Akustik Schallpegelmessungen: Worauf sollte man achten?

Im Alltag sehen wir uns immer öfter Lärmbelastungen ausgesetzt. Schallpegelmessungen können in vielen Fällen sinnvoll sein, beispielsweise im Wohnumfeld, an Klima- und Lüftungsanlagen oder in der Haustechnik sowie bei Arbeitsplatz- und Einstufungsmessungen in der Industrie oder im Umweltschutz. Schallpegelmessgeräte liefern hochpräzise Messresultate und sind einfach und praktisch anzuwenden.

Akustik Schallpegelmessungen: Grundlegende Informationen

Mit einer Schallpegelmessung kann die Lautstärke von Geräuschen objektiv beurteilt und präzise gemessen werden. Aufgrund exakter Messerwerte können in Folge auch effektive Maßnahmen zur Reduktion der Lärmemission eingeleitet werden. Geeignete Messgeräte erlauben eine präzise und normgerechte Schallpegelmessung. Typische Einsatzgebiete für eine Schallpegelmessung sind:

• Heizungstechnik: Messung der Lautstärke von Brennern
• Industrie und Handwerk: Messung von Maschinenlärm
• Veranstaltungen: Lärmpegelmessungen durch Veranstaltungstechniker oder Behörden
• Handwerk: Überprüfung von Aggregaten und Kompressoren
• Wohnbereich: Beschwerden von Anrainern

Wie funktioniert eine Akustik Schallpegelmessung?

Schallwellen sind Längswellen, sie breiten sich in Flüssigkeiten, Gasen und Festkörpern von einer Schallquelle ausgehend in Form von Druckwellen aus. Das menschliche Ohr nimmt diese Druckschwankungen bzw. Schwingungen als Schall wahr und ist in der Lage, Frequenzen zwischen 16 und 20 000 Hertz zu hören. In der Regel werden niedrigere (Infraschall) oder höhere (Ultraschall) Frequenzen auch von einem Schallpegelmessgerät nicht erfasst. Die Bestimmung der Frequenz, welche die Höhe des Schalls angibt, bildet die Basis für die Arbeitsweise von Schallpegelmessern.

Je mehr Schwingungen die Schallwellen pro Sekunden aufweisen, desto höher wird der Ton für unser Ohr wahrnehmbar. Der Schalldruckpegel stellt das Maß für die Lautstärke dar, die entsprechende Maßeinheit ist das Dezibel (dB). Je nachdem, mit welcher Energie die Schallwellen auf das Trommelfell treffen, nehmen wir ein Geräusch als laut oder leise wahr. Die geringste Lautstärke, die ein Mensch hören kann, beträgt 0 Dezibel, Lautstärken um 50 Dezibel werden als angenehm empfunden, wobei allerdings schon bei 40 Dezibel Konzentrationsstörungen auftreten können. Ab etwa 90 Dezibel werden Geräusche als sehr unangenehm wahrgenommen, bei rund 130 Dezibel wird die Schmerzgrenze erreicht.

Lautstärke als solches kann nicht gemessen werden. Das menschliche Ohr ist nicht in allen Frequenzbereichen gleich sensitiv und weicht daher von der Dezibelskala ab. So werden tiefere Töne bei gleichem Schallpegel als weniger laut empfunden. Um diese Abweichungen zwischen Schallpegelmessung und Hörempfinden zu korrigieren, kommen Messfilter zum Einsatz. In praktischen Anwendungen werden üblicher Weise sogenannte A-Filter eingesetzt, die die menschliche Hörschwelle nachbilden. Der damit gemessene Schallpegel wird dann in dB(a) angegeben. Physikalisch gemessen wird also der Schalldruck, der dann in einen Schallpegel umgerechnet wird.

Anwendungsbereiche der Messungen

Akustik Schallpegelmessungen kommen sowohl im privaten Bereich wie auch im Geschäftsleben zum Einsatz, wenn eine exakte Bestimmung der Lautstärke von Geräuschen gefordert ist. Dabei geht es beispielsweise um die Einhaltung der Nachtruhe, für die eine Zimmerlautstärke vorgeschrieben ist, die 35 dB(a) nicht überschreiten soll. Bei etwaigen Beschwerden im Wohnbereich kann beispielsweise der Hausmeister mit einem geeigneten Messgerät die exakte Schallpegelmessung ganz einfach selbst vornehmen und prüfen, ob Nachbarschaftslärm die zulässigen Grenzwerte übersteigt.

Ein wichtiger Einsatzbereich für Akustik Schallpegelmessungen liegt in der Messung der Lärmbelastung am Arbeitsplatz. Speziell im Industriebereich treten oft höhere Lautstärken auf, die das menschliche Ohr dauerhaft schädigen können. Um entsprechende Schutzmaßnahmen zu kalkulieren, sind genormte Systeme erforderlich. Entsprechend der auftretenden Belastung werden dann konkrete Lärmschutzmaßnahmen, wie beispielsweise das Tragen geeigneter Kopfhörer, vorgeschrieben. Lärmschwerhörigkeit steht auf der Liste der Berufskrankheiten ganz oben. Durch Akustik Schallpegelmessungen wird die Einhaltung von Grenzwerten überwacht und damit gesundheitlichen Schäden vorgebeugt.

Die Regelung erfolgt durch die sogenannten Richtpegel- und Immissionswerte, die einen Bereich von 55 bis 85 Dezibel als gesundheitlich unbedenklich einstufen.

Die angegebenen Richtwerte unterscheiden sich je nach Arbeitsplatz. So liegen 70 Dezibel in einer mechanischen Fertigungshalle durchaus im Minimalbereich, während ein Schallpegelmesser in einem Großraumbüro bei diesem Wert bereits Alarm schlagen würde. Hier liegt der empfohlene Richtwert nämlich bei 55 Dezibel. Im Zuge von Baugenehmigungsverfahren können potenzielle Konflikte anhand von Akustik Schallpegelmessungen im Vorfeld erkannt und geeignete Vorschläge zur gesundheitsverträglichen Realisierung von Bauvorhaben sowie für Lärm- und Schallschutzmaßnahmen ausgearbeitet werden.

Gerade in der Nähe von Bahngleisen, Autobahnen oder in Einflugschneisen können starke Lärmbelästigungen auftreten. Ein weiteres wichtiges Einsatzgebiet für Schallpegelmessgeräte liegt daher in der Überwachung der Einhaltung gesetzlicher Grenzwerte bzw. in der Erarbeitung wirkungsvoller Lärmschutzmaßnahmen im öffentlichen Raum.

Funktionsweise von Schallpegelmessern

Das Gehäuse der Schallpegelmessgeräte ist so konzipiert, dass es nicht nur die Messinstrumente beherbergt, sondern auch die Reflexion des Schalls am Gerät selbst reduziert. Das verbaute Messmikrofon nimmt die Geräusche auf und wandelt diese in Schalldruck um, wodurch eine analoge elektrische Spannung erzeugt wird. Ein Vorverstärker bringt diese Spannung in den Arbeitsbereich des Detektors, wo sie dann näher klassifiziert und schließlich über die Anzeige gut verständlich und lesbar ausgegeben wird. Die Anzeige kann je nach Gerät klassisch analog über einen Pegel mit Digitalwert oder mittels LED-Säulen digital und modern erfolgen.

Je nach Modell sind Schallpegelmesser zusätzlich mit einem Datenspeicher ausgestattet, der die ermittelten Werte dauerhaft abspeichert. Generell kann man Geräte zur Schallpegelmessung in zwei Klassen unterteilen. Klasse-1-Geräte können ein breites Frequenzspektrum erfassen und darstellen und weisen eine geringere Toleranz als Klasse-2-Geräte auf. Die Messgenauigkeit wird bei diesem Gerätetyp durch sehr hochwertige und teure Mikrophone gewährleistet, weshalb in der Praxis die Geräte der Klasse 2 häufiger zum Einsatz kommen. Gesetzliche Normen erfordern in den meisten Einsatzgebieten Klasse-2-Geräte, die durchaus ausreichend sind, um ein einwandfreies Bild über die Lärmbelastung zu erhalten.

Geht es allerdings um die Durchsetzung von Recht oder handelt es sich um Forschungsprojekte, wird im Regelfall auf Klasse-1-Geräte gesetzt, da diese eine geringere Toleranz aufweisen (normalerweise +/-0,3 dB).

Akustik Schallpegelmessungen: Was zeichnet gute Schallpegelmesser aus?

Geräte zur Akustik Schallpegelmessung sollten technisch auf dem neuesten Stand sein, problemlose Messungen ermöglichen und korrekte, verlässliche Messergebnisse liefern. Folgende Qualitätsmerkmale sollte jeder Schalpegelmesser aufweisen:

• Automatische Messung: Gute Messgeräte führen die Schallpegelmessung weitgehend automatisch durch, es müssen keine Knöpfe betätigt werden und die Messergebnisse sind jederzeit auf dem Display ablesbar.
• Zusätzliche technische Details: Fortschrittliche Geräte beschränken sich nicht auf die reine Lautstärke, sondern weisen zusätzlich etwa integrierte Stoppuhren oder Zeitfunktionen auf. Damit lässt sich über einen längeren Messzeitraum ein Mittelwert der Lärmbelastung ermitteln.
  Sinnvolle Zusatzfunktionen steigern die Möglichkeiten der Durchführung von exakten Akustik Schallpegelmessungen. In einigen modernen Modellen sind beispielsweise weitere Frequenzbandfilter verbaut, die eine Aufschlüsselung des Lärms in seine Bestandteile erlauben. Viele Geräte ermöglichen zudem die Aufnahme von Sprachnotizen zu Beginn oder von Tonaufnahmen während der Messung.
• Messdatenspeicherung: Schallpegelmesser sollten über einen Datenspeicher verfügen, damit Anwender auf frühere Messergebnisse zurückgreifen und zeitliche Bezüge herstellen können. Damit wird auch nach längerer Zeit ein direkter Vergleich der Messergebnisse möglich und das Messgerät fungiert quasi als Datenbank.

Zuverlässig arbeitende Geräte mit automatisierter Datenerhebung, Datenspeicherung und sinnvollen Zusatzfunktionen ermöglichen schnelle, unkomplizierte und exakte Messungen an jedem Ort. Für den privaten Bereich sind handelsübliche, kleinere Geräte vollkommen ausreichend, um den Schallpegel bis rund 140 Dezibel gut abbilden zu können. Die Messergebnisse normierter Geräte haben bei Streitigkeiten auch vor Gericht Bestand.

Anforderungen an gewerbliche Geräte

Schallpegelmesser für den Einsatz im gewerblichen Umfeld müssen auch in teilweise extrem lauten Umgebungen einsetzbar sein. Oftmals sollen im Zuge von Messungen konkrete Lautstärken von Maschinen oder spezifischen Arbeitsprozessen ermittelt werden. Soll beispielsweise der Lärmpegel, welcher von einer Turbine und einem Kompressor erzeugt wird, verglichen werden, liefert ein normaler Schallpegelmesser nur einen allgemeinen Wert. Erst mit Hilfe eines sogenannten Oktavbandfilters lässt sich der Lärm von jedem Rechner in seine Bestandteile zerlegen und es wird ersichtlich, dass die Turbine weit mehr Tieffrequenz-Geräusche verursacht als der Kompressor. Dies ist unter anderem für die Bestimmung des geeigneten Gehörschutzes relevant.

Gewisse gewerbliche Messungen machen auch den Einsatz spezieller Infra- oder Ultraschall Schallpegelmesser erforderlich. So sind beispielsweise Signale von Windkraftanlagen mit klassischen Klasse-2-Messgeräten kaum nachweisbar. Infraschall-Messgeräte mit speziellen mikrobarometrischen Drucksensoren können auch Schallwellen, die kleiner als 1 Hertz sind, erkennen. Energiesparlampen erzeugen hingegen Frequenzpegel, die über der menschlichen Hörschwelle liegen und deren Messung spezieller Ultraschall-Detektoren bedarf.

Gewerbliche Sondermodelle weisen zudem eine sehr niedrige Toleranz auf und erlauben es, auch minimale Detailunterschiede exakt zu ermitteln. Geräte für Messungen im Freien sollten über eine langlebige Batterie verfügen, so dass nicht erst nach einer geeigneten Stromquelle gesucht werden muss, und mit einem entsprechenden Regen- und Windschutz ausgestattet sein.

Akustik Schallpegelmessungen: Das Fazit

Ob im Wohnumfeld, am Arbeitsplatz oder im öffentlichen Raum, die Alltagsbelastung durch Lärm nimmt kontinuierlich zu. Lärm ist ein subjektiver Begriff und wird von Menschen individuell wahrgenommen. Es ist daher die Aufgabe von Schallpegelmessern, diesen subjektiven Lärm in physikalische Größen umzuwandeln und objektiv vergleichbar zu machen. Das Angebot an Schallpegelmessern reicht von leicht bedienbaren, handlichen Geräten der Klasse 2 bis zu vielseitigen Klasse-1-Analysatoren für Industrie und Gewerbe, mit deren Hilfe hochkomplexe, exakte Messungen durchgeführt werden können.