Schallschutz versus Bestandsschutz Holzbalkendecken in der Altbausanierung

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1 Schallschutz versus Bestandsschutz Holzbalkendecken in der Altbausanierung A. R. Mayr 1 Schallschutz versus Bestandsschutz Holzbalkendecken in der Altbausanierung Dr. Andreas R. Mayr Hochschule Rosenheim DE-Rosenheim

2 2 Schallschutz versus Bestandsschutz - Holzbalkendecken in der Altbausanierung A. R. Mayr 1. Internationale Schall- und Akustiktage 2011

3 Schallschutz versus Bestandsschutz Holzbalkendecken in der Altbausanierung A. R. Mayr 3 Schallschutz versus Bestandsschutz Holzbalkendecken in der Altbausanierung 1. Einleitung Die Altbausanierung nimmt gegenüber dem Gesamtvolumen der Bautätigkeit eine immer bedeutendere Stellung ein. Eine umfassende und effiziente Planung der Sanierungsmaßnahmen wird somit immer wichtiger. Für die richtige Planung einer Sanierung ist jedoch die Kenntnis und Berücksichtigung der bauphysikalischen Anforderungen sowie der Brandschutzanforderungen erforderlich. Hinzu kommt, dass bei einer großen Anzahl von Sanierungsvorhaben in Altbauten der Bestandsschutz eine zentrale Rolle spielt. Dabei resultieren die Anforderungen an die Sanierung aus Vorgaben an denkmalgeschützte Gesamtobjekte, an schützenswerte Einzelbauteile, bis hin zu Vorgaben / Vorstellungen von Bauherren über erhaltenswerte Gebäude und Bauteile. Für Holzbalkendecken in der Sanierung kann sich dies in vielfältiger Weise darstellen. So kann z.b. eine Sanierung der Unterdecke aufgrund erhaltenswerter Putze oder Stuckarbeiten nicht möglich sein. Eine Sanierung der Deckenoberseite kann durch schützenswerte Fußböden oder Türen eingeschränkt sein. Darüber hinaus können sich Vorgaben / Anforderungen an die Rohdecke stark limitierend auf die Auswahl geeigneter Sanierungsmaßnahmen auswirken. Diese Aufzählung könnte im Detail beliebig verlängert werden, da letztlich jedes einzelne Objekt mit den zugehörigen, spezifischen Randbedingungen spezielle Anforderungen und Vorgaben an Sanierungsmaßnahmen definiert. Für den Fall, dass die Sanierungsmaßnahmen nicht unter den Bestandsschutz fallen, sind die Anforderungen der zum Zeitpunkt der Sanierung baurechtlich eingeführten Normen zu berücksichtigen und ihre Einhaltung nachzuweisen. Das bedeutet, dass das vorhandene Gebäude deutlich gestiegenen bauphysikalischen Anforderungen zu genügen hat. Während die Sanierung der Aussenbauteile maßgeblich durch die Anforderungen an den Wärmeschutz motiviert ist, wird die Sanierung von Trennbauteilen primär durch die Anforderungen an den Schallschutz und evtl. den Brandschutz bestimmt. Für den Nachweis des erforderlichen Schallschutzes im zu sanierenden Bauvorhaben ist derzeit die DIN 4109: Schallschutz im Hochbau [1] maßgebend. Das Bauteil, das bei der Sanierung eine besonders sorgfältige Planung erfordert, ist die Wohnungstrenndecke, da sie in Altbauten häufig als Holzbalkendecke ohne ausreichende schalldämmende Maßnahmen ausgeführt wurde. Vorhandene Altbaudecken genügen meist nur nach umfangreichen Sanierungsmaßnahmen den aktuellen Anforderungen nach DIN Darüber hinaus ist es bei der Sanierung dieser Decken häufig erforderlich in das Tragsystem der Decke einzugreifen, sodass neben den Schall- und Brandschutzanforderungen auch die Statik der Decke zu überprüfen ist. Die vorhandenen Planungsgrundlagen für den Schallschutznachweis von Holzbalkendecken in Massivbauten sind in der derzeitigen Fassung der DIN 4109 mit zwei Ausführungsbeispielen sehr lückenhaft. Ebenso fehlen Planungsgrundlagen, die eine statische Ertüchtigung der Tragstruktur und deren Auswirkungen auf den Schallschutz der Decke berücksichtigen. Bezüglich der Einschätzung der Luft- und Trittschalldämmung einer Altbaudecke und der erforderlichen bzw. möglichen Sanierungsmaßnahmen bestehen somit mangels ausreichender Grundlagen große Unsicherheiten. Dies liegt an der großen Anzahl an Konstruktionsvarianten der Altbaudecken, aber auch an der großen Streuung der baulichen Zustände. Außerdem sind die verbauten Materialien (z.b. Schüttung auf dem Fehlboden) nicht einheitlich, sondern richteten sich nach den regional vorhandenen Möglichkeiten. Darüber hinaus schränkt ein ggf. vorhandener bzw. zu berücksichtigender Bestandsschutz und die damit verbundenen Vorgaben, wie oben bereits erwähnt, die Auswahl geeigneter und vorhandener Sanierungsmaßnahmen zum Teil erheblich ein. Im Bauteilkatalog der im Entwurf befindlichen neuen Fassung der DIN 4109 sind bislang noch keine Beispiele enthalten. Gänzlich fehlen Planungsgrundlagen zur Berechnung der

4 4 Schallschutz versus Bestandsschutz - Holzbalkendecken in der Altbausanierung A. R. Mayr 1. Internationale Schall- und Akustiktage 2011 Flankenübertragung. Ziel des Forschungsvorhabens ist es deshalb, mittels eines praktikablen Prognosemodells für die Luft- und Trittschalldämmung (R' w und L' nw ) Planer und Ausführende in die Lage zu versetzen, sowohl die Bestandssituation bewerten als auch geeignete Sanierungsmaßnahmen auswählen und dimensionieren zu können, sowie den resultierenden Schallschutz der sanierten Decke abschätzen zu können. Dabei besteht der Ansatz nicht darin, alle möglichen, speziell durch den Bestandsschutz vorgegebenen Sanierungsvarianten, im Einzelfall und detailliert zu überprüfen. Vielmehr sollte eine breite Datenbasis mit einer repräsentativen Auswahl sowohl an Rohdecken als auch an Sanierungsmaßnahmen geschaffen werden, die es ermöglicht, für eine Vielzahl von Bauvorhaben geeignete Sanierungsmaßnahmen auswählen und beurteilen zu können. Dieses Vorgehen widerspricht nicht den zum Teil sehr ausgeprägten und detaillierten Vorgaben eines vorhandenen Bestandsschutzes. Es bietet vielmehr die Möglichkeit ausgewählte Maßnahmen nicht nur nach deren Eignung für vorliegende Situation sondern auch nach deren erzielbaren Resultaten zu beurteilen. So können verschiedene Sanierungsmöglichkeiten sowohl untereinander wie auch z. B. mit den Anforderungen der DIN 4109 an den Mindestschallschutz abgeglichen werden. Von kleineren Sanierungsmaßnahmen ausgehend, kann auf einfache Weise das gewünschte bzw. geforderte Schallschutzniveau angenähert werden ohne auf Vergleiche mit Alternativmaßnahmen verzichten zu müssen. Im Gegensatz dazu würde die Erarbeitung von Lösungen im Einzelfall und ohne die Grundlage einer breiten Datenbasis, also gewissermaßen mit Tunnelblick, in der Regel zu aufwendigeren / teureren Konstruktionen führen. Abbildung 1: Deckenprüfstand des ift Schallschutzzentrums zur Messung der Schalldämmung von Holzdecken nach DIN EN ISO Ausgangssituation Folge der zuvor genannten Lücken in den Planungsgrundlagen sind Fehler in Planung und Ausführung von Sanierungsmaßnahmen, die kostenintensive nachträgliche Korrekturen erfordern. Ein erster Schritt zur Reduzierung dieser Planungsunsicherheiten wurde bereits in einem gerade abgeschlossenen Forschungsvorhaben geleistet [2]. Zur Ermittlung belastbarer Messdaten wurde dazu im ift Schallschutzzentrum ein Forschungsprojekt im Auftrag der Deutschen Gesellschaft für Holzforschung, unter Begleitung der in der Sanierung tätigen Industriefirmen, durchgeführt. Hierzu wurden auf Basis von Literaturangaben [3] [4] verschiedene Ausführungsvarianten typischer Altbaudecken sowie verschiedene Sanierungsmaßnahmen zusammengetragen. In Absprache mit der beteiligten Arbeitsgruppe konnten praxisrelevante Deckenkonstruktionen ausgewählt und in Laborversuchen auf ihre Einflussparameter hinsichtlich der Schallübertragung durch die Decke selbst, also ohne Flankenübertragung, geprüft werden. Die Messungen der Luft- und

5 Schallschutz versus Bestandsschutz Holzbalkendecken in der Altbausanierung A. R. Mayr 5 Trittschalldämmung erfolgten nach DIN EN ISO 140 Bauakustik: Messung der Schalldämmung in Gebäuden und von Bauteilen [5] im Deckenprüfstand ohne Nebenwege des ift Schallschutzzentrums. Da bekanntermaßen bei der Schalldämmung von Holzdecken die Trittschalldämmung die kritischere Lärmbelastung darstellt, wurde zur Beurteilung und Gewichtung der Messergebnisse im Wesentlichen der bewertete Norm-Trittschallpegel L n,w mit Berücksichtigung des Spektrum-Anpassungswerts C I, herangezogen. Die Untersuchungen im genannten Projekt beschränkten sich zunächst auf die Luft-und Trittschalldämmung der reinen Deckenkonstruktion. Die aus Vollständigkeitsgründen in den nachfolgenden Abschnitten dargestellten Ausführungen zu diesem Projektabschnitt wurden von den Autoren Dr. Rabold, Dr. Hessinger, Hr. Bacher, alle ift Schallschutzzentrum, erstellt und bereits veröffentlicht, z.b. in [6]. Die Beurteilung der Einbausituation inklusive Flankenübertragung wird in Abschnitt 3 dieses Beitrags diskutiert Altbaudecken im Ist-Zustand Für die Festlegung der erforderlichen Sanierungsmaßnahmen ist zunächst der Zustand der im Bauvorhaben vorgefundenen Decke zu beurteilen. Da die vorhandenen Altbaudecken, je nach Region und Zeitpunkt der Gebäudeerstellung, sehr unterschiedlich ausgeführt wurden, besteht hier bereits eine erhebliche Unsicherheit in der Einstufung der vorhandenen Luft und Trittschalldämmung. Eine belastbare Aussage konnte bislang meist nur durch eine bauakustische Messung der Altbaudecke vor Ort gewonnen werden. Gruppe A Gruppe B Gruppe C Abbildung 2: Übersicht von im Altbau vorhandener Rohdecken nach [3], [4] und Einteilung in Gruppen mit schalltechnisch ähnlichem Verhalten. Gruppe A: Einschalige Rohdecken, Gruppe B: Mehrschalige Rohdecken mit Zusatzmasse zwischen den Balken, Gruppe C: Rohdecken die derzeitigen Bauweisen ähneln. Um eine einfachere Beurteilung der vorhandenen Altbaudecke zu ermöglichen, wurden deshalb zunächst anhand von Literaturrecherchen [3], [4] Holzdecken zusammengestellt, die häufig im Altbau vorzufinden sind. Abbildung 2 zeigt die Einteilung dieser Deckenkonstruktionen in Gruppen mit ähnlichem schalltechnischem Verhalten. Aus diesen Gruppen wurden dann nach Vorgabe der projektbegleitenden Arbeitsgruppe repräsentative Deckenaufbauten ausgewählt und auf ihr schalltechnisches Verhalten untersucht, um die Ergebnisse direkt oder indirekt auf die anderen Decken der Gruppe übertragen zu können.

6 Norm-Trittschallpegel Ln in db 6 Schallschutz versus Bestandsschutz - Holzbalkendecken in der Altbausanierung A. R. Mayr 1. Internationale Schall- und Akustiktage 2011 In Absprache mit der am Projekt beteiligten Arbeitsgruppe konnten aus den in Abbildung 2 dargestellten Rohdeckengruppen praxisrelevante Deckenkonstruktionen ausgewählt und in Laborversuchen auf ihre Einflussparameter hinsichtlich der Schallübertragung durch die Decke selbst, also ohne Flankenübertragung, geprüft werden. Um eine Vorstellung über die Schwankungsbreite der akustischen Eigenschaften zu bekommen, wurden folgende Parameter der Decke variiert: - Masse der Beschwerung im Blindboden einer Holzbalkendecke mit Einschub - Masse des Putzes an der Deckenunterseite - Ausführung der Dollendecke mit und ohne Dielung und Putz an der Deckenuntersicht. Abbildung 3 zeigt beispielhaft Messergebnisse eines der untersuchten Parameter. Auf Basis der Messergebnisse wurden Planungsgrundlagen geschaffen, um die verschiedenen Rohdeckentypen schalltechnisch einstufen zu können X03 Einschub ohne Beschwerung L n,w = C I, = 72 db -2 db X05 Einschub mit 20 kg/m² Beschwerung L n,w = C I, = 70 db -2 db Frequenz f in Hz X09 Einschub mit 120 kg/m² Beschwerung L n,w = C I, = 69 db -3 db Abbildung 3: Trittschalldämmung einer typischen Altbaudecke mit Einschub und unterschiedlicher Beschwerungsmasse (Laborwerte) Sanierungsmaßnahmen Nach der Untersuchung der Altbaudecken im Ist-Zustand wurden auf Basis von Literaturangaben sowie in enger Zusammenarbeit mit der begleitenden Arbeitsgruppe mögliche Sanierungsmaßnahmen zusammengestellt. Hierbei wurde zwischen Sanierungsmaßnahmen an der Unterdecke und Sanierungsmaßnahmen am Tragwerk unterschieden. Auf den so sanierten Decken wurden jeweils unterschiedliche Nass- und Trockenestrichaufbauten geprüft. Eine Übersicht der durchgeführten Messungen ist in Abbildung 4 dargestellt. Für eine detaillierte Bewertung der einzelnen Sanierungsmaßnahmen wird auf [6] verwiesen.

7 Schallschutz versus Bestandsschutz Holzbalkendecken in der Altbausanierung A. R. Mayr 7 Sanierung Unterdecke Sanierung Tragwerk + Estrich - aufbau + Estrich - aufbau Abbildung 4: Übersicht der geprüften Sanierungsmaßnahmen (aus [6]) Planungsgrundlagen zur Luft- und Trittschallübertragung ohne Flankenübertragung Die geprüfte Konstruktionsvielfalt bietet nun die Möglichkeit, auf die sehr unterschiedlichen Situationen im Altbau und die daraus resultierenden konstruktiven Anforderungen gezielt reagieren zu können. Die Prüfergebnisse der unterschiedlichen Altbaudecken in Kombination mit den verschiedenen Sanierungsmaßnahmen wurden hierzu in Form einer Matrix dargestellt [2] [6]. Abbildung 5 zeigt einen Auszug aus dieser Ergebnis- Zusammenstellung. Für den Planer und Ausführenden stehen dadurch über 300 Konstruktionsvarianten zur Verfügung, um für den spezifischen Sanierungsfall eine passende Lösung zu finden. Abbildung 5: Auszug aus Ergebnis-Matrix nach [2].

8 8 Schallschutz versus Bestandsschutz - Holzbalkendecken in der Altbausanierung A. R. Mayr 1. Internationale Schall- und Akustiktage Planungsgrundlagen zur Flankenübertragung Im nächsten Schritt sind nun Planungsgrundlagen zu erarbeiten, um die umfangreichen Laborergebnisse durch eine Prognose der Flankenübertragung auf die jeweilige Bausituation übertragen zu können. Um eine ausreichende Praxistauglichkeit des Verfahrens gewährleisten zu können, sollte es sich hierbei um ein vereinfachtes Verfahren mit Einzahlwerten handeln. In der derzeit aktuellen DIN 4109 von 1989 wird die Flankenübertragung für Holzbalkendecken in Massivbauten nicht direkt berechnet. Für die gerade mal 2 vorhandenen Ausführungsbeispiele wird das bewertete Schalldämm-Maß R w in der Bausituation, also für die Luftschalldämmung mit Flankenübertragung angegeben. In Abhängigkeit der flächenbezogenen Masse der flankierenden Wände wird dann ein Korrektursummand angewendet. Erst für (meist unrealistische) flächenbezogenen Massen von 450 kg/m² wird ein ausreichender Luftschallschutz von R w 54 db erreicht. Ältere Untersuchungen zeigen auf, dass eine vereinfachte Behandlung der Flankenübertragung im Altbau prinzipiell möglich ist. Die vorhandenen Berechnungsmodelle nach DIN EN [7], die in das Nachweisverfahren nach DIN 4109 (neu) einfliessen werden, sind in ihrer Anwendbarkeit primär auf homogene Bauteile (Massivdecken) beschränkt und können nicht direkt auf Holzdecken in der Altbausituation angewendet werden. Für die Praxis ergibt sich dadurch eine große Unsicherheit bei der Festlegung der geeigneten Sanierungsmaßnahmen, da die Prognose der Luft- und Trittschalldämmung inklusive Flankenübertragung derzeit für den Altbau nicht mit ausreichender Genauigkeit möglich ist. Ähnliche Prognoseunsicherheiten waren im Holzbau bekannt - das Berechnungsmodell nach DIN EN konnte für die Flankenübertragung nicht angewendet werden. Hier gelang es für die Flankenübertragung bei Trittschallanregung ein vereinfachtes Verfahren zu entwickeln das sich am europäischen Modell der DIN EN orientiert [7]. Ein vergleichbares Vorgehen wird deshalb in einem aktuellen, von der AiF- Forschungsvereinigung geförderten, gemeinsamen Projekts der Hochschule Rosenheim und des ift Schallschutzzentrum Rosenheim, für den Altbau geprüft und im Folgenden vorgestellt Luftschallanregung Bei Luftschallanregung wird das bewertete Flankendämm-Maß R ij,w (in Abbildung 6 beispielhaft für den Weg Ff dargestellt) aus den bewerteten Schalldämm-Maßen der flankierenden Bauteile (R i,w, R j,w ), der Verbesserung durch ggf. vorhandene Vorsatzschalen ( R ij,w ) dem Stoßstellendämm-Maß K ij und einer geometrischen Korrektur errechnet. Für das Stoßstellendämm-Maß sind in DIN EN nur Werte für den Stoß einer zweischaligen Leichtbauwand an eine massive Wand angegeben. Angaben für den Stoß einer leichten Decke an eine massive Wand fehlen.

9 Schallschutz versus Bestandsschutz Holzbalkendecken in der Altbausanierung A. R. Mayr 9 Abbildung 6: Berechnung der Flankenübertragung nach DIN EN (auf Weg Ff) bei Luftschallanregung mit Stoßstellendämmmaß Kij für den Stoß einer Leichtbauwand an eine homogene Wand Trittschallanregung Bei Trittschallanregung wird die Flankenübertragung vereinfacht durch einen Korrektursummanden K berechnet, der in Abhängigkeit der flächenbezogenen Masse der (homogenen) Decke und der homogenen flankierenden Wand dargestellt ist, siehe Abbildung 7. Abbildung 7: Vereinfachte Trittschallberechnung nach DIN EN 12354mit Korrektursummand K für homogene Bauteile Prognosemodelle Eine Zusammenstellung möglicher Prognosemodelle für die Flankenübertragung im Altbau ist in Tabelle 1 enthalten. Hierbei wird differenziert zwischen Rohdecken nach Gruppe A (Abbildung 2), die sich aufgrund der Sanierung mit mm Aufbeton (HB-Verbund) eher wie eine isotrope Massivdecke verhalten und den ansiotropen Holzbalkendecken.

10 Flankenübertragung Eingangswerte "isotrop" HBV-Decken (einschalige Rohdecken) Berechnungsverfahren 10 Schallschutz versus Bestandsschutz - Holzbalkendecken in der Altbausanierung A. R. Mayr 1. Internationale Schall- und Akustiktage 2011 Deckentypen Schallübertragung "anisotrop" Holzbalkendecken Trittschall Luftschall Trittschall Luftschall In Anlehnung an EN Überprüfung im Projekt In Anlehnung an EN Überprüfung im Projekt Berechnungsverfahren wird im Rahmen des aktuellen Projekts erarbeitet In Anlehnung an EN Überprüfung und ggf. Anpassung im Projekt K nach Tabelle in Anlehnung an EN K ij, R w, Aus Messung oder Tabellen und Grafiken K Aus Labor- Messungen am ift Schallschutzzentrum K ij, R w, Aus Messung oder Tabellen und Grafiken Tabelle 1: Mögliche Berechnungsmodelle für die Schallübertragung im Altbau. Für isotrope Decken kann die Anwendbarkeit der vereinfachten Verfahren nach DIN EN geprüft werden. Für anisotrope Decken kann ein Verfahren in Analogie zum bereits vorhandenen Verfahren für den Holzbau [8] geprüft werden. Die Ermittlung der dafür benötigten Korrektursummanden K erfolgt ebenfalls im Rahmen des aktuellen Forschungsvorhabens. Dazu wird im ift Schallschutzzentrum die Schallübertragung für verschiedene Deckentypen in Kombination mit verschiedenen massiven Wänden (unterschiedliche Rohdichte) sowohl mit flankierender Übertragung als auch ohne flankierende Übertragung untersucht. Aus den ermittelten Messdaten lassen sich die den jeweiligen Übertragungswegen zuordenbaren Korrektursummanden für die Luftschallübertragung und die Trittschallübertragung ermitteln. Aus den oben beschriebenen, bereits vorhandenen Planungsgrundlagen zur Luft- und Trittschallübertragung ohne Flankenübertragung in Kombination mit den im Labor messtechnisch ermittelten Korrektursummanden für die Flankenübertragung ergibt sich letztlich die prognostizierte Luft- bzw. Trittschallübertragung für tatsächlich vorhandene Bausituation. Hierbei ist allerdings anzumerken, dass wie bei vereinfachten, praktikablen Verfahren üblich, mit einer mehr oder weniger ausgeprägten Abweichung von der tatsächlich vorhandenen Schalldämmung zu rechnen ist. Dies liegt wie bereits beschrieben an zahlreichen Einflussfaktoren, die im Rahmen einer Prognoserechnung nicht erfasst werden können. Die Ermittlung eines Vertrauensintervalls ist ebenfalls Gegenstand des aktuellen Forschungsvorhabens. 4. Validierung Prognosemodell Die Überprüfung und letztlich die Validierung der dargestellten Prognosemodelle erfolgt durch Vergleiche mit Messdaten von bestehenden Bauobjekten, die sowohl vor der Sanierung, also in der Bestandssituation, als auch nach der Sanierungsmaßnahme erhoben werden. Dazu werden in möglichst vielen Bauvorhaben die vorhandenen Luftschall- und Trittschalldämmungen messtechnisch erfasst und mit den nach oben genannten Verfahren ermittelten Prognosewerten verglichen. Neben den Standard-Messungen werden in allen Bausituationen zusätzliche bauakustische Parameter wie Stoßstellendämm-Maße, Flankendämm-Maße und Körperschallnachhallzeiten messtechnisch ermittelt um eine ausreichende Beschreibung der vorgefundenen Situation zu gewährleisten.

11 Schallschutz versus Bestandsschutz Holzbalkendecken in der Altbausanierung A. R. Mayr Prüfverfahren Generell wurde bei allen Bauvorhaben der in Tabelle 2 dargestellte Prüfplan durchgeführt. Prüfverfahren Anregung Schalldämmung mit Nebenwegen Schalldämmung ohne Nebenwege Luftschall Trittschall Körperschall R w L n,w R w L n,w Flankendämmung R ij L n,df (L n,dff ) Stoßstellendämmung Körperschallnachhallzeiten Kij T s Tabelle 2: Auflistung der bei Baumessungen herangezogenen Prüfverfahren. Dadurch wird sichergestellt, dass sämtliche für das Forschungsvorhaben erforderliche, bauakustisch relevante Größen erfasst werden. Einschränkend ist anzumerken, dass aufgrund baulicher Gegebenheiten wie auch zeitlicher Einschränkungen nicht in allen untersuchten Bauvorhaben der gesamte Prüfplan gemessen werden konnte Bauvorhaben Wie bereits erwähnt, werden zur Überprüfung des Prognoseverfahrens Baumessungen an konkreten Altbauobjekten durchgeführt. Dabei soll im Idealfall eine Messung vor, sowie eine Messung nach der Sanierung der Trenndecke stattfinden. Bei der Suche nach Bauvorhaben wird Wert darauf gelegt, dass die Deckenaufbauten in der Bausituation mit den im Labor untersuchten Konstruktionen vergleichbar sind, um die Ergebnisse gegenüberstellen zu können. Bis zum jetzigen Zeitpunkt wurden Baumessungen an fünf Objekten im Bestandszustand durchgeführt. Im Allgemeinen entsprachen alle vorgefundenen Bestandsdecken einer typischen Holzbalkendecke im Altbau mit einer Schüttung aus Sand und Schlacke im Hohlraum auf Einschubbrettern, sowie einer Unterdecke aus Schilfrohrmatten mit Lehmputz. Bei der detaillierten Erfassung der vorhandenen Bestandssituation treten jedoch folgende Problemfelder auf: Die Bestimmung der Flächengewichte der Schüttung, des Stroh- Lehmputzes oder der flankierenden Massivwände ist zum Teil nur anhand des Baujahrs, bzw. alter Unterlagen möglich. Je nach Gegebenheit wurden an den Objekten Proben entnommen um die flächenbezogenen Massen zu bestimmen. Anhand der Stichproben wurden für die Rohdichte von Schüttungen aus Sand und Schlacke Werte im Bereich von 1,1 kg/dm³ bis 1,2 kg/dm³ ermittelt. Die Rohdichte der Unterdecke aus Schilfrohrmatten mit Lehmputz wurde aus den Abbruchmassen der im Labor geprüften Decken gewonnen. Dabei wurden Werte im Beriech von 0,7 kg/m³ bis 0,9 kg/m³ bestimmt Vergleich mit Prognose Bauvorhaben Luftschall R w [db] Trittschall L n,w [db] Prognose Messung Prognose Messung Mannheim Zimmer 13 49, Mannheim Zimmer 12 49, Cham 47, Neu-Ulm 11 49, Neu-Ulm 25 49, Kempfenhausen Seminar 2 49, Kempfenhausen Seminar 1 50, Peiting 49, Tabelle 3: Zwischenstand der Auswertungen Vergleich Prognose mit Messung.

12 12 Schallschutz versus Bestandsschutz - Holzbalkendecken in der Altbausanierung A. R. Mayr 1. Internationale Schall- und Akustiktage 2011 Die in Tabelle 3 dargestellten Werte stellen einen Zwischenstand der Auswertungen der bisherigen Messungen dar und erheben diesbezüglich keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Exakte Auswertungen der Mess- und Gebäudedaten werden aktuell durchgeführt. Hier ist zu erwarten, dass sich einige der in Tabelle 3 aufgeführten Prognosewerte geringfügig ändern könnten. Darüber hinaus wurden im bisherigen Projektverlauf lediglich Bestandssituationen für die Prognose bzw. den Vergleich mit prognostizierten Schalldämm-Maßen erfasst. Insofern ist die Datengrundlage noch nicht ausreichend, um statistisch aussagekräftige Einschätzung über die Anwendbarkeit der vorgeschlagenen Verfahren widergeben zu können. Die in Tabelle 3 dargestellten Vergleiche lassen noch keine Rückschlüsse auf den Einfluss der flankierenden Schallübertragung zu, da die Schallübertragung auf dem direkten Weg dominiert. Dieser Einfluss kann erst dann in den Vergleichen ermittelt werden, wenn die Trennbauteile (Holzbalkendecken) durch Sanierungsmaßnahmen schalltechnisch verbessert werden und damit die flankierende Schallübertragung über die Wände einen vergleichsweise größeren Einfluss besitzt. In den dargestellten Vergleichen ist jedoch zu erkennen, dass die Prognose bei den bereits ausgewerteten Bestandssituationen fast ausschließlich auf der sicheren Seite liegt. Das heißt, bei den Messungen wurden jeweils höhere Luftschalldämm-Maße und geringere Norm-Trittschallpegel ermittelt als die Prognose dies erwarten ließ. Bislang kann über die Ursache dieser Tatsache nur spekuliert werden. Es wäre möglich, dass sich aufgrund des Alters der Bestandsdecken und der damit einhergehenden höheren Biegeflexibilität ein zusätzlicher Bedämpfungsmechanismus einstellt, der effektiv für größere interne Verluste sorgt und daraus höhere Schalldämmungen resultieren. Im weiteren Projektverlauf wird dieser Gedanke ebenfalls Gegenstand von weiterführenden Untersuchungen sein. Erste Auswertungen, bei denen die flankierende Übertragung eine Rolle spielt, deuten darauf hin, dass die oben beschriebenen Prognosemodelle mit ausreichender Genauigkeit eingesetzt werden können. Diese Hinweise können jedoch aufgrund mangelnder statistischer Sicherheit hier noch nicht dargestellt werden. Welche Einschränkungen und tatsächlichen Genauigkeiten sich für einzelne Konstruktionen letztlich ergeben bzw. realisieren lassen werden im weiteren Verlauf des Forschungsvorhabens zu erarbeiten sein. 5. Ausblick Im weiteren Verlauf des Forschungsvorhabens sollen nun verstärkt Messungen an sanierten Holzbalkendecken durchgeführt werden. Hierfür sind wir auf Unterstützung von Seiten der Fachplaner, Ingenieure und Architekten angewiesen, die Sanierungsvorhaben betreuen bzw. begleiten. Sollten Sie Objekte mit Holzbalkendecken im unsanierten wie auch im sanierten Zustand kennen, in denen ggf. bauakustische Messungen durchgeführt werden könnten, würden wir uns über eine Kontaktaufnahme sehr freuen, da sich das vorgesehene Prognosemodell letztlich nur durch eine breite empirische Grundlage mit ausreichender Sicherheit in die Praxis überführen lässt. Dazu nochmals die zugrundeliegende Beschreibung: Ziel des in diesem Artikel vorgestellten Forschungsvorhabens ist die Bereitstellung eines vereinfachten und praktikablen Prognosemodells um die Luft- und Trittschalldämmung (R' w und L' n,w ) von Holzdecken im Altbau zu berechnen. Planer und Ausführende sollen dadurch in der Lage sein: a) Die Luft- und Trittschalldämmung der vorhandenen Altbaudecke prognostizieren zu können. b) Geeignete Sanierungsmaßnahmen für die jeweilige Altbausituation aus umfangreichen Konstruktionsdetails auswählen und das schalltechnische Verbesserungspotential beurteilen zu können. Insbesondere um für Aufbauten, die dem Bestandsschutz unterliegen Maßnahmen mit geringerem Umfang auswählen und bewerten zu können, mit denen dennoch der bestmögliche Schallschutz bzw. der Mindestschallschutz gem. DIN 4109 gewährleistet werden kann. c) Die Luft- und Trittschalldämmung der sanierten Altbaudecke inklusive der Flankenübertragung prognostizieren zu können.

13 Schallschutz versus Bestandsschutz Holzbalkendecken in der Altbausanierung A. R. Mayr Danksagung Der Autor dieses Artikels bedankt sich herzlich bei den Kollegen Rabold, Hessinger und Bacher, ift Schallschutzzentrum, für die freundliche Überlassung von Textpassagen zum ersten Teil des Forschungsvorhabens. Darüber hinaus gilt der Dank den Kollegen der Hochschule Rosenheim, Herrn Schöpfer und Prof. Schanda, für die gemeinsame Arbeit am beschriebenen Forschungsvorhaben. 7. Literaturangaben [1] DIN 4109, Schallschutz im Hochbau, Anforderungen und Nachweise November 1989 und Beiblatt 1 zur DIN 4109 Schallschutz im Hochbau, Ausführungsbeispiele und Rechenverfahren, Nov [2] Rabold, A., Bacher, S., Hessinger, J., Holzbalkendecken in der Altbausanierung, DGfH-Forschungsbericht des ift Rosenheim 2008 [3] Lißner, K., Rug, W., Winter, S., Schmidt, D., Holtz, F., Hessinger, J., Hauser, G., Otto, F., "Modernisierung von Altbauten", INFORMATIONSDIENST HOLZ der EGH, hh Reihe 1; Teil 14; Folge 1, Dez [4] Rug, W., Held, H., Stützer, Ch., Schulze, K., "Erneuerung von Fachwerkbauten ", INFORMATIONSDIENST HOLZ der EGH, hh Reihe 7; Teil 3; Folge 1, Dez [5] Normenreihe ISO 140 DIN EN ISO 140-1: , Bauakustik; Messung der Schalldämmung in Gebäuden und von Bauteilen; Teil 1: Anforderungen an Prüfstände mit unterdrückter Flankenübertragung; Deutsche Fassung EN ISO 140-1: A1:2004 DIN EN ISO 140-3: , Bauakustik; Messung der Schalldämmung in Gebäuden und von Bauteilen; Teil 3: Messung der Luftschalldämmung von Bauteilen in Prüfständen; Deutsche Fassung EN : A1:2004 DIN EN ISO 140-6: , Bauakustik; Messung der Schalldämmung in Gebäuden und von Bauteilen; Teil 3: Messung der Trittschalldämmung von Decken in Prüfständen; Deutsche Fassung EN ISO 140-6: 1998 DIN EN ISO 140-8: , Bauakustik; Messung der Schalldämmung in Gebäuden und von Bauteilen; Teil 8: Labormessung der Trittschallminderung durch eine Deckenauflage auf einer massiven Bezugsdecke in Prüfständen; Deutsche Fassung EN ISO : 2005 DIN EN ISO : , Bauakustik; Messung der Schalldämmung in Gebäuden und von Bauteilen; Teil 11: Labormessung der Trittschallminderung durch Deckenauflagen auf leichten Bezugsdecken in Prüfständen; Deutsche Fassung EN ISO : 2005 [6] Rabold, A., Hessinger, J., Bacher, S., Holzbalkendecken in der Altbausanierung, mikado plus Themenmagazin für Zimmermeister, 3/2008, weka media GmbH [7] DIN EN : , Bauakustik; Berechnung der akustischen Eigenschaften von Gebäuden aus den Bauteileigenschaften; Teil 1: Luftschalldämmung zwischen Räumen; Deutsche Fassung EN : 2000 DIN EN : , Bauakustik; Berechnung der akustischen Eigenschaften von Gebäuden aus den Bauteileigenschaften; Teil 2: Trittschalldämmung zwischen Räumen; Deutsche Fassung EN : 2000 [8] Holtz, F., Rabold, A., Hessinger, J., Bacher, S., Ergänzende Messungen zum Vorhaben: Integration des Holz- und Skelettbaus in die neue DIN 4109, DGfH- Forschungsbericht des LSW 2005