Donnerstag, den 23. Nov 2017

Aus Schalldämmung im Hochbau wird Schallschutz im Hochbau

Richtige Planung ist Grundvoraussetzung für den Schallschutz beim Neubau. Neben einer sorgfältigen Gestaltung des Grundrisses gemäß der geplanten Nutzung, wirken sich dabei auch die verwendeten Materialien maßgeblich auf den erzielbaren Schallschutz aus. In Deutschland sind die bauordnungsrechtlich geschuldeten Anforderungen an die Schalldämmung in der DIN 4109 festgehalten. Diese steht jedoch vor einem Dilemma: Sie bedient zwei Interessenbereiche, nämlich den öffentlich-rechtlichen und den privatrechtlichen Bereich gleichsam. Als Teil des Baurechts der Bundesländer beinhaltet auch die neue Norm daher Mindestanforderungen, welche öffentlich rechtlich geschuldet sind und nicht unterschritten werden dürfen. Gleichzeitig wird an sie jedoch auch der Anspruch gestellt, dass sie im privatrechtlichen Bereich Bestand hat und hier die heute üblichen Schallschutzstandards für Nutzer beschreibt – die allgemein anerkannten Regeln der Technik wiederspiegelt. Aber nicht nur in der Zielsetzung muss die DIN 4109 eine Quadratur des Kreises bewerkstelligen, auch auf Funktionsebene nimmt sie eine Doppelfunktion ein. Sie ist sowohl Regelwerk für die Anforderungen als auch maßgebliches Instrument für die bauakustische Planung – und dies weit über die bauaufsichtlich geforderten Schallschutznachweise hinaus.

Schalldämmung ist nicht gleich Schallschutz: In ihrer derzeit gültigen Version – eingeführt im November 1989 – heißt die DIN 4109 zwar »Schallschutz im Hochbau«, tatsächlich regelt sie jedoch die erforderlichen Schalldämmwerte der für den Schallschutz maßgeblichen Bauteile. Schalldämmung ist eine Eigenschaft eines Bauteils und somit von dessen Größe und Beschaffenheit abhängig. In der Praxis wird jedoch nicht von einer tatsächlichen, sondern von einer standardisierten Bauteileigenschaft gemäß der vorliegenden Prüfzeugnisse ausgegangen. Im Gegensatz hierzu ist der Schallschutz eine raumspezifische Gebäudeeigenschaft und zusätzlich abhängig von den Beschaffenheiten des zu schützenden Raumes, beispielsweise von der Raumtiefe. Die Schalldämmung beziffert demnach die schalldämmenden Eigenschaften eines Bauteils, während der Schallschutz die tatsächliche Wirkung der Maßnahmen benennt.

Europäische Harmonisierung
Die inzwischen seit mehr als 20 Jahren gültige DIN 4109 mit der Nachweisführung gemäß Beiblatt 1 ermöglicht eine Berechnung des zu erwartenden Schalldämmwertes mit nur sehr wenigen Eingangsdaten. Damit hebt sich der bauliche Schallschutz augenscheinlich von anderen Berechnungs-verfahren ab, wie beispielsweise dem Wärme- oder Brandschutz.[1] Doch dieses Verfahren entspricht in vielerlei Hinsicht nicht mehr den heute üblichen Qualitäts- und Komfortstandards. Im Zuge der Harmonisierung europäischer Normen wird daher auch im Schallschutz eine grundlegende Änderung eintreten. Ziel der Umstellung ist es, die Prognosen für den Schallschutz zutreffender zu gestalten. Nutzer der Gebäude sollen eine möglichst realitätsnahe Vorstellung der zu erwartenden Schallschutzqualität erhalten – so zumindest die Theorie. Bereits seit 2010 liegt daher ein erster nationaler Entwurf für die Neuregelung der DIN 4109 vor. Dieser Entwurf beinhaltet unter anderem ein geändertes Nachweisverfahren gemäß der europäischen DIN EN 12354. Mit dieser Umstellung avanciert die DIN 4109 endgültig auch inhaltlich zum »Schallschutz im Hochbau«.



Bau-Schalldämm-Maß
Dass die DIN 4109 in ihrer derzeit gültigen Version eigentlich die Schalldämmung und nicht den Schallschutz regelt, spiegelt sich auch im festgelegten Berechnungsverfahren wider. Beiblatt 1 schreibt eine Nachweisführung auf Basis des Bau-Schalldämm-Maßes (R’W) vor. Dieses beschreibt das Verhältnis zwischen den Schallleistungen von Entsenderaum und Empfangsraum. Das Bau-Schalldämm-Maß (R‘w) für die Luftschall-Dämmung ist demnach umso größer, je schwerer das Bauteil ist. Dabei erfasst es aber nicht nur die Leistung, die durch das trennende Bauteil in den Raum gelangt, sondern auch näherungsweise diejenige, welche über die flankierenden Bauteile übertragen wird. Der Index » ’ « steht dabei für die Flankenübertragung. (Vgl. auch Abb.1) Seit 1997 werden die Bauteileigenschaften nach DIN EN ISO 140-1 in Prüfständen mit einer unterdrückten Flankenübertragung gemessen. Im Prüfstand wird eine bauähnlichen Flanken-Übertragung nachgestellt. Der Messwert ist somit ein Näherungswert. Dabei wird eine mittlere flächenbezogene Masse der flankierenden Bauteile von etwa 300 kg/m² zugrunde gelegt. Bei einer abweichenden tatsächlichen flächenbezogenen Masse werden die Messergebnisse mit einem Korrekturfaktor (Malus oder Bonus) beaufschlagt.



Standard-Schallpegeldifferenz
Mit Revision der DIN 4109 ist eine Berechnung des Schallschutzes auf Basis der europäischen Norm DIN EN 12354 geplant. Diese Nachweisführung stellt die Anforderungen vom Bau-Schalldämm-Maß (R’W) auf die bewertete nachhallbezogene Schallpegeldifferenz (DnT,W) um. Man verspricht sich von dieser Umstellung insbesondere einen Vorteil für den späteren Nutzer der Immobilie. Dieser – so das Ziel – soll den zu erwartenden Schallpegel im Empfangsraum direkt vom Ausgangspegel ableiten können. Somit soll er eine möglichst treffende Vorstellung des realen Schallschutzes erhalten. Die Standard-Schallpegeldifferenz (DnT,W) bezieht daher auch den Einfluss des Empfangsraums mit in die Berechnung ein. Die Schallpegeldifferenz ist somit abhängig von der Dämm-Leistung der Bauteile sowie von Nachhallzeit und Raumgröße des Empfangsraumes. Alle 13 Schallübertragungswege eines Raumes (ein Direktweg über das Trennbauteil sowie zwölf Nebenwege über die flankierenden Bauteile) werden nun einzeln und in Abhängigkeit von der Raumgeometrie ermittelt und ohne die bisherigen Korrekturwerte zu einem Gesamtschalldämm-Maß »addiert«. Als Einflussgrößen kommen also die schalldämmenden Eigenschaften der Trenn- und Flankenbauteile sowie die Dämmung der Bauteilverbindungen – das sogenannte Stoßstellendämm-Maß – zum Tragen (Vgl. Abb.1).



Berechnungsverfahren im Vergleich
Die Schalldämm-Eigenschaften sind bei gegebener Größe und Masse eines Bauteils konstant. Mit steigender Raumtiefe bietet ein und dasselbe Bauteil einen ebenfalls steigenden Schallschutz. Die Definition des erforderlichen Bau-Schalldämm-Maßes bringt somit den Vorteil, dass die Anforderungen an den Schallschutz klar definiert sind: Erfüllt ein Trennbauteil die geforderten Dämmeigenschaften, so steigt der Schallschutz mit zunehmender Entfernung vom Bauteil sogar noch an. (Vgl. Abb. 2) Eine Definition aus Richtung des erforderlichen Schallschutzes birgt hingegen das Problem, dass dieser Wert keine Konstante darstellt. Vielmehr lässt er nur in Kombination mit Informationen über die Raumtiefe überhaupt Rückschlüsse auf die notwendigen Spezifikationen der Bauteile zu. (Vgl. Abb. 3)

Schutzbedürftige Klein-Räume
Neben der Änderung in der Berechnung betrifft eine weitere wichtige Neuheit im Normenentwurf für die DIN 4109 den Katalog der sogenannten schutzbedürftigen Räume. Die ursprüngliche DIN 4109 erfasste Aufenthaltsräume wie Wohn- und Schlafräume, Kinderzimmer, Arbeitsräume und Unterrichtsräume als besonders schutzbedürftig. Der diskutierte Vorschlag für die neue DIN 4109 sieht eine Ausweitung des Katalogs auf kleine und sehr kleine Räume, beispielsweise Abstellkammern, Badezimmer, WCs und Flure vor. Das heißt: Für eine beträchtliche Anzahl von Nicht-Aufenthaltsräumen sollen zukünftig dieselben Anforderungen an den Luftschallschutz gelten, wie für Aufenthaltsräume. Dabei handelt es sich in erster Linie um schallschutztechnisch unglückliche Übertragungswege von großen Räumen in kleine Empfangsräume.



Die Umstellung von R’W auf DnT,W und die Ausweitung des Attributs »schutzbedürftiger Raum« auf kleine und kleinste Räume führt – für Räume mit einer Raumtiefe von weniger als drei Metern – zu einer Verschärfung der Schalldämmung. Diese kann, abhängig von den tatsächlichen Raummaßen, mehr als fünf Dezibel betragen. Eine beispielhafte Berechnung an zwei unterschiedlich kleinen Räumen zeigt diese eklatante Verschärfung der Anforderungen (Vgl. Abb. 4). Dabei entspricht der erste Raum mit 1,23 m² Grundfläche und einer Raumtiefe von 1,25 Meter zur Trennwand in Abmessung und Anordnung beispielsweise einem WC. Der zweite Raum verfügt über eine Grundfläche von 5,29 m². In der Berechnung sowohl der horizontalen als auch der vertikalen Schallübertragung zeigt sich das volle Ausmaß der Verschärfung, die durch die Bemessungsgrundlage der EN 12354 herbeigeführt wird. (Vgl. Abb. 5 & 6)

 

Für Klein- und Kleinsträume sieht der bisherige Normenentwurf einen Korrekturfaktor in Form einer fiktiven Trennbauteilfläche von mindestens 6,4 m² in der Berechnung vor. Im Falle des 1,23 m² großen Raumes hebt diese Maßnahme das rechnerische Schalldämm-Maß R’W des Trennbauteils von 49,9 dB auf 53 dB (horizontal) und von 52,6 dB auf 58,2 dB (vertikal) an. Damit wäre die Anforderung an die Schalldämmung rechnerisch erfüllt. Dennoch verbessert sich der tatsächliche Schallschutz des Raumes keineswegs und verbleibt weiterhin deutlich unter 50 dB. Sinnvoll wäre daher die Schutzbedürftigkeit der Räume an eine Mindestgrundfläche zu knüpfen, wie beispielsweise 10 m². 



Konsequenzen aus dem Nachweisverfahren nach Normenentwurf 2010
Das Nachweisverfahren nach dem vorliegenden Normenentwurf gestaltet die bauordnungsrechtlichen Schallschutznachweise erheblich aufwändiger als die DIN 4109 von 1989. Durch die Abhängigkeit des Schallschutzes von Raumgröße und -geometrie müssen die Nachweise zukünftig für jeden einzelnen Raum einer Wohnung geführt werden – und dies zudem richtungsabhängig. Dabei müssen alle 13 Schallübertragungs¬wege in die Bilanzierungsformel integriert und als energetische Summe ausgegeben werden. Dies treibt die Kosten für die Planung und Berechnung signifikant in die Höhe. Laut Entwurf weitet die neue DIN 4109-1 die Qualität der Schutzbedürftigkeit außerdem auf Räume aus, deren Schallschutz nicht ohne rechentechnische Anpassungen möglich ist. Die praktische Umsetzung sowohl des Rechenverfahrens, als auch der erforderlichen Schallschutzqualität für diese kleinen Räume erfordern einen erheblich höheren Planungsaufwand als bisher. Denn insbesondere die Schallübertragung von großen Räumen in kleine Räume ergibt ungünstige Werte. Nur durch den Einsatz bislang unüblicher Materialstärken und Konstruktionen wäre es für diese kleinen Räume möglich, einen ausreichenden Schallschutz gemäß Normenentwurf zu gewährleisten. Auch wenn dieser Effekt durch Planungsänderungen zu vermeiden wäre, erfordert er doch – und zwar für die gesamte Bandbreite üblicher Bauprodukte – eine zwingende Steigerung von Qualität und Menge des Materialeinsatzes. Um das Qualitätsniveau wohnüblicher Räume auch in kleinen Räumen zu erreichen, ist daher ein hoher finanzieller Aufwand vonnöten, der letztlich vom Endnutzer zu tragen sein wird – und dies bei der praktischen, bautechnischen Umsetzung ebenso wie beim rechnerischen Nachweis. Dabei erreicht die Norm jedoch keineswegs ein praktisch bedeutsam höheres Maß an Schallschutz- und somit Wohnqualität. Zudem ist die geforderte Schallschutzqualität zumindest in Kleinräumen auch messtechnisch nur unzureichend nachweisbar.

Rechtliche Auswirkungen
Als zukünftige neue Norm wirkt sich die DIN 4109 gleichzeitig als anerkannte Regel der Technik auch auf das Privatrecht aus: Denn der Schallschutz als eine privatrechtlich zugesicherte Eigenschaft, über die der Käufer einer Immobilie aufzuklären ist, ist wesentlicher Bestandteil des Kaufgegenstandes. Die signifikant erhöhte Komplexität der Berechnung und besonders die Abhängigkeit der Schallschutzeigenschaften von der Raumgeometrie, macht eine umfangreiche Aufklärung im Sinne des Kauf-, Miet- oder Vergaberechts aufwändig und technisch problematisch. Wandbaustoffproduzenten stehen nun nicht mehr nur für die Dämm-Leistungsfähigkeit ihrer eigenen Wandbauteile gerade, sondern müssen gleichzeitig deren Schutz-Wirkung in einem höchst komplexen Umfeld sicherstellen. Zudem findet die konkrete Raumaufteilung in Neubauwohnungen oftmals erst nach der vollständigen Planung des Gesamtgebäudes statt und ist individuell auf die Wünsche und Bedürfnisse der Käufer angepasst. Diese nachträgliche Planung verändert natürlich auch die Raumtiefen und Stirnflächen der Trenn- und Flankenbauteile. Somit sind seriöse Aussagen über das erzielbare Schallschutzniveau beziehungsweise über die zu verwendenden Baustoffe und Konstruktionen vorab nicht möglich.

Zielsetzung verfehlt
Zielsetzung des vorliegenden Entwurfs für die neue DIN 4109 ist es, »[…] die Prognosen für den baulichen Schallschutz sicherer zu machen, um Nutzern von Gebäuden die zu erwartende Qualität klarer, möglichst erlebbar und fernab akustischer Fachtermini zu beschreiben.« [2] Das vorliegende Modell erreicht dies nur mit Abstrichen, wie die Ausführungen zeigen. Diese Einschätzung teilt auch der ausgewiesene Experte Wolfgang Moll, der bereits 2011 konstatiert: »Verglichen mit früheren Ausgaben der Norm wird die neue DIN 4109 deutlich höhere Anforderungen enthalten, leider nicht an die bauakustische Qualität von Wohnungen, stattdessen aber an das bauakustische Fachwissen der Anwender.« [3] Schlimmer noch: Durch die angestrebten Änderungen im Schallschutz verfehlt die Norm ihre eigentliche Aufgabe und negiert sich damit zumindest teilweise selbst. Durch die exorbitante Verschärfung, die mit einer Ausweitung der Schutzbedürftigkeit auf kleine Räume einhergeht, werden neue Technologien und Planungsverfahren notwendig. Somit ist der vorliegende Normungsentwurf nicht mehr länger Abbild der Baupraxis und der anerkannten Regeln der Technik. Damit widerspricht er den Anforderungen und Zielsetzungen an eine Norm in eklatanter Weise. Denn das Ziel einer Norm ist es – baurechtlich gesehen – die allgemein anerkannten Regeln der Technik zu beschreiben. Das heißt: Eine Norm bezeichnet diejenigen Bauregeln, die als theoretisch richtig erwiesen und gleichzeitig in der Baupraxis durchweg anerkannt sind und Anwendung finden.

Ausblick
Vor dem Hintergrund deser Darstellung erscheint es notwendig die DIN 4109 wieder auf die Bemessungsgrundlagen eines bewerteten Bau-Schalldämm-Maßes zurückzuführen. Denn nur bei einer Definition der Dämm-Eigenschaften von Bauteilen sind allgemeingültige Aussagen auch seitens der Baustoffhersteller möglich. Des Weiteren sollte das Attribut der Schutzbedürftigkeit weiterhin nur für Räume zum ständigen Aufenthalt gelten. Eine Änderung der bewährten Praxis würde die Anforderungen an die Hersteller und Planer exorbitant erhöhen, ohne dabei jedoch die Wohn- und Lebensqualität zu verbessern.

Über den Autor:
Thomas Fehlhaber ist seit November 2003 Geschäftsführer der Unipor-Ziegel-Gruppe (München). Vor seiner Tätigkeit für die Unipor-Gruppe arbeitete Fehlhaber als Dozent – unter anderem für Bauphysik – an der TH Darmstadt und verantwortete mehrere deutsche Produktionsstandorte eines internationalen Baustoffkonzerns.




Literatur:
[1] Schoch, Torsten: Luftschalldämmung von Mauerwerk – aktuelle Entwicklungen und Trends, in: Mauerwerksbau Aktuell 2012, Berlin, Wien, Zürich: Beuth, 2012.

[2] Schoch, Torsten: Luftschalldämmung von Mauerwerk – aktuelle Entwicklungen und Trends, in: Mauerwerksbau Aktuell 2012, Berlin, Wien, Zürich: Beuth, 2012, D. 37.

[3] Moll, Wolfgang & Moll, Annika: Schallschutz im Wohnungsbau – Gütekriterien, Möglichkeiten, Konstruktionen, Berlin: Ernst & Sohn, 2011, S. 29.

[4] Fischer, Prof. Dr.-Ing. Heinz-Martin: Wolfgang und Annika Moll: Schallschutz im Wohnungsbau – Gütekriterien, Möglichkeiten, Konstruktionen – Auseinandersetzungen mit einem Buch, das zur kritischen Auseinandersetzung mit dem baulichen Schallschutz auffordert, in Bauphysik 33, Berlin: Ernst & Sohn, 2011, S. 386f.

 

 

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