Wie laufen Messungen mit einer Intensitätssonde ab?

Wie laufen Messungen mit einer Intensitätssonde ab?

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Team Nyquista

Messungen mit der Schallintensitätssonde zählen zu den präzisesten Methoden zur Lokalisierung von Schallübertragungsquellen, die heute im Bauwesen und in der Industrie eingesetzt werden. Im Gegensatz zu klassischen Schalldruckpegelmessungen ermöglicht das Intensitätsverfahren die Messung des tatsächlichen Schallenergieflusses. Es zeigt nicht nur, wie laut es an einem bestimmten Ort ist, sondern vor allem, wie viel Schallenergie tatsächlich durch das untersuchte Bauteil übertragen wird. Genau die Richtung des Energieflusses ist dabei der entscheidende Unterschied.

Messungen mit der Schallintensitätssonde zählen zu den präzisesten Methoden zur Lokalisierung von Schallübertragungsquellen, die heute im Bauwesen und in der Industrie eingesetzt werden. Im Gegensatz zu klassischen Schalldruckpegelmessungen ermöglicht das Intensitätsverfahren die Messung des tatsächlichen Schallenergieflusses. Es zeigt nicht nur, wie laut es an einem bestimmten Ort ist, sondern vor allem, wie viel Schallenergie tatsächlich durch das untersuchte Bauteil übertragen wird. Genau die Richtung des Energieflusses ist dabei der entscheidende Unterschied.

Was genau misst eine solche Sonde? Wie der Name bereits andeutet, dient die Schallintensitätssonde der Messung der Schallintensität, also der Menge an Schallenergie, die pro Flächeneinheit hindurchtritt, einschließlich der Information über ihre Ausbreitungsrichtung. In der Praxis bedeutet dies, dass sie nicht lediglich den „Lärmpegel“ anzeigt, sondern es ermöglicht, konkrete Stellen zu identifizieren, durch die Schall hindurchdringt oder von denen er abgestrahlt wird.

Im Vergleich dazu erfassen klassische Schallpegelmesser ausschließlich den Schalldruck – einen skalaren Wert, der in Dezibel (dB) angegeben wird. Sie zeigen uns, dass in einem Raum ein bestimmter Lärmpegel herrscht, geben jedoch keinen Aufschluss darüber, auf welchem Weg die Schallenergie tatsächlich übertragen wird.

Man kann also sagen: Die Schalldruckmessung beantwortet die Frage „Wie laut ist es?“, während die Intensitätsmessung die Frage beantwortet: „Wo und in welche Richtung fließt der Schall?“.

Welche Vorteile bietet die Messung nach dem Intensitätsverfahren?

Der größte Mehrwert dieses Verfahrens liegt in der Möglichkeit, von einer allgemeinen Diagnose zur Lokalisierung der konkreten Problemstelle überzugehen. Statt der Aussage „Die Schalldämmung ist zu gering“ erhalten wir eine Antwort wie: „Die Schallenergie dringt über den Anschluss der Wand an die Decke im Bereich der Lüftungsinstallation hindurch“. Das ist ein grundlegender Unterschied.

Dank dieser Präzision lassen sich sehr konkrete Sanierungsempfehlungen formulieren. Anstatt kostspielige und raumgreifende Maßnahmen umzusetzen – beispielsweise zusätzliche Vorsatzschalen zu errichten, die die Raumfläche verringern – genügt häufig die Abdichtung eines bestimmten Anschlusses oder eine geeignete Dämmung der identifizierten Installation. In der Praxis bedeutet dies eine kürzere Sanierungsdauer, einen geringeren Arbeitsumfang und niedrigere Investitionskosten.

Das Intensitätsverfahren ermöglicht zudem:

  • punktuelle Undichtigkeiten zu erkennen,

  • tatsächlich durch das Bauteil übertragenen Schall von reflektiertem Schall zu unterscheiden,

  • den Einfluss von Fremdgeräuschen auf das Messergebnis zu reduzieren,

  • Untersuchungen unter realen Nutzungsbedingungen des Objekts durchzuführen.

Dadurch lassen sich selbst sehr komplexe akustische Systeme analysieren, bei denen eine klassische Schallpegelmessung keine eindeutige Identifizierung der Problemursache erlaubt.


Wie läuft die Messung der Luftschalldämmung einer Wand nach dem Schalldruckverfahren ab?

Die Prüfung der Luftschalldämmung führen wir gemäß PN-EN ISO 16283-1 durch. Im Senderaum wird ein kontrolliertes akustisches Signal erzeugt – in der Regel rosa Rauschen –, das das Bauteil gleichmäßig über einen breiten Frequenzbereich anregt. Im Empfangsraum werden der Schallpegel sowie die Nachhallzeit gemessen.

Warum messen wir die Nachhallzeit? Weil die im Raum „verbleibende“ Energiemenge das Endergebnis der Schalldämmung beeinflusst. Damit das Ergebnis aussagekräftig ist, müssen die akustischen Bedingungen im Empfangsraum berücksichtigt werden.

Im Rahmen der Messungen werden unter anderem folgende Größen ermittelt:

  • R’w – bewertetes Bau-Schalldämm-Maß,

  • R’A1, R’A2 – unter Berücksichtigung der Spektrum-Anpassungswerte C und Ctr,

  • LAeq, LAmax – Schallpegel,

  • RT30 – Nachhallzeit im Empfangsraum.

Nach Abschluss der Messungen erfolgt eine Auswertung gemäß PN-B-02151-3, die die Prüfung der Planungsunterlagen, die Bewertung der Einhaltung normativer Anforderungen sowie die Erarbeitung etwaiger Sanierungsempfehlungen umfasst.

Das Ergebnis ist ein konkreter Zahlenwert für die Schalldämmung des Bauteils, der die Frage beantwortet: Erfüllt die Wand die normativen Anforderungen oder nicht?

Hier zeigt sich jedoch eine wesentliche Einschränkung dieses Verfahrens – es bestimmt zwar präzise das Schalldämmniveau, zeigt jedoch nicht eindeutig auf, auf welchem Weg die Schallenergie übertragen wird. Es gibt Auskunft über die Wirkung, ermöglicht aber nicht immer die Identifizierung der Problemursache.


Wie lokalisieren wir Schallbrücken in der Praxis?

Die PU-Schallintensitätssonde ermöglicht punktuelle oder scannende Messungen der Schallintensität unmittelbar an der Bauteiloberfläche. Im Gegensatz zur klassischen Messung „im Raum“ untersuchen wir hier, was direkt an der Wand geschieht.

In der Praxis wird die Sonde langsam und systematisch über die Bauteiloberfläche geführt – ähnlich wie bei einer Untersuchung mit einer Wärmebildkamera. Das Gerät erfasst dabei nicht nur den Pegel der Schallenergie, sondern auch deren Flussrichtung.

Dadurch können wir:

  • Schallbrücken lokalisieren,

  • Montageundichtigkeiten aufdecken,

  • Bereiche mit abweichender Konstruktion oder Steifigkeit identifizieren,

  • bestimmen, in welchem Maße eine bestimmte Stelle die resultierende Schalldämmung des Bauteils beeinflusst.

Das Ergebnis der Messung ist eine Karte der Schallintensitätsverteilung – eine grafische Darstellung der Bereiche in Form einer farbigen Karte der Schallschnelleverteilung, in denen Schallenergie tatsächlich durch das Bauteil dringt. Dieses Werkzeug ist besonders wirkungsvoll bei der Diagnose von:

  • konstruktiven Anschlüssen,

  • Installationsdurchführungen,

  • Wand-Decken-Anschlüssen,

  • Bereichen um Tür- und Fensterelemente.

Gerade an diesen Stellen entstehen am häufigsten Schallbrücken, die ausschlaggebend dafür sein können, dass die Anforderungen an die Schalldämmung nicht erfüllt werden, obwohl das Bauteil selbst korrekt geplant wurde.


Wie lassen sich Intensitätsverfahren zur Untersuchung der akustischen Eigenschaften technischer Anlagen einsetzen?

Die akustische Kenngröße, die das Betriebsverhalten technischer Anlagen beschreibt, ist der Schallleistungspegel, LW. Diese Größe gibt die gesamte von einer Quelle (z. B. einer Wärmepumpe) abgestrahlte Schallenergie pro Zeiteinheit an. Im Gegensatz zum Schalldruckpegel, der von der Entfernung und den Raumbedingungen abhängt, beschreibt der Schallleistungspegel das Gerät selbst – unabhängig vom Messort. Man kann sagen, er entspricht der „Leistung einer Glühbirne“ und nicht der Helligkeit an einem bestimmten Punkt im Raum.

Diese Kenngröße ist von zentraler Bedeutung bei:

  • der Planung von Produktionshallen,

  • der Analyse der Schallausbreitung im Raum,

  • der Bewertung der Konformität von Anlagen mit umweltrechtlichen Anforderungen.

Nicht jeder Hersteller gibt den Schallleistungspegel an, weshalb dessen messtechnische Bestimmung häufig erforderlich ist.

Man unterscheidet 3 grundlegende Messverfahren:

  1. Messung im reflexionsarmen Raum – gemäß PN-EN ISO 3745 (höchste Genauigkeit, Laborbedingungen)

  2. Messung nach dem Schalldruckverfahren vor Ort – gemäß PN-EN ISO 3746 (geringere Genauigkeit, höhere Empfindlichkeit gegenüber den Hallenbedingungen).

  3. Messung nach dem Intensitätsverfahren vor Ort – auf Grundlage von PN-EN ISO 9614.

Gerade das dritte Verfahren stellt für die Industrie in den meisten Fällen die optimale Lösung dar.

Die nachfolgende Übersicht zeigt, dass das Intensitätsverfahren insbesondere unter Produktionsbedingungen eine äußerst effiziente Lösung ist, bei denen sowohl Genauigkeit als auch ein unterbrechungsfreier Betrieb entscheidend sind.

Verfahren

Vorteile

Nachteile

1.

  • Höchste Genauigkeit (Klasse 1)

  • Ideal für Zertifizierungen und Herstellerangaben

  • Erfordert einen reflexionsarmen Raum (hohe Infrastrukturkosten, hohe Prüfkosten)

  • Einschränkungen hinsichtlich der Geräteabmessungen

  • Keine Abbildung realer Betriebsbedingungen

  • Bei großen Maschinen häufig nicht durchführbar

2.

  • In der Produktionshalle durchführbar

  • Geringere direkte Kosten als bei PN-EN ISO 3745

  • Schnelles Verfahren

  • Gut geeignet für Vorprüfungen

  • Höchste Messunsicherheit (Klasse 3)

  • Erfordernis von Umgebungskorrekturen

  • Empfindlichkeit gegenüber Reflexionen und Fremdgeräuschen

  • Eingeschränkte Eignung für Zertifizierungen

  • Abschaltung der übrigen Anlagen in der Produktionshalle erforderlich, was erhebliche Stillstandskosten verursachen kann (versteckte Messkosten)

3.

  • Messung unter realen Betriebsbedingungen möglich

  • Geringere Empfindlichkeit gegenüber Reflexionen

  • Messung bei vorhandenen Fremdgeräuschen möglich, einschließlich weiterer Maschinen (im Rahmen der Norm)

  • Lokalisierung dominanter Emissionsquellen möglich

  • Sehr gut geeignet für große Maschinen und Produktionslinien

  • Erfordert eine spezielle Schallintensitätssonde

  • Längere Messdauer (insbesondere beim Scanverfahren)


In der Praxis bedeutet dies, dass das Verfahren nach PN-EN ISO 9614 häufig die einzige Lösung ist, um ein verlässliches Ergebnis ohne Produktionsunterbrechung zu erzielen.

Dieses Verfahren ermöglicht die Bestimmung des Schallleistungspegels einer Anlage, ohne dass ein reflexionsarmer Raum erforderlich ist. Von besonderer Bedeutung ist, dass keine vollständige Abschaltung der übrigen Anlagen in der Produktionshalle notwendig ist, was die mit Stillständen verbundenen Kosten erheblich reduziert.

Die Messung erfolgt in mehreren Schritten:

  • Um die Anlage wird eine sogenannte Messfläche definiert (eine geschlossene Hüllfläche, die die Maschine umgibt),

  • diese Fläche wird in Messteilflächen unterteilt,

  • es werden Schallintensitätsmessungen im Punkt- oder Scanverfahren durchgeführt,

  • die Qualitätskriterien werden überprüft (Einfluss von Fremdgeräuschen, Unsicherheit, Feldstabilität).

In der Praxis bedeutet dies, dass wir einen „imaginären Körper“ um die Anlage herum bilden und den Schallenergiestrom messen, der durch dessen Oberfläche „austritt“. Auf Grundlage des erfassten Energiestroms wird der Schallleistungspegel der Anlage berechnet.

Ein weiterer, äußerst wichtiger Vorteil dieses Verfahrens ist die Möglichkeit, die Maschinenkomponenten mit der höchsten Lärmentwicklung präzise zu identifizieren – was mit Verfahren, die ausschließlich auf der Schalldruckmessung beruhen, nicht möglich ist.

In der industriellen Praxis werden häufig auch Messungen der Nachhallzeit der Halle (RT20, RT30) durchgeführt, um die akustischen Bedingungen des Produktionsbereichs zu charakterisieren und die Ergebnisse korrekt zu interpretieren.

Häufig nehmen Nutzer eines Objekts Lärm wahr oder spüren ein „Durchdringen von Schall“, können dessen tatsächliche Quelle jedoch nicht benennen. In vielen Fällen liegt das Problem nicht im Bauteil selbst, sondern in Flankenübertragungswegen – über Decken, Installationen, Montagefugen oder konstruktive Details. In solchen Situationen ermöglicht das Intensitätsverfahren den Schritt von Vermutungen hin zu einer präzisen Lokalisierung.

An die Schallintensitätssonde können Kopfhörer angeschlossen werden, um das verstärkte Signal sowohl des Schalldrucks als auch der Schallschnelle abzuhören. Dadurch „hört“ der Bediener den tatsächlichen Schallenergiefluss an der jeweiligen Stelle des Bauteils. In der Praxis bedeutet dies eine deutlich höhere Empfindlichkeit und Richtwirkung als beim gewöhnlichen Abhören mit dem bloßen Gehör. Statt des allgemeinen Eindrucks, dass „hier irgendwo etwas zu hören ist“, lässt sich die Stelle, an der Schallenergie tatsächlich hindurchdringt, sehr präzise bestimmen.

Das Prüfverfahren umfasst in der Regel:

  • ein vorläufiges Abhören zur Eingrenzung des Problembereichs,

  • ein detailliertes Scannen ausgewählter Bauteilabschnitte,

  • die Visualisierung der Schallintensitätsverteilung,

  • die Identifizierung von Stellen, an denen konstruktive Details korrigiert werden müssen.

Erst in den Bereichen mit den größten Schalllecks werden genaue Scanmessungen durchgeführt, auf deren Grundlage konkrete Sanierungsempfehlungen formuliert werden.


Fazit – warum ist das Intensitätsverfahren so wirkungsvoll?

Die klassische Schallpegelmessung beantwortet die Frage: „Wie laut ist es an einem bestimmten Ort?“ Das Intensitätsverfahren beantwortet die Frage: „Woher und auf welchem Weg fließt die Schallenergie?“. Dieser Unterschied verändert die Art und Weise, wie akustische Diagnostik durchgeführt wird.

Mit dem Intensitätsverfahren können wir:

  • Schallbrücken präzise lokalisieren,

  • die Ausführungsqualität von Bauteilen bewerten,

  • die Korrektheit der Montage überprüfen,

  • die tatsächliche Schallleistung von Anlagen bestimmen,

  • wirksame, gezielte Sanierungslösungen anstelle kostspieliger Maßnahmen „ins Blaue hinein“ entwickeln.

Gerade die Möglichkeit, die konkrete Stelle des Energieflusses zu bestimmen, macht das Intensitätsverfahren zu einem so effizienten Diagnosewerkzeug – sowohl im Bauwesen als auch in der Industrie.

Jede Untersuchung schließt mit einem ausführlichen Bericht ab, der Folgendes enthält:

  • eine Beschreibung des Objekts sowie der Messbedingungen,

  • ein Verzeichnis der eingesetzten Messgeräte,

  • Verweise auf die geltenden Normen,

  • die Messergebnisse einschließlich Auswertung

  • präzise technische Empfehlungen zur Behebung des festgestellten Problems.

Dadurch erhält der Bauherr oder Objektverwalter nicht nur eine Diagnose, sondern auch konkrete, technisch fundierte Handlungsempfehlungen für das weitere Vorgehen.

Team Nyquista

Das Team von Nyquista ist eine Gruppe leidenschaftlicher Experten für Akustik, Design und Technologie, die tagtäglich ingenieurtechnisches Know-how mit ästhetischem Feingefühl verbinden. Wir entwickeln Lösungen, die den akustischen Komfort verbessern und Räumen einen unverwechselbaren Charakter verleihen. In unserem Blog teilen wir unsere Erfahrungen, unser Fachwissen sowie Inspirationen aus unserer täglichen Arbeit an Projekten in ganz Polen und im Ausland. Wir sind überzeugt, dass gute Akustik weit mehr als nur Technik ist – sie ist der Schlüssel zu Räumen, in denen man sich einfach wohlfühlt.

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Siehe auch

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