Schalldämpfer für Schreinerei

Die Schreinerei Gilnhammer in Maithenbeth östlich von München wird bereits in der dritten Generation geführt. Vom klassischen Schreinerbetrieb entwickelte sich das Unternehmen zu einem Spezialisten für Messewandsysteme, Messezulieferteile sowie hochwertigen, individuellen Möbelbau. In den Werkstätten sind 40 Mitarbeiter beschäftigt. Im Januar 2017 wurde der Betrieb aus dem Dorfkern nach außen verlagert, wo ein neues Firmengelände dem Wachstum gerecht wird. Dort errichtete Gilnhammer neben dem Betriebsgebäude eine neue Heizanlage, in der u.a. sämtliche Holzreste aus dem Betrieb genutzt werden. Sie besteht aus einem Kessel des Herstellers Nolting inklusive Abgas-Zyklon-Filter mit 785 kW, einem Pufferspeicher und einem großen Brennstoffsilo. Die doppelwandige Abgasanlage mit 400 mm Durchmesser wurde außen am Bunker errichtet. Im laufenden Betrieb stellte sich dann heraus, dass das System lauter war als gedacht. Thomas Gilnhammer entschied sich dafür, diese Lärmemission umgehend fachgerecht beheben zu lassen.

Warum ist es laut?

In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage: Warum ist die Anlage laut? Dazu ist festzuhalten, dass sich Geräusche solcher größeren Kessel durch die Betriebsweise grundsätzlich nicht vermeiden lassen. Abgasschall entsteht bei Heizungsanlagen vor allem durch das Gebläse sowie den Verbrennungsvorgang selbst. Sowohl turbulente Luftvermischungen als auch Flammengeräusche können die Ursache sein. Dies betrifft überwiegend größere Heizkessel. Bei BHKW sind es vor allem die Zündgeräusche, die eine hohe Lärmentwicklung im tieffrequenten Bereich zur Folge haben. Weitere Faktoren, die den Schalldruckpegel beeinflussen, sind neben der Brenner- und Heizkesselbauart auch der Durchmesser und die Höhe der Abgasanlage sowie die Anzahl der vorhandenen Umlenkungen.

Im ungünstigsten Fall gelangen die Geräusche über die Schornsteinanlage in die unmittelbare Umgebung – wie bei der Schreinerwerkstätte Gilnhammer geschehen. Die tieffrequenten Brummtöne breiten sich kugelförmig von der Schornsteinmündung her aus. Daher sind sie in der Regel auf einer Kreislinie bis zu einer bestimmten Entfernung vom Schornstein zu hören. Zusätzlich beeinflussen auch die topographischen Bedingungen und die vorherrschende Windrichtung die tieffrequente Schallausbreitung, was eine Verschiebung der gedachten Kreislinie zur Folge hat. Diese Auswirkungen waren auch rund um das Gilnhammer-Gelände festzustellen. Hohe Frequenzen entweichen hingegen nach oben gerichtet in die Atmosphäre und stören in der Regel nicht.

Wie lässt sich vorbeugen?

Bei Neubauten und Sanierungen sollte schon während der Konzeption die Lage des Heiz- bzw. Aufstellraums und eine strömungstechnisch günstige Abgasführung beachtet werden. Dabei haben die Verantwortlichen womöglich auch ein Stück Überzeugungsarbeit zu leisten, wenn es um vorbeugende Schallschutzmaßnahmen geht. In jedem Fall muss der lichte Querschnitt des Abgassystems exakt dimensioniert sein. Schallbrücken sind zu vermeiden, auch bei Rohrverbindungsleitungen. Schallschutzhauben für Brenner, Kesselpodeste, angepasste Schwingungsdämpfer oder Kompensatoren helfen, Heizkessel schallreduziert zu betreiben. Wenn möglich sind Verbrennungsluftöffnungen in nicht störende Bereiche zu legen oder mit schalldämpfenden Maßnahmen zu versehen. Verbrennungsluftkanäle zum Raum hin sollten mit Zuluft-Schalldämpfern ausgerüstet werden. Auch die Abkoppelung des Wärmeerzeugers von der Abgasanlage durch einen Körperschallabsorber zählt zur Prophylaxe.

Bei Großanlagen mit mehreren Kesseln hat es sich bewährt, schon in der Planungsphase die oben genannten Aspekte zu betrachten und so weit wie möglich auszuschalten. Sinnvoll ist es ebenfalls, in der Anlage Platz für Schalldämpfer zu reservieren. Das vereinfacht bei Auftreten von Abgasschall die Auslegung und Installation. Die Geräuschemissionen sind aufgrund der vielen Einflussfaktoren trotzdem nur bedingt vorherzusagen. In vielen Fällen wird daher eine Schallmessung durchgeführt, so auch bei der Schreinerwerkstätte Gilnhammer.

Schallmesspartner ermittelte Istzustand

Die Schallmessungen erfolgten durch den qualifizierten Fachmann Jörg Schwidrowski. An insgesamt sieben Messpunkten erhob er Daten. Dies betraf die Schornsteinmündung sowie Positionen in der Nachbarschaft, die zwischen 120 und 700 m weit von der Schallquelle entfernt waren. Bei solchen Messungen wird ein hochwertiges Gerät eingesetzt, üblicherweise der Klasse 1. Die Datenerhebung ergab u.a., dass die Geräuschbelastung an einem der weiter entfernten Punkte größer war als in der Nähe. Die Belastung lag vor allem im Frequenzbereich zwischen 100 und 400 Hz. Eine gute Analyse wird mit demTerzspektrum möglich: Im Vergleich zur Oktavbandanalyse sind die Frequenzen deutlich feiner aufgeschlüsselt. Daraus ergibt sich eine genauere Analyse der einzelnen Pegelspitzen.

Passgenauer Schalldämpfer

Die Daten der Abgasanlage und der Messungen wurden bei Kutzner + Weber genutzt, um einen exakt auf die Anlage abgestimmten Schalldämpfer herzustellen. Von Vorteil ist darüber hinaus, dass solche Komponenten herstellerneutral sind und in jede Abgasanlage installiert werden können. Für die Schreinerwerkstätte Gilnhammer wurde ein Passiv-Schalldämpfer für Großanlagen ARE für die Nennweite 400 mm gebaut, ein sogenannter Absorptionsschalldämpfer. Ein solches Bauteil bietet eine sehr gute Bedämpfung über den gesamten Frequenzbereich. Das Unternehmen gibt eine Schallpegelminderung um bis zu 15 dB an. Als Material werden Edelstahl 1.4571/1.4404 sowie kondensatabweisende Mineralfaser eingesetzt, wobei letztere durch ein Edelstahlvlies geschützt wird. Der vierschalige Aufbau stellt eine hohe Langlebigkeit sicher, zudem werden die Böden mit dem Außenmantel verschweißt. Die Anschlussstutzen von 110 mm Länge entsprechen der DIN 1298. Die Abgastemperatur kann bis zu 400 °C betragen, das Bauteil ist überdruckdicht bis 5.000 Pa. Der Kondensatablauf wird in ¾ Zoll erstellt. Darüber hinaus enthält der Schalldämpfer eine Mittelkulisse AME, die eine weitere Verbesserung der Schallpegelminderung um bis zu 5 dB ermöglicht.

Montage des Schalldämpfers

Vor der Montage wurde die Heizung zunächst auf Volllast betrieben, bis der Pufferspeicher gefüllt war, da die Anlage während der Umbauarbeiten nicht in Betrieb sein konnte. Dann wurde die Abgasanlage von oben nach unten bis auf die Höhe demontiert, auf der der Schalldämpfer platziert werden sollte. Dieser weist eine Länge von 940 mm und einen Außendurchmesser von 700 mm auf. Wegen dieser Größe und des Gewichts von ca. 115 kg war eine stabile Haltekonstruktion erforderlich. Dazu wurden zwei massive Konsolen eingesetzt. Sie bewirken, dass das Gewicht nicht auf die Rohrsäule drückt und die freie Beweglichkeit einschränkt. Während der Wärmeentwicklung im Betrieb muss die Abgasanlage beweglich bleiben, sie gleitet dazu innerhalb der Wandhalterungen. Zusätzlich wurde unter und über dem Schalldämpfer je eine Reinigungsöffnung installiert. Dies ist erforderlich, weil der Schalldämpfer aufgrund der Mittelkulisse nicht mit dem Kehrbesen des Schornsteinfegers gereinigt werden kann. Anschließend errichtete die Zeller Kamin GmbH die Abgasanlage bis zur vorgesehenen Höhe von 18 m.

Messungen nach der Montage

Zur Kontrolle der Wirksamkeit wurde nach der Montage erneut eine Schallmessung durchgeführt. Trotz teils erheblicher Windgeräusche konnte festgestellt werden, dass der Schalldämpfer wie prognostiziert eine Verringerung des Summenpegels um 15 dB(A) erzielt. Daher arbeitet die Gesamtanlage nun zuverlässig und ohne störende Geräuschemissionen – ganz zur Zufriedenheit des Betreibers.