Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Leichtbau ja – aber bitte leise! - Neuer Leichtbauprüfstand an der Empa eröffnet

11.07.2011
Seit kurzem verfügt die Empa über eine neue Forschungs- und Entwicklungsplattform, um die Schalldämmung von Gebäuden in Leichtbauweise zu verbessern.

Am 30. Juni 2011 wurde der Leichtbauprüfstand, den die Empa mit der Berner Fachhochschule Architektur, Holz und Bau in Biel betreibt, eingeweiht. Damit lassen sich etwa mehrgeschossige Holzbauten «lärmschutzoptimieren».

Leichtbau ist gefragt, je länger, je mehr. Denn er schont Ressourcen – und Kosten, auch und vor allem in der Bauwirtschaft. Vor allem Holz als nachwachsender und damit nachhaltiger Rohstoff dürfte künftig als Baumaterial immer wichtiger werden. Doch die Leichtbauweise hat einen gravierenden Nachteil: Je weniger Material in einem Bauelement steckt, desto schlechter schützt es gegen Lärm, vor allem bei tiefen Frequenzen, also im als besonders störend empfundenen «Boom-Boom» des Bassbereichs.

Technisch lassen sich zwar auch Leichtbauten gegen Lärm isolieren, dies wird allerdings schnell einmal kompliziert und kostspielig. So müsste ein Leichtbau beispielsweise deutlich höhere Geschosse aufweisen, um dank dickerer Deckenaufbauten den gleichen Lärmschutz wie ein Haus in Massivbauweise zu bieten. Bei einer vorgegebenen maximalen Bauhöhe lassen sich also im Leichtbauhaus weniger Stockwerke verwirklichen – was wiederum den Ertrag beziehungsweise die Einnahmen senkt. Ausserdem sind die derzeit für die Planung verwendeten Berechnungsverfahren im Fall von Leichtbauten sehr unsicher; oft ist erst nach Fertigstellung klar, ob der gewünschte Lärmschutz mit den verwendeten Elementen und Materialien auch tatsächlich erreicht wurde.

Um diese zu verbessern und dadurch neue Konstruktionen entwickeln zu können, die leicht und gleichzeitig «leise» sind, hat die Empa gemeinsam mit der Berner Fachhochschule Architektur, Holz und Bau in Biel (BFH-AHB) eine neue Forschungsinfrastruktur in Betrieb genommen – den Leichtbauprüfstand, eine 400 Quadratmeter grosse und rund zwölf Meter hohe Halle, in der je zwei über- beziehungsweise nebeneinander liegende Räume aus Leichtbauelementen aufgebaut und akustisch untersucht werden können. Damit lassen sich sowohl die vertikale als auch die horizontale sowie die diagonale Schallausbreitung von einem Raum auf die anderen bestimmen. Das Besondere an den Räumen: Sie ruhen auf separaten Bodenplatten aus Beton, die elastisch gelagert und damit vom übrigen Gebäude und voneinander schwingungsentkoppelt sind. Dies verhindert, dass sich Schallwellen über den Boden von einem Raum auf den benachbarten ausbreiten.

«Flankenübertragung» – das Problem des Leichtbaus

Denn genau in der Schallausbreitung – genauer gesagt: im Weg, den der Schall «einschlägt», um sich auszubreiten – liegt die Schwierigkeit im Leichtbau. Während es für Massivbauten genügt, die akustischen Dämmwerte einzelner Elemente wie Wände, Decken, Türen und Fenstern zu messen, um daraus die Lärmschutzeigenschaften des fertiggestellten Gebäudes vorherzusagen, funktioniert dies beim Leichtbau nicht. Die leichten Bauelemente lassen sich einfacher zum Schwingen anregen und übertragen den Schall dadurch in Längsrichtung besser auf die angrenzenden Bauteile.

Bei Leichtbauten müssen also sämtliche möglichen Wege berücksichtigt werden, über die sich der Schall ausbreiten kann, nicht nur der direkte, etwa durch die Wand in den nächsten Raum. Insgesamt gibt es bei Leichtbaukonstruktionen mindestens sechs zusätzliche Übertragungswege für den Lärm, verglichen mit dem Massivbau. Und all diese können im Leichtbauprüfstand separat akustisch vermessen werden.

Ein grosser Schritt zu besseren Leichtbaukonstruktionen

Dabei lassen sich alle möglichen Leichtbaumaterialien experimentell untersuchen. Messungen an Systemen aus Gipsleichtbauwänden fanden bereits statt – und haben für den Industriepartner auch schon nützliche Hinweise für die Weiterentwicklung des Produkts ergeben. Demnächst beginnen die ersten Messungen für ein grosses von der Lignum – die Dachorganisation der Schweizer Wald- und Holzwirtschaft – und dem Bundesamt für Umwelt (BAFU) finanziertes Kooperationsprojekt, bei dem es unter anderem darum geht, das Schalldämmvermögen von Holzkonstruktionen genau zu bestimmen und schall- sowie holzbautechnisch optimierte Bauteile und Gebäude zu entwickeln.

Bei der Einweihung Ende Juni haben die Direktoren der Empa und der BFH den Leichtbauprüfstand der Forschung übergeben. «Besonders freut mich, mit dieser Forschungsinfrastruktur auch die Zusammenarbeit mit den Fachhochschulen intensivieren zu können», so Gian-Luca Bona, Direktor der Empa.

Weitere Informationen
Dr. Luboš Krajèi, Empa, Abteilung Akustik/Lärmminderung, Tel. +41 58 765 47 53, lubos.krajci@empa.ch

Dr. Christoph Geyer, BFH-AHB, Forschungseinheit Holz- und Verbundbau, Tel. +41 32 344 03 48, christoph.geyer@bfh.ch

Sabine Voser | idw
Weitere Informationen:
http://www.empa.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht Additive Fertigung: Bauteile völlig neu denken
02.12.2016 | Hochschule Landshut

nachricht Kombination von Isolierung und thermischer Masse
01.12.2016 | Fraunhofer Institute for Chemical Technology ICT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie