Die Schallleistung von Luft-Wärmepumpen

Von der Vielzahl an akustischen Parametern z.B. einer Luft-Wärmepumpe beschreiben die Begriffe „Schallleistungspegel“ (Kenngröße der Emission) und „Schalldruckpegel“ (Kenngröße der Immission) die wesentlichsten akustischen Eigenschaften der Anlage. Und als typische Schallquellen an z.B. einer Luft-Wärmepumpe sind die Ventilatoren, die Verdichter (Kompressoren), Rohrleitungen und Luftkanäle und u.U. schwingende Gehäuseteile (oftmals die vibrierenden Bleche) anzuführen.

Vereinfacht ausgedrückt steht der Schallleistungspegel für die Gesamtheit an Schall-Energie, die von der Anlage während dem Betrieb abgegeben wird – während der Schalldruckpegel am Ort der Einwirkung die übertragene Rest-Energie beschreibt, die u.a. vom Menschen dort wahrgenommen werden kann.

Die Kenntnis der Emission und das Wissen vom Abstand zwischen der Quelle und dem Empfänger erlaubt schon mit einfachen Rechenformeln (Taschenrechner-Abschätzung) die Berechnung der zu erwartenden Immission am gewünschten Betrachtungsort. Verbessert wird die Schätzung, wenn auch noch Umgebungsbedingungen wie z.B. reflektierende Wände, Richtwirkungen der Anlage, Abschirmungen etc. in der Schätzung berücksichtigt werden.

Diesem Prinzip folgen auch die im Internet von verschiedenen Herstellern und Interessensverbänden zur Verfügung gestellten „Schallrechner“, mit denen teils schon recht komfortabel eine Immissionsabschätzung gelingt. So mag mit ein wenig Erfahrung eine grobe Immissionsabschätzung gelingen, die nicht mehr als 3 – 5 dB von einer exakteren modelltechnischen oder messtechnischen Kontrolle abweicht.

Leider sind die u.a. von den Herstellern veröffentlichten Schallleistungsangaben aber nicht immer eindeutig. Allzu oft werden Schallleistungsangaben angeführt, die nicht die höchsten der Anlage im Regelbetrieb zuzuschreibenden Zustände – sondern Teillastzustände bei bestimmten mittleren Umgebungs- und Wassertemperaturen berücksichtigen. Und das geschieht nicht einmal in böser Absicht, da die Methode mit den vereinheitlichen Prüfpunkten sogar normativ geregelt ist, um eine Vergleichbarkeit von Anlagen diverser Hersteller zu unterstützen.

So legt u.a. die ÖNORM EN 12102:2013 „Klimageräte, Flüssigkeitskühlsätze, Wärmepumpen und Entfeuchter mit elektrisch angetriebenen Verdichtern zur Raumbeheizung und -kühlung, Messung der Luftschallemissionen – Bestimmung des Schallleistungspegels“ wie folgt fest (Auszug):

Allgemein gilt, dass der Schallleistungspegel von den Betriebsbedingungen des Gerätes abhängt. Schallmessungen sind unter genormten Nennbetriebsbedingungen durchzuführen. Das Gerät muss für die Prüfung nach den in den Montage- und Betriebsanleitungen nach der Normenreihe EN 14511 enthaltenen Empfehlungen des Herstellers eingebaut und angeschlossen werden.Die wahlweise mitgelieferten Zubehörteile (z. B. Heizelement) dürfen nicht in die Prüfung mit einbezogen werden. Der Beharrungszustand der Anlage gilt als erreicht und aufrechterhalten, wenn alle gemessenen Größen unter Berücksichtigung der in Tabelle 2 angegebenen Grenzabweichungen konstant bleiben. Die Geräuschmessung darf frühestens nach 30 min Betrieb im Beharrungszustand der Anlage beginnen…

Und es gibt meinem Wissen nach auch keine Vorschrift zur Bestimmung der spezifischen Schallleistung für den Abtauvorgang. Der Betriebsmodus wird in der ÖNORM EN 14511-Reihe wie folgt behandelt, Zitat: Bei Prüfung unter Betriebs-Leistungsbedingungen für Außenluft nach EN 14511-2:2004, Tabelle 3 und Tabelle 9, wird empfohlen, die Vorbehandlungsperiode mit einem automatisch oder manuell eingeleiteten Abtauzyklus zu beenden. Die „Empfehlung“ ist demnach eine Kann- aber keine Muss-Bestimmung!

Die „Klassiker“ zur Vermessung einer Luft-Wasser-Wärmepumpe sind nach ÖNORM EN 14511-2 z.B. mit den Prüfpunkten „A7/W45“ (7°C Außenlufttemperatur und 45°C Wasseraustrittstemperatur) und „A2/W35“ (2°C Außenlufttemperatur und 35°C Wasseraustrittstemperatur) anzuführen.

Dabei bleibt aber ungeprüft, welche Schallleistung dieselbe Anlage bei – in Österreich zur kalten Jahreszeit ortsüblichen Außentemperaturen von deutlich weniger als 2°C aufweist. Die Erfahrung bei der Nachmessung von bereits installierten Anlagen zeigt, dass die Anlagen im realen Einsatz dann bis zu ca. 10 dB höhere Emissionen aufweisen können. Eine Pegelhebung um 10 dB entspricht subjektiv einer Verdopplung der Lautheit.

So kann eine im guten Glauben geführte Immissionsabschätzung auf Basis einer zu niedrig angesetzten Schallleistung selbstverständlich nur zu einem falschen (zu niedrigen) Rechenergebnis führen. Aus diesem Grund ist anzuraten, vor Beginn einer Anlagenplanung und der zugehörigen Immissionsabschätzung folgende Informationen zusätzlich vom Hersteller abzufragen:

  • A-bewertete Schallleistung [Lw,A] bei Volllastbetrieb (ungünstigster Regelbetriebszustand mit Angabe der kritischen Temperaturen);
  • A-bewertete Schallleistung [Lw,A] bei Sonderbetriebsphasen (z.B. Abtaubetrieb der Anlage mit Angabe der durchschnittlichen Dauer und Häufigkeit);
  • Richtwirkungen der Anlage (z.B. bevorzugte Abstrahlungen nach vorne, durch das Gehäuse geminderte Abstrahlungen zur Seite etc.);
  • Informationen zur Geräuschcharakteristik der Anlage (z.B. tonale Geräusche bei Leistungsbetrieb sind mit Zuschlägen zur Immission zu bewerten).

Andreas Doppler, 10.10.2017
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