Akustik und Architektur
So klingt die Zukunft
Geräusche sind immer und überall um uns herum: das Knarzen unserer Schritte im Schnee, Vogelgezwitscher, Regen, jeder leichte Windhauch oder der eigene Herzschlag. Die ganze Welt besteht aus akustischen Reizen. Und die bewirken die gesamte Klaviatur menschlicher Emotion. Schon diese natürlichen Ge- räusche haben also einen gewaltigen Einfluss auf Menschen.
Auch künstlichen Geräuschen können wir kaum entfliehen. Denken Sie nur an den morgendlichen Wecker, Ihre Handymelodie, den Fernseher oder Verkehrs- geräusche. Richtig spannend wird es, wenn es darum geht, welche Botschaften künstliche Geräuschquellen übertragen: Klingt das Zuschlagen der Autotür jetzt sportlich oder bequem? Und wie muss ein Butterkeks im Mund knuspern, um einen frischen Geschmack zu unterstreichen?
Grund genug für uns, Akustik in der Architektur eine Themenwelt zu widmen. Werfen Sie mit uns einen Blick in die Zukunft. Bringen Sie sich auf den aktuellen Stand der Technik und erfahren Sie, wie Lösungen von D+H neue Maßstäbe setzen.
Expertise
Fenster in die Zukunft
Über akustische Lüftungssteuerung. Ein Gastartikel von Prof. Dr. Leistner, Institutsleiter am Fraunhofer-Institut für Bauphysik IPB.
Wer heute modern bauen möchte, kommt an automatisierter Technik nicht mehr vorbei. In Smart Buildings wird bereits alles Erdenkbare automatisch gesteuert, um die Sicherheit, die Effizienz und den Komfort der Bewohnerinnen und Bewohner zu erhöhen. Fenster, die bei schlechter Luft automatisch öffnen, sind ein gutes Beispiel.
Nun dienen Fenster jedoch nicht nur dazu, um Luft und Licht in ein Gebäude zu lassen, sondern auch dazu, um den Lärm auszugrenzen. Doch gerade der Schallschutz wird in der modernen Architektur noch stiefmütterlich behandelt. Weil er weder Energie einspart, noch zu mehr Sicherheit verhilft. Ihn zu vernachlässigen, können wir uns aber schon lange nicht mehr leisten.
Lärm ist einer der größten Stressfaktoren unseres Körpers. Nicht nur der buchstäblich ohrenbetäubende Lärm, der körperlich schädigend ist, sondern auch der permanente Schallpegel, der unsere Psyche attackiert. Er raubt uns Erholung, Konzentration und Leistungsfähigkeit. Ausreichende Frischluftzufuhr und eine angenehme Geräuschkulisse sind daher gleichermaßen wichtig für unsere Umwelt- und Lebensqualität.
Die Krux steckt jedoch in der Technik. Was, wenn das Fenster sich automatisch zum Lüften öffnet, just in diesem Moment jedoch starker Motorenlärm ertönt? Wenn der vorbeifahrende Zug draußen als unangenehmer empfunden wird als die stickige Atmosphäre drinnen? Im schlimmsten Fall wird das Fenster wieder manuell geschlossen und die Automatik abgeschaltet.
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Um das zu verhindern, muss die automatisierte Technik noch intelligenter werden.
Dazu gilt es, Schallschutz und Fensterlüftung in Einklang zu bringen – durch eine Automatik, die sowohl Raumluftqualität als auch äußere, temporäre Schallereignisse berücksichtigt und danach über Öffnen und Schließen entscheidet. Dies gelingt durch das Zusammenspiel aus einer Motorik, Schallsensoren, Verkehrs- oder Lärminformationen und einer intelligenten Steuerung. Wichtig: Der Mensch hat auch weiterhin das letzte Wort und kann die gesamte Automation individuell überstimmen.
Um eine überzeugende Lösung entwerfen zu können, müssen jedoch überzeugende Antworten auf eine Reihe konzeptioneller, technischer, akustischer und psychologischer Fragen gefunden werden. Um welche Arten von Lärm geht es überhaupt? Wie lässt er sich erfassen und in die Steuerung integrieren? Und wie reagieren die Nutzenden auf das Gesamtsystem?
Aus den Antworten lassen sich dann Prototypen entwickeln. Dafür braucht die Wissenschaft aber auch ein innovatives und weitblickendes Unternehmen. Das Know-how von D+H über intelligente Lüftungssysteme hat hier unverzichtbare Dienste geleistet. Dazu ein Beispiel: Was nützt es, wenn das Schließen eines Fensters lauter ist als der eigentliche Lärm? In unseren Versuchen haben wir daher den Kettenantrieb CDC-0252 von D+H integriert. Durch die Entkopplung des Gehäuses von der Konsole wurde im Antrieb eine signifikante Geräuschreduktion realisiert.
Heute sind hochwertige Schallschutzfenster längst Standard in großen Hotels und Geschäftsgebäuden. Damit die Menschen nicht auf die gewünschte natürliche Frischluft verzichten müssen, werden sie schon bald Schallschutz und Fensterlüftung in einem genießen können.
Reportage
Frankfurts Wahrzeichen erfindet sich neu
Der Henninger Turm definierte seit 1960 das Gesicht Frankfurts. Ob wegen seines signifikanten Fasses an der Spitze oder wegen des berühmten Radrennens: Der Henninger Turm gehörte zur Kultur Frankfurts. Mit dem Neubau des Henninger Turms bekommt die Stadt nun ein emotionales Denkmal und wichtiges Element ihres urbanen Charakters zurück. Mit dabei: Zeitgemäße Lüftungslösungen von D+H.
Frankfurts Wahrzeichen entsteht neu: der Henninger Turm. Im Frühjahr 2017 öffnet an der Stelle des einstiegen Getreidesilos der Henninger Brauerei mit 140 Metern einer der höchsten Wohntürme Deutschlands. Und einer der komfortabelsten. Ein gebäudeübergreifendes Lüftungssystem sorgt in über 200 Wohnungen für einen gezielten und bedarfsgerechten Austausch von warmer, verbrauchter Innenluft durch gesunde Außenluft. Das verbessert nicht nur die Raumhygiene, sondern sorgt für eine einzigartige Wohlfühlatmosphäre. Natürlich auch in den vier Apartments mit 360°-Ausblick im Fass.
Das urbane Umfeld als Herausforderung
Aber schon lange vor der Montage waren Teams von D+H an der Projektplanung beteiligt. Die große Herausforderung: Ein kompletter Lüftungsflügel muss sich aufgrund einer städtebaulichen Auflage Punkt 22 Uhr und bei starkem Wind automatisch schließen.
Das renommierte Frankfurter Architekturbüro MEIXNER SCHLÜTER WENDT kam damit auf D+H zu. Als ob das noch nicht schwer genug wäre, kam noch ein weiteres Problem hinzu. Denn was passiert eigentlich, wenn jemand genau dann seine Hand im Fensterspalt hat, wenn der Lüftungsflügel um 22 Uhr schließt? Und hier kam Prof. Karlotto Schott ins Spiel. Der Experte für Fassadentechnik berät mit seinem eigenen Institut Bauherren und Architekten in konstruktiven bauphysikalischen und wirtschaftlichen Fragen. So auch beim Bauprojekt Henninger Turm.
Schweißtreibende Arbeit am Frankfurter Fass.
Hier hatte Prof. Schott zu schallschluckenden Fenstern geraten. Sie werden in Parallelstellung geöffnet und führen die Luft – und damit auch den Schall – wie durch ein Labyrinth ins Innere des Raumes. So wird der Schall auf maximal 35 dB gedämpft, während die Frischluft gleichmäßig und langsam hineinströmt.
Ein Wärme- und Präsenz-Sensor könnte doch nun einfach messen, ob etwas im Weg ist oder eben nicht. Doch Prof. Schott hatte nur seine Enkel im Kopf. Von denen er wusste, dass sie gerne mal ihre Hände in Spalten und Öffnungen stecken. Darum wollte er auf Nummer sicher gehen – und alle Fehlerquellen ausschalten. Was würde also passieren, wenn die Temperatur im Raum genau so hoch ist wie die Körpertemperatur eines Menschen? Würde er dann trotzdem erkennen, dass sich das Fenster nicht schließen darf?
Also musste die Funktionalität des Sensors daraufhin getestet werden. Und das bedeutete für alle Beteiligten schweißtreibende Arbeit. Für den Versuch wurde ein Raum im Fass auf satte 36 °C erhitzt. Und während draußen um die 5 °C herrschten, verwandelte sich der Versuchsaufbau in die reinste Saunalandschaft. Dann hieß es für Architekten, Bauplaner, TÜV-Sachverständige, D+H-Mitarbeitende und natürlich Prof. Schott: Rein in die warme Stube! Und weil auch Sachverständige des TÜV vor Ort waren, wurden sie direkt in den Versuch miteingeplant. Als der Versuch beendet war, hatten zwar alle etwas Gewicht verloren, aber an Erkenntnis gewonnen. Der Sensor hält, was er verspricht.
Innovation
Unerhört leise: der neue D+H Kettenantrieb CDC
Die D+H Kettenantriebe der Serie CDC arbeiten im Undercover-Einsatz.
Sie sind so schmal und kompakt, dass sie in jedes Fensterprofil passen – und so leise, dass man sie kaum hören kann. Trotzdem meistern sie selbst schwerste Fensterflügel mit Leichtigkeit. Dass der Antrieb so unerhört leise ist, liegt an einer so simplen wie effektiven Idee. Der grundlegende Gedanke: Wo Metall auf Metall trifft, wird’s laut. Das ist auch in Antrieben nicht anders. Bedenkt man jetzt, dass das menschliche Gehör bereits ein Unterschied von 10 db als doppelt so laut empfindet, ist klar, dass sich selbst kleine Verbesserungen großartig anhören. Darum hat D+H die Antriebsmechanik und die Konsolen entkoppelt – und damit die Schallemission um den Faktor 5 gesenkt. Das Ergebnis: Mit dem neuen CDC-0252 ist D+H die leiseste Revolution in der Antriebstechnik gelungen. Die zusätzliche Entkopplung beider Konsolen senkt signifikant die Fundamentkräfte im gesamten Frequenzbereich.
Info
Der Ton macht die Musik
Die Lärmskala zeigt, was wie laut ist. Eine Erhöhung des Schalldruckpegels um 10 dB wird subjektiv als Verdoppelung der Lautstärke wahrgenommen.
