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Autor: rp-admin

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Pro Sprache & Contra Lärm

Lärmbekämpfung geht nicht, ohne Raumakustik zu verstehen

Lärm zu bekämpfen ist heutzutage ein Top-Thema. Sprache hingegen wird in der Raumakustik stiefmütterlich behandelt. Mit DIN 18041 erfährt man zwar, wie viel Absorption vermeintlich nötig ist. Und die Rede ist auch deklaratorisch von „guter Hörsamkeit“ und „Sprachverständlichkeit“. Aber klassische Bedämpfungen verschlingen nicht nur, was stört, sondern auch das Nutzsignal.

So verkommt mit DIN 18041 das Schlagwort der „guten Hörsamkeit“ zum leeren Versprechen. Denn zum einen sind nicht das Gegenteil von Lärm nur einfach kurze Nachhallzeiten. Zum anderen erzeugt viel Absorption zwar kurze Nachhallzeiten – geht aber nicht an die Quelle von Lärm heran.

Wenn also in DIN 18041 die Rede ist von „Planungsrichtlinien zur Sicherung der Hörsamkeit vorrangig für die Sprachkommunikation“ (DIN 18041:2016-03, „1 – Anwendungsbereich“; Seite 5), dann ist damit ein Ziel ausgedrückt, aber keine Leistung versprochen. Es wird eine positive Voreingenommenheit geschürt. In Kapitel 4, „Anforderungen und Empfehlungen“, wird auf Seiten 10 und 11 „gute Hörsamkeit“ dann auch tatsächlich in Aussicht gestellt.

Lärm trotz DIN 18041

Zugleich sind in 1. und 2. Novelle der Norm alle Versuche erfolgreich abgewehrt worden, die Bedeutsamkeit der Raumkanten zu berücksichtigen. Geholfen hat dabei, dass es der Forschung noch immer nicht gelungen ist, Raumkante explizit abzubilden, geschweige denn, den Einfluss der Raumkanten auf das Gesamtschallereignis in einem Raum mathematisch zu beschreiben.

Und so gilt der Einfluss der Raumkanten auf die Raumakustik, insbesondere deren Einfluss auf Lärm, als noch immer nicht bewiesen. Allein, der empirische Beweis ist noch immer die Mutter aller Beweise: Der praktische Alltag hat den Einfluss der Raumkanten seit etwa den 1990er Jahren hinreichend oft und vielzählig bewiesen.

Lärm ist ungleich langem Nachhall

Und in diesem Sinne ist der negative Einfluss der Raumkanten auf die Raumakustik sehr wohl bewiesen. Aber den „negativen Einfluss“ zu beweisen klingt so negativ. Darüber hinaus ist es möglich, Raumkante positiv und konstruktiv in Raumplanung mit einzubeziehen:

Das ReFlx®-System bekämpft den Lärm UND – 2-in-1 – sorgt für höchste Klangreinheit und extreme Sprachklarheit.

DIN 18041 erstickt Sprache – etwa in „guter Absicht“?

In Anhang C zu DIN 18041 heißt es unter dem Titel „Sprachkommunikation“:
„Ein Raum hat vor allem dann diesbezüglich eine gute Hörsamkeit, wenn Sprachkommunikation darin einwandfrei und störungsfrei stattfinden kann.“ (Seite 27, erster Absatz, Satz 2)

Eine nette Feststellung.

R 122 der Städt. Realschule Waltrop mit dem ReFlx®-System
R 222 der Städt. Realschule Waltrop hat bei vollflächig bedämpfender Decke erst mit Nachrüstung des ReFlx®-Systems die Sprachverständlichkeit zurückgewonnen

Wenn es in Anhang C zu DIN 18041 im dritten Absatz heißt:
„Der Sprechapparat des Menschen ist normalerweise für eine Sprechweise auf einen A-bewerteten Schalldruckpegel in 1 m Abstand von 54 dB bis 60 dB […] ausgelegt“ (Seite 27, dritter Absatz, Satz 3),

dann allerdings hat sich die Norm selbst zum Scheitern verurteilt.

Schon die Sprache selbst ist in der Raumakustik eine verkannte Größe. Die vielleicht größte Fehleinschätzung der Norm hingegen ist, dass kurze Nachhallzeiten erforderlich seien, um gute Sprachverständlichkeit zu ermöglichen.

am eigenen Ziel vorbei:

Nicht sachlich, aber in sich selbst schlüssig, heißt es in DIN 18041 auf Seite 19:
„Da bei Räumen mit einem Volumen bis ca. 250 m3 keine Gefahr zur akustischen Überdämpfung besteht, kann hier eine vollflächig schallabsorbierende Decke in Kombination mit einer ebenfalls schallabsorbierenden Rückwand eingesetzt werden […].“

DIN 18041 rät nicht gut

Ein wirkliches Verständnis für Raum, Akustik und Sprachkommunikation spiegeln solche Feststellungen nicht wider. Erst recht die alltägliche Praxis beweist, dass durch vollflächig bedämpfende Decken die Sprachverständlichkeit eben gerade nicht begünstigt werden kann.

Und auch, wie Lärm in Innenräumen entsteht, wurde nicht verstanden.

Die Gründe für die Empfehlungen der Norm erschließen sich sachlich nicht, wenn dort mehrfach hervorgehoben wird, man vertrete die Interessen von „Personen mit einem erhöhten Bedürfnis nach guter Hörsamkeit“ (DIN 18041).

DIN 18041: „gute Hörsamkeit“ blendet nur

Etwa die Feststellung in DIN 18041 hinsichtlich sog. „kleiner“ Räume – also gewöhnlicher Klassen- oder Besprechungsräume mit bis zu 250 m3 Raumvolumen – „aufgrund der Raumabmessungen ist eine Überdämpfung […] durch schallabsorbierende Maßnahmen in der Regel nicht zu befürchten“ (DIN 18041:2016-03; 5.3.3 – Kleine Räume mit Volumina bis etwa 250 m3), entbehrt eines jeden Realitätsbezugs.

Damit hat man sich aber auch klar positioniert. Mit DIN 18041 setzt man mittels „im Zweifelsfall“ schrankenloser Absorption nicht einmal auf die Bewältigung von Lärm, sondern allein auf die Kontrolle über die Nachhallzeiten. Die tatsächliche Nutzbarkeit eines Komunikationsraumes steht damit an zweiter Stelle.

Und tatsächlich äußern Lehrkräfte über DIN-gerecht akustisch ausgestattete Räume, man müsse permanent sehr laut sprechen und umgekehrt sehr konzentriert hören.

„Der Unterricht in solchen Räumen ist extrem anstrengend“, so etwa der O-Ton eines Gymnasiallehrers – der damit die zahlreichen Klagen von Lehrkräften aller Schultypen kurz und bündig auf den Punkt gebracht hat.

Und wenn eine Erzieherin verschämt einräumt, sie habe ja selbst die Maßnahmen anfangs erleichtert begrüßt, dann bekräftigt das nur den Irrtum der Norm: Der Lärm, so dieselbe Erzieherin, sei keineswegs bewältigt, sondern noch fast der vorherige.

Laut und öffentlich äußert das hingegen niemand mehr: So bedämpfte Räume gelten als arbeitsrechtlich einwandfrei und sicher. Folglich finden Lehrkräfte sich damit ab, dass die Belastung nun zwar andere, aber nicht geringere sind. Man kann nur leider nichts mehr dagegen tun…

R 122 der Städt. Realschule Waltrop – mit ReFlx®-System
R 122 der Städt. Realschule Waltrop mit ReFlx®-System: hohe Sprachklarheit trotz Nachhallzeiten oberhalb Norm-Vorgaben

Wenn selbst die Arbeitsschutzregel ASR A3.7 der ‚Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin‘ sich am Nachhall orientiert und analog zu DIN 18041 bedämpfte Räume rechtlich frei spricht… gibt es dann überhaupt andere Wege für die Raumakustik und geht dann überhaupt MEHR Sprachverständlichkeit?

Lärmbekämpfung – ein wichtiges Anliegen

Ja! – Das geht. Und eine ASR A3.7 möchte andere Lösungsansätze auch mindestens nicht behindern – ganz im Gegensatz zu DIN 18041, die in Richtung der bloßen Absorption klar festgezurrt ist.

Deshalb lautet es in Satz 5 der ASR A3.7, also bereits einleitend: „Wählt der Arbeitgeber eine andere Lösung, muss er damit mindestens die gleiche Sicherheit und den gleichen Schutz der Gesundheit für die Beschäftigten erreichen.“

Auf diesem Wege stellt die BAuA* als Herausgeberin der ASR A3.7 die Lärmbekämpfung nicht als weniger wichtig hin. Aber sie setzt jene Vorgaben außer Kraft, die sie selbst später beschreibt. Und die, wie sollte es anders sein, auch die Norm im Wesentlichen identisch als verbindlich suggeriert.

Lärm bewältigen + extreme Sprachklarheit:

Mit dem ReFlx®-System. Und vorläufig allein mit dem ReFlx®-System.
Mit Kantenabsorbern und auch mit Plattenresonatoren – die die Norm sämtlich bisher erfolgreich zurückgedrängt hat – kann bereits seit etwa den 1990er Jahren sinnvoll Linderung von Lärmproblemen erlangt werden: über die Entstörung der Raumkanten. Auch kann so sehr wohl die Bedeutsamkeit von Raumkante unter Beweis gestellt werden.

Aber allein das ReFlx®-System bietet seit 2020 den „Turbo“ in Sachen Sprachklarheit:

ReFlx®-System als „Booster“ für Sprache

Das ReFlx®-System entstört die Raumkanten. Das ist die Lärmbekämpfung – vergleichbar Kantenabsorbern. Das ReFlx®-System verstärkt aber zugleich die hohen mittleren und die hohen Frequenzen. Das ist die Sprachverständlichkeit par excellence – vergleichbar mit nichts anderem.

erfolgreich ohne Elektroakustik – ReFlx® leistet Lärmbekämpfung + Sprachklarheit in einem: Inklusion in R 1002 der Gesamtschule Waltrop

Zugleich nämlich – während das ReFlx®-System zur Entstörung der Raumkanten poröse und Schall absorbierende Materialien gar nicht benötigt – reflektiert das ReFlx®-System in optimalem Winkel die nützlichen Frequenzen. Im Bereich von ca. 1.250 bis über 17.500 Hz wird der Schalldruck um bis zu 18 dB verstärkt – und zwischen 1.250 und 11.000 Hz sogar mit einer fast gleichmäßigen Intensität.

On the top: Auch mit einer gleichmäßigen Intensität im ganzen Raum, wie Messungen der STI-Werte gezeigt haben.

Fast unabhängig von der übrigen Raumausstattung wird gleichsam ein eigenständiger Hörraum erschaffen, der sogar elektroakustische Sprechanlagen für Personen mit Hörgeräten überflüssig macht.

Verlinkung zur ausführlichen Beschreibung (bitte auf das Bild klicken)

So stellt das ReFlx®-System eine Methode dar, mit der unabhängig von Energie, Wartung und Reparatur eine immerwährend maximale Klarheit von Sprache gewährleistet werden kann.

  • BAuA = Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin
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Nachweis: Impulsmessung

ReFlx®-System sorgt für Klarheit von Sprache
Klarheit von Sprache mittels ReFlx®-System

Erst eine Impulsmessung bietet jenen Nachweis, den die STI-Werte schuldig geblieben sind. Ich hatte in einem eigenen Betrag ausgeführt, inwieweit die STI-Werte in Bezug auf das ReFlx®-System nur einen Hinweis bieten, aber letztlich auch nicht objektiv sind.

Im Frequenzbereich von 1.250 Hz bis ca. 12.500 Hz steigt dank ReFlx® die Schallintensität auf ein einmalig hohes und ungewohnt gleichmäßiges Niveau an. Genau diese Intensität in den Höhen sorgt für eine extreme Sprachklarheit. Damit macht eine Impulsmessung sichtbar und bestätigt analytisch, was bisher als „subjektiver Eindruck“ galt.

Dieser Nachweis ist nicht derjenige, den viele erwarten oder gar fordern. Aber das liegt nicht an der Nachweismethode. Sondern die gängige Methode der Richtlinien ist für Kommunikationsräume ebenso fehlerhaft, wie die Praxis des formalen Nachweises.

So genügt nun ein Blick auf die grafische Auswertung der Messdaten, um verstehen zu können, weshalb die Sprachklarheit so einzigartig ist – nachdem ein Raum allein mit dem ReFlx®-System ausgestattet ist. Gerade die oberen Mittenfrequenzen und die hohen Frequenzen sind nun auf hohem Niveau gleichmäßig im Raum präsent. Gerade in diesem Frequenzbereich erzeugt das ReFlx®-System eine gleichmäßige zeitliche Ausbreitung bei höchster energetischer Präsenz – genau in dem Bereich, der für Sprache so wesentlich ist.

Eine Messung der Nachhallzeiten, wie in DIN 18041 „zwingend“ gefordert“, kann diesen Nachweis nicht erbringen. Weil es am so genannten Nachhall ja gar nicht liegt.

Dennoch…

… bedient das ReFlx®-System DIN 18041.

… nämlich an einem anderen Punkt, der viel wichtiger ist als der Nachhall. – Letzterer jedoch, der Nachhall, wird mit DIN 18041 in den Vordergrund gehoben:

Durch die Heranziehung des Nachhalls als unverzichtbarem Kriterium richtet die Norm den Fokus in der Raumakustik für Kommunikationsräume auf ein Kriterium, das tatsächlich höchstens zweitrangig ist.

Die Relevanz der hohen Frequenzen wird in der Norm zwar erwähnt – jedoch erst im rein „informativen“ Anhang F. Im regulativen Teil wird ein Bereich von 100 Hz – 4.000 Hz behandelt – und im Kapitel 3, „Begriffe“, gar der Eindruck erweckt, Sprache finde relevant nur in den Mittenquenzen statt:

„3.11 Soll-Nachhallzeit […] Anmerkung 3 zum Begriff: Die Soll-Nachhallzeit bezieht sich auf mittlere Frequenzen (500 Hz bzw. 1000 Hz)“ (DIN 18041:2016-03)

Nachweis gelungen: ReFlx® als Instrument der Gleichbehandlung

Erst die Impulsmessung macht sichtbar, WIE ReFlx® wirkt – und weshalb es für eine so hohe Klarheit von Sprache sorgt.

Von dem raumakustischen Charakter, den das ReFlx®-System realisiert, können nun alle Personen in einem Kommunikationsraum in gleicher Weise profitieren.

In KiTas, Schulen, Weiterbildungseinrichtungen, Hochschulen oder Universitäten, in Unternehmen und Verwaltungen: Erziehende, Lehrkräfte oder Dozierende ebenso wie Kinder, Jugendliche oder Seminarteilnehmende lernen, diskutieren, erörtern ohne Stress.

– In allen Fällen aber sind auch Personen, die auf Hörgeräte angewiesen sind, ganzheitlich mit einbezogen. Ohne dass es elektroakustischer Zusatzausstattungen bedarf.

DAS ist INKLUSION.

Das ReFlx®-System realisiert eine extreme Klangreinheit in Innenräumen und greift CHANCENGLEICHHEIT nicht nur als Slogan auf. Sondern mit dem ReFlx®-System wird CHANCENGLEICHHEIT endlich vollumfänglich ernst genommen.

Für die Impulsmessung ist der Raum mit Glide-Sweeps beschallt worden.

Impulsmessung zeigt: Verstärkung bei 1.250 Hz – oberhalb 17.500 Hz

Der Nachweis über die Wirksamkeit von akustischen Maßnahmen kann noch hundert Male mittels Nachhallzeiten eingefordert werden… Es bleibt, was es ist: ein unbrauchbares Kriterium. Nicht der sog. „Nachhall“ entscheidet über die Sprachverständlichkeit, sondern die Kraft der höheren Frequenzen.

Denn Sprache findet ausschließlich im energiearmen höheren Frequenzbereich statt. Selbst die so genannten „Stimmhaften“ – alle Vokale und einige der Konsonanten – erlangen ihren sprachlichen Kodierungswert allein im Mundraum. So gilt für die Vokale, dass die Formung des Mundraumes den Buchstaben-Code abbildet, nicht die Stimmbildung in der Kehle!

„Genau betrachtet ‚übervorteilt‘ die Reflexion an der Frontplatte des ReFlx®-Systems mittlere und höhere Schallanteile des Sprachsignals gegenüber tieferen Frequenzen – und hebt somit das Sprachsignal noch einmal deutlicher über die Grundgeräuschkulisse, als das umgekehrt durch rein absorbierende Maßnahmen je erlangt werden könnte.“ (Gerhard Ochsenfeld: Durch die Raumakustik muss ein Ruck gehen, BoD – 2022; Seite 492)

Die Impulsmessung, die Dominik Sitter (Dipl.-Tonmeister, 83673 Bichl) in Raum 1002 der Gesamtschule Waltrop durchgeführt hat, decken deutlich auf und haben objektiv sichtbar gemacht, wie das funktioniert.

das ReFlx®-System harmonisiert die Frequenzen und verstärkt die höheren Frequenzen deutlich zugunsten der Sprachverständlichkeit
R 1002 der Gesamtschule Waltrop, mit ReFlx®-System

Nachweis: Harmonisierung der Frequenzanteile

Das ReFlx®-System erzeugt mit einer sehr hohen Unabhängigkeit von anderen räumlichen Faktoren einen hochauflösenden Klangraum genau in dem für Sprachkommunikation relevanten Frequenzbereich. So entsteht eine außerordentlich gute Sprachverständlichkeit – die mitten oder ganz hinten im Raum genauso gut ist wie ganz vorn.

Ich selbst nenne es lieber Sprachdeutlichkeit oder Sprachklarheit.

Der Vergleich der Wasserfall-Diagramme (zeitliche Verläufe) zeigt noch deutlicher, wie das ReFlx®-System wirkt – hier im Ausschnitt von ca. 900 Hz aufwärts ein bischen tiefer ins Detail, als obiges Schaubild zu Phasen und Schallintensitäten:

Die Impulsmessung im Wasserfalldiagramm

Das ReFlx®-System hebt die Schallintensität der Frequenzen zwischen ca. 1.250 Hz und 12.800 Hz massiv und außerordentlich gleichmäßig an.
Hebung der Frequenzen von ca. 1.250 – 12.500 Hz auf fast gleichmäßiges Niveau: Der „Berg“ im Vordergrund zeigt die Messresultate OHNE ReFlx®.

Auf diese Weise werden sogar elektroakustische Unterstützungen für schwer Hörende überflüssig: Inklusion auch ganz ohne Elektroakustik – vorbehaltlos, vollumfänglich und selbstverständlich.

Allein mithilfe der individuellen Hörgeräte können Personen, die auf Hörgeräte angewiesen sind, sich vollumfänglich in einem mit dem ReFlx®-System ausgestatteten Raum kommunikativ beteiligen und somit im Wortsinn barrierefrei einbringen.

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Raumkanten – oder Nachhall?

"Nachhall" muss neu bewertet werden
"Schallwellen" taugen als Vorstellung wenig – sowie auch Nachhall etwas anderes ist, als er zu sein vorgibt

Die Raumkanten beeinflussen die Raumakustik umso stärker, je kleiner ein Raum ist. Nicht allein, aber insbesondere in den so genannt „kleinen“ Räumen (bis 250 m3) sind es daher die Raumkanten, die die Raumakustik dominieren. Diesen Dominator unter den Störeinflüssen sollte man primär berücksichtigen und primär behandeln.

Bei akustischen Messungen hingegen werden – unter dem Oberbegriff des „Nachhalls“ und aus technischen Gründen – solche Störungen der Raumkanten und der wirkliche Nachhall als eine Einheit abgehandelt. So entsteht ein Zerrbild von der wahren Raumakustik, das mit der Realität wenig gemein hat. Denn die sog. „Nachhallzeiten“ bemessen tatsächlich das Abklingen des GESAMTSCHALLEREIGNISses in einem Raum.

Man muss sich bewusst machen, dass mit „Nachhall“ nicht die „Halligkeit“ eines Raumes bezeichnet ist. Auch wenn man das geläufig durchaus mal schnell gleichsetzt.

Kurze „Nachhallzeiten“ gelten als DAS zentrale Kriterium für eine „gute Hörsamkeit“ in Räumen. Diese schlichte Regel wird bemerkenswert selten in Frage gestellt – wenn man bedenkt, dass in der Akustikbranche gut bekannt ist: Sie ist falsch. „Eine kurze Nachhallzeit bedeutet noch lange nicht, dass in einem Raum auch eine gute Sprachverständlichkeit herrscht.“ Das habe ich häufig genug, und doch stets nur in vertraulichen Gesprächen, eingeräumt bekommen.

dezidierte Beobachtung der Raumkanten

Die Aufgabenstellung an die Forschung ist also, die Raumakustik über andere Daten deutlich klarer zu beleuchten als bisher. In erster Linie muss man sich dabei auf die Raumkanten konzentrieren. Dabei muss die Analyse aber alltagstauglich sein – folglich einfach zu bedienen, mobil und nicht zu teuer. Aber eben vor allem: realistisch.

Wenn DIN 18041 verlangt: „Im Sinne dieser Norm ist die frequenzabhängige Betrachtung der Nachhallzeit zwingend erforderlich“ (DIN 18041:2016-03; 4.2.3 – Anforderungen an die Nachhallzeit), dann ist genau DAS nicht realistisch. Und der Verdacht lässt sich kaum noch wegwischen, dass eine solche Erwartung schlicht zweckgerichtet ist.

Denn viel zu lange schon ist der Einfluss der Raumkanten grundsätzlich bekannt. Allein, an hinreichend genauen Analysen und folglich technisch gestützen Belegen fehlt es noch. Aber um die Norm zurückzuweisen, kennt man längst genug über die Raumkanten. Mit einem lapidaren „Man weiß aber, dass sich eine angemessen starke Bedämpfung günstig auf die Hörsamkeit auswirkt“ (DIN 18041:2016-03; 1 – Anwendungsbereich) kann sich – wer noch ernst genommen werden möchte – nicht mehr herausreden.

Zum ReFlx®-System wird schon mal gern angemerkt, die Wirksamkeit sei ja noch nicht nachgewiesen. Tatsächlich hingegen ist es so, dass man dessen Wirksamkeit allein auf der Grundlage der Nachweiserfordernisse gemäß DIN 18041 nicht nachweisen kann. Denn DIN 18041 erhebt ein Kritikerium zur ausschlaggebenden Größe, das eine tatsächlich nur untergeordnete Rolle spielt. Der NACHHALL entscheidet nur untergeordnet über die Sprachverständlichkeit.

Kriterium aus DIN 18041…

Im „Prüfbericht mit Begutachtung“ der SG-Bauakustik (Institut für schalltechnische Produktoptimierung; Mülheim/Ruhr und Schornsheim) ist nicht nur die Rede von „ausgezeichneten STI-Beurteilungsergebnissen“ (Sprachverständlichkeitsindex). Sondern dort tauchen auch Messungen zum Ablenkungsabstand auf – einem Kriterium, mit dem man in Großraumbüros, nicht aber in Kommunikationsräumen arbeitet.

… ist fast belanglos

Da jedoch der Nachhall im begutachteten Raum spürbar ausgeprägter ist, als mit DIN 18041 als ideal dargestellt wird, die Klarheit von Sprache hingegen EXTREM gut ausfällt, kann der Nachhall kaum ein verlässlicher Hinweis sein, dass oder weshalb ReFlx® so deutlich der Sprachverständlichkeit dient.

ReFlx®-System in den Raumkanten ist kein „klassischer“ Kantenabsorber

Größere Klarheit bietet die Ergänzung durch Impulsmessungen – auf die ich später noch kurz eingehen möchte. Die Berechnungen der Werte im Sprachverständlichkeitsindex (STI) nämlich beziehen die Nachhallzeiten mit ein. Folglich verschleiern STI-Werte die tatsächliche Klarheit der Sprache ein wenig. Die STI-Werte stellen sich als schlechter dar, als sie bei korrekter Bewertung sein müssten. 

Zunächst aber möchte ich auf den Ablenkungsabstand eingehen, den Herr Grüll im Rahmen des Gutachtens mit erfasst hat.

Impulsmessungen offenbaren die Hebung der hohen Frequenzen durch ReFlx-System

Raumkanten im Fokus: ReFlx®

Der ABLENKUNGSABSTAND beschreibt, ab welcher Distanz zwischen Sprachquelle und Hörort Sprachäußerungen so klar erscheinen, dass man unwillkürlich „abgelenkt“ wird. Als Kriterium im Kommunikationsräumen wird also üblicherweise der Ablenkungsabstand nicht einbezogen. Tatsächlich beschreibt der Ablenkungsabstand jene räumlichen Distanz, ab der der STI-Wert unter 0,5 fällt. Dieser Abstand beträgt für das ReFlx®-System im untersuchten Raum 49,6 m.

Eine solche Distanz macht stutzig – und wirkt eher wie ein falsches Ergebnis. Aber auch, weil eine solche Messung für Kommunikationsräume ungeeignet ist, weisen Fachleute dieses Messergebnis als irrelevant zurück. Ich möchte anmerken, dass all das auch Herrn Grüll bewusst ist! In der Gesamtschau aber liefert diese Messung sehr wohl Hinweise auf die Wirkungsweise und Effektivität des ReFlx®-Systems.

Denn die Luftdämpfung hätte der Klarheit des gesprochenen Wortes über eine so lange Distanz längst den Garaus gemacht. Nimmt man nun hingegen zusätzlich die Impulsmessungen zur Hand, so wird leichter verständlich, was STI-Werte und Ablenkungsabstand aussagen. Frequenzen ab ca. 1.250 Hz aufwärts nämlich werden mithilfe des ReFlx®-Systems mit bis zu 18 dB verstärkt.

Berücksichtigt man auch noch, dass die STI-Werte gemäß Gutachten in der größten und in der kleinsten Distanz am höchsten sind (nämlich bei ca. 2,5 m und ca. 7,5 m), dann wird deutlich, wie ausgewogen das Schallfeld im Raum dank ReFlx® ist. Die Werte in den mittleren Distanzen von ca. 4 bis 6 m fallen – zumindest in Zahlenwerten – tendenziell schwächer aus.

erst Impulsmessungen bringen Klarheit

Die Impulsmessungen zeigen sehr deutlich, wie ab ca. 1.250 Hz – und bis hinauf zu 12.500 Hz – die Schalldruckpegel verstärkt und auf ein recht gleichmäßiges Niveau gehoben werden (siehe Abb. weiter oben). Im Zusammenhang mit dem Gutachten zeigen die Impulsmessungen, weshalb es zu einer so hohen Klarheit von Sprache kommt. Obgleich gemäß DIN 18041 – nämlich ausweislich der langen Nachhallzeiten – die Sprachverständlichkeit höchstens mäßig, eher schlecht sein sollte, ist der sprachliche Austausch gerade besonders angenehm und nicht anstregend.

Raumkanten: in DIN 18041 verschwiegen

Nun spiegeln jedoch in Wahrheit Messungen der Nachhallzeiten gar nicht den eigentlichen Nachhall wider, sondern undifferenziert das ABKLINGEN des GESAMTSCHALLEREIGNISSES. Und so hatten schon lange vor der Entwicklung des ReFlx®-Systems reine Kantenabsorber aufgezeigt, dass etwas am „Nachhall“ als Kriterium für die Klarheit des Raumklanges nicht stimmt. Das ReFlx®-System belegt unmissverständlich, dass der Nachhall als Kriterium für „gute Hörsamkeit“ überhaupt nicht taugt. Die sog. „Nachhallzeiten“ stellen eher unspezifische Analysewerte dar.

Dennoch erhebt die Norm das Kriterium des Nachhalls zum Kern der Betrachtungen: „Im Sinne dieser Norm ist die frequenzabhängige Betrachtung der Nachhallzeit zwingend erforderlich„, so DIN 18041:2016-03 auf Seite 12 (Unterordnung 4.2.3 – „Anforderungen an die Nachhallzeit“).

der Nachhall im Kölner Wasserspeicher beträgt 26 Sekunden
Repro (Ausschnitt) vom Innencover der LP „Vor der Flut“ (Publikation 1985): Der Kölner Wasserspeicher, hier nach Sanierung und bei beginnender Flutung.

Die Nachhallzeiten werden durch die Entstörung der Raumkanten nur geringfügig gesenkt – während zugleich die Entstörung der Raumkanten den größten Einfluss nimmt auf die Klarheit von Raumklang. Etwaig ist also auch die Aussagekraft der STI-Werte begrenzt zuverlässig, auch wenn diese die wohl deutlichste Aussage beiten. Die frequenzabhängigen Nachhallzeiten jedenfalls sind für Kommunikationsräume ein Kriterium ohne Wert.

Nachhall im Kölner Wasserspeicher

Ein sehr eindrucksvoller Nachhall hatte sich im unterirdisch angelegten Kölner Wasserspeicher „Severin“ gezeigt (Abbildung: siehe oben), als dieser 1984 zwecks Sanierungsarbeiten trockengelegt worden war. Zahlreiche Musikerinnen und Musiker haben diesen Nachhall recht spontan kreativ nutzen können, als die Wasserwerke eine um einen Monat hinausgezögerte Flutung des restaurierten Speichers versprachen.

Die niedrige Deckenhöhe des Wasserspeichers, regelmäßige Wandprofile und die eckigen Säulen lassen regelmäßige Rückwürfe zu. Im Gegensatz dazu etwa die runden Stützsäulen in Kirchenhallen sorgen begünstigend für Diffusion.

R 1002 der Gesamtschule Waltrop: ReFlx®-System in den Raumkanten macht Inklusion ohne Elektroakustik möglich
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Lärmbekämpfung

Lärmbekämpfung in Räumen muss sich auf die Raumkanten stützen– nicht auf die Begrenzungsflächen eines Raumes. Wegen des besonderen Störpotenzials der Raumkanten sind es also diese, auf die man zu allererst schauen muss.

… statt Absorption auf Teufel-komm‘-raus

Was in der Raumakustik als „Stand der Technik“ gilt, wäre böswillig, wenn es nicht schlicht ein Irrtum wäre:

Es ist sachlich nicht richtig, dass ein kurzer Nachhall für die Klarheit von Raumklang und eine so genannt „gute Hörsamkeit“ sorgt. Nicht einmal der Lärmbekämpfung dienen starke Bedämpfungen, obwohl die Räume dann auf das erste Hören ruhig erscheinen. Sondern der Nachhall ist ein subjektiv sehr unterschiedlich empfundenes Kriterium für so etwas wie akustischen Komfort.

Es ist weiterhin sachlich nicht richtig, dass es mehr oder weniger egal sei, wo absorbierende Oberflächen installiert werden. Sondern erstens ist es wichtig, WO man überschüssige Schallenergie einfängt. Und zweitens ist es selten richtig, dieses durch poröse Absorber zu leisten.

In der Lärmbekämpfung aber tut man genau das viel und gern: Absorbieren was das Zeug hält, vorzugsweise mit porösen Materialien.

ReFlx®: Lärmbekämpfung ohne Nebenwirkungen

Wenn ich mit der folgenden Abbildung nun aber selbst poröses Material zeige, dann mag Irritation aufkommen. Der Unterschied jedoch ist, dass dieses absorbierende Material die überschüssige Schallenergie im überwiegend geschlossenen Kantenvolumen absorbiert. Der Frontreflektor definiert den Umfang und Charakter der Wirksamkeit innerhalb des Frequenzbandes. Jedoch, was an Schallenergie hinter den Frontreflektor gelangt ist, soll ohnehin nicht mehr zurück in den Raum gelangen.

Im gezeigten Beispiel wird durch den Einsatz von porösem Material die Wirksamkeit zugunsten der Inklusion sehr wohl verstärkt. Hingegen wird das Frequenzspektrum nicht beeinträchtigt.

das ReFlx-System während der Montage
eine Variante des ReFlx®-Systems: Montage-Zwischenschritt zeigt das Trägerelement

Auch ist nicht richtig, dass die Senkung des Nachhalls für Klangqualität und Komfortgefühl sorgt. Sondern in Umgebungen mit geringer Nachhallzeit sind die mittleren und höheren Frequenzen besonders stark beeinträchtigt. Deshalb klingen Räume umso muffiger, dumpfer, beengter, je stärker sie bedämpft sind.

Starke Bedämpfungen führen somit oft dazu, dass Räume als erdrückend oder deprimierend wahrgenommen werden. Das hat auch damit zu tun, dass die Sprachkommunikation in stark bedämpften Räumen sehr anstrengend ist. Man ist gezwungen, lauter zu sprechen – und man muss umso mehr die Ohren spitzen. Darüber hinaus nimmt starke Bedämpfung dem Gehirn auch die Fähigkeit, sich über den Gehörsinn Informationen über seine Umgebung einzuholen.

Hörensinn ist 24/7 aktiv

Ohnehin ist bereits seit Jahrzehnten weithin bekannt, was die meisten in der Akustikbranche Tätigen auch gern, mit Amüsement und offen einräumen:

„Ist die Nachhallzeit kurz, dann ist die Sprachverständlichkeit noch lange nicht gut. … ist der Raumklang nicht zwangsläufig klar und rein.“

Auch die kritischen Betrachtungen, die Wallace C. Sabine schon vor über 100 Jahren gegenüber der Absorption beigetragen hatte, könnten für die Wissenschaft Ansporn genug sein, der porösen Absorption und starken Bedämpfungen mit deutlicher Skepsis zu begegnen.

Maßgeblich für die Klarheit oder Reinheit von Klang ist das Ausmaß der Bewältigung von Störeinflüssen der Raumkanten UND zugleich der Ausgleich, die Harmonisierung der tatsächlichen Schallenergie innerhalb des Frequenzbandes. Es geht dabei um nicht weniger als die bloße Energie.

Schall erliegt in Abhängigkeit von den Frequenzen in unterschiedlichem Maße sowohl allein schon der Luftdämpfung, als auch der Absorption durch unterschiedliche Materialien und Körper (im weitesten Sinne: von anwesenden Personen bis zu Gegenständen aller Art oder auch baulichen Gegebenheiten). Dabei allerdings ist, von „Wellenlängen“ auszugehen, ein Irrweg und eine fehlerhafte Modellvorstellung.

Bedämpfung: nicht automatisch Lärmbekämpfung

Die Installation des ReFlx®-Systems sorgt dafür, dass ruhig und entspannt gesprochen werden kann.

Die oberen Mittenfrequenzen und die hohen Frequenzen – die allein durch die Luftdämpfung ab ca. 4 Metern Entfernung zu originär Sprechenden bzw. zu einer Lautsprecherquelle bereits zu stark abgeschwächt sind – erfahren mittels ReFlx® eine so deutliche Verstärkung, dass in durchschnittlich großen Klassenräumen oder Besprechungsräumen das Verstehen von Sprache an JEDEM Hörort im Raum gleich gut gelingt.

Umgekehrt kann man an jedem beliebigen Ort in einem solchen Klassenraum oder Besprechungsraum einen Einwurf oder Beitrag leisten: Jeder an jedem anderen Hörort im Raum kann ihn einwandfrei verstehen.

gute Hörsamkeit = entspannte Atmosphäre

Das – nun auf eine Schulklasse bezogen – führt dazu, dass Lehrkräfte eine deutliche Entlastung verspüren… und entspannt unterrichten. Die Nerven von Lehrkräften zu schonen UND zugleich Schülerinnen und Schülern das Verstehen und die Teilnahme am sprachlichen Austausch zu erleichtern, führt „wie von selbst“ zu einer effektiveren Unterrichtung. – Und zu ECHTER Chancengleichheit für Kinder und Jugendliche.

Oder auf Unternehmen oder Verwaltungen bezogen, führt eine gute Raumakustik zu einer entspannten Atmosphäre bei Besprechungen, Verhandlungen, Seminaren…

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Sprache lernen: Spracherwerb in KiTas

Ich hatte für lange Zeit mit aller Zurückhaltung respektiert, dass der Ruf in KiTas schlicht nach Absorption gang und gäbe sei: Die Bevorzugung vollflächig bedämpfender Decken erschien naheliegend – wegen des Lärm-Problems. Aber dass Kinder in KiTas Sprache lernen, ist eines der wichtigsten Ziele der frühkindlichen Erziehung.

Tatsächlich musste außerdem nicht nur ich selbst wiederholt vor Ort feststellen, sondern bekam auch in den verschiedensten Einrichtungen von Erzieherinnen immer wieder bestätigt, dass selbst mit sehr stark bedämpfenden Deckensystemen der Lärm in Betreuungsräumen nicht bewältigt ist!

Das ist an sich auch vollkommen logisch: Schallharte Flächen reflektieren Schall, verstärken ihn aber nicht. Raumkanten hingegen sind, vereinfachend dargestellt, wie „Trichter“… und reflektieren Schall nicht einfach, sondern potenzieren die Schallenergie.

ReFlx-System im OGS-Begtreuungsraum der Lindgren-2-Schule, Waltrop

Man investiert einen großen Aufwand in die Installation „vollflächig bedämpfender Decken“. Viel Schallabsorption bringt auch stets viel Ruhe – der spontan und gern das überschwängliche Lob gilt.

Aber sobald die Kinder laut werden, entstehen weiterhin Lärmspitzen, die wegen der hohen Kinderstimmen in den Ohren schrill und klirrend hämmern. Klagen über diese Enttäuschung höre ich immer wieder. Und das Schamgefühl wird auch mal offen ausgesprochen: Man habe sich anfänglich begeistert gezeigt – nach Sanierungen oder Nachrüstungen zugunsten der Lärmbekämpfung.

Auch für KiTas gilt, dass Lärmbekämpfung grundsätzlich in den Raukanten beginnt. Darüber hinaus ist gerade in KiTas die Klarheit von Raumklang wichtig: nämlich eine gute Sprachverständlichkeit. Denn der Spracherwerb steht und fällt mit der Deutlichkeit der gehörten Worte und Sätze: „Sprache lernen“ heißt im frühen Kindesalter schlicht, Sprache zu hören.

Sprache lernen + Sprachverständlichkeit

Ein anderer Grund, weshalb ich zu dem Thema der Sprachverständlichkeit in KiTas nicht mehr respektvoll schweigen kann, sind Neurobiologen. Deren Forschung hat bedeutsame Erkenntnissprünge dahingehend erbracht, wie Gehirn lernt und wie Neuronen wirklich funktionieren. Insbesondere seit den Nuller-Jahren unseres Jahrhunderts ist man hier bedeutsam weiter gekommen.

Die Titelabbildung geht auf James J. Heckman zurück. Dieser amerikanische Ökonomen hatte sich u. a. mit der Frage befasst, wann Investitionen in die Bildung die höchste Rendite abwerfen.

Oder ich fasse Manfred Spitzer aus einem seiner Vorträge kurz: „Wenn Sie einen Euro in Bildung investieren wollen – wo tun Sie das? Im Kindergarten.“

KiTa ist auch sprachlich: Prägungsphase

Spitzer weist immer wieder mit Nachdruck darauf hin, wie wichtig gerade der Spracherwerb gerade in KiTas ist. Kaum eine Phase ist wichtiger für Spracherwerb & Sprachentwicklung der Kinder, als die der 3- bis 6-Jährigen. Und gerade in der Gegenwart, in der zunehmend Kinder mit Migrationshintergrund in den KiTas sind, gewinnt dieses Thema an Bedeutung. Die KiTa bedeutet für diese Kinder oft auch den erstmaligen Eintritt in die deutschsprachige Gesellschaft. KiTa-Phase ist zugleich Prägungsphase. Nicht nur sozial, sondern auch sprachlich! Und so wird die KiTa auch zum Nährboden für Chancengleichheit – oder die Manifestation von sozialer Benachteiligung.

Maßgeblich und in erster Linie der Spracherwerb im frühen Kindesalter entscheidet über die CHANCENGLEICHHEIT – des Kindes und im späteren Leben. Weniger das Bildungsangebot in der Schulzeit, als vielmehr der Spracherwerb im KiTa-Alter legt bereits ein Fundament für den späteren Zugang zu Bildung.

Raumkante entscheidet über Chancengleichheit

Im gesellschaftlichen Durchschnitt – das ist ja längst kein Geheimnis mehr – zeigt sich, dass bereits früh Wege vorgezeichnet werden. Je früher die Umstände misslich sind, desto mehr Türen bleiben später verschlossen. Oder: … desto mehr Weichen werden individuell falsch gestellt. Chancengleichheit ist im langen Erwachsenenleben bedeutsam – wird aber im Wesentlichen im Kindesalter entschieden.

Deshalb ist eine außerordentliche Klarheit von Sprache in den Räumlichkeiten von Kindertageseinrichtungen von so zentraler Wichtigkeit!

Das ReFlx®-System erschafft solche Klarheit von Raumklang, erschafft eine extreme Sprachdeutlichkeit, erbringt eine Sprachverständlichkeit der höchsten Qualität. Und – weil es eine grundlegende Neuentwicklung von 2020 ist – KANN das zur Zeit ALLEIN das ReFlx®-System.

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Versuche belegen: gern schallhart

Unter Fachleuten kostet es einige wenige kaum ein Schulterzucken. Die meisten hingegen reagieren mit Erstaunen, gar mit brüsker Zurückweisung. Der negative Einfluss der Raumkanten auf die Raumakustik lässt sich auch schallhart ausschalten? Versuche und praktische Alltagsanwendungen belegen das eindeutig.

„Dass Kantenabsorber etwas bewirken können, das kennt man ja. Aber schallhart geht das nicht“, so ein O-Ton, dem ich hier nun aus Rücksicht keine Person zuordnen möchte.

Oder: „Tatsächlich kann ich Ihre Argumentation aus physikalischer und akustischer Sicht nicht nachvollziehen“, so ein Professor in seiner eMail-Antwort. Nach weiteren Hinweisen lenkte er etwas ein: „Die von Ihnen angesprochene Wirkung erschließt sich mir schon insofern, als dass […] eine gzieltere Streuung/Reflexion erreicht wird, die den energetischen Anteil von nützlichen Reflexionen zum Nachhallanteil verschiebt […].“

Fachwelt weist gern zurück…

Diesen Satz schloss er mit zurückhaltendem Verständnis. „[…] und somit insbesondere für Hörbehinderte von Vorteil sein kann, zumal stark erhöhte Absorption den Schallpegel absenkt, was für genannte Personenkreise vermutlich ungünstig ist.“ – Maßvolle Skepsis. So weit, so gut.

Dazu wiederum widersprüchlich endet er seine eMail mit den Worten: „Ich bin weiterhin der Überzeugung, dass ein geringer Nachhall bei noch ausreichend hohem Sprachschalldruckpegel ein für gute Sprachverständlichkeit in Klassenräumen ausreichendes und bewährtes Konzept ist.“

… was offensichtlich ist

Auch hier: Ohne Nennung des Absenders, ohne Organisation, ohne Ort. Es könnte demjenigen jetzt oder später einmal peinlich sein. Oder – um die eigene Ehre zu retten – mögen mir solche „Kritiker“ später entgegenhalten, ich hätte mich nicht klar und verständlich ausgedrückt…

Aber was mag missverständlich daran sein, wenn ich ausführe, dass ich meine Versuche mithin mit Feinsteinzeugen durchgeführt habe? Oder was ist nicht zu verstehen, wenn ich verschiedene Versuchsaufbauten sehr genau beschrieben habe.

Beweist es mein Konzept als falsch, wenn Fachleute den Weg nach Waltrop scheuen, weil er ihnen zu weit ist? Muss ich denn etwa die Installation in einer Immobilie zum Zweifler tragen? Wohl kaum.

Und mehr noch: Das ReFlx®-System beweist sich erfolgreich sogar in der Inklusion von Hörgeräte tragenden Schülern. Nämlich in der Gesamtschule Waltrop.

Was auf den ersten Blick paradox erscheinen mag, mutet nur deshalb widersprüchlich an, weil es den Gewohnheiten widerspricht. Seit Jahrzehnten hat man sich auf die (vermeintlich) positive Kraft der Absorption eingeschworen. Bekanntlich nicht zuletzt Kraft DIN 18041.

Das muss man erst einmal hinter sich lassen…

Um meine These zu überprüfen, hatte ich Mitte 2020 damit begonnen, diverse Versuche durchzuführen. Prototypen aus schallharten Materialien, u. a. Feinsteinzeugen (weil diese günstiger verfügbar sind als Glas, bei fast gleicher spezifischer Dichte), bewiesen, dass die Grundannahme korrekt ist.

Versuche mit verzinktem Stahlblech

Raumakustik schallhart optimieren

Für Versuche mit Stahl habe ich 1 mm dünnes, verzinktes Stahlblech auf nur 8 mm dünne, rohe Spanplatten geklebt und geschraubt. Die Klebung trug dazu bei, dass das Stahlblech auch wirklich keine Eigenscchwingung aufbaut. Auf der Rückseite der dünnen Spanplatte habe ich partiell „STEICO base“ in nur 20 mm Stärke aufgeleimt. So konnten Eigenresonanzen der dünnen Platte vermieden und zugleich der fehlende Innenreflektor ersetzt werden.

in der Versuchsanordnung: schwach gedämpfter Reflektor mit Frontseite aus Stahlblech

Resultat all dieser unterschiedlichen Versuche war, dass auch ein einzelner Reflektor den negativen Einfluss der Raumkanten bereits weitreichend unterdrückt. Damit ein einziger Reflektor diesen Effekt erbringt, braucht es hinter dem Reflektor die Schallabsorption mittels poröser Materialien. Andernfalls bedarf es – DAS ist ReFlx® in Reinstform – eines zweiten, ebenfalls schallharten, innenliegenden Reflektors.

Noch nicht einmal optimal im Rahmen dieser Versuche: Ich hatte nur die sich gegenüberliegenden Raumkanten mit den Reflektoren ausgestattet. Erst in späteren Anordnungen habe ich auch eine dritte, kürzere Kante ebenfalls mit ausgestattet. So wurde die Wirksamkeit noch einmal deutlicher.

C-Cases bereits hoch effektiv

Erst nach Abschluss zahlreicher Versuche mit verschiedenen Materialien und in unterschiedlichen Anordnungen habe ich auch einen ersten Klassenraum ausgestattet. D. h. aber auch, dass ich Versuche mit Prototypen der C-Cases bereits durchgeführt hatte.

Dabei muss man sich einmal vor Augen führen, was die C-Cases in Wahrheit sind. Nämlich unsymmetrische, rechtwinklige Unterkonstruktionen aus unbehandelter Spanplatte, die erst dadurch zu Boxen werden, dass die Reflektorfronten aufgeschraubt werden.

Auf den Rückseiten dieser Fronten aus Fichte-Dreischicht sind kleine Stücke STEICO-base aufgeleimt, damit die Fronten keine Resonanz aufbauen. Klein sind diese Stücke, weil sie in das Dreieck hineinpassen müssen, die jener rechte Winkel aus Spanplatten bietet.

durch vorangestellte Versuche Wirksamkeit belegt

Raum 116 der Städtischen Realschule Waltrop ist mit 27 C-Cases und 17 von mir so benannten „Brückenstücken“ ausgestattet. Diese „Brückenstücke“ haben keinen Resonanzkörper mehr, sondern hängen als reine Reflektoren (mit rückwärtiger Resonanzdämpfung und Absorption) jeweils zwischen zwei C-Cases. Womit diese „Brückenstücke“ dem ReFlx®-System praktisch entsprechen.

R 116 der Städt. Realschule Waltrop, ausgestattet mit C-Cases

Durch diese Vorgehensweise konnte ich einen Kosten an den Schulträger weiterreichen. Wiederum gleichsam 2-in-1 haben mir diese Brückenstücke das Konzept des ReFlx®-Systems in der praktischen Anwendung als korrekten Ansatz bewiesen.

Trotz Frontflächen von „nur“ 312 mm Höhe ist hier für die Raumakustik bereits der bedeutende Sprung nach vorn gelungen. Resultat ist auch hier eine außerordentlich gute und im gesamten Raum gleichmäßige Sprachverständlichkeit. Die Erfahrungen aus diesem Raum habe ich genutzt, um das ReFlx®-System weiter zu optimieren.

schallhart: Form vor Material

Zum Abschluss ein kleines Schmankerl, das beweist, dass Schall allein an der Form hocheffektiv scheitern kann. Es bedarf nicht notwendigerweise der Absorption durch poröse Materialien:

man kann schallhart absorbieren, wenn man über die Form vorgeht
der Absorber ASA – und der Vorläufer AGG (hier für Versuche im Alltagsumfeld)

Der Absorber „ASA“ von den SLN-Studios zeigt auf leicht nachvollziehbare Weise, wie allein mittels Formgebung Schall „schallhart“ absorbiert wird. Ich erlaube mir anzumerken, dass ich selbst – frei von gewerblichen Interessen – an Versuchsanordnungen und bei Messungen beteiligt war.

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Raumakustik ohne Messung optimieren

Selbstverständlich ist die objektive und analytische Betrachtung von Räumen wichtig – gerade, um technische Planungen zu optimieren. Aber ist das in der Raumakustik auch zielführend?

Denn rein begrifflich misst man zwar so genannten Nachhall. Aber tatsächlich ist der gemessene Nachhall gar nicht der wirkliche Nachhall.

Sondern was man misst, ist das ABKLINGEN des GESAMTSCHALLEREIGNISSES in einem Raum.

Und dieses Gesamtschallereignis ist nicht ausschlaggebend im Hinblick auf die Klarheit des Raumklanges, also auf Sprachklarheit oder die Transparenz und Ehrlichkeit musikalischer Ausdrücke.

Sondern, um dieses Gesamtschallereignis optimieren zu können, muss man es differenziert betrachten.

Gern objektiviert man für Kommunikationsräume auch die Sprachverständlichkeit mittels Sprachverständlichkeitsindex. Die sog. STI-Werte wiederum werden errechnet unter Einbeziehung des „Nachhalls“. Folglich besitzen auch die so genannten STI-Werte eine nur eingeschränkt objektive Aussagekraft.

Nachhall: weniger aussagekräftig als Fieber

Die tatsächlich problematischen Bereiche für die Raumakustik (nicht nur in sog. „kleinen“ Räumen, sondern auch noch darüber hinaus) sind die Raumkanten (zu denen geometrisch auch die Raumecken zu zählen sind). Selbst bei sehr niedrigem Nachhall können Raumkanten mithin gänzlich ungehindert ihr Störpotenzial entfalten – und somit einen unerträglichen Lärm verursachen und Sprachkommunikation beeinträchtigen, obwohl ein Raum stark bedämpft ist.

– Gerade Erziehende in KiTas können davon „ein Liedchen singen“, wenn es in den Ohren schrill prasselt oder klirrt, obwohl vollflächig bedämpfdende Decken doch auf den ersten Blick, auf das erste Hören Erleichterung erbracht hatten. –

In den Raumkanten wird eine laute Kinderschar oder eine laut jubelnde Schulklasse eine bis zur Unerträglichkeit lärmende Gruppe. – „Lautheit“ und „LÄRM“ sind nicht das Gleiche.

ReFlx®: Klangreinigung à la carte

Sind die Raumkanten erst entstört, so beeinträchtigt ein stärkerer Nachhall die Hörsamkeit in einem Raum nur noch wenig. Überwiegend sogar sind die Reaktionen auf einen etwas längeren Nachhall positiv. Denn eine gewisse „Halligkeit“ repräsentiert zugleich auch eine angenehme „Weite“ des Raumes.

Aber trotz der Reflektoren – und deshalb zur Überraschung so mancher – wird es in der Klasse nicht lauter, sondern leiser. Da die Raumkanten nur noch klare Rückwürfe liefern, das Kantenvolumen aber Schallenergie nicht mehr gleichsam einsammeln und kein Druckmaximum mehr bilden kann, werden auch Störungen nicht mehr in Lärm gewandelt.

Dabei muss man berücksichtigen: Was als Raumantwort zurückbleibt, wenn die Raumkanten als Störzonen ausgeschaltet wurden, DAS ist dann auch „ECHTER“ Nachhall. Und der ist keine Störung, sondern eine Qualität, die man steuern kann.

umfängliche Ausstattung von Raumkanten und -ecken mit dem ReFlx-System

Nun übernimmt das ReFlx®-System sogar mehr als nur eine Doppel-, sondern eine 3-fach-Funktion:

Zum einen wird den Raumkanten bereits durch Abschirmung viel des störenden Potenzials entzogen.

Gleichzeitig erliegt die störende Energie der Raumkante unmittelbar in der Raumkante selbst. Was widersprüchlich klingt, aber nur logisch ist. Denn die destruktive Schallenergie der Kanten kann gleichsam dem eingschlossenen Volumen nicht mehr entfliehen.

Raumklang optimieren mit Bonus

Schließlich aber ist die Raumakustik dadurch deutlich verbessert, dass das Missverhältnis zwischen tieferen Frequenzen einerseits, den höheren Frequenzen andererseits ausgeglichen wird. Und zwar optimal genau aus den Raumkanten heraus und optimal genau im für Sprache und Musik relevanten Frequenzbereich.

Bisher werden hauptsächlich Flächen absorbierend ausgelegt, um die sog. Nachhallzeit zu reduzieren. Raumakustik zu optimieren… damit hat das nichts zu tun: Der verbleibende „Nachhall“ ist fast nur noch Störschall aus den Raumkanten heraus.

Im besten Falle werden – und dann schon nicht mehr Norm-konform – Raumkanten absorbierend ausgelegt. So wird das Kantenvolumen zwar entstört, aber auch als konstruktiver Einfluss komplett verschenkt.

Mit dem ReFlx®-System hingegen – was widersinnig erscheinen mag – nimmt man der Raumkante die störende Wirksamkeit und, 2-in-1, SCHENKT ihr eine konstruktive Kraft.

Das Missverhältnis zwischen den Frequenzen, das durch Absorption in Innenräumen entsteht, hatte bereits Wallace C. Sabine und schon vor über 100 Jahren bemerkt und umfangreich beschrieben. – Während Sabine nun das Problem grundsätzlich zwar erkannt hatte, so war es ihm aber noch nicht möglich, auch zu einer Lösung, ja nur zu einer eindeutigen Analyse zu gelangen…

Raum von den Kanten aus verstehen

Die tieferen Frequenzen zeigen sich weniger beeindruckt von den Reflektoren. Die oberen Mittenfrequenzen und die hohen Frequenzen hingegen reflektieren stark – und klar gerichtet. Das ReFlx®-System macht sich in erster Linie nützliche Erstreflexionen zunutze, nur untergeordnet auch die klärende Wirkung der Diffusion. Hierfür reicht bereits das relativ leichte Fichtenholz, das (siehe Abbildungen) etwa als sog. Fichte-Dreischichtplatte Anwendung in Klassenräumen findet.

Messungen der STI-Werte (Sprachverständlichkeitsindex) durch einen unabhängigen Gutachter zeigen für einen Klassenraum sehr deutlich, dass die Sprachverständlichkeit nach Installation des ReFlx®-Systems „ausgezeichnet“ ist – obgleich diese Werte durch den noch immer sehr deutlichen Nachhall wiederum abgeschwächt sind. – Wie das möglich ist, das zeigen erst Impulsmessungen sehr anschaulich.

Darüber hinaus ist die Klarheit von Sprache an tatsächlich jedem Hörort in der Klasse gleich gut. Das belegen nicht nur die STI-Werte, sondern bestätigen auch die praktischen Erfahrungen im Unterricht, einschließlich der Inklusion Hörgeräte tragender Schüler…

das ReFlx®-System im selben Raum, an der Rückwand die Wärmeisolation von Heizungsrohren als zusätzliche Schalldämmung einbeziehend
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perfekte Raumakustik berücksichtigt Raumkanten

Das eigentliche, das Kernproblem für die Raumakustik in kleinen bis mittelgroßen Räumen liegt zwar in den Raumkanten verborgen.

Für Mehrpersonenbüros oder für Räume, die dem geselligen Beisammensein oder der Ruhe und Entspannung dienen sollen, bedeutet dies, dass man mit der Absorption der Schallenergie in den Raumkanten beginnen sollte. Für Kommunikationsräume hingegen reicht es nicht, über reine Kantenabsorber nur zu entstören. Sondern in Versammlungsräumen, in Besprechungs- und Seminarräumen oder in Klassenräumen bedarf es einer Ausstattung, die die sprachlichen Nutzsignale verstärkt: Es gilt, ein harmonisches Klangfeld im gesamten Raum zu erzeugen. Und das im besten Falle passiv, also ohne elektroakustische Anlagen – weil man dann nicht angewiesen ist auf zusätzliche Investitionen und auf regelmäßige Wartungen und Akutalisierungen.

Das ReFlx®-System schlägt sozusagen „zwei Fliegen mit einer Klappe“. Heute nennt man das auch ‚two in one‘. Es erzielt in kleinen bis mittelgroßen Räumen (etwa Klassenräume oder durchschnittlich große Besprechungs- oder Seminarräume) eine außerordentliche Klarheit des Klanges und eine herausragende Sprachverständlichkeit.

Problemzone ‚Raumkanten‘

Es ist ein Irrtum, dass ein geringer Nachhall erforderlich sei, um eine gute Sprachverständlichkeit zu erzielen. Auch wenn in DIN 18041 gebetsmühlenartig immer wieder darauf hingewiesen wird. „Gute Hörsamkeit“ kann nicht gleichgesetzt werden mit kurzen Nachhallzeiten.

Sondern erstens und zuerst muss das störende Potenzial der Raumkanten ausgeschaltet werden. Dazu bedarf es nicht – wie bisher stets angenommen – der Absorption oder der Resonanz. Sondern das Energiepotenzial in den Raumkanten kann mit schallharten Reflektoren bezwungen werden.

Zweitens macht man sich idealerweise wiederum das Kantenvolumen zunutze, um das Missverhältnis zwischen den unterschiedlichen Frequenzen angemessen auszugleichen. Denn zwangsläufig erschaffen Räume ein unausgewogenes Frequenzband. Und poröse Absorber verstärken dieses noch, mit dem Schwerpunkt der absorbierenden Wirkung in den höheren Frequenzen..

Wallace Clement Sabine – * 13.06.1868, † 10.01.1919

Man muss sich einmal vor Augen führen, dass Wallace C. Sabine – als echter Pionier in der Raumakustik – letztlich seine Arbeiten nicht hatte zu Ende bringen können. Dabei ist unerheblich, ob Sabine an seiner Nierenentzündung starb oder an den Folgen der Behandlung. Jedenfalls verstarb er im Alter von nur 50 Jahren nicht nur im Sinne der Forschung erheblich verfrüht.

Frequenzen unausgewogen

Auf dieses Missverhältnis – das Wallace C. Sabine umso mehr auffiel, je mehr Absorption er in einen Raum eintrug oder auch, je mehr Publikum in einem Saal zugegen war – hatte der amerikanische Physiker bereits vor über 100 Jahren hingewiesen und es verständlich beschrieben!

Dazu im völligen Widerspruch beschränkt man sich darauf, die lückenhafte und extrem vereinfachende sog. „Sabine’sche Formel“ anzuwenden. Und stützt damit die Forderung nach Absorption.

Nur ein kurzes Beispiel aus Sabine’s Fachbeiträgen: „In den tiefen Tönen kommt der Einfluss des Publikums deutlicher zum Ausdruck. Zum Beispiel, wieder ein C1 64 gewählt, verringert der Einfluss des Publikums den ersten Oberton um rund 60 % in Relation zum Grundton, den zweiten Oberton um mehr als 75 %.“ (W. C. Sabine, Collected Papers on Acoustics; Forgotten Books – Seite 82)

•• erläuternder Einschub: „C1 64“ ist nach heutiger Einteilung C2 – allerdings in anderer Lesart bei 65,4 Hz. Denn W. C. Sabine ging vom Grundton A der natürlichen Tonleiter bei 432 Hz aus, während heute international der Grundton A mit 440 Hz definiert ist. So aber hat bei Sabine der heutig auch als „tiefes C“ bezeichnete Ton 64 Hz. ••

Solche und weitere Ausführungen Sabine’s können leicht auf den Zusammenhang zwischen Absorption und Sprachverständlichkeit übertragen werden. Die Konsequenzen decken sich in plausibler Übereinstimmung mit der Praxis in Kommunikationsräumen.

Wallace C. Sabine beweist Problembewusstsein

Zwar hatte W. C. Sabine in seiner ersten Publikation im Jahre 1900 im ‚American Architect‘ seine mathematischen Betrachtungen verhängnisvoll in die Welt gesetzt. Doch bereits 1906 hatte er begonnen, in weiteren Publikationen sehr klar darauf hinzuweisen, dass mit zunehmender Absorption die Obertöne immer stärker in Mitleidenschaft gezogen werden. Mehrfach hat Sabine auf dieses wachsende Missverhältnis der Frequenzen untereinander hingewiesen. Vereinfacht könnte man von ‚Dumpfheit‘ und Ausdruckslosigkeit sprechen, wenn umso mehr Details verloren gehen, je höher eine Frequenz ist und eine je stärkere Absorption den Raum beherrscht.

Dabei muss man sich aber auch bewusst machen, dass allein schon eine zunehmende Anzahl an Personen (Kinder oder Jugendliche in Klassenräumen; Teilnehmende an Besprechungen oder Seminaren; Publikum in Sälen oder Hallen) den Nachhall zwar bedeutsam bis stark senken, aber dabei das störende Potenzial der Raumkanten höchstens minimal, nämlich in der praktischen Relevanz überhaupt nicht berühren! Und zwar deshalb, weil Personen in einem Raum allein in einem begrenzten Raumvolumen, nämlich eher nahe der Bodenebene den Schall absorbieren, d. h. den Nachhall vor allem in mittleren und höheren Frequenzen durch die allgemeine Absorption reduzieren.

Raumkanten als Lärmtrichter

Insbesondere in die oberen Raumkanten hinein jedoch gelangt der Schall ungemindert. Dort baut sich ein hoher Schalldruck auf, während zugleich aus den Raumkanten heraus kein geordneter Rückwurf stattfindet. Je nach Besetzungsdichte eines Raumes kann Publikum das Störpotenzial der unteren, den Boden berührenden Raumkanten schwächen oder ausschalten – niemals aber Einfluss auf die oberen Raumkanten auch nur abschwächen.

Sabine – zu früh verstorben – hatte 1915 in einer Publikation darauf hingewiesen, dass die Analyse der einzelnen Reflexionen in einem Raum nicht gelinge: „Dieses Phänomen nennt man Widerhall, einschließlich des Echos als Spezialfall. Man muss jedoch beachten, dass ganz allgemein der Widerhall resultiert aus einer Vielzahl von Schallereignissen, die den ganzen Raum erfüllen – die sich der genauen Analyse der verschiedenen Reflexionen entziehen. Es ist schwer, sie im Einzelnen wiederzuerkennen und unmöglich, sie genau zu lokalisieren.“ (Sabine, W. C.: Collected Papers on Acoustics; Forgotten Books – Seite 220)

Und so war es Sabine nicht mehr gelungen, explizit die Raumkanten (bzw. das Kantenvolumen, also einschl. der Raumecken) als eigenständige, akustische Störungen erzeugende Raumvolumina zu entlarven und entsprechend gesondert zu berücksichtigen. Auch hatte Sabine den Widerhall im Sinne des Gesamtschallereignisses in einem Raum etabliert als EINE Kenngröße.

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Arbeitsschutz & Sprachverständlichkeit Hand-in-Hand

Lärm am Arbeitsplatz + Sprachverständlichkeit

Ein wichtiger Aspekt im Arbeitsschutz ist die Raumakustik – auch dort, wo „Lärm“ nicht augenscheinlich im Vordergrund steht. Besonders aber muss man verstehen, dass Lärmbekämpfung nicht erreicht wird durch Absorption auf Teufel komm raus.

Wenngleich nun die Arbeitsschutzregel A3.7 in Ordnungspunkt „5.2.2 – Akustische Anforderungen an Räume in Bildungsstätten“ praktisch dieselben Kriterien benennt wie DIN 18041, möchte die BAuA als Herausgeberin der Arbeitsschutzregel A3.7 aber den technologischen Fortschritt nicht einschränken. Man stützt sich also zwar auf die sog. Sabine’sche Formel und Nachhallzeiten als Kriterium für Anforderungswerte. Jedoch legt sich die BAuA (Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin) ganz im Gegensatz zum DIN e. V. nicht technologisch fest:

Mit Satz 5 öffnet man sich der technischen Weiterentwicklung: „Wählt der Arbeitgeber eine andere Lösung, muss er damit die gleiche Sicherheit und den gleichen Schutz der Gesundheit für die Beschäftigten erreichen.“ (ASR A3.7, 1. Novelle vom März 2021; Seite 1)

Sprachklarheit: wirksamer Arbeitsschutz ist unscheinbar

Jedoch, leider wurde bereits einen Satz zuvor der Bedarf außer Kraft gesetzt, überhaupt andere und sinnvollere Wege als die der Absorption zu erwägen, wenn es in Satz 4 der Einleitung heißt: „Bei Einhaltung dieser Technischen Regel kann der Arbeitgeber davon ausgehen, dass die entsprechenden Anforderungen der Verordnung erfüllt sind.“ (ASR A3.7, 1. Novelle vom März 2021; Seite 1)

– Das motiviert wenig… oder hemmt gar. –

Insbesondere für Grundschulen und für weiterführende Schulen, aber wegen des kindlichen Spracherwerbs auch für KiTas, und selbstverständlich für die akademische Ausbildung oder die Weiterbildung Erwachsener möchte ich hier den Blick insbesondere auf Bildungsstätten, und damit auf Erziehende, auf Lehrkräfte und Dozierende lenken.

Nicht zuletzt die Hospitation in der 5. Klasse, in Raum 1002 der Gesamtschule Waltrop hat im Unterrichtsgeschehen und hat in der Wochenabschlussstunde deutlich gezeigt, was auch im anschließenden Gespräch mit den Klassenlehrerinnen der betreffenden Klasse deutlich wurde. Und die Analyse der akutischen Verhältnisse nach Ausrüstung mit dem ReFlx®-System bestätigt das vollumfänglich:

ReFlx® = Arbeitsschutz

… und Sprachdeutlichkeit geht auch anders, als es in der Arbeitsschutzrichtlinie oder in der DIN-Norm beschrieben ist.

„In anderen Klassenräumen merke ich oft nach zehn, fünfzehn Minuten, wie das Nervenkostüm angegriffen wird. – Das habe ich hier nicht mehr.“ So sagt eine der beiden Klassenlehrerinnen der 5. Klasse, die in Raum 1002 der Gesamtschule Waltrop quasi „zuhause“ ist.

Oder: „Sie haben recht, wie Sie das beschreiben“, so hatte mir dieselbe Lehrerin geantwortet, als ich später über den Jubel wegen des Wandertages sagte: „Ich hatte den Eindruck, dass nur die Klasse an sich, die Schüler an sich laut waren – aber der Lärm sich nicht aufgeschaukelt hatte.“ – Sie erlebe das immer wieder ganz genau so. Und habe ja stets noch den Vergleich mit den anderen Klassenräumen.

ReFlx®-System: Sprache an, Lärm aus

Die andere Klassenlehrerin sprach ich noch einmal auf ihre Sprechlautstärke an. „Beim Übergabetermin hatte der stellvertretende Leiter des Immobilien-Managements zu Ihnen gesagt, Sie sprächen sehr leise. Aber Sie meinten, das sei Ihre normale Sprechlautstärke im Unterricht.“ „Ja, wenn die Kinder mal lauter sind, dann natürlich nicht. Aber im normalen Unterrichtsverlauf spreche ich immer so leise. Und es können mich alle verstehen. Ob sie nun ganz vorn oder ganz hinten sitzen, ist einerlei.“

Mehr zu Raum 1002 und zur Sprachverständlichkeit in Klassenräumen lesen sie hier und dort.

Wie diese hohe Sprachdeutlichkeit gelingt, haben Impulsmessungen ans Tageslicht gebracht:

ReFlx®-System hebt die Sprachklarheit
die Analyse mithilfe von Impulsmessungen klärt, wie das ReFlx®-System arbeitet
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Barrierefrei: „Ich versteh‘ Sie gut!“

ReFlx-System in Raum 1002
ReFlx-System in Raum 1002: optimale Sprachverständlichkeit

sagt einer der beiden Jungen, die auf Hörgeräte angewiesen sind – und lobt indirekt den Raum als barrierefrei. Anlässlich der Inklusion wurde in Raum 1002 der Gesamtschule Waltrop das ReFlx®-System installiert. Nun kann der Junge gut darauf verzichten, seine Mikrofonanlage zu benutzen.

Hochinteressant und aufschlussreich war meine Hospitation in diesem Raum während Unterricht und Wochenabschlussstunde (WAS). Für die Sprachverständlichkeit allemal, bot die WAS auch Aufschluss zum Thema „Lärm“. Denn die WAS ist nicht nur Rückschau und Besprechung von Problemen oder Geplantem. Sie ist auch bisweilen emotional hoch aufgeladen – mal positiv, mal negativ.

ReFlx®: barrierefrei in der Grundausstattung

So zeigten sich im Rahmen der Besprechungen während der WAS die einen oder anderen Schülerinnen oder Schüler aufgewühlt oder erregt, so dass die Diskussionen streckenweise für einige Unruhe sorgten.

Besonders aufschlussreich aber war eine Woge der Freude und Begeisterung. Wegen des in der folgenden Woche anstehenden Wandertages brandete kurz aber laut der Jubel auf. Dennoch wurde daraus kein schriller und belastender Lärm, sondern blieb einfach für den kurzen Moment ein lautes Ereignis.

Woge der Begeisterung erdrückt nicht lärmend

Als ich zum Schulschluss den Pädagoginnen gegenüber meinen Eindruck beschrieb, da bestätigten mir beide Klassenlehrerinnen: „Wie Sie das schildern, das deckt sich ganz mit unseren Erfahrungen hier und in anderen Klassenräumen. Hier haben wir keine Probleme mehr mit Lärm. In anderen Klassen gelangt man oft schon nach zehn, fünfzehn Minuten an seine Grenzen.“

barrierefrei dank ReFlx®-System: Raum 1002, Gesamtschule Waltrop

Anlässlich der Inklusion eines Jungen, der Hörgeräte trägt, war die Ausstattung mit dem ReFlx®-System ausgelöst worden. Bereits kurz nach Start des Schuljahres wurde ein weiterer Junge derselben Jahrgangsstufe dieser Klasse, konkret diesem Raum 1002 zugeordnet. Dieser Junge ist ebenfalls Hörgeräte angewiesen, hat darüber hinaus aber ein Mikrofon, das Lehrkräfte sich einfach umhängen können. Sprechen sie, wird automatisch das Sprachsignal induktiv in die Hörgeräte dieses Jungen eingespielt.

„Mir ist aufgefallen“, sprach eine der beiden Pädagoginnen den Jungen nun auf die zurückliegende Woche an, „dass Du mir das Mikrofon gar nicht immer gegeben hast.“ „Ja“, räumte der Junge unumwunden und unberührt ein, zuckte lapidar mit einer Schulter: „Hab ich einfach vergessen.“
„Schämst Du Dich denn, es mir dann noch zu geben? Wenn Du bemerkst, dass Du es vergessen hast?“ hakte die Lehrerin nach.

„Nein, ich schäm’ mich nicht“, gab der Junge spontan zurück. „Aber wenn ich es doch nicht brauche…“

Mikrofonanlage überflüssig

„Verstehst Du mich denn trotzdem gut?“ schien sich die Lehrerin nicht sicher, ob es richtig sei, ihrerseits keine Initiative zu zeigen. „Ja“, gab der Junge ganz selbstgewiss zurück, „ich versteh’ Sie gut. … und dann muss ich Ihnen das Gerät ja nicht geben.“

barrierefrei: das ReFlx®-System sorgt für beste Sprachverständlichkeit

In einem anderen Klassenraum war dem Jungen das trotz seiner Sprechanlage nicht gelungen. Deshalb hatte man ihn bereits zu Anfang des Schuljahres in diesen Raum umgruppiert

Das deckt sich übereinstimmend damit, dass auch der andere Junge (von vornherein ohne Sprechanlage, allein auf seine Hörgeräte angewiesen) nur mit seinen Hörgeräten dem Unterricht ohne Beeinträchtigungen folgen kann. Der Raum ist dank des ReFlx®-Systems zweifelsfrei BARRIEREfrei: ohne Elektroakustik, allein aus der passiven Ausstattung des Raumes heraus.

Impulsmessungen zeigen sehr deutlich, weshalb das möglich ist und wie sich das Reflx®-System auswirkt. Schaubilder zeigen in Frequenzverläufen und Schallintensitäten deutlich, wie durch die Installation des REIN PASSIVEN ReFlx®-Systems gerade der höhere mittlere und der hohe Frequenzbereich mit einer bisher einmaligen Gleichmäßigkeit auf ein höheres Niveau verstärkt wird. Durch die Verstärkung und Klärung der für Sprache so relevanten Frequenzen kann sogar die Inklusion vollumfänglich bedient werden.

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