Von der Empa mitentwickelte Schallabsorber aus Mineralschaum sind deutlich dünner als herkömmliches Material. Sie sind leicht und können für unterschiedliche Frequenzbereiche produziert werden. In Zürich wurde das Produkt bei einer Hofeinfahrt getestet, um den Strassenlärm zu reduzieren.
Vor allem zur Bekämpfung von tiefen Frequenzen sind dicke Dämmschichten aus voluminösem Material wie Steinwolle oder Melaminschaum notwendig. Damit opfert man wertvollen Platz und ist gestalterisch generell und insbesondere im Aussenbereich eingeschränkt. Empa-Forscher entwickelten zusammen mit der Firma de Cavis ultradünne Schallabsorber aus mineralischen Gips- oder Zementschäumen. Sie sind mit einem Viertel der Dicke ebenso effektiv wie bisherige Dämmungen. Die Materialien aus Gips oder Zement können feuerfest und recycelbar sein. Zudem setzen sie keine gesundheitsschädlichen Partikel frei. Die Schäume können auf bestimmte Frequenzbereiche abgestimmt und auf die benötigten Masse geschnitten werden. Durch ihre Wetterfestigkeit sind sie für Aussenbereiche geeignet.
Die Schallwellen verlieren sich im Labyrinth
Zur Erzielung des Effektes werden mehrere poröse Schichten mit unterschiedlicher Dicke und verschiedenen Porengrössen verwendet. Die Poren werden zusätzlich noch mit kleinsten Löchern versehen. Während sich die Schäume aus Gips oder Zement mit etablierten Verfahren und über 90 Prozent Porenanteil herstellen lassen, erfolgt die Perforierung derzeit noch von Hand. «Mit Hilfe eines numerischen Modells lässt sich das akustische Verhalten des gesamten Materials simulieren und gezielt beeinflussen», sagt Empa-Forscher Van Damme.
Produktion nach Mass
Statt dicke Massen werden dünne Schichten nach Mass produziert. Für Verkehrslärm im Frequenzbereich von 500 bis 1’000 Hertz genügt eine Dicke von nur 5.5 Zentimetern. In der Zürcher Testeinfahrt sank der Lärmpegel nach der Montage von 72 Paneelen um 4 Dezibel. Besonders deutlich war die Wirkung bei vorbeifahrenden Autos, die sich der Einfahrt näherten oder von ihr entfernten, da der Schall auf dem Weg in den Innenhof mehrfach an den Paneelen reflektiert wird.
Die Schallabsorber sind geeignet bei lärmigen Strassen, unter Balkonen oder an Fassaden. Sie können sehr einfach nachträglich montiert werden. Voraussetzung ist wie bei allen offenporigen Absorbern ein Schutz vor Witterung und Verschmutzung durch eine perforierte Deckschicht. Die Elemente können bereits bei der Bauplanung als gestalterische Elemente berücksichtigt werden. In Innenräumen wie Treppenhäusern, Büros, Kantinen oder Sporthallen besteht der Vorteil, dass sie oft aus dem gleichen Material bestehen wie die Wandoberflächen.
Die Fertigung ist noch aufwendig und geschieht teilweise durch Handarbeit. Jetzt will man das Material mit geeigneten Partnern weiterentwickeln und in grösserem Massstab produzieren. Das Potenzial ist da – vor allem für Spezialanwendungen, bei denen begrenzter Platzbedarf, Brandschutz und Designanspruch gleichzeitig berücksichtigt werden müssen.
