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Wenn Luft in Schwingungen gerät, entsteht ein Geräusch. So arbeiten beispielsweise Luft/Wasser-Wärmepumpen nicht geräuschlos. Der Motoren- und Ventilatoren-Spezialist ebm-papst hat deshalb eine Metrik entwickelt, die physikalische Kenngrößen sowie die Psychoakustik mit ihren Untersuchungsmethoden mit der menschlichen Akzeptanz eines Geräuschs in Relation setzt.
Luft/Wasser-Wärmepumpen entziehen der Umgebungsluft Wärme und geben diese an das Heizungssystem ab. Ventilatoren sorgen für den notwendigen Außenluftstrom über den Verdampfer und erzeugen beim Betrieb aufgrund ihrer Einbausituation Geräusche.
Auch das Betriebsgeräusch des Verdichters sollte bei einer vollumfänglichen Betrachtung einbezogen werden. Je enger die Bebauung, desto eher können sich Personen durch Betriebsgeräusche gestört fühlen. Dabei ist keineswegs nur der messbare Schalldruckpegel ausschlaggebend für die Akzeptanz der Technologie, sondern auch das menschliche Geräuschempfinden.
Individuelles Empfinden von Geräusch und Klang
Die in den Richtlinien und Normen festgelegten und auf dem Prüfstand messbaren Werte haben jedoch nur wenig mit dem individuellen menschlichen Geräuschempfinden zu tun, das sich von Mensch zu Mensch unterscheidet. Themen wie beispielsweise die Tonalität – also Beziehungen zwischen Tönen – werden bisher von Normen und Richtlinien nur unzureichend behandelt.
Die Psychoakustik will definieren, warum ein Geräusch als angenehm oder lästig empfunden wird. Trompetenspiel beispielsweise und der Bagger auf einer Baustelle haben ungefähr die gleiche messbare Schallleistung, werden aber psychoakustisch völlig unterschiedlich bewertet.
Physikalische und psychoakustische Parameter
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ebm-papst hat sich dieser Thematik schon früh angenommen und ein spezielles Psychoakustik-Labor für Testhörer eingerichtet, denen die Betriebsgeräusche von verschiedenen Anwendungen in unterschiedlichen Konfigurationen vorgespielt werden. Dafür werden etwa Wärmepumpen samt den darin verbauten Ventilatoren in den eigenen Testeinrichtungen strömungstechnisch und akustisch untersucht.
Entwickler befragen anschließend die Probanden und schaffen so eine Datenbasis unter wissenschaftlichen Gesichtspunkten. Wichtige Kennwerte sind beispielsweise die psychoakustischen Parameter Lautheit [sone], Schärfe [acum], Tonheit [mel], Rauigkeit [asper] und Schwankungsstärke [vacil].
Daneben sind auch Ton- und Impulshaltigkeit bedeutsame Größen. Die Beurteilungen der Testpersonen werden mithilfe statistischer und psychologischer Verfahren bewertet. Die Ergebnisse fließen in die eigene Entwicklungsarbeit ein, lassen aber auch Aussagen über die getesteten Wärmepumpen zu und darüber, welche Ventilatoren sich für die individuelle Einbausituation am besten eignen.
Folgeziele zur Geräuschbeurteilung
Zukünftig sollten zusätzlich zu den physikalischen Parametern zur Geräuschbeurteilung bei Ventilatoren auch die psychoakustischen verwendet werden. Weiterhin soll auf die Einführung einer internationalen Norm hingearbeitet werden, die auf definierten psychoakustischen Größen basiert.
Damit wäre dann eine wichtige Voraussetzung dafür geschaffen, dass Luft/Wasser-Wärmepumpen mit einem möglichst angenehmen Betriebsgeräusch dazu beitragen, Ärger in der Nachbarschaft wegen Lärmbelästigung zu vermeiden.
Von einer Berücksichtigung psychoakustischer Größen ist die aktuell gültige Bundesförderung für effiziente Gebäude (auch mangels einer Normung) noch weit entfernt, sie sieht bei der Einzelmaßnahmenförderung (BEG EM) in den Technischen Mindestanforderungen (TMA) aber bereits vor:
TMA 3.4.5 Geräuschemissionen: „Ab 1. Januar 2024 werden Luft/Wasser-WP nur dann gefördert, wenn die Geräuschemissionen des Außengeräts zumindest 5 dB niedriger liegen als die Geräuschemissionsgrenzwerte für Wärmepumpen in der Europäischen Durchführungsverordnung Nr. 813/2013 (Ökodesign-Verordnung) in der Fassung vom 2. August 2013.
Ab 1. Januar 2026 werden Luft/Wasser-WP nur dann gefördert, wenn die Geräuschemissionen des Außengeräts zumindest 10 dB niedriger liegen als die Geräuschemissionsgrenzwerte für Wärmepumpen in der Europäischen Durchführungsverordnung Nr. 813/2013 (Ökodesign-Verordnung) in der Fassung vom 2. August 2013.“ ■
Quelle: ebm-papst / jv
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