Akustik in Schulen und Kindergärten

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1 Akustik in Schulen und Kindergärten Dipl.-Ing. (FH) Peter Hammelbacher Präventionsdienst München Berufsgenossenschaft Metall Nord-Süd Mitglied im AK Lärm in Bildungsstätten bei INQA der BAUA

2 Akustik in Schulen VDI-Nachrichten vom

3 Fazit Konsequenzen für den Schulbau (anno 1967) Hier werden Geräuschpegel von 80 Phon und mehr erreicht Eine derartige dauernde Schalleinwirkung bedeutet für das Personal eine unzumutbare Belastung. Aber auch die Kinder selbst laufen durch anhaltende Lärmeinwirkung Gefahr, gesundheitliche Schäden, wie Überreizung des vegetativen Nervensystems, Ermüdungserscheinungen und negative Auswirkungen auf das Wachstum, davonzutragen. Zur Vorbeugung sind wirksame Maßnahmen zur Raumschalldämpfung F. D. Hemmer, Juventa Verlag 1967

4 Akustik in Schulen Handlungspotenzial Wöchentlich fallen 1 Mio Unterrichtsstunden in D ersatzlos aus Es gibt ca Lehrer/Innen in D Es gibt ca Schüler/Innen in D 72% aller Lehrer/Innen werden in den Vorruhestand (Ø mit 55) versetzt Quelle: Versorgungsbericht der Bundesregierung (2001) 50% davon wegen psychosomatischen Beschwerden, Quelle: Weber, Weltle und Lederer (2003) Lehrerbedarf pro Jahr in D: ca Lehrer/Innen

5 Akustik in Schulen Auszug aus der Präsentation von Dipl.-Ing. A. Schröter, MÜLLER-BBM GmbH, Planegg

6 Akustik in Schulen PH-Schule: Aufkirchen bei Erding PH-Standard ohne Mehrkosten beim Bau Foto: Architekturbüro Vallentin, Dorfen

7 Akustik in Schulen Energieverbrauch deutscher Schulen Einsparpotential ca pro Jahr

8 Akustik in Schulen Lärm- und CO 2 -Ampel Standortbestimmung: Wie laut ist es bei uns? Wie hoch ist der CO 2 -Wert? Foto: Fa. Org-Delta

9 Akustik in Schulen Lärm im Klassenzimmer Früher kein Thema!? Bild: ecophon Und heute...?

10 Akustik in Schulen Lärm im Klassenzimmer Bei handlungsorientierten Unterrichtsformen entsteht Lärm...: Neue Lese- und Schreibdidaktiken Gruppen- und Partnerarbeit Stationen-Lernen, Lerntheke Schreibkonferenzen Bewegte Schule... besonders in Räumen mit langen Nachhallzeiten!

11 Akustik in Schulen Gestörtes Sprachverstehen Störlärm beeinträchtigt das Wort- und Sprachverständnis

12 Akustik in Schulen Akustische Anforderungen

13 Akustik in Schulen Wichtige Pegel- und Frequenzwerte Hörschwelle Schlaf Konzentration Gesundheit/ Unterricht Lärmbereich Schmerzgrenze Max. Messwerte aus Klassenzimmern und Sporthallen Grafik: oticon Nach LärmVibrSchV muss der Arbeitgeber ab 80 db einen Gehörschutz anbieten!

14 Auswirkungen auf Schüler/Innen Nachhallzeit

15 Akustische Grundbegriffe Ausschnitt Sendung nano auf 3sat

16 Auswirkungen auf Schüler/Innen Akustischer Vergleich von Nachhallzeiten Sprache Musik Erw. Kinder T = 0,5 s T = 0,8 s T = 1 s T = 1,5 s T = 2 s Rosa Rauschen Ohne Störgeräusch Sprachgemurmel Kölner Dom T > 7 s mit freundlicher Genehmigung von TAC, Prof. Schmitz

17 Akustische Anforderungen DIN (Mai 2004) Hörsamkeit in kleinen bis mittelgroßen Räumen Nachhallzeit (Höchstwerte) Minus 20% bei Fremdsprache, eingeschränktem Hörvermögen, Leistungsschwäche Sport 1 Sport 2 Musik Minus 20% Sprache Unterricht

18 Akustische Anforderungen Erforderliche Absorberfläche bei 180 m 3 Volumen: Angenommenen Maße: Länge 9,0 m Breite 6,5 m Höhe 3,0 m Oberflächen: Decke, Boden je 58,5 m 2 Langseiten je 27,0 m 2 Schmalseiten je 19,5 m 2 T = 0,163 * V/A A = 0,163 * V/T (T mit Schüler gemessen) unbehandelter Raum T 1,40 s A = 20 m² normalhörend T = 0,55 s A = 53 m² α 0,1 Red. Hörvermögen, Räume bis 250 m³ T = 0,44 s A = 67 m² Fremdsprache, ADS T = 0,35 s A = 84 m² (mit A Schüler = 0,5m 2, bei 20 SchülerInnen A gesschüler = 10m 2 )

19 Akustische Anforderungen Einfluss der Absorberfläche auf die Nachhallzeit: Nachhallzeit [s] 3,00 Wirkung von Absorbermaterial 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 Reihe2 Reihe3 Reihe4 Reihe5 Reihe6 Reihe7 Reihe8 Reihe9 Reihe10 0, Volumen [m³]

20 Akustische Anforderungen Häufig verwendete Baustoffe α erforderlich für gesamte Raumoberfläche α erf ~ 0,30 Material α bei 500 Hz Beton 0,03 Mauerziegelwand 0,03 Glattputz 0,03 Tür 0,06 Fenster 0,10 Parkett 0,05 bis 0,10 PVC-Bodenbelag 0,01 Teppich bis 6mm Florhöhe 0,06 bis 0,20 Quelle: DIN 18041

21 Akustische Anforderungen Fazit: Ohne Akustikdecke keine Einhaltung der DIN 18041

22 Akustik in Schulen Meßergebnisse

23 Drais Kreativraum Drais Flur Drais Bewegungsraum Marienborn Cafeteria EG Marienborn Turnraum EG Marienborn Flur EG Am großen Sand Igelgruppe Am großen Sand Pinguingruppe Am großen Sand Bewegungsraum Lerchenberg I Bewegungsraum Lerchenberg I Igelgruppe Lerchenberg I Nebenraum Lerchenberg I Logopädieraum Mainz Rasselbande Gespenstergruppe Mainz Rasselbande Igelgruppe Mainz Rasselbande Bewegungsraum Mombach Mondgruppe Mombach Mondgruppe, Nebenraum Mombach Bewegungsraum Mainz Weisenau Flur 1.OG Mainz Weisenau Hausaufgabenz 1.OG Mainz Weisenau Puppenz 1.OG Mainz Weisenau Bewegungsraum 1.OG db(a) Aktuelle Situation der Akustik in Schulen Meßergebnisse (Schallpegel) KITA s Mainz eher 100 leise L p =76,7 db(a) eher laut L p =84,0 db(a) Lärmbereich Geistige Tätigkeit Räume mit Kinderbetreuung ohne Akustikdecke mit Akustikdecke

24 Meßergebnisse Messungen von O. Rickes, UK Hessen DIN Quelle: Ortrun Rickes, UK Hessen

26 Meßergebnisse Messungen von O. Rickes, UK Hessen Kirche Quelle: Ortrun Rickes, UK Hessen

29 Akustik in Schulen Auswirkungen auf Schüler/Innen

30 Akustik in Schulen Psychologin Dr. Maria Klatte Schüler/Innen verbringen 75% der Zeit mit Zuhören

31 Auswirkungen auf Schüler/Innen Störgeräuschpegel Speech Transmission Index (STI) 35 db(a) 45 db(a) 55 db(a) T = 0,5 s 0,8 sehr gut 0,7 0,6 gut T = 1,0 s 0,5 befriedigend 0,4 schlecht Sprachpegel: 60 db(a) in 1 m Entfernung T = 1,5 s Dr. Mommertz, Fa. Müller-BBM

32 Akustik in Schulen Sprachverstehen von Kindern Bild: Dr. Klatte 2006

35 Akustik in Schulen Sprachverstehen von Kindern

36 Akustik in Schulen Gestörtes Sprachverstehen Schüler mit Hörstörungen oder AVWS Schüler mit Sprachentwicklungsverzögerungen und -störungen Schüler mit weiteren Teilleistungsstörungen (AD(H)S, LRS) Schüler mit Migrationshintergrund Bild Sennheiser

37 Akustik in Schulen Lärm beeinflusst das soziale Verhalten

38 Akustik in Schulen Nach einer akustischen Sanierung (GS Haar) Was beobachtet die Lehrerin? Das ist jetzt ein ganz anderes Gefühl Was für eine Ruhe! Ein beschützender Raum Wie im Wald Warum ist es so ruhig hier? Ich möchte auch so eine Decke!

39 Akustik in Schulen Vandalismus

40 Auswirkungen auf Schüler/Innen W. Kern v. mobilen sonderpädagogischen Dienst Ungenügende Teilhabe am Unterricht führt unweigerlich zum Leistungsabfall es sei denn, man holt Versäumtes zu Hause nach. Schwerhörige Schüler sind darin wahre Meister. Viele unserer Schüler müssen den Unterrichtsstoff prinzipiell nacharbeiten, mit allen Folgelasten. Ich zitiere noch einmal Kristina: Für Fächer, die mir nicht so leicht fallen, übe ich am liebsten zu Hause. Da habe ich Ruhe und kann effektiver und schneller lernen. Außerdem können mir fast immer meine Eltern helfen. Das Mädchen formuliert den gemeinten Sachverhalt noch wohlwollend positiv. Die Realität ist oft bedrückender. Erstens haben die wenigsten Eltern die Geduld, die Zeit und das nötige Wissen, um mit ihren Kindern regelmäßig mehr oder weniger alle Unterrichtsfächer aufzuarbeiten. Zweitens kann sich der nachmittägliche Hausunterricht für das Kind und für die ganze Familie zu einer massiven Belastung entwickeln.

41 Akustik in Schulen Auswirkungen auf Lehrkräfte

42 Auswirkungen auf Lehrkräfte Umfrage der UK Hessen zu Belastungen Quelle: UK Hessen (2002), befragt wurden 204 Lehrkräfte

43 7:50 8:10 8:30 8:50 9:10 9:30 9:50 10:10 10:30 10:50 11:10 Schallpegel LAeq [dba] Herzfrequenz [1/min] Auswirkungen auf Lehrkräfte Beanspruchungsreaktion Herzfrequenz-MW HF 5min einer Lehrerin Quelle: Institut für interdisziplinäre Schulforschung

44 Grundheräuschpegel LA95 [dba] Auswirkungen auf Lehrkräfte Pegeldifferenzen nach Einbau einer Akustikdecke Laborschule: Anstieg des L A95 vor und nach Sanierung L A95 vor San. L A95 nach San U.-Std. Basis: Schule 1; alle U.-Stdn. Quelle: Institut für interdisziplinäre Schulforschung

45 Auswirkungen auf Lehrkräfte Pegeldifferenzen nach Einbau einer Akustikdecke Schallpegel LAeq,5min [dba] ,3 db!!! L Aeq RT 0,7s L Aeq RT 0,4s 30 Frontalunterricht diff. Arbeitsformen Basis: Schule 1; alle U.-Stdn. Quelle: Institut für interdisziplinäre Schulforschung

46 Akustik in Schulen Lärmbelastung eines Sportlehrers (München) L ex,8h = 96,7 db(a) Grenzwertüberschreitung: Tagesdosis nach 32 min Wochendosis nach 2 h 42 min

47 Auswirkungen auf Lehrkräfte Gehörtest einer Grundschullehrerin, 55 Jahre Tinnitus? Recruitment?

48 Akustik in Schulen Nach einer akustischen Sanierung (GS Haar) Was sagt die Lehrerin? Nicht mehr so schnell erschöpft Länger konzentriert Höre wieder gerne Musik Schimpfe meine Kinder weniger Weniger lärmempfindlich

49 Akustik in Schulen Materialbeispiele

50 Materialbeispiele Beispiel: Klassenzimmerpakete der Fa. Ecophon Klassenzimmerpaket MAX der Fa. ecophon Material: Ecophon Master D (Mineralwolle) α > 0,9 Foto: Fa. Ecophon

51 Materialbeispiele Beispiel: Akustikdecke der Fa. Rockfon α > 0,9 Foto: Fa. Rockfon

52 Materialbeispiele Beispiel: Schule Im Gut Zürich Akustik aus geblähtem Glasgranulat Material: Mikropor G, Fa. Wilhelmi α ~ 0,7 Foto: Fa. Wilhelmi

53 Materialbeispiele Beispiel: Waldorfschule Lehnsan Material: pinta acoustic panel α > 0,9 Foto: Fa. pinta

54 Materialbeispiele Beispiel: Akustikspritzputz Material: Sonaspray, Fa. Asona Deutschland α > 0,9 je nach Dicke Foto: Fa. Asona Deutschland

55 Materialbeispiele Beispiel: Microsorberfolie Material: gelochte Polycarbonatfolie Dicke 0,1 mm Fa. Kaefer α = 0,4 bis 0,8 je nach Ausführung In Schulkantinen maximale Raumakustik! Foto: Fa. Kaefer

56 Materialbeispiele Beispiel: Absorberbild Foto: Fa. Org-Delta

57 Materialbeispiele Beispiel: Gestaltungsmöglichkeiten Foto: Fa. Org-Delta

58 Materialbeispiele Beispiel: Verkleidung einer Trapezblechdecke Foto: Fa. Org-Delta

59 Materialbeispiele Beispiel: Absorbersegel α ~ 0,5 bis 0,65 Foto: Fa. Org-Delta

60 Materialbeispiele Noise-Pin von Fa. Pan-Akustik Akustikschaum mit Lochblechabdeckung als Magnetwand

61 Material-/Ausführungsbeispiele Verbundplattenresonator der Fa. Renz Akustik Datenblatt

62 Material-/Ausführungsbeispiele VPR des Fraunhofer-Institutes

63 Material-/Ausführungsbeispiele Beispiel: Bauteilaktivierte Decke Foto: Dr. Mommertz, Fa. Müller-BBM

64 Material-/Ausführungsbeispiele Beispiel: Altbausanierung in Bremen Foto: Dr. Tiesler, Uni Bremen

65 Material-/Ausführungsbeispiele Hörsaal Foto: Fa. Illbruck

66 Material-/Ausführungsbeispiele Sporthalle Foto: Fa. Illbruck

67 Material-/Ausführungsbeispiele Gipskartondecke Foto: Fa. Rigips

68 Material-/Ausführungsbeispiele Wandabsorber als Magnet-Pinnwand Foto: Fa. OWA

69 Material-/Ausführungsbeispiele Küche Fa. Webasto / Barth Architekten

70 Material-/Ausführungsbeispiele OP-Saal / Küche Fa. Rockfon

71 Akustik in Schulen Was machen andere?

72 Blick über den Zaun München

73 Blick über den Zaun München 100 % 68 % 18 % 14 %

74 Blick über den Zaun Was machen andere?

75 Zeitungsausschnitt Augsburger Allgemeine

77 Blick über den Zaun Was machen andere? Landesunfallkasse Hamburg

82 Blick über den Zaun Was machen andere? Dänemark

83 Blick über den Zaun Was machen andere? Antwort der obersten Baubehörde: Das Ziel einer gewünschten Deregulierung beinhaltet auch, dass der Staat nur noch dort gesetzliche Anforderungen stellt und deren Einhaltung überwacht, wo es aus Gründen der Sicherheit unverzichtbar ist.

84 Akustik in Schulen Rechtsgrundlagen und Normen

85 Rechtsgrundlagen und Normen Gesetze Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG 1996) 3 Grundpflichten Maßnahmen des Arbeitsschutzes treffen, überprüfen, anpassen 4 Allgemeine Grundsätze Gefährdungen vermeiden, Restgefährdungen minimieren Stand der Technik berücksichtigen 5,6 Beurteilung der Arbeitsbedingungen Gefährdungen ermitteln und dokumentieren Bayerisches Behinderten Gleichstellungsgesetz (BayBGG Juli 2003) Art. 9 Benachteiligungsverbot Die Behörden und sonstige öffentlichen Stellen des Freistaates Bayern ( ) sollen im Rahmen ihres jeweiligen Aufgabenbereichs die in Art. 1 genannten Ziele aktiv fördern und bei der Planung von Maßnahmen beachten. Ca hörgestörte Kinder besuchen eine normale Schule (Quelle: Deutsches Zentralregister für kindliche Hörstörungen).

86 Rechtsgrundlagen und Normen Verordnungen GUV-V S2 Kindertageseinrichtungen ( 1. April 2009) 7 Bau- und Raumakustik In Räumen ( ) sind entsprechend der Nutzung bau- und raumakustische Anforderungen einzuhalten. LärmVibrationsArbSchV (vom 6. März 2006) 3 Gefährdungsbeurteilung (1) Bei der Beurteilung der Arbeitsbedingungen ( ) hat der Arbeitgeber zunächst festzustellen, ob die Beschäftigten Lärm oder Vibrationen ausgesetzt sind oder ausgesetzt sein könnten. Ist dies der Fall, hat er alle hiervon ausgehenden Gefährdungen für die Gesundheit und Sicherheit der Beschäftigten zu beurteilen. Dazu hat er die auftretenden Expositionen am Arbeitsplatz zu ermitteln und zu bewerten. ( )

87 Rechtsgrundlagen und Normen DIN-Normen DIN 4109 (in BayBO enthalten) Schallschutz im Hochbau DIN (in BayBO nicht enthalten) Hörsamkeit in kleinen bis mittelgroßen Räumen

88 Akustik in Schulen Fazit

89 Fazit Konsequenzen für den Schulbau (anno 2008) Es gibt kein Erkenntnisproblem es gibt nur ein Umsetzungsproblem

90 Fazit Fazit: Eine gute Raumakustik nützt den Kindern! Je größer die Probleme, z.b. Fremdsprache, Lernbehinderungen, ADHS, umso mehr den Lehrern! Konzentrierteres Arbeiten bei geringerer Belastung, individuelleres Eingehen auf Schüler möglich. den Eltern und Steuerzahlern! Bessere Lernbedingungen, weniger Unterrichtsausfall, geringere Kosten durch Frühpensionierungen.

91 Akustik in Schulen Handlungsoptionen

92 Handlungsoptionen Konsequenzen für den Schulbau 1. Verhinderung der Zerstörung von Akustikdecken durch Überstreichen (ggf. Warnhinweise anbringen) 2. Aufnahme der DIN (Mai 2004) in die Ausschreibung bei Neubauten (5-10%) (aktuell: Mensabauten) 3. Erstellung eines Prioritätenkatalogs für bestehende Objekte (90-95%) in Abhängigkeit der vorhandenen Nachhallzeit 4. Suche nach Sponsoren (z.b. Eltern, Firmen) und preiswerten Akustikmaterialien (pro Kind Finanzierungsbedarf zwischen 50.- und )

93 Material-/Ausführungsbeispiele Beim nächsten Einkauf bitte nicht auf die Sonderangebote schauen, sondern auf die Akustikdecke!

94 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!