Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Verbesserung der Raumakustik durch das Aktivieren von Bodenbelägen als Resonanzabsorber mit textilen Federsystemen

Eine gute Akustik in Räumen ist für die Nutzung wichtig. Aufgrund moderner Architektur und neuer Bauweisen (u. a. großflächiger Einsatz von Glas, Betonkernaktivierung im Deckenbereich) sind die Flächen zur Belegung mit akustisch wirksamen Materialien knapp und die Einbeziehung der Bodenflächen in das akustische Konzept notwendig. Dies gilt insbesondere, wenn gesetzliche Anforderungen (nach DIN 18042) an die Raumakustik zu erfüllen sind.

Bodenbeläge mit geschlossenen Oberflächen haben keine bzw. geringe schallabsorbierende Eigenschaften. Aufgrund von Reinigungsfähigkeit und optischen Anforderungen an den Raum kommen oftmals nur diese Bodenbeläge in Frage.

Ziel des Forschungsprojektes ist es, einen glatten Bodenbelag wie z. B. einen Designbelag, akustisch zu aktivieren um die Raumakustik im Bereich der Sprachfrequenzen zu verbessern. Hierzu sollen nach dem Prinzip des Plattenresonators in dem Frequenzbereich von 200 Hz bis 600 Hz mehrere Resonanzfrequenzen durch eine Unterkonstruktion mit verschiedenen abgestimmten dynamischen Federsteifigkeiten realisiert werden.

Der Ansatz dieses Forschungsprojekts besteht darin, dieses anspruchsvolle Federsystem durch eine getuftete Struktur zu realisieren. Dies erfolgt durch vielfältige Musterungsmöglichkeiten der Tuftingtechnik. Weitere Parameter wie Eindruckverhalten, Stabilität und Brandschutz werden bei der Entwicklung berücksichtigt.

Durch die Entwicklung können harte und geschlossene Oberflächen akustisch „aktiviert“ und die Raumakustik positiv beeinflusst werden. Büroräume, insbesondere Klassenräume und Kindertagesstätten / Pflegeeinrichtung, können hiervon profitieren. Die Vorteile des Bodenbelages, wie z. B. leichte Reinigung, bleiben erhalten, akustische Eigenschaften werden „unsichtbar“ hinzugefügt. Diese Kombination stärkt bzw. baut die Marktposition von meist KMU-geprägten Herstellern von glatten Bodenbelägen und Tuftingwaren (durch neue Produkte) aus.

Ergebniszusammenfassung:

Bodenbeläge mit harten und geschlossenen Oberflächen (z. B. Designbeläge) haben keine bzw. geringe schallabsorbierende Eigenschaften. Ziel des Projektes war es daher, einen glatten Bodenbelag akustisch zu aktivieren, um die Raumakustik im Bereich der Sprachfrequenzen zu verbessern.

Das Projektziel der akustischen Aktivierung glatter Bodenbeläge in verschiedenen Frequenzbereichen durch angepasste getuftete Federstrukturen (textile Unterlage) nach dem Prinzip des Resonanzabsorbers (Plattenresonators) wurde erreicht. Für die angestrebte Verbesserung der Sprachverständlichkeit mit den Randfrequenzen von 200 Hz und 600 Hz wurde eine Schallabsorption von über 0,08 erreicht. Zwischen diesen Frequenzen beträgt die Schallabsorption im Mittel über 0,15 und ist damit mehr als doppelt so hoch wie bei der betrachten Referenz einer herkömmlichen, hochwertigen Trittschallunterlage. Zusätzlich erzielt der Demonstrator eine Trittschallminderung von bis zu ΔLw = 25 dB.

Der eingesetzte Bodenbelag im System „Bodenbelag – Unterlage (textile Feder)“ hat einen deutlichen Einfluss auf das Schallabsorptions- sowie das Eindruckverhalten. Damit besteht die Notwendigkeit, in enger Kooperation zwischen Bodenbelags- und Unterlagenherstellern auf bestimmte Produkte abgestimmte Unterlagen zu entwickeln.

Durch die neuartige Unterlage werden harte und geschlossene Oberflächen akustisch „aktiviert“, so dass die Raumakustik positiv beeinflusst wird. Schulen, Kindertagesstätten und Pflegeeinrichtungen können hiervon profitieren. Die Vorteile glatter Bodenbeläge, wie z.B. leichte Fleckentfernung und Desinfektion, bleiben erhalten. Akustische Eigenschaften werden „unsichtbar“ hinzugefügt. Diese Kombination stärkt bzw. baut die Marktposition von meist KMU-geprägten Herstellern von glatten Bodenbelägen und Tuftingwaren (als Zulieferer) aus.