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Schallschutz bei Wohnungstrennwänden

Holzbausysteme

Heinz Ferk
Erschienen in
Zuschnitt 18: Schallschwellen
Juli 2005, Seite 22ff
Kombinationsmöglichkeit von Primärsystemen

Lärm wird immer mehr zu einem Stressfaktor in unserer Umwelt, umso wichtiger wird es, dass qualitativ hochwertige Bauten auch hochwertigen Schallschutz bieten. Sogenannte »hellhörige« Gebäude werden, auch wenn sie anspruchsvolle Architektur bieten, andernfalls von den Bewohnern bald als minderwertig klassifiziert. Wovon der Schallschutz von Wohnungstrennwänden in Holzbausystemen abhängt, soll im folgenden Beitrag erörtert werden.

Wohnungstrennwände haben in Wohn- und Bürobauten mit verschiedenen Nutzern wesentlichen Anteil am Behaglichkeitsempfinden. Bereits bei der Ausführung der ersten mehrgeschossigen Holzbauten in Österreich konnte gezeigt werden, dass bei entsprechendem schalltechnischen Design und technisch hochwertiger Ausführung Holzbauten in der Lage sind, auch Anforderungen über die heute üblichen Standards hinaus zu erfüllen. Wesentlich für das Erreichen guter Schalldämm-Maße ist die Abstimmung des Bausystems und der einzelnen Bauteile.

Vom Schalldämm-Maß des Einzelbauteils zur 
Standard-Schallpegeldifferenz im Gebäude

Die Bestimmung der schalltechnischen Eigenschaften einzelner Bauteile findet in der Regel im Labor statt. Dabei wird z.B. eine Wohnungstrennwand in einen Wandprüfstand zwischen zwei völlig voneinander getrennten Räumen eingebaut und das bewertete Schalldämm-Maß Rw dieser Wand ermittelt. 
Wird die Wand in ein Gebäude eingebaut, ändern sich die Einbaubedingungen. Hier sind meist auch die sogenannten flankierenden Bauteile (z.B. Außenwand oder Decke) an der Schallübertragung von Raum zu Raum, der sogenannten Flankenübertragung, beteiligt.
Im Gebäude ist es auch weniger von Interesse, welche Schalldämmung der einzelne Bauteil aufweist, als welche Schallpegeldifferenz zwischen zwei Räumen vorhanden ist. Deshalb werden in der Regel Mindestanforderungen an die bewertete StandardSchallpegeldifferenz DnT,w gestellt.

Wie findet man geeignete Wohnungstrennwände?

Geht man von Wänden aus, die im Wesentlichen aus Holzbaustoffen aufgebaut sind, kann man grund-sätzlich zwischen »leichten« Wandaufbauten, z.B. in Holzständerbauweise, und »massiven« Wandaufbauten, z.B. in Kreuzleimholz- oder Brettsperrholzbauweise, unterscheiden.

Die oben dargestellten Wandsysteme können mit leichten oder massiven Decken zu verschiedenen »Primärsystemen« kombiniert werden.

Dabei lassen sich horizontal und vertikal in unterschiedlichem Grad körperschallgetrennte bis zu durchlaufend ausgebildete Primärsystemteile unterscheiden (durchlaufend, gestoßen, durch einen Bauteil getrennt, elastisch gelagert oder völlig getrennt). Die Trennwand kann dabei jeweils statisch tragend oder nicht tragend (je nach Deckenspannrichtung) ausgebildet werden.

Die Nebenwegsübertragung über die Bauteil-Stoßstelle kann durch das sogenannte Stoßstellendämm-Maß beschrieben werden. Bestimmend dafür ist u.a. das Masseverhältnis der gestoßenen Bauteile. Eine hohe Stoßstellendämmung ohne weitere Maßnahmen weisen naturgemäß völlig getrennte Bauteile und durch eine Decke getrennte Leichtbauwände auf. Bei Massivbausystemen ist über die Stöße mit Körperschallweiterleitung zu rechnen, weshalb an den Stoßstellen normalerweise elastische Lager oder in der Fläche Vorsatzschalen und abgehängte Decken eingesetzt werden. Bei durchlaufenden Bauteilen ist in der Regel mit erhöhter Flankenübertragung zu rechnen. Auch hier werden in der Fläche Vorsatzschalen, abgehängte Decken bzw. schwimmende Estrichsysteme zur Reduzierung der Schallübertragung der flankierenden Bauteile eingesetzt.

In horizontal völlig körperschallgetrennten Holzbausystemen (z.B. Reihenhausbauweise) läuft die Trennfuge meistens durch die Wohnungstrennwand oder auch die Treppenhaustrennwand, die dadurch zweischalig wird. Eine horizontale Schallübertragung kann bei diesen Systemen nur über Luftschall erfolgen. Hier kommt es vor allem auf eine dichte Fügung der Bauteilstöße und geschlossene Bauteile an, 
die Flankenübertragung in horizontaler Richtung kann dann unberücksichtigt bleiben. Kommt es zu Körperschallbrücken zwischen den beiden Wandschalen, wird zusätzlich Schallenergie übertragen. Dies kann z.B. durch zu steife Dämmstoffe zwischen den Wandschalen, durch mechanische Verbindungen (Schrauben) oder auch durch Fehler bei zu geringen Toleranzen (Verformungen einzelner Ständer) und Montagefehler geschehen. Kennzeichnend für solche Probleme ist eine verstärkt merkbare Schallübertragung bei Körperschallanregung. So kann etwa das Zuschlagen von Schranktüren merkbar übertragen werden, obwohl die entsprechende Luftschalldämmung den Mindestanforderungen oft noch entspricht. Einbaumöbel sollten übrigens grundsätzlich durch eine elastische Schicht von der Wohnungstrennwand getrennt montiert werden, dies gilt auch für Küchenarbeitsplatten etc., die an eine Wohnungstrennwand angebaut werden.

Wohnungstrennwände in Holzständerbauweise

Diese sind vom Grundprinzip her Systeme biegeweicher Schalen. Zwei beeinflussende Größen sind die Koinzidenzfrequenz und Resonanzfrequenz des Wandaufbaus. Wirksame Wandsysteme werden so gestaltet, dass diese Bereiche, die zu einer Reduzierung des Schalldämm-Maßes führen, möglichst außerhalb des bauakustischen Bereichs zu liegen kommen. Die Plattendicke der Beplankungen ist so zu wählen, dass Dicken einzelner Platten über 15mm vermieden werden. Schalltechnisch ist die Anordnung einer doppelten Beplankung aus zwei dünnen Platten immer wesentlich günstiger, als eine dicke Platte. 
Je größer der Schalenabstand, desto günstiger die Resonanzfrequenz. Auch schwerere, biegeweiche Schalen führen zu Verbesserungen. Die Hohlräume sollten mit absorbierendem Material wie Mineralfaser bedämpft, steife Verbindungen der Platten mit dem Ständerwerk vermieden werden. Bei mehrgeschossigen Bauten, insbesondere im Erdgeschoss, müssen aus statischen Gründen oft sehr enge Ständerabstände realisiert werden, was zur Reduzierung der Schalldämmung führen kann.
Grundsätzlich ist es ist jedoch empfehlenswert, möglichst mit geschlossenen Querschnitten zu arbeiten und entsprechende Toleranzen vorzusehen. Durch Variation der Beplankung, beispielsweise mit Brettlagen oder Holzwolleleichtbauplatten, lassen sich Ständerwände auch für Anforderungen wie Speichermasse und Installationsebenen gut adaptieren.

Wohnbau Judenburg, H. Rieß

Wohnbau Judenburg, H. Rieß

Wohnungstrennwand mit doppeltem Ständerwerk 
(vertikal durch Brettstapeldecke getrenntes, horizontal körperschallgetrenntes Bausystem).

Wohnbau Judenburg, H. Rieß

Wohnbau Kindberg 1, J. Hohensinn

Wohnungstrennwand 
mit erhöhtem Holzanteil 
(vertikal durchlaufendes, horizontal körperschallgetrenntes Bausystem).

Wohnungstrennwände in Massivholzbauweisen

Im Gegensatz zu parallel geschichteten Ständerwandkonstruktionen sind Massivholzkonstruktionen in der Dicke geschichtet. Dadurch ergibt sich ein schalenartiger Aufbau. Die tragenden Grundelemente werden aus leichten, aber massiven und biegesteifen Schalen gebildet. Diese verhalten sich schalltechnisch anders als die biegeweichen Schalen, da sich die Koinzidenzfrequenz des Basiselements in jedem Fall im bauakustischen Bereich befindet. Durch entsprechenden Aufbau und adäquate Dimensionierung des Bauteils sind hier gleiche Möglichkeiten des Schallschutzes gegeben wie bei Ständerwandkonstruktionen.

  

Mit Änderungen am Abstand der Vorsatzschale und Variation des Abstands der Massivschalen lässt sich dieser Typ an viele Gegebenheiten anpassen. In vertikal elastisch und horizontal körperschallgetrennten Systemen können grundsätzlich die gleichen Systeme zur Anwendung kommen wie bei einem horizontal getrennten System. Zusätzlich ist durch die elastische vertikale Lagerung bereits eine gute Stoßstellendämmung vertikal gegeben, sodass auf innen liegende Vorsatzschalen auch verzichtet werden kann.

Wohnungstrennwand mit massiven Doppelschalen und einseitiger Vorsatzschale
(vertikal elastisch gelagertes, horizontal körperschallgetrenntes Primärsystem).
Wohnanlage Quellenweg, Frohnleiten, D. Gross-Rannsbach und F. von Hohenzollern

Trennwand mit biegeweicher Schale zwischen massiven Schalen (vertikal elastisch punktgelagertes, horizontal körperschallgetrenntes Primärsystem). Impulszentrum Reininghausgründe, 
Graz, H. Rieß

Wohnungstrennwände in Massivsystemen mit durchlaufender Decke

Bei durchlaufender massiver Deckenkonstruktion bringt die Anordnung einer einschaligen massiven Trennwand Vorteile. Die Primärstruktur weist dabei ohne weitere Maßnahmen nur geringe Stoßstellendämmung auf. Die Flankenübertragung wird durch das Sekundärsystem aus Vorsatzschalen, abgehängter Decke und schwimmendem Estrich beherrscht. Dieses Sekundärsystem kann auch einen hochwertigen Brandschutz für das Primärsystem bilden und ermöglicht nach einer Nutzungsphase den erneuten Ausbau ohne Eingriffe in die Primärstruktur.

  

Die tragende Schale aus Massivholz kann dazu z.B. aus zwei selbsttragenden Vorsatzelementen aus einer Sandwichkonstruktion (Gipskartonplatte / Holzwolleleichtbauplatte / Gipsfaserplatte) gebildet werden, die durch eine Mineralfaserschicht getrennt vor das massive, tragende Wandelement gesetzt wird.

Holzbausysteme in der Zukunft

Der Weg in die Zukunft des Bauens wird über Bauteile führen, die nach intensiver Entwicklungs- und Planungsphase in hoher Qualität vorgefertigt werden. Die Baustelle wird vermehrt zur Montagestelle. Für eine Verbesserung der Planungsmöglichkeiten im Holzbau sind verstärkt Bemühungen zu setzen, praxis-gerechte bauphysikalische Nachweise im Voraus 
anzubieten. Erste Ergebnisse sind die Entwicklung 
von Leitdetails (www.bauphysik.tugraz.at) und der Aufbau von www.dataholz.com, einer Datenbank von Holzbauteilen. Jetzt ist es erforderlich, Daten für die Nebenwegsübertragung zu erarbeiten und in geeignete Rechenverfahren umzusetzen.

Wohnungstrennwand in Massivsystem mit durchlaufenden Decken (vertikal durch Deckenplatte ge-trenntes, horizontal durchlaufendes Primärsystem). Wohnbau Spöttlgasse, Wien, H. Rieß

Text

Heinz Ferk

Leiter des Labors für Bauphysik, TU Graz
www.bauphysik.tugraz.at