DEGA-Symposium Energiewende und Lärmschutz

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1 Dipl.-Ing Univ. Christian Burkhart DEGA-Symposium Energiewende und Lärmschutz Technischer Schallschutz bei Blockheizkraftwerken, Wärmepumpen und Wasserkraftkleinanlagen 1

2 Übersicht ) Anforderungen ) Anlagentypen, Beispiele ) DIN tieffrequente Geräusche ALT & NEU ) Maßnahmen 2

3 Dipl.-Ing Univ. Christian Burkhart Technischer Schallschutz bei Blockheizkraftwerken, Wärmepumpen und Wasserkraftkleinanlagen Anforderungen 3

4 Anforderungen Quelle Gebietsausweisung Anforderung Nur eine Quelle Anforderung reduziert ( db), Mehrere Quellen möglich DIN (Orientierungswerte) reines Wohngebiet (WR) tags: 50 db(a) nachts: 35 db(a) tags: db(a) nachts: db(a) TA-Lärm (Immissionsrichtwerte) reines Wohngebiet (WR) tags: 50 db(a) nachts: 35 db(a) tags: db(a) nachts: db(a) übliche Außenlärmpegel dörfliches Gebiet (WA, WR) tags: 25 *) 40 db(a) nachts: 20 *) 30 db(a) tags: 15 *) 34 db(a) nachts: 10 *) 24 db(a) *) messtechnisch nicht am Immissionsort, sondern nur am Emissionsort nachweisbar 4

5 Dipl.-Ing Univ. Christian Burkhart Technischer Schallschutz bei Blockheizkraftwerken, Wärmepumpen und Wasserkraftkleinanlagen Anlagentypen 5

6 Wärmepumpen ) Luft/Wasser (Außen / Innenaufstellung, Splitgeräte) ) Wasser/Wasser ) Sole/Wasser 6

7 Wärmepumpen ) Luft/Wasser Aufstellung: In der Regel im Freien Schallausbreitung Luftschall (bei Innenaufstellung zusätzlich Körperschall) ) Wasser/Wasser & Sole/Wasser Aufstellort: In der Regel in Gebäuden Schallausbreitung Körperschall (Luftschall häufig zu vernachlässigen) 7

8 Wasserkraftwerk (Kleinanlagen) 8

9 Wasserkraftwerk (Kleinanlagen) 9

10 Wasserkraftwerk Francis-Turbine Kaplan-Turbine 10

11 Wasserkraftwerk (Kleinanlagen) 11

12 "WASSERKRAFTWERK PASING Wasserkraftwerk Installierte Leistung von Wasserkraftwerken: 4300 Megawatt (MW) ca Wasserkraftanlagen gibt es insgesamt zurzeit in Deutschland. Die Mehrzahl der Anlagen haben eine Leistung von unter 100 Kilowatt (kw). Allein in Bayern gibt es über 3600 Wasserkraftanlagen mit einer Leistung < 100 kw. 80% der installierten Leistung von Wasserkraftwerken entsteht in Bayern und Baden-Württemberg. 12 Datum Erstellt Geprüft Andre Rast Akustikbüro Schwartzenberger Hans-Peter und Burkhart Braunhofer

13 Wasserkraftwerk Innenpegel Schlafzimmer Grund für die starke Körperschalleinleitung: Unzureichende Gebäudeentkopplung 13

14 Biogasanlage / Blockheizkraftwerk 14

15 Biogasanlage / Blockheizkraftwerk 15

16 Biogasanlage / Blockheizkraftwerk 16

17 Biogasanlage / Blockheizkraftwerk 17

18 Luft/Wasser-Wärmepumpe Herstellerhinweis: Alle (...) Wärmepumpen sind für einen äußerst geräuscharmen Betrieb konstruiert. Trotzdem sollte der Aufstellungsort so ausgewählt werden, dass auch für schall- empfindliche Personen eine Geräuschbelästigung vermieden wird. Schallleistungspegel (je nach Hersteller) ca. L W = db(a) 18

19 Luft/Wasser-Wärmepumpe Nachbargebäude Herz 19 Wärmepumpe Herzogstandstr. 5 Wärmepumpe

20 Luft/Wasser-Wärmepumpe mittl. Nachhallzeit t m = s Fremdgeräusch FG = db(a) FG (raumkorrigiert) = Messort: Freisitz (Abstand ca. 4 m) db(a) Empfangspegel fremdgeräuschkorrigiert Messwerte raum- u. fremdgeräuschkorrigierte Messwerte :00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 Zeit [h] 20 Erstellt Akustikbüro am: Schwartzenberger und Burkhart

21 Zustand d. Räume : Luft/Wasser-Wärmepumpe mittl. Nachhallzeit t m = s Fremdgeräusch FG = db(a) FG (raumkorrigiert) = db(a) Messort: Balkon vor Schlafzimmer (Abstand ca. 18 m) Empfangspegel fremdgeräuschkorrigiert Messwerte raum- u. fremdgeräuschkorrigierte Messwerte :00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 Zeit [h] 21 Erstellt am:

22 Luft/Wasser-Wärmepumpe (Beispielrechnung) 22 Wärmepumpe Herzogstandstr. 5 Herz

23 Luft/Wasser-Wärmepumpe (Beispielrechnung) Rechenbeispiel(!) mit mehreren Aggregaten (L W = ca. 70 db(a)) Abstand Teilpegel Summe (kum.) 1.Aggregat 20 m 36,0 db(a) 36,0 db(a) 2.Aggregat 15 m 38,5 db(a) 40,4 db(a) 3.Aggregat 10 m 42,0 db(a) 44,3 db(a) 4.Aggregat 30 m 32,5 db(a) 44,6 db(a) 5.Aggregat 40 m 30,0 db(a) 44,7 db(a) 6.Aggregat 50 m 28,0 db(a) 44,8 db(a) 23

24 Anforderungen (Rückblick...) Quelle Gebietsausweisung Anforderung Nur eine Quelle Anforderung reduziert ( db), Mehrere Quellen möglich DIN (Orientierungswerte) reines Wohngebiet (WR) tags: 50 db(a) nachts: 35 db(a) tags: db(a) nachts: db(a) TA-Lärm (Immissionsrichtwerte) reines Wohngebiet (WR) tags: 50 db(a) nachts: 35 db(a) tags: db(a) nachts: db(a) übliche Außenlärmpegel dörfliches Gebiet (WA, WR) tags: 25 *) 40 db(a) nachts: 20 *) 30 db(a) tags: 15 *) 34 db(a) nachts: 10 *) 24 db(a) *) messtechnisch nicht am Immissionsort, sondern nur am Emissionsort nachweisbar 24

25 Dipl.-Ing Univ. Christian Burkhart Technischer Schallschutz bei Blockheizkraftwerken, Wärmepumpen und Wasserkraftkleinanlagen DIN tieffrequente Geräusche ALT & NEU 25

26 Projektbeispiel Sole/Wasser-Wärmepumpe ) Mehrfamilienhaus mit 6 Wohnungen EG / OG / DG ) Heizungsraum im KG mit Estrich (mit WD?) auf Bodenplatte ) Aufstellung Wärmepumpe direkt auf Estrich (keine Schwingungsisolierung o.ä.) ) Schlafzimmer direkt über Heizungsraum ) Erhöhter Schallschutz geschuldet (?)

27 Projektbeispiel Sole/Wasser-Wärmepumpe

28 Beurteilung nach alter DIN L Aeq L Ceq = 18,7 db(a) = 44,8 db(c) DL eq = 26,1 db L Amax = 28,9 db(a) L Cmax = 54,7 db(c) DL max = 25,8 db mit deutlichen Einzeltönen dl1 Maximum dl2 Maximum 9,2 19,7 db Anforderungen 10-63, 80, 100 Hz 10-63, 80, 100 Hz tags 5, 10, 15 db 15, 20, 25 db nachts 0, 5, 10 db 10, 15, 20 db

29 Beurteilung nach neuer DIN Entwurf

30 Beurteilung nach neuer DIN Entwurf L Aeq L Ceq = 18,7 db(a) = 44,8 db(c) DL eq = 26,1 db Din Eingangsdaten Lceq [db] 44,8 LAeq [db] 18,7 Differenz [db] 26,1 falls >=15 db dann trifft di LCFmax [db] 54,7 LAFmax [db] 28,9 Differenz [db] 25,8 falls >=15 db dann trifft di L Amax = 28,9 db(a) L Cmax = 54,7 db(c) DL max = 25,8 db Terz [Hz] L_Terz 5 [db] L_Terz max [db] 8 44,3 47, ,3 45,8 12,5 36,7 43, ,4 52, ,2 50, ,7 34,0 31,5 33,3 45, ,2 53, ,9 39, ,8 35, ,1 47,7 Akustikbüro Schwartzenberger 100 und Burkhart 32,9 36, ,7 43,8

31 Beurteilung nach neuer DIN Entwurf L Aeq L Ceq = 18,7 db(a) = 44,8 db(c) DL eq = 26,1 db L Amax = 28,9 db(a) L Cmax = 54,7 db(c) DL max = 25,8 db Summe Terz [Hz] , , Kenngröße H Gewichtete Schwellenüberschreitung Üdmax Ergebnis ÜG -255,42-238,59-221,76-204,93-187,11-170,28-153,45 11,61 12,13 11,97 26,88 25,99 28,10 31,98 32,00 32,00 Überschreitung

32 Beurteilung nach neuer DIN Entwurf L Aeq L Ceq = 18,7 db(a) = 44,8 db(c) DL eq = 26,1 db Tag Terz [Hz] Ergebnis ÜG Überschreitung Anhaltswert AH 30 2 Anhaltswert Ao 35-3 Anhaltswert überschritten! L Amax = 28,9 db(a) L Cmax = 54,7 db(c) DL max = 25,8 db Ruhezeit Nacht Anhaltswert AH 25 7 Anhaltswert Ao 30 2 Anhaltswert überschritten! Anhaltswert AH Anhaltswert Ao 25 7 Anhaltswert überschritten!

33 DIN ) Neue Fassung = Entwurf Weißdruck, Veröffentlichung steht unmittelbar bevor Verfahren muss sich bewähren ) Alte Fassung verknüpft mit TA-Lärm! ) Eigenständige Anwendung? Fachausschuss Bau- und Raumakustik empfiehlt die Anwendung (2011) ) Erhöhter Schallschutz, Anforderungen? Fachausschuss Bau- und Raumakustik weist darauf hin, dass in der Regel keine strengeren Werte möglich sind (2011)

34 Dipl.-Ing Univ. Christian Burkhart Technischer Schallschutz bei Blockheizkraftwerken, Wärmepumpen und Wasserkraftkleinanlagen Maßnahmen 34

35 Maßnahmen 1. Schritt: Art der Schallabstrahlung Luftschallabstrahlung (Biogasanlage, BHKW in großem Abstand, Luft/Wasser- Wärmepumpe) Körperschallabstrahlung (BHKW, Wärmepumpe, Wasserkraftwerk im gleichen Gebäude oder baulich verbunden) Luft- & Körperschallabstrahlung? (häufig liegt bei Körperschallübertragung eine zusätzliche Luftschallübertragung vor...) 35

36 Maßnahmen 2. Schritt: Festlegung der erforderlichen Maßnahmen Luftschallabstrahlung Abschirmung / Kapselung (Einhausung, Umbauung, Wand oder vollständige Hülle, evtl. Ertüchtigung bestehender Hülle) Schalldämpfer (im Abgas- oder Abluftstrom, evtl. ergänzend zu den Maßnahmen der Abschirmung/Kapselung) 36

37 Maßnahmen 2. Schritt: Festlegung der erforderlichen Maßnahmen Körperschallabstrahlung Lage / Aufstellort optimierbar? Position verändern, Abstand vergrößern, bestehende Gebäude nutzen Schwingungsisolierung besonders effektiv mit Beruhigungsfundament insbesondere bei tieffrequenter Anregung Aggregat Gebäude 37

38 Wasserkraftwerk Maßnahmen Gebäudeentkopplung 38

39 Wasserkraftwerk Maßnahmen Gebäudeentkopplung 39

40 Dipl.-Ing Univ. Christian Burkhart DEGA-Symposium Energiewende und Lärmschutz VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT! Pöcking: Parkstraße 7A, Pöcking Zweigbüros: Weimar, Offenbach am Main Tel: