendung
Akustik bezeichnet allgemein die wissenschaftliche Lehre des Schalls, von dessen Entstehung, Ausbreitung und Wahrnehmung, bzw. Auswirkung. Zu den Anwendungen der Akustik gehört unter anderem die Untersuchung und Reduzierung von Lärm. Eine Grundvoraussetzung zur Ausbreitung von Schall ist das Vorhandensein von Materie, bzw. einem gasförmigen, flüssigen oder festen Trägermedium der Schallwellen. Die Beschaffenheit des Trägermediums beeinflusst maßgeblich die Geschwindigkeit, mit der sich der Schall ausbreitet, die sogenannte Schallgeschwindigkeit.
Wird der Schall aerodynamisch erzeugt, also durch die Bewegung von Luftmolekülen, spricht man von der Aeroakustik.
Hätten Sie´s gewusst: Wie hoch ist die Schallgeschwindigkeit?
Lärm ist nicht nur unangenehm in der Wahrnehmung, sondern kann sich in Extremfällen auch stark gesundheitsschädigend auswirken. Schalldruck, Schallleistung und Frequenz sind drei physikalische Größen, durch die der Lärmpegel quantifiziert werden kann.
Schalldruck bezeichnet durch Schallwellen verursachte Druckschwankungen in einem festen, flüssigen oder gasförmigen Medium. Der Schalldruck wird als senkrecht auf eine Fläche wirkende Kraft in Pascal (Pa) gemessen. Der Schalldruckpegel wird beeinflusst durch die Entfernung zwischen Schallquelle und Empfänger sowie möglichen Hindernissen, z.B. in einem Raum und stellt damit eine ortsabhängige Größe dar.
Die menschliche Hörschwelle liegt bei ca. 0,00002 Pa, die Schmerzschwelle (je nach persönlicher Geräuschempfindlichkeit) bei ca. 20 Pa. Zur Vereinfachung dieses weiten Bereichs wird der Schalldruckpegel in der logarithmischen Skala ausgedrückt und in Dezibel (dB) quantifiziert.
Schallleistung (= Quellstärke) bezeichnet die Energie, die von einer Schallquelle pro Zeiteinheit abgegeben wird und damit eine ortsunabhängige Größe. Somit stellt der Schalldruck die Berechnungsgrundlage für die Schallleistung dar und ermöglicht einen objektiven Vergleich verschiedener Schallquellen unabhängig der Umgebungsbedingungen. Die Schallleistung wird durch Integration des Schalldrucks berechnet und in Watt (W) angegeben.
Ähnlich wie der Schalldruckpegel p wird auch der Schallleistungspegel P in der logarithmischen Skala ausgedrückt und in Dezibel (dB) angegeben.
Frequenz ist ein Maß für die Anzahl periodischer Vorgänge (z.B. Schwingungen der Schallwellen), die sich in einer bestimmten Zeiteinheit wiederholen. In der Akustik gibt die Frequenz an, wie oft ein Schallsignal innerhalb einer Sekunde schwingt, bzw. wie viele Wiederholungen einer fortlaufenden Schwingung innerhalb einer Sekunde aufeinander folgen. Die Frequenz wird in Hertz (Hz) gemessen, wobei 1 Hertz einer Schwingung pro Sekunde entspricht.
Der für den Menschen hörbare Frequenzbereich liegt zwischen 16 und 20000 Hz (20 kHz).
Aufgrund der Tatsache, dass das menschliche Hörempfinden Töne gleichen Schalldrucks, jedoch unterschiedlicher Frequenzen unterschiedlich laut antizipiert, wird das Frequenzspektrum einer Schallquelle bewertet.
Diese Bewertung erfolgt anhand drei verschiedener Filter, die von A (unter 55 dB) bis C (über 85 dB) definiert sind. Der Schallleistungspegel, unter Berücksichtigung des A-Filters, wird häufig in Verbindung mit lufttechnischen Anlagen verwendet und der entsprechende Zahlenwert in der Einheit dB(A) angegeben.
Zusammengefasst ist Schall eine subjektive Empfindungsgröße, die durch eine oder mehrere Frequenzen mit entsprechenden Amplituden charakterisiert ist und durch eine dem Menschen angepasste Bewertung quantifiziert wird.
Neben der Luftleistung und elektrischen Daten wird auch die Akustik lufttechnischer Produkte sorgfältig geprüft und obliegt Standards und Normen. Die Messungen werden in der Regel in einem reflexionsarmen Kammerprüfstand, in einem Prüfkanal oder als Freifeldmessung durchgeführt. Die Anzahl und die Positionierung der Mikrofone wird durch entsprechende Normen vorgegeben.
Der zu prüfende Ventilator (Prüfling) kann dabei in unterschiedlichen Einbauarten, bzw. in verschiedenen Messkategorien geprüft werden (vgl. ISO 13349):
Geprüfte Innovation: Das Entwicklungszentrum InVent von ZIEHL-ABEGG verfügt über den aktuell größten und modernsten Kombiprüfstand der Welt!
Messverfahren zur akustischen Bewertung von Ventilatoren werden von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) in bestimmten Normen und Standards geregelt, um eine Vergleichbarkeit und Reproduzierbarkeit zu ermöglichen:
Ein Lüftungssystem besteht aus verschiedenen Komponenten und enthält deswegen unterschiedliche Schallquellen, die verschiedene Geräuscharten erzeugen (Beispiele):
Aerodynamische Geräusche durch Verwirbelungen & Turbulenzen sind die dominante Geräuschart in einem Lüftungssystem
Laufräder können auf Effizienz & Akustik optimiert werden
Zusatzkomponenten (z.B. Filter) können verstopfen und sollten regelmäßig geprüft werden
Klappen an den Luftein- und Luftauslässen können mechanische Geräusche und/oder Strömungsgeräusche verursachen
Verbesserte Akustik in beengten Einbauverhältnissen: ZAflow von ZIEHL-ABEGG
Die Einbausituation einer lufttechnischen Anlage hat einen erheblichen Einfluss auf deren Effizienz und Geräuschverhalten. Beispiele für wichtige Einflussfaktoren sind
Der Betriebspunkt einer lufttechnischen Anlage hat einen direkten Einfluss auf deren Geräuschentwicklung. Eine fachlich qualifizierte und präzise Auslegung kann den Geräuschpegel während des Betriebs deutlich reduzieren.
Akustik Ansaugseite
Akustik Druckseite
Neben den konstruktiven Maßnahmen direkt am Ventilator (primäre Maßnahmen), können je nach Einbausituation, Anforderung der Anwendung und Kostensituation weitere, sekundäre Maßnahmen, wie Schalldämmung oder Schalldämpfung ergriffen werden, um die Lärmbelastung durch eine lufttechnische Anlage zu reduzieren.
Schalldämmung verhindert oder reduziert die Ausbreitung, bzw. Übertragung von Schall, z.B. durch bestimmte Gehäusematerialien, Wandstärken oder die Montage von Schwingungsdämpfern.
Schalldämpfung bezeichnet die Umwandlung der Energie von Schallwellen in Form von Schwingungen in eine andere Energieform. Schalldämpfer können als verschiedene Typen oder Bauformen eingesetzt werden. So können beispielsweise Absorptionsschalldämpfer durch den Einsatz poröser oder faseriger Materialien Schallenergie aufnehmen und in Wärme umwandeln.
