Die Optimale Raumakustik nach DIN 18041 – gezielte Absorptionsmaßnahmen für verbesserte Hörsamkeit

 

Die Raumakustik nach DIN 18041 – die unterschätzte Dimension des Raumes

Warum ist die Raumakustik nach DIN 18041 so wichtig? Wir verbringen einen Großteil unseres Lebens in Innenräumen – ob zu Hause, am Arbeitsplatz, in Bildungseinrichtungen oder Freizeiteinrichtungen. Die visuelle Gestaltung, Beleuchtung und Belüftung werden oft sorgfältig geplant, doch die akustische Qualität eines Raumes wird häufig erst wahrgenommen, wenn sie als störend empfunden wird. Schlechte Raumakustik kann jedoch weitreichende negative Folgen haben: von mangelnder Sprachverständlichkeit und erschwerter Kommunikation über Konzentrationsprobleme und erhöhten Stress bis hin zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen durch Lärm.

Die Raumakustik befasst sich mit dem Verhalten des Schalls innerhalb eines geschlossenen Raumes. Sie untersucht, wie Schallwellen von Oberflächen reflektiert, absorbiert oder gestreut werden und wie dies die Hörsamkeit und das gesamte Klangerlebnis im Raum beeinflusst. Eine gut geplante Raumakustik ist daher keine Frage des Luxus, sondern eine grundlegende Anforderung für das Wohlbefinden, die Produktivität und die Sicherheit der Nutzer eines Raumes.

Dieser Fachartikel beleuchtet die Grundlagen der Raumakustik, stellt die zentrale Rolle der deutschen Norm DIN 18041 für die Planung der Hörsamkeit vor und erläutert detailliert wirksame Maßnahmen zur Optimierung der Raumakustik durch Schallabsorption am Beispiel von Akustikdecken, Deckensegeln und Wandabsorbern.

Grundlagen der Raumakustik: Reflexion, Absorption und Nachhall

Wenn Schallwellen auf eine Begrenzungsfläche (Wand, Decke, Boden) treffen, können verschiedene Phänomene auftreten:

• Reflexion: Ein Teil des Schalls wird von der Oberfläche zurückgeworfen. Harte, glatte Oberflächen wie Beton, Glas oder gestrichene Wände reflektieren Schall sehr stark. Multiple Reflexionen von verschiedenen Flächen führen zu einem diffusen Schallfeld im Raum.
• Absorption: Ein Teil des Schalls dringt in das Material der Oberfläche ein und wird dort in andere Energieformen, hauptsächlich Wärme, umgewandelt. Poröse oder faserige Materialien wie Mineralwolle, Akustikschaum oder spezielle Akustikplatten sind gute Schallabsorber.
• Transmission: Ein Teil des Schalls dringt durch die Oberfläche hindurch in benachbarte Räume. Dies ist das Thema der Bauakustik (Schalldämmung) und nicht der Raumakustik.

Ein Schlüsselparameter zur Beschreibung der Raumakustik ist die Nachhallzeit (T). Sie ist definiert als die Zeitspanne, in der der Schalldruckpegel in einem Raum nach dem Abschalten der Schallquelle um 60 Dezibel (dB) abfällt. Eine lange Nachhallzeit bedeutet, dass der Schall lange im Raum „steht“, was zu einer Verschlechterung der Sprachverständlichkeit führt, da aufeinanderfolgende Silben oder Worte miteinander verschwimmen (maskiert werden). Eine kurze Nachhallzeit hingegen sorgt für mehr Direktschall und eine klarere Wahrnehmung von Sprache und Musik.

Die Nachhallzeit eines Raumes hängt im Wesentlichen von zwei Faktoren ab: dem Raumvolumen (V) und der Gesamtschallabsorption im Raum (A). Gemäß der vereinfachten Sabine’schen Formel lässt sich die Nachhallzeit annähern: T≈0.163AV​

Dabei ist A die Summe der Produkte aus den Flächen (Si​) aller Oberflächen im Raum und ihren jeweiligen Schallabsorptionsgraden (αi​): A=∑i​Si​αi​. Der Schallabsorptionsgrad α liegt zwischen 0 (vollständige Reflexion) und 1 (vollständige Absorption) und ist frequenzabhängig. Um die Nachhallzeit zu verkürzen und die Raumakustik zu verbessern, muss die gesamte Schallabsorption im Raum erhöht werden, in der Regel durch das Einbringen schallabsorbierender Materialien.

Die Relevanz der DIN 18041: Hörsamkeit in Räumen

In Deutschland ist die DIN 18041 „Hörsamkeit in Räumen – Anforderungen, Empfehlungen und Hinweise für die Planung“ die maßgebliche Norm zur Gestaltung der Raumakustik. Sie liefert Planern und Bauherren die notwendigen Kriterien und Vorgehensweisen, um in unterschiedlichen Raumarten eine angemessene Hörsamkeit zu gewährleisten. Die aktuelle Ausgabe ist die DIN 18041:2014-02.

Ziel der Norm ist es, Räume so zu gestalten, dass Sprache gut verstanden werden kann und die akustische Umgebung für den jeweiligen Nutzungszweck angenehm ist. Dies trägt maßgeblich zur Verbesserung der Arbeits- und Lernbedingungen, zur Erleichterung der Kommunikation, zur Reduzierung von Ermüdung und zur Steigerung des allgemeinen Wohlbefindens bei.

Die DIN 18041 definiert Anforderungen und Empfehlungen für verschiedene Raumgruppen und deren spezifische Nutzung. Sie stellt die Nachhallzeit als den wichtigsten raumakustischen Parameter in den Mittelpunkt, betrachtet aber auch andere Aspekte wie die räumliche Schallverteilung und die Pegel von Störgeräuschen.

Anwendungsbereiche der DIN 18041

Die Norm unterscheidet grundsätzlich zwei Hauptgruppen von Räumen hinsichtlich ihrer akustischen Anforderungen:

• Gruppe A: Räume, in denen gute Bedingungen für das Hören und Verstehen von Sprache von zentraler Bedeutung sind. Hier ist eine möglichst geringe Nachhallzeit, angepasst an das Raumvolumen und die Art der Kommunikation, entscheidend.
• Gruppe B: Räume, in denen das Hören von Sprache zwar eine Rolle spielt, aber nicht die alleinige oder primäre Nutzungsart ist. Hier können die Anforderungen an die Nachhallzeit etwas weniger streng sein als in Gruppe A, oder es werden andere akustische Qualitäten (z.B. eine gewisse „Lebendigkeit“) gewünscht.

Die Norm nennt explizit eine Vielzahl von Raumarten, für die sie gilt. Gemäß DIN 18041 muss oder sollte die Hörsamkeit unter anderem in folgenden Raumarten geplant und bewertet werden:

Bildungseinrichtungen (Gruppe A):

• • Unterrichtsräume (Klassenzimmer, Seminarräume)
  • Hörsäle
  • Gruppenräume in Kindertagesstätten

Büroräume (Gruppe A):

• • Einzelbüros (Empfehlung)
  • Mehrpersonenbüros
  • Großraumbüros
  • Besprechungs- und Konferenzräume
  • Räume für konzentrierte Tätigkeiten (z.B. Bibliotheken, Planungsbüros)

Gesundheitswesen (Gruppe A):

• • Untersuchungsräume, Therapieräume
  • Patientenzimmer (Empfehlung)
  • Warteräume (Empfehlung, je nach Größe und Nutzung auch Gruppe B)

Versammlungsstätten (Gruppe A/B, je nach Größe und Nutzung):

• • Konzertsäle, Theater (oft speziellere Anforderungen über DIN 18041 hinaus)
  • Vortragssäle
  • Mehrzweckhallen
  • Kirchen

Sportstätten (Gruppe B):

• • Turnhallen, Schwimmhallen (hohe Nachhallzeiten aufgrund der Materialien, dennoch sind Maßnahmen zur Reduzierung wünschenswert)

Verkaufsstätten (Gruppe B):

• • Geschäfte, Einkaufszentren (Empfehlung, je nach Größe und Konzept)

Gastronomie (Gruppe B):

• • Restaurants, Cafés, Kantinen

Verkehrsbauten (Gruppe B):

• • Bahnhöfe, Flughafenterminals (Empfehlung)

Für jede Raumart und oft auch in Abhängigkeit vom Raumvolumen gibt die DIN 18041 konkrete Zielwerte oder Bandbreiten für die Nachhallzeit vor. Ein Raum gilt als normkonform, wenn seine gemessene oder berechnete Nachhallzeit die in der Norm definierten Kriterien erfüllt.

Herausforderungen und die Notwendigkeit akustischer Optimierung

Viele moderne Gebäude weisen aufgrund ihrer Bauweise – oft gekennzeichnet durch glatte, schallharte Oberflächen wie Sichtbeton, Glas, Gipskarton oder geflieste Böden – von Natur aus eine hohe Nachhallzeit auf. Diese Materialien reflektieren Schall sehr effizient und absorbieren kaum Energie. Die Folge sind lange Nachhallzeiten, hoher Lärmpegel bei Anwesenheit mehrerer Personen und eine stark eingeschränkte Hörsamkeit.

In solchen Fällen ist eine gezielte akustische Optimierung durch das Einbringen von schallabsorbierenden Materialien unumgänglich, um die Anforderungen der DIN 18041 zu erfüllen und eine angenehme und funktionale akustische Umgebung zu schaffen. Die Auswahl und Platzierung der Absorber spielen dabei eine entscheidende Rolle für die Wirksamkeit der Maßnahmen.

Möglichkeiten zur Optimierung der Raumakustik durch Schallabsorption

Die effektivste Methode zur Reduzierung der Nachhallzeit und Verbesserung der Hörsamkeit ist die Erhöhung der Schallabsorption im Raum. Dies geschieht durch das Anbringen von Materialien, die Schallenergie absorbieren, anstelle sie zu reflektieren. Die gängigsten Oberflächen für die Platzierung von Absorbern sind Decken und Wände. Fußböden tragen bei üblichen Belägen wie Teppich nur bedingt zur Absorption bei und sind bei harten Belägen (Parkett, Fliesen) stark reflektierend.

Die Platzierung von Absorbern an der Decke ist oft besonders wirksam, da die Decke eine große, ununterbrochene Fläche darstellt und in der Regel frei von Möblierung ist. Wandflächen bieten ebenfalls viel Potenzial, insbesondere zur Beeinflussung horizontaler Schallausbreitung und Reflexionen auf Ohrhöhe.

Betrachten wir nun detailliert drei häufig angewandte Maßnahmen zur Optimierung der Raumakustik:

1. Einbau einer Akustikdecke zur Optimierung der Raumakustik

Eine Akustikdecke ist eine Deckenkonstruktion, die ganz oder teilweise mit schallabsorbierenden Materialien versehen ist. Dies ist eine der wirksamsten Einzelmaßnahmen zur Reduzierung der Nachhallzeit, da die Decke oft die größte zusammenhängende Fläche im Raum darstellt. Durch die vollständige oder nahezu vollständige Bedeckung der Deckenfläche mit hoch absorbierendem Material wird eine massive Erhöhung der Gesamtschallabsorption im Raum erreicht.

Funktionsweise: Die Akustikdecke ersetzt die schallharte Deckenoberfläche durch ein Material, das Schallenergie absorbiert. Dies können poröse Materialien wie Mineralwolle- oder Glasfaserplatten sein, die in ein Deckensystem eingelegt werden, oder auch perforierte Gipsfaserplatten, Holzplatten oder Metallkassetten, hinter denen sich ein absorbierendes Vlies oder eine Dämmung befindet. Die Perforation oder die offene Struktur ermöglicht das Eindringen des Schalls in das absorbierende Material.

Arten von Akustikdecken: Es gibt vielfältige Systeme, von abgehängten Rasterdecken mit Akustikplatten (z.B. aus Mineralwolle oder Gipsfaser) über durchgängig perforierte oder geschlitzte Deckenplatten (z.B. aus Gipskarton, Holz) bis hin zu Metallkassettendecken mit akustischer Auflast. Die Wahl des Systems hängt von den akustischen Anforderungen, dem Designwunsch, den Brandschutzanforderungen und dem Budget ab.

Vorteile:

• Sehr hohe Wirksamkeit bei der Reduzierung der Nachhallzeit durch Bedeckung einer großen Fläche.
• Schaffung eines diffusen Schallfeldes im oberen Raumbereich.
• Oft gut integrierbar in das Gesamtbild des Raumes, unauffällig oder gestalterisch nutzbar.
• Bietet Platz für integrierte Beleuchtung, Lüftungselemente etc.

Nachteile:

• Flächenintensive Maßnahme, die den gesamten Deckenbereich betrifft.
• Kann bei komplexen Deckenkonstruktionen (z.B. mit vielen Installationen) aufwendig sein.
• Die akustische Leistung ist stark vom gewählten Material und System abhängig.

2. Einbau von Deckensegeln zur Optimierung der Raumakustik

Deckensegel sind einzelne, abgehängte Absorberflächen, die nicht den gesamten Deckenbereich bedecken, sondern als separate Elemente im Raum angeordnet werden. Sie können flächig oder als volumetrische Körper (z.B. Kuben, Zylinder) gestaltet sein und werden in unterschiedlicher Höhe und Anordnung unter der Rohdecke montiert.

Funktionsweise: Deckensegel absorbieren Schall sowohl auf ihrer Unter- als auch auf ihrer Oberseite sowie an den Kanten. Durch den Abstand zur Rohdecke kann der Schall auch hinter das Segel gelangen und dort zusätzlich absorbiert werden. Dieser „Umweg“ des Schalls erhöht oft die Absorptionseffizienz pro Quadratmeter Materialfläche im Vergleich zu flächigen Deckenverkleidungen, insbesondere im mittleren und tiefen Frequenzbereich.

Arten von Deckensegeln: Flache Platten (oft aus Mineralwolle oder Hartschaum mit Textilbezug), geformte Elemente, Baffeln (vertikal abgehängte Lamellen), oder dreidimensionale Körper. Sie sind in vielfältigen Formen, Farben und Größen erhältlich.

Vorteile:

• Sehr hohe Absorptionseffizienz pro Fläche, insbesondere bei tieferen Frequenzen durch die Hinterlüftung und Kantenabsorption.
• Gezielte Platzierung über Bereichen mit hoher Aktivität oder Kommunikationszonen möglich.
• Starkes gestalterisches Element, kann Farbe und Form in den Raum bringen.
• Ermöglicht den Blick auf die Rohdecke und lässt Installationen sichtbar.
• Flexibel in der Anordnung und Anzahl.

Nachteile:

• Bedecken nicht die gesamte Fläche, daher bei sehr hohen Nachhallzeiten allein oft nicht ausreichend.
• Können das Erscheinungsbild des Raumes dominieren, wenn nicht sorgfältig geplant.
• Die Installation erfordert präzise Befestigungspunkte an der Rohdecke.

3. Einbau von Wandabsorbern zusätzlich zu den Maßnahmen an der Decke

Während Deckenabsorber die globale Nachhallzeit effektiv reduzieren, beeinflussen Wandabsorber zusätzlich die horizontale Schallausbreitung und können Reflexionen auf Ohrhöhe gezielt minimieren. Der Einbau von Wandabsorbern zusätzlich zu Deckenmaßnahmen ist oft notwendig und sinnvoll, um eine optimale Hörsamkeit zu erzielen, insbesondere in Räumen mit spezifischen Anforderungen an Sprachverständlichkeit oder zur Vermeidung von Flatterechos.

Funktionsweise: Wandabsorber werden direkt an der Wand oder mit geringem Abstand montiert. Sie funktionieren wie Deckenabsorber, indem sie Schallenergie durch poröse Materialien in Wärme umwandeln. Ihre Wirkung ist besonders relevant für Schallwellen, die horizontal im Raum verlaufen und von den Wänden reflektiert werden.

Arten von Wandabsorbern: Akustikplatten (oft mit Stoff bespannt), Akustikbilder (bedruckte Stoffbespannungen), schallabsorbierende Vorhänge, Akustikputze, perforierte oder geschlitzte Wandverkleidungen, Möbelelemente mit akustischen Eigenschaften.

Vorteile:

• Gezielte Beeinflussung von Reflexionspunkten, z.B. an den Seitenwänden in der Nähe von Sprechern oder Zuhörern.
• Effektiv gegen Flatterechos (schnelle, aufeinanderfolgende Reflexionen zwischen parallelen, schallharten Wänden).
• Kann die Sprachverständlichkeit in bestimmten Bereichen des Raumes verbessern.
• Hohe gestalterische Flexibilität durch Form, Farbe, Größe und Motiv (bei Akustikbildern).
• Anbringung in Bereichen möglich, wo Deckenmaßnahmen schwierig sind (z.B. sehr hohe Räume, Bereiche unter Installationen).

Nachteile:

• Reduzieren die globale Nachhallzeit weniger stark als flächige Deckenabsorber gleicher Fläche.
• Nehmen Wandfläche ein, die für Möbel, Kunst oder Fenster benötigt wird.
• Können in stark frequentierten Bereichen (z.B. Flure) anfällig für Beschädigungen sein.

Die Synergie der Maßnahmen: Eine ganzheitliche Planung

Für die meisten Räume, die den Anforderungen der Raumakustik nach DIN 18041 gerecht werden sollen, ist eine Kombination von Maßnahmen an Decke und Wänden die effektivste Strategie. Akustikdecken oder eine ausreichende Anzahl von Deckensegeln legen die Grundlage für eine reduzierte Nachhallzeit im gesamten Raum. Zusätzliche Wandabsorber erlauben dann eine Feinjustierung der Akustik, adressieren spezifische Reflexionsprobleme (wie Flatterechos) und verbessern die Hörsamkeit in bestimmten Zonen.

Die Planung der akustischen Maßnahmen sollte stets auf einer Analyse des Raumes, seiner Nutzung und der Anforderungen der DIN 18041 basieren. Dies beinhaltet die Berechnung des benötigten Absorptionsgrades in verschiedenen Frequenzbereichen und die strategische Platzierung der Absorber, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Professionelle Akustikplaner nutzen spezielle Software und Messverfahren, um optimale Lösungen zu entwickeln.

Fazit: Investition in Raumakustik nach DIN 18041 bedeutet Lebensqualität und Funktionalität

Eine gute Raumakustik ist kein Zufall, sondern das Ergebnis sorgfältiger Planung und Umsetzung, bei denen Ihnen die WB Akustik gerne weiterhelfen kann. Die DIN 18041 bietet hierfür einen unverzichtbaren Rahmen, indem sie klare Anforderungen an die Hörsamkeit in unterschiedlichen Räumen definiert. Die gezielte Anwendung von Schallabsorptionsmaßnahmen, insbesondere an Decken und Wänden, ist der Schlüssel zur Erfüllung dieser Anforderungen und zur Schaffung akustisch angenehmer Umgebungen.

Ob durch den Einbau vollflächiger Akustikdecken, die strategische Anordnung von Deckensegeln oder die ergänzende Installation von Wandabsorbern – jede dieser Maßnahmen trägt auf ihre Weise zur Reduzierung des Nachhalls und zur Verbesserung der Hörsamkeit bei. In Kombination entfalten sie ihre volle Wirkung und verwandeln akustisch problematische Räume in Orte, an denen Kommunikation, Konzentration und Wohlbefinden möglich sind. Die Investition in eine optimierte Raumakustik nach DIN 18041 zahlt sich somit durch gesteigerte Produktivität, reduzierte Belastung und eine höhere Lebensqualität für alle Raumnutzer aus.