Hallraummessung nach ISO 354: Ablauf, Probe, Kosten

ISO 354 beschreibt die Messung der Schallabsorption in Hallräumen. Der Hallraum erzeugt ein diffuses Schallfeld, in dem der Schall aus allen Richtungen auf die Probe trifft. Das entspricht der Situation in realen Räumen. Ergebnis ist der Schallabsorptionsgrad αs je Terzband, also der Anteil der auftreffenden Schallenergie, den das Produkt nicht zurückwirft.

Gemessen wird das Produkt, nicht nur das Material: Aufbau, Dicke, Perforation, Vlies und Einbauart gehen in das Ergebnis ein. Deshalb ist die Hallraummessung der Nachweis, den Akustiker und Ausschreibungen für Akustikpaneele, Deckenplatten, Deckensegel, Stellwände oder Vorhänge verlangen. Die Impedanzrohr-Messung nach ISO 10534-2 charakterisiert dagegen kleine Materialproben bei senkrechtem Schalleinfall.

Die Norm verlangt ein Raumvolumen von mindestens 150 m³, für neue Räume werden 200 m³ empfohlen. Über 500 m³ begrenzt die Luftabsorption die Genauigkeit bei hohen Frequenzen. Übliche Prüfräume liegen bei 200 bis 400 m³. Die Wände sind schallhart, kein Kantenpaar steht in einem einfachen ganzzahligen Verhältnis, und Diffusoren an Decke und Wänden sorgen für die nötige Diffusität des Schallfelds.

Temperatur und Luftfeuchte werden protokolliert, weil die Luft selbst absorbiert. Leermessung und Messung mit Probe müssen unter vergleichbaren Bedingungen stattfinden, sonst verfälscht die Luftabsorption die Differenz.

Flächige Absorber werden als zusammenhängende, rechteckige Fläche geprüft. ISO 354 verlangt 10 bis 12 m², bei Räumen über 200 m³ darf die Obergrenze mit dem Faktor (V/200)^(2/3) wachsen. Das Seitenverhältnis liegt zwischen 0,7 und 1, kein Probenrand näher als 1 m an einer Raumkante. In der Praxis reichen meist rund 11 m². Die Kanten werden mit einem schallharten Rahmen abgedeckt, damit nicht die Schnittflächen mitabsorbieren.

Die Einbauart entscheidet mit über das Ergebnis und steht deshalb im Prüfbericht. ISO 354 kennt genormte Montagearten: Typ A liegt direkt auf der Fläche, Typ B ist direkt auf einen festen Untergrund geklebt, Typ E hat einen Hohlraum dahinter, angegeben in Millimetern (E-200 steht für 200 mm Abstand, typisch für abgehängte Decken), Typ G gilt für Vorhänge mit Wandabstand. Jede Einbauart ist eine eigene Messung.

Einzelobjekte wie Deckensegel, Baffeln, Stellwände oder Möbel werden nicht als Fläche, sondern als Objekt gemessen. In der Regel genügen drei identische Muster. Ergebnis ist die äquivalente Absorptionsfläche je Objekt, die Bewertung regelt ISO 20189. Für alle Proben gilt: Serienstand einsenden, Aufbau schriftlich beschreiben, Muster kennzeichnen.

Zuerst wird die Nachhallzeit des leeren Hallraums gemessen, dann die Nachhallzeit mit eingebrachter Probe. Beides je Terzband von 100 bis 5000 Hz, also in 18 Bändern. Angeregt wird mit abgeschaltetem Rauschen oder über die integrierte Impulsantwort, ausgewertet wird üblicherweise T20 aus dem Abklingbereich zwischen 5 und 25 dB unter dem Anfangspegel.

Für ein belastbares Mittel verlangt die Norm mindestens 12 Abklingkurven je Band aus mehreren Lautsprecher- und Mikrofonpositionen, etwa zwei Lautsprecher- und sechs Mikrofonpositionen. Mikrofone stehen mindestens 1,5 m auseinander, 2 m vom Lautsprecher und 1 m von Raumflächen und Probe entfernt.

Die äquivalente Absorptionsfläche eines Raums folgt aus Sabine: A = 55,3 · V / (c · T), mit V dem Raumvolumen, c der Schallgeschwindigkeit und T der Nachhallzeit. Zusätzlich wird die Luftabsorption mit dem Term 4 · V · m abgezogen. Die Probe liefert die Differenz A_T = A_2 (mit Probe) minus A_1 (leer). Der Schallabsorptionsgrad ist dann αs = A_T / S, mit S der Probenfläche.

Bei Einzelobjekten wird A_T durch die Anzahl der Objekte geteilt und als äquivalente Absorptionsfläche je Objekt in Quadratmetern angegeben. Der Rechner unten zeigt den Zusammenhang für einen beliebigen Hallraum: Volumen, Probenfläche und beide Nachhallzeiten eingeben, αs ablesen.

ISO 11654 macht aus den 18 Terzwerten einen Einzahlwert. Zuerst werden die Terzwerte zu praktischen Absorptionsgraden αp je Oktavband von 250 bis 4000 Hz gemittelt und auf 0,05 gerundet, Werte über 1,00 werden auf 1,00 gesetzt. Dann wird eine genormte Bezugskurve in Schritten von 0,05 verschoben, bis die Summe der ungünstigen Abweichungen höchstens 0,10 beträgt. Der Wert der verschobenen Kurve bei 500 Hz ist der bewertete Schallabsorptionsgrad αw.

Aus αw folgt die Absorberklasse: A ab 0,90, B bei 0,80 bis 0,85, C bei 0,60 bis 0,75, D bei 0,30 bis 0,55, E bei 0,15 bis 0,25. Übertrifft die Messkurve die Bezugskurve in einem Bereich um mindestens 0,25, wird ein Formindikator L, M oder H angehängt. αw und Klasse gelten immer nur für den gemessenen Aufbau samt Einbauart.

Ein Prüfbericht nach ISO 354 beschreibt Prüfobjekt (Aufbau, Maße, Flächengewicht oder Dichte, Einbauart), Prüfraum (Volumen, Oberfläche), Klima, Messverfahren und Anzahl der Messpositionen. Kern ist die Tabelle mit αs je Terzband, meist mit den zugrunde liegenden Nachhallzeiten und als Kurve. Nach ISO 11654 kommen αp je Oktave, αw, Absorberklasse und Formindikator hinzu.

Für die Ausschreibung zählen αw mit Einbauart und die Bandwerte. Ein Bericht ohne Angabe der Einbauart ist nur die halbe Information: Eine Deckenplatte mit E-200 kann direkt verklebt (Typ A) deutlich schwächer abschneiden.

Prüflabore in Deutschland veröffentlichen keine Preise für ISO-354-Messungen, Angebote gibt es auf Anfrage. Über Acoustic Index kostet eine Hallraummessung 590 € pro Messung, Montage im Hallraum und Messprotokoll mit αs, αp, αw und Absorberklasse inklusive. Bei mehreren Messungen wird es günstiger. Proben werden aus ganz Europa angenommen, eine E-Mail genügt.

Was den Preis bestimmt, ist die Zahl der Aufbauten: Jede Einbauart und jede Variante ist eine eigene Messung. Wer mehrere Dicken oder Hohlräume nachweisen will, plant sie als Messreihe und profitiert vom günstigeren Preis pro Messung.

Das Impedanzrohr nach ISO 10534-2 misst kleine runde Proben bei senkrechtem Schalleinfall. Es ist schnell und günstig, ideal für die Materialentwicklung und für Werkstoffdaten. Es liefert aber keinen Produktnachweis: Einbauart, Perforation, Rahmen und Kanteneffekte kommen nicht vor, und die Werte sind nicht mit αs aus dem Hallraum vergleichbar.

Für Ausschreibungen, Planungssoftware und den Vergleich mit Wettbewerbern zählt die Hallraummessung. Auf Acoustic Index sind Datenquellen deshalb gekennzeichnet: Hallraummessung des Produkts, Impedanzrohr, Materialmessung oder Herstellerdatenblatt.

Hallräume unterscheiden sich in Volumen, Diffusität und Kantenlänge der Probe. Ringversuche zeigen zwischen Laboren Abweichungen von einigen Hundertsteln bis rund 0,1 im αs, besonders unter 250 Hz. Vergleiche zwischen Produkten sind deshalb am belastbarsten, wenn Einbauart und Probengröße gleich sind, im Idealfall stammen die Messungen aus demselben Labor.

Werte über 1,0 kommen vor. Sie entstehen durch Beugung an den Probenkanten, die die wirksame Fläche vergrößert, und sind ein Messeffekt der Methode, kein Produktmerkmal. ISO 354 lässt sie stehen, ISO 11654 deckelt αp bei 1,00. Angaben wie αw 1,2 sind unseriös.