Werner Krause

Systematisches Vorgehen bei der Lärmminderung

Sollen Aufgaben der Larmminderung zielgerichtet bearbeitet werden, ist nicht nur die Kenntnis der Masnahmen zum Senken des Schallpegels erforderlich, sondern diese Masnahmen sind auch zum richtigen Zeitpunkt anzuwenden und zweckmasig in den konstruktiven Entwicklungsprozes einzuordnen. Deshalb werden im folgenden anhand der in Tabelle 1–2 dargestellten Arbeitsschritte im konstruktiven Entwicklungsprozes (KEP) [13, 15, 16] das systematische Vorgehen bei der Verbindung von funktioneller und akustischer Dimensionierung erlautert sowie das zweckmasige Anwenden von Regeln und Richtlinien diskutiert. Dabei wird nach der Art der Aufgabenstellung unterteilt, da eine Neuentwicklung sowohl eine andere Vorgehensweise erfordert als auch andere Moglichkeiten bietet als die Weiterentwicklung eines in seinen wichtigsten Parametern bereits festgelegten Produktes.

Grundlagen der Schallausbreitung und -wahrnehmung

Im Zusammenhang mit der Larmminderung werden haufig die Begriffe Schall, Gerausch und Larm verwendet, jedoch mit unterschiedlicher Interpretation. Deshalb wird zunachst durch eine Begriffsbestimmung ein einheitlicher Ausgangspunkt bezuglich der Bedeutung dieser Termini festgelegt. Danach werden die Kategorien Luftschall und Korperschall sowie wichtige Schallkenngrosen erlautert und, daraus abgeleitet, die Vorgange der Schallausbreitung sowie die Besonderheiten der Schallwahrnehmung durch das menschliche Hororgan beschrieben.

Meß- und Analyseverfahren

Im Zusammenhang mit der Larmminderung durchzufuhrende mestechnische Untersuchungen haben folgende Aufgaben: Bestimmen der Gerauscherzeugung von Geraten (Emission), Ermitteln der Larmeinwirkung auf den Menschen (Immission), Gerateanalyse zum Festlegen von Larmminderungsmasnahmen.

Beispiel “Lärmminderung an einem Haushaltgerät”

Ein bereits produziertes Haushaltgerat (Allesschneider) ist den gestiegenen Forderungen hinsichtlich eines larmarmen Betriebes anzupassen. An dem Gerat wurde ein Schalleistungspegel LWA von 76 dB ermittelt (aus Messung des Schalldruckpegels im reflexionsarmen Raum uber reflektierender Grundflache, s. Abschnitt 4). Bild 8–1 zeigt das dazugehorige Terzspektrum, gemessen in 0,5 m Abstand von der Vorderseite des Gerates. Ziel der Uberarbeitung ist eine maximale Pegelminderung unter Beibehaltung des Verfahrensprinzips und der Funktionsstruktur. Angestrebt wird ein Wert von ΔLW ≈ 10 dB, der gleichzeitig die Grenze fur eine Uberarbeitung darstellt. Im folgenden sind die einzelnen Schritte dafur aufgezeigt.

Konstruktionsrichtlinien für die Lärmminderung

Die Kenntnis und Anwendung der im Abschnitt 5 angefuhrten Regeln ist ein erster und nicht unwichtiger Schritt zur Konstruktion larmarmer Produkte. Allerdings lassen sich damit allein noch keine optimalen Ergebnisse erreichen; dazu bedarf es auserdem einer gezielten Dimensionierung der Baugruppen und des Gerateaufbaus unter Berucksichtigung der im Abschnitt 3 dargelegten Zusammenhange. Um die Losung dieser Aufgabe zu erleichtern, werden im folgenden fur die wichtigsten Glieder der Wirkungskette Konstruktionsrichtlinien angegeben und ihre Handhabung an ausgewahlten Beispielen demonstriert. Diese Beispiele fur konstruktive Losungen typischer feinwerktechnischer Bauteile und Baugruppen bilden selbstverstandlich nur eine begrenzte Auswahl aus den vielfaltigen Moglichkeiten und sind als Anregung fur das eigene, kreative Bearbeiten unter Beachtung weiterfuhrender Literatur zu verstehen. Erganzende Hinweise und Literaturangaben lassen sich unter anderem [6 bis 12] entnehmen.

Grundlagen der Geräuschentstehung

Das wirksame Bekampfen von Gerauschen setzt voraus, das die Einflusfaktoren der Gerauschentstehung bekannt sind. Deshalb werden im folgenden wesentliche Zusammenhange von der meist funktionell bedingten Ursache bis hin zum eigentlichen Gerausch, dem abgestrahlten Luftschall, behandelt. Als weiterfuhrende Literatur sei insbesondere [6, 8, 11, 23, 26] empfohlen.

Lärmminderung als Qualitätsparameter

Das Erhalten und Fordern der Gesundheit der Menschen und die standige Verbesserung ihrer Arbeits- und Lebensbedingungen ist eines der Grundanliegen einer modernen Industriegesellschaft. Dazu gehort auch der Schutz vor Larm. Das betrifft sowohl das Begrenzen und Uberwachen seiner Einwirkung auf den Menschen (Immission) als auch das Minimieren des Larms technischer Erzeugnisse (Emission). Gerate, Maschinen und Anlagen sind demnach so zu konzipieren, konstruktiv zu entwickeln und zu fertigen, das bei ihrem Betrieb die Larmerzeugung auf ein Mindestmas beschrankt bleibt. Diese Forderung und die Masnahmen zu ihrer Erfullung werden in gesetzlichen Grundlagen [1 bis 3] weiter prazisiert. Sie legen die Verantwortlichkeit des Herstellers zur Sicherung einer minimalen Gerauschemission fest, wobei die Orientierung am wissenschaftlich-technischen Hochststand zu erfolgen hat, der sich in den Bestwerten fur die Emission ausdruckt.

Grundregeln der Lärmminderung

Das Bearbeiten von Aufgaben der Larmminderung erfordert in den meisten Fallen eine grundliche Analyse des Gerauschverhaltens, die zielgerichtete, akustisch gunstige Dimensionierung der Bauelemente und Baugruppen sowie vergleichende mestechnische Untersuchungen verschiedener konstruktiver Varianten, um optimale Ergebnisse zu erreichen. Ungeachtet dessen hat es sich als zweckmasig erwiesen, verallgemeinerungsfahige Erkenntnisse in Form einfacher Regeln zu formulieren, deren Kenntnis und Beachtung oftmals bereits einen wichtigen Beitrag zur Konstruktion larmarmer Produkte leisten konnen. Solche Regeln sind insbesondere dazu geeignet, in den ersten Phasen einer konstruktiven Entwicklung grobe Fehler zu vermeiden. Dem im Hinblick auf die Larmminderung unerfahrenen Konstrukteur dienen sie auserdem als Orientierung und erleichtern zugleich das Einarbeiten in die gesamte Problematik.

Der konstruktive Entwicklungsprozeß

Die konstruktive Entwicklung technischer Erzeugnisse ist nach dem heute vorherrschenden Grad der Arbeitsteilung in der Regel Aufgabe einer speziellen Struktureinheit innerhalb eines Betriebes oder Werkes, die man i.allg. als betrieblichen Konstruktionsbereich bezeichnet. Dieser Bereich hat enge Bindungen zu anderen Bereichen, besonders zur technologischen Fertigungsvorbereitung und zur Fertigung selbst.