Dazu entwickelt das Darmstädter Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF kompakte aktive Schallschutzmodule. Basierend auf dem Prinzip des aktiven Gegenschalls können die Module störende Lüftungsgeräusche und Schalltransmissionen reduzieren. So steigern sie den Wohn- und Arbeitskomfort und schützen die Privatsphäre.
Zukünftig wird das Fraunhofer LBF anwendungsspezifische Fragestellungen zu aktiven Schallschutzsystemen, insbesondere für modulare Lösungen zur Reduktion von Schallemissionen von Lüftungs- und Abgasanlagen, systematisch analysieren und individuelle Lösungsansätze ausarbeiten können.
Gegenschall statt große Dämpfer
Um die Übertragung von Schall in Lüftungssystemen zu reduzieren, kommen zurzeit überwiegend passive Schalldämpfer mit porösem Absorptionsmaterial oder Helmholzresonatoren zum Einsatz. Allerdings sind passive Lösungen bei tiefen Audiofrequenzen oft nicht das Mittel der Wahl, da unverhältnismäßig große Schalldämpfer benötigt würden.
Zur Kontrolle tieffrequenter Schallübertragung bieten sich daher aktive Schallschutzsysteme (ANC-Systeme) an, die Lärm durch aktiven Gegenschall auslöschen. Wegen ihrer relativ hohen Komplexität beschränkt sich der Einsatz aktiver ANC-Systeme bisher auf wenige industrielle Spezialeinsatzgebiete.
Die Entwicklung modularer Systemlösungen, die bei Kosten, Bauraumbedarf und Handhabung den praktischen Anforderungen gerecht werden, wäre ein wichtiger Schritt hin zu einer breiten kommerziellen Anwendung von ANC-Systemen für Lüftungsanlagen. Ziel des am Fraunhofer LBF laufenden Forschungsprojektes ist daher die Entwicklung eines kompakten aktiven Schallschutzmoduls auf der Basis eines einkanaligen adaptiven Feed-Forward-Reglers.
Weniger Lärm im Bürocontainer
Zunächst installierten die Wissenschaftler ein Lüftungssystem mit einem ANC-Demonstrator an einem Bürocontainer.Anschließend konnten sie an diesem Demonstrator die Regelgüte verschiedenerSystemkonfigurationen experimentell er-proben. Neben der Optimierung der Regelalgorithmen gehören hierzu beispielsweise auch die absolute und relative geometrische Anordnung der Referenz- und Fehlersensoren und Kontrolllautsprecher innerhalb des Lüftungssystems. Da ANC-Systeme vor allem bei tiefen Audiofrequenzen effektiv sind, wird ebenfalls untersucht, wie sich ANC-Systeme mit probaten passiven akustischen Maßnahmen verbinden lassen, um eine optimierte breitbandige Regel-Performance zu erzielen.
Die LBF-Wissenschaftler implementierten eine robuste Regelung. Damit ließen sich sowohl bei einer synthetischen Lautsprecheranregung als auch beim Betrieb eines Lüfters deutlich reduzierte Schallpegel im Innern des Bürocontainers erzielen. Im nächsten Schritt wollen die Forscher die hochwertige Labor-Sensorik des ANC-Systems durch geeignete praxisnahe Low-Cost-Sensorik ersetzen.
Privatsphäre besser schützen
In Zukunft sind Studien zur Integration von akustischen Maskierungssystemen zum Schutz der Privatsphäre und Vertraulichkeit angedacht. Darüber hinaus will das Fraunhofer LBF die Skalierbarkeit des ANC-Konzepts untersuchen, um auch Lösungsansätze für großformatige industrielle und kleinformatige Lüftungssysteme erstellen zu können.
Ventomaxx: Modulare Lüftungssysteme für jeden Anwendungsfall
Verschärfte Anforderungen an das Raumklima sowie die neuen Standards der Energieeinsparverordnung EnEV 2016 erfordern bei der Gebäudelüftung Lösungen, die eine hochwertige Frischluftversorgung bei gleichzeitiger Energieeffizienz gewährleisten. Realisierbar ist dies mit den dezentralen Lüftungssystemen WRG Plus von Ventomaxx. Sie sind modular aufgebaut und somit in verschiedenen Montage- und Steuerungsausführungen verfügbar. Somit steht hier für jeden Anwendungsfall eine passende Gerätevariante bereit – beispielsweise für Wohnung, Hotel, Büro oder Praxis. Die kompakten Be- und Entlüftungseinheiten eignen sich nicht nur im Neubau mit Festnetzanschluss, sondern genauso bei umfassenden energiesparenden Modernisierungsmaßnahmen mit Netzsteckeranschluss, wobei die Montage einfach ist. Sowohl in massiven Wandaufbauten als auch innerhalb von Holzständerkonstruktionen realisierbar, finden die Systemkomponenten innerhalb einer Wandöffnung von 190 mm Breite und 200 mm Höhe sowie einem Wandaufbau ab rund 280 mm ausreichend Platz. Entsprechend der Reihenfolge des Baufortschritts werden die drei wesentlichen Baugruppen angebracht: zunächst die wandintegrierte und an die jeweilige Architektur anpassbare Teleskopeinheit; anschließend der Fassadenabschluss aus Edelstahl. Erst bei der Endmontage folgt die optisch attraktive raumseitige Design-Abdeckung. Mit einer Wärmerückgewinnung von bis zu 90 Prozent arbeiten die Systeme effizient und sorgen so auch im Winter für einen hohen thermischen Komfort. Darüber hinaus dämpfen sie störende Außengeräusche mit einer wirksamen Schallpegeldifferenz von bis zu 59 dB (Dnew, im geöffneten Zustand). Die verbauten EC-Ventilatoren bewirken einen leisen und stromsparenden Betrieb (1,5 bis 3,4 W). Der integrierte Hygiene-Filter mit antibakteriell wirkender Oberfläche hält kleinste Staub- und Pollenteilchen auch in wechselnder Luftrichtung fest. Neben der Be- und Entlüftung von Einzelräumen lassen sich die Systeme auch in raumluftübergreifende Konzepte einbinden.
