Wie zuverlässig lässt sich Schallschutz im modernen Holzbau vorhersagen? Dieser Frage sind zwölf Forschungseinrichtungen aus Europa und Kanada an der Technischen Hochschule Rosenheim in einem internationalen Ringversuch nachgegangen. Ziel war es, die Messunsicherheit eines zentralen ISO-Messverfahrens zur Bestimmung der Schallübertragung an Bauteilstößen zu ermitteln und damit eine wissenschaftliche Grundlage für die Weiterentwicklung internationaler Normen zu schaffen.
Initiiert und koordiniert wurde der Ringversuch vom Labor für Schallmesstechnik der TH Rosenheim. Wissenschaftlich verantwortlich waren Simon Mecking, Prof. Dr. Fabian Schöpfer und Prof. Dr. Ulrich Schanda. Insgesamt nahmen Forschungseinrichtungen aus sechs Ländern teil: Belgien, Deutschland, Kanada, die Niederlande, Österreich und die Schweiz. Gemessen wurde an einem einheitlichen Versuchsaufbau in Rosenheim – so ließen sich Einflüsse durch unterschiedliche Prüfkörper, Laborbedingungen oder Aufbauten ausschließen und ausschließlich die Unsicherheit des Messverfahrens selbst untersuchen.
Bedeutung für die Planung im Holzbau
Im Holzbau spielt die Schallübertragung an Bauteilstößen eine entscheidende Rolle für die Prognose des späteren Schallschutzes eines Gebäudes. Während sich entsprechende Kennwerte für massive Bauweisen vielfach rechnerisch bestimmen lassen, basiert die Planung im Holzbau häufig auf experimentell ermittelten Messdaten. Umso wichtiger ist die wissenschaftlich fundierte Kenntnis über die Genauigkeit der zugrunde liegenden Messverfahren.
Im Mittelpunkt des Ringversuchs stand das in der ISO 10848-1 beschriebene Verfahren zur Bestimmung des Stoßstellendämm-Maßes. Bislang existierte dafür keine belastbare quantitative Aussage zur Messunsicherheit – diese Lücke konnte der Ringversuch nun schließen. Die Ergebnisse bilden zugleich eine wichtige Grundlage für die Anwendung der ISO 12999-1, die die Bestimmung und Berücksichtigung von Messunsicherheiten in der Bauakustik regelt.
Einzigartige Forschungsinfrastruktur
Für den Ringversuch stellte die TH Rosenheim ihren über viele Jahre entwickelten Prüfstand für Brettsperrholzbauteile zur Verfügung. Das Labor verfügt über eine im Rahmen des Forschungsprojekts „Vibroakustik“ entwickelte Auflastvorrichtung, mit der die Last darüberliegender Geschosse realitätsnah appliziert und über einen langen Zeitraum konstant gehalten werden kann. Damit bietet die Versuchseinrichtung ideale Voraussetzungen, um Fragestellungen zur Schallübertragung im modernen Holzbau unter reproduzierbaren Bedingungen zu untersuchen.
Ein wesentlicher Vorteil des Ringversuchs: Alle teilnehmenden Forschungsteams maßen an derselben Konstruktion. Unterschiede in Bauteilausführung, Verbindungsmitteln, klimatischen Bedingungen oder Auflasten konnten so ausgeschlossen werden, sodass ausschließlich die Genauigkeit des Messverfahrens bewertet wurde. Die Auswertung der Messdaten zeigt: Die Streuung der Ergebnisse fiel geringer aus als erwartet. Gleichzeitig bestätigte sich, dass das Messverfahren grundsätzlich robust ist. Optimierungspotenzial besteht insbesondere in einer eindeutigeren Formulierung einzelner Normvorgaben, um Interpretationsspielräume bei der Messdurchführung weiter zu reduzieren.
„Die große Zahl an teilnehmenden Teams, welche eigenfinanziert an die TH Rosenheim gekommen sind, zeigt die Notwendigkeit dieses Ringversuchs und kann als Wertschätzung der internationalen Fachcommunity für die wissenschaftlichen Leistungen des Labors für Schallmesstechnik auf diesem Forschungsgebiet verstanden werden“, sagt Prof. Dr. Ulrich Schanda vom Labor für Schallmesstechnik der TH Rosenheim.
Internationale Zusammenarbeit für die Normung
Die Ergebnisse stoßen bereits auf großes Interesse innerhalb der internationalen Normungsgremien. Sie sollen in die Weiterentwicklung der ISO 12999-1 einfließen und liefern zugleich wichtige Erkenntnisse für die Überarbeitung der ISO 10848, deren aktuelle Fassung die Besonderheiten moderner Holzbausysteme bislang nur eingeschränkt berücksichtigt.
„The standard, ISO 10848-1, which specifies the procedure for the measurement of the velocity level difference, is currently under revision. The round robin testing hosted by TH Rosenheim will give valuable insight into the uncertainty of the measurements of the velocity level difference, which is currently unknown. We also hope to gain insight into any confusion in the current measurement procedures that may lead to different teams participating in the study getting different results“, erläutert Dr. Jeffery Mahn vom National Research Council Canada und Mitglied der internationalen Arbeitsgruppe zur Überarbeitung der ISO 10848.
Internationale Sichtbarkeit der Holzbauforschung
Neben den wissenschaftlichen Ergebnissen stärkt der erfolgreich abgeschlossene Ringversuch die internationale Sichtbarkeit der Akustikforschung im Bauwesen an der TH Rosenheim. Während des mehrmonatigen Projekts nutzten die beteiligten Forschenden den Aufenthalt auch zum fachlichen Austausch über künftige Forschungskooperationen. Zudem bot sich die Gelegenheit, einen Ausblick auf den entstehenden Technologiepark der TH Rosenheim und die dort geplanten Forschungsinfrastrukturen zu geben.
Die erhobenen Daten werden nun umfassend statistisch ausgewertet. Anschließend ist die Veröffentlichung der Ergebnisse in einer internationalen, peer-reviewten Fachzeitschrift im Bereich Akustik geplant.