Die Bedeutung von Psychoakustik bei Wärmepumpen

• Geräuschentwicklung als Qualitätskriterium
• Akustische Betrachtungen
• Lärm als Umweltverschmutzung
• TA Lärm greift nicht weit genug
• Psychoakustik erfassen

Luft/Wasser-Wärmepumpen entziehen der Umgebungsluft Wärme und geben diese an ein Heizungssystem ab. Aber sie arbeiten nicht geräuschlos. Ventilatoren sorgen für den notwendigen Außenluftstrom und erzeugen beim Betrieb Geräusche. Entstehen diese durch die Umströmung einer Ventilatorschaufel und strahlen als Luftschall (Ausbreitung durch die Luft) ab, werden sie unter dem Begriff Aeroakustik zusammengefasst. Körperschall hingegen bezeichnet Schwingungen, die zum Beispiel von Gehäuseteilen ausgehen und letztlich auch als Luftschall abgestrahlt werden. Körperschall kann durch einen Motor, hydraulische Bauteile oder ebenfalls Luftbewegung entstehen.

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Ein Ventilator kommt selten allein und ist zwangsläufig in einer Applikation eingebaut, wodurch nahezu unvermeidbare Zuströmturbulenzen entstehen, die mit dem Ventilator interagieren und das Geräusch erhöhen oder dessen Wahrnehmung verschlechtern. Die Wirbelstärke ist ein Maß für diese Turbulenzen: Je schlechter die Einbausituation, je höher die Turbulenz/Wirbelstärke, desto lauter die Applikation.

„Die Strömungstechnik bietet einen großen Hebel, um möglichst leise Ventilatoren zu produzieren. Das betrifft ein passendes Ventilatordesign, aber vor allem die strömungstechnisch optimierte Integration in ein Gerät. Deshalb ist es wichtig, möglichst früh in der Designphase für ein neues Gerät mit unseren Kunden zusammenzuarbeiten“, betont Dr. Marc Schneider, Gruppenleiter Vorentwicklung Strömungstechnik und Akustik bei ebm-papst Mulfingen GmbH. Schließlich bringe der am besten aeroakustisch oder strömungstechnisch optimierte Ventilator keinen Vorteil, wenn die Umgebungsbedingungen im Gerät nicht stimmen.

Geräuschentwicklung als Qualitätskriterium

Bei Ventilatoren ist das Niveau der Geräuschemissionen ein Qualitätskriterium, oftmals auch kaufentscheidend. „Die Vermeidung beziehungsweise Reduzierung von Geräuschemissionen spielt bei fast allen Anwendungen, die nahe am Menschen stattfinden eine wesentliche Rolle. Das betrifft Dunstabzugshauben, wie medizinische Beatmungsgeräte oder auch Wärmepumpen“, sagt Schneider. Wärmepumpen erfüllen viele Anforderungen: Sie sind möglichst leistungsfähig, maximal kompakt und integrieren sich möglichst unauffällig in die Umgebung. Dabei spielen vor allem das Design, der Aufstellort und natürlich das Geräusch eine wichtige Rolle. Je enger die Bebauung rund um das Außengerät einer Wärmepumpe, desto eher fühlen sich Anwohner dadurch gestört. „Manche Nachbarn stören sich schon am reinen Vorhandensein einer Wärmepumpe“, merkt Schneider an.

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