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Neues Messsystem zu Visualisierung und Ortung von Schall

Ein Schallpegel von 70 dB – oder 7 B – ist jener Grenzwert, ab dem Lärm für Menschen auf Dauer potenziell gesundheitsgefährdend sein kann. Um Ingenieure dabei zu unterstützen, leisere Produkte zu entwickeln, gründete der promovierte Mechatroniker Thomas Rittenschober die Firma Seven Bel. Das Unternehmen hat eine neuartige Technologie zur Visualisierung von Schall patentiert und auf den Markt gebracht. Diese hat das Potential, als Standard-Messinstrument flächendeckend zum Einsatz zu kommen.

Akustische Bilder – schnell und effektiv

Sound Scanner P132/P50 (Fotos: Seven Bel) (­ Fotos: Seven Bel)

Akustische Kameras zur Schallvisualisierung existieren bereits seit der Jahrtausendwende: diese fallen jedoch durch hohe Anschaffungskosten, begrenzte Mobilität und komplexe Bedienung auf, die ohne Expertenwissen schwer zu bewältigen ist – bis jetzt. Die brandneue Technologie von Seven Bel beseitigt viele dieser Problemstellungen – ohne Abstriche in der Bildqualität. Ein beweglicher Sensor scannt das Schallfeld auf einer Kreisfläche ab – durch das Zusammenspiel von Rotation und Software können mit nur fünf verbauten Mikrofonen bis zu 480 virtuelle Mikrofonpositionen simuliert werden, die zu hochgenauen Messergebnissen beitragen. Vergleichbare Geräte sind in der Regel mit knapp über 100 Mikrofonen ausgestattet.

Nach dem Messvorgang werden in der dazugehörigen Mobile App Schallquellen sowie akustisch problematische Stellen ähnlich wie bei einer Wärmebildkamera auf dem Foto oder Video angezeigt. Die akustischen Bilder können direkt am Handy des Anwenders analysiert und mit Kollegen, Partnern oder Kunden in Form von automatisch generierten Berichten geteilt werden.

„Bei Entwicklung unseres Messsystems wurde speziell darauf Wert gelegt, dass man schnell zu Ergebnissen gelangt“, betont Thomas Rittenschober. „Bis akustische Messergebnisse vorliegen, dauert es mit unseren Instrumenten inklusive Aufbauzeit für das Messsystem weniger als fünf Minuten.” Weitere Alleinstellungsmerkmale sind die hohe Bildqualität sowie die Einfachheit, mit der das System zu bedienen ist. Zusätzlich sprechen Mobilität und die hohe Kostenattraktivität im Vergleich zu Konkurrenzprodukten für Seven Bel.

Wirtschaftlicher Nutzen

Der wirtschaftliche Nutzen akustischer Bilder für Anwender ist enorm. Oft werden in der Produktentwicklung in Form von langwierigen Trial-and-Error Prozessen Wochen damit verbracht, Lärmprobleme in den Griff zu bekommen. Kann man Schallquellen jedoch orten, so wissen die Verantwortlichen sofort, wo man ansetzen muss, um die jeweils passende Lösung zu finden. So können akustische Schwachstellen in Gebäuden oder an Produkten einfach lokalisiert und entsprechende Maßnahmen abgeleitet werden.

Seven Bel hat eine neuartige Technologie zur Visualisierung von Schall patentiert und auf den Markt gebracht. (Fotos: Seven Bel)

Ein Anwenderbericht des Zivil-Ingenieurbüros Krückl-Seidel-Mayr & Partner zeigt das Ausmaß der Zeit- und Kostenersparnis durch den Einsatz des Messsystems:

Der Schall ist ein Tarner und Täuscher. So einfach es uns Menschen fällt, ihn wahrzunehmen, so schwierig ist es, seinen Ursprung exakt zu orten. Was in einem Gebäude an Störgeräuschen von links oben zu kommen scheint, hat seine Quelle in Wirklichkeit oft rechts unten. Was hinter einer Wandverkleidung vermutet wird, kommt letztlich über den Boden und das viel geschmähte undichte Fenster ist häufig gar nicht die vermutete Eintrittspforte für den Lärm, denn der kommt – z. B. – durch den Abluftschacht.

Für Thomas Seidel sind solche Schallrätsel und die dazugehörigen überraschenden Lösungen das tägliche Brot. Der Geschäftsführer des Ziviltechniker-Büros Krückl-Seidel-Mayr & Partner hat sich u. a. auf Schallmessungen am Bau sowie bei Industrie und Gewerbe spezialisiert. Dementsprechend viele Geschichten hat er auf Lager, die belegen: Akustiker müssen häufig ähnlich kreativ wie Detektive arbeiten.

Knifflige Fragen

Da war z. B., erzählt er, diese Schallschutztür – ein richtiges Meisterstück, perfekt gearbeitet, richtig eingebaut und trotzdem in der Praxis alles andere als schalldicht. Viele Stunden habe er damals mit Messen und Tüfteln zugebracht, erinnert sich Seidel, bis die Fehlerquelle lokalisiert war: „Am Ende sind wir draufgekommen, dass der Spion, der in der Tür verbaut war, nicht richtig mit der Tür verklebt wurde, sich dadurch eine Fuge gebildet hat und der Schall durch diese Fuge durchdringen konnte.“

Nachsatz: „Das sind Dinge, die man von außen nicht sehen kann.“ Dementsprechend viel Zeit kostet es auch, sie zu entdecken. Heute, sagt Seidel, wäre der knifflige Fall allerdings etwas schneller zu lösen gewesen. „Mit einer akustischen Kamera, die den Schall visualisiert, können solche Fehler inzwischen relativ leicht gefunden werden.“

Sound Scanner P132 in Kombination mit Smartphone (Fotos: Seven Bel)

Seit einiger Zeit nutzt auch Seidel eine akustische Kamera, und zwar den Sound Scanner P132 von Seven Bel. Ein handliches Gerät, dessen großen Vorteil er neben der Zeitersparnis vor allem in der Möglichkeit sieht, Schallquellen zerstörungsfrei nachzuweisen – etwa wenn es um undichte Bauanschlussfugen geht. Hatte man früher den Verdacht, eine solche Fuge könnte der Grund für eindringenden Lärm sein, blieb als letzter – und oft einziger – Ausweg: aufstemmen und nachsehen. „Um dann vielleicht draufzukommen, dass es doch nicht diese Fuge war“, wie Seidel sarkastisch ergänzt.

Und wenn man schon nicht total zerstören musste, so galt es sehr oft, zuerst aufwendige Verkleidungen abzubauen, bevor die exakte Lärmquelle geortet werden konnte. Auch der Fall, bei dem Seidel erstmals den Seven Bel Sound Scanner verwendete, hätte ohne den Scanner vermutlich mit umfangreichen Demontagearbeiten geendet.

Auch für Laien nachvollziehbar

„Es handelte sich damals um einen viel zu lauten Seminarraum“, erklärt Seidel. „Dass die störenden Geräusche von der Lüftung kamen, das konnte man auch mit dem bloßen Ohr feststellen. Aber was war genau der Grund? War es die Zuluft? War es die Abluft? Oder waren es Durchdringungen hinter einer Wandverkleidung?“ Mit Hilfe des P132 konnte Seidel das Problem allerdings schnell und sehr exakt orten.

Ein wichtiger Punkt, wie er betont: „Denn wenn man die Fehlerquelle nicht exakt ausmachen kann, läuft man Gefahr, die falschen Komponenten zu sanieren.“ Oder, und auch das passiert immer wieder, man tauscht gleich alles aus, weil es unmöglich ist, in einem halbwegs vertretbaren Zeitrahmen, die Schallquelle einzugrenzen. „Mit Probieren, Rechnen und Erfahrung lassen sich zwar viele Schallproblematiken auch ohne eine akustische Kamera lösen, aber dies ist um ein Vielfaches aufwendiger.“

Außerdem sind Visualisierungen, wie sie von Akustikkameras geliefert werden, für jeden, egal ob Laie oder Fachmann, sofort intuitiv verständlich. Komplizierte Berechnungen und abstrakte Nachweise sind das meist nicht. Deshalb ist, findet Seidel, ein Sound Scanner selbst dann eine wichtige Hilfe, wenn die Fehlerquelle aus Erfahrung ohnehin bereits ziemlich sicher erahnt werden kann. Denn der Scanner liefert einen objektiven, nachvollziehbaren Beweis. Vor allem bei Haftungsfragen lässt sich auf diese Weise so mancher langwieriger Streit schon im Vorfeld vermeiden.

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Datum 9. September 2021
Autor Seven Bel
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