Prüf- und Forschungszentren im D-A-CH-Raum
Bauteilentwicklung von der Planung über die Bemessung bis zur Umsetzbarkeit

Das Labor Bauakustik des ift Rosenheim ist seit fünfzig Jahren auf Bauteilprüfungen spezialisiert. Von den ursprünglich im Fokus stehenden Fenstern ausgehend, wurden die Prüfmöglichkeiten für zusätzliche Bauteilgruppen kontinuierlich erweitert. Seit nunmehr 25 Jahren bildet auch der Schallschutz im Holzbau einen Schwerpunkt der Bauteilprüfungen des Labors sowie für wichtige F&E-Projekte für den Holzbau.

Bei den Prüfaufträgen und Projekten ist auch die praxisnahe Montage von Bauteilen in Originalabmessungen bedeutsam. Prüfstände und Logistik sind sowohl auf die Prüfung kleiner Bauelemente wie Fenster und Türen als auch auf großformatig vorgefertigte Fassaden-, Wand-, Decken-, Dach- und Holzbauteile ausgelegt. Der Einbau der Elemente erfolgt unter vergleichbaren Logistik-Bedingungen wie auf der Baustelle.

Aktuelle F&E-Projekte sind Grundlage für die Entwicklung von Prognosemodellen im Schallschutznachweis sowie für vereinfachte Nachweise und Planungen mittels Bauteilkatalogen – die schnelle und einfache Verwertbarkeit der Ergebnisse wird durch die Einbindung der zuständigen Verbände des Holzbaus und der Zulieferer gewährleistet.

Aktuelle Forschungsprojekte

DIN 4109 Schalltechnische Prognosemodelle und Bauteilkataloge der Trennbauteile
Vibroakustik Schalltechnische Planungsdaten für Massivholz-Mehrgeschosser
Altbausanierung Bauakustische Sanierung von Holzbalkendecken und Außenwänden
Flankenübertragung im Holzbau Planungsdaten für Prognosemodelle
Flachdach, Gründach und Dachterrassen Planungsdaten und Bauteilkataloge

Im Akustik Center Austria (ACA) – dem Schalllabor der Holzforschung Austria, des Technologischen Gewerbemuseums (TGM) und der TU Wien – werden Wände, Decken und Dächer, aber auch Türen, Fenster und andere Bauteile sowie Bauteilknoten bauakustisch untersucht und weiterentwickelt. Die Spezialisierung liegt dabei auf der Untersuchung vorgefertigter Bauteile, die Prüfhalle im ACA bietet aber auch ausreichend Platz für die Vor-Ort-Fertigung. Für »Standard-Schallmessungen« und größere Mess- und Prüfprogramme steht ein M-Prüfstand zur Verfügung. Wände und Decken werden hierbei außerhalb des Prüfstandes in bereitgestellte Prüfrahmen eingebaut. Zur detaillierten Untersuchung des tieffrequenten Bauteilverhaltens, für Stoßstellenanalysen und Spezialmessungen (z. B. Trittschalldämmung einer auskragenden Balkonplatte) kommt ein XL-Prüfstand zum Einsatz. Dieser besticht durch ein deutlich größeres Prüfraumvolumen und höhere Flexibilität an Versuchsaufbauten – er ist im D-A-CH-Raum einzigartig.

Neben akkreditierten Bauteilprüfungen werden verschiedenartige Forschungsprojekte auf nationaler und internationaler Ebene durchgeführt. Hierbei kommen klassische Schalldruckpegel-Messungen ebenso zum Einsatz wie Intensitätssonden-Messungen und Schwingungsanalysen mittels Laser-Doppler-Vibrometrie.

Aktueller Forschungsschwerpunkt

Aktuell wird im ACA u. a. an der Regen- und Luftschalldämmung von Dächern und an der Trittschalldämmung von Decken geforscht. Die durch Forschungsprojekte gewonnenen Erkenntnisse werden regelmäßig durch praxisorientierte Fachbeiträge und auf Konferenzen publiziert und so der (Holz-)Baubranche zur Verfügung gestellt.

Der Arbeitsbereich Holzbau (AB Holzbau) umfasst zwei Forschungsgebiete: den Ingenieurholzbau als zentrales Thema und die Bauphysik im Holzbau mit dem Schwerpunkt »Schallschutz«. Beim Schallschutz im Holzbau stand seit den ersten Jahren die Entwicklung von Wand- und Deckenaufbauten für vorhandene Holzbausysteme im mehrgeschossigen Wohn- und Bürobau im Fokus. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt in der Bauteilverbindung der Holzbausysteme miteinander sowie mit anderen Baumaterialien. Besonders die Schalllängsleitung (Flankenübertragung) und die Luftdichtheit werden als ausschlaggebende Faktoren in die Untersuchungen jeweils miteinbezogen.

Die Ergebnisse aus den bisherigen Schalluntersuchungen am AB Holzbau stammen mehrheitlich aus In-situ-Messungen an Neu- und Bestandsgebäuden mit den Standardmessverfahren. Je nach Komplexität des Gebäudes, der Bauteilzusammensetzung sowie der vorhandenen bzw. benötigten Schallschutzqualität, aber vor allem bei der Ortung von Schwachstellen (Schallbrücken) kommen entweder direkt auf die Bauteiloberfläche aufgebrachte Beschleunigungsaufnehmer oder eine Schallquellenkamera zum Einsatz.

Im Jahr 2020 wurde ein neuer Schall-Deckenprüfstand errichtet, in welchem Normprüfungen für Luft- und Trittschallmessungen, aber auch praxisbezogene Messungen inklusive Flankenübertragung durchgeführt werden. Die Universität Innsbruck besitzt auch einen normgerechten Schall-Wandprüfstand.

Aktueller Forschungsschwerpunkt

Die wissenschaftliche Untersuchung im Prüfstand von Wand-, Decken- und Dachaufbauten in Holzbauweise zur Verbesserung des Schallschutzes im tieffrequenten Bereich (Straßenverkehrslärm, Wärmepumpen) sowie der Vergleich der Wirkungsweise vorhandener Schallentkoppelungslager zur Verringerung der Flankenübertragung und Optimierung des Einsatzbereichs stehen aktuell im Fokus der Forschungstätigkeit.

Eine besonders tiefgehende Expertise des Bereichs Bauakustik der Empa liegt im Bereich der Luft- und Körperschallausbreitung in komplexen Strukturen mit vielen Verbindungen und der Schallübertragung an den Schnittstellen zwischen Räumen, Hohlräumen und Bauteilen, wie sie im Holzbau zahlreich sind. Die akkreditierten Labors und das Messequipment kommen im Zusammenspiel mit besonderen Kompetenzen bei der Modellierung zur Entwicklung neuer Holzbauprodukte mit schalltechnisch optimierten Eigenschaften zum Einsatz. An kleinsten Materialproben werden die akustischen Eigenschaften und an kompletten Bauteilen von Trenndecken oder Trennwänden bis hin zu Gebäudesegmenten mit mehreren Räumen die Luft- und die Trittschalldämmung bestimmt. In den Versuchsanordnungen können vorgefertigte Bauteile direkt installiert werden. Die Schalllängsleitung über Bauteilverbindungen im Labor wird in einer Versuchsanordnung an Gebäudesegmenten mit bis zu vier Räumen untersucht, die Änderungen an den Bauteilen und deren Verbindungen und damit Parameterstudien zum Einfluss einzelner Konstruktionsmerkmale zulässt. Zur Untersuchung des Schwingungsverhaltens, der Körperschallausbreitung und der Schallabstrahlung stehen u. a. ein Scanning-Laser-Doppler-Vibrometer und Mehr-Kanal-Messsysteme mit entsprechenden Sensoren zur Verfügung. Die experimentellen Studien werden durch analytische oder numerische Berechnungen, wie der Finite-Elemente-Methode (FEM) oder der Statistischen Energie-Analyse (SEA), zur Ermittlung von Prototypaufbauten und zur Variantenrechnung begleitet.

Aktuelle Forschungsprojekte

Schallschutz im Holzbau Ermittlung von Planungsdaten und Entwicklung eines Designtools
Berechnung der Nebenwegübertragung im Massivholzbau mit statistischer Energie-Analyse (SEA)
Entwicklung eines Massivholzdeckensystems mit optimierter Trittschalldämmung
Berechnung der Schallabstrahlung von Massivholzbauteilen
Entwicklung von ultraschlanken Holzwänden unter multidisziplinären Aspekten