Empa entwickelt ultradünne Schallabsorber für Fassaden

(CONNECT) Neuartige schallabsorbierende Platten der Empa konnten den Verkehrslärm bei ihrem ersten Test in einer Zürcher Hofeinfahrt um bis zu 4 Dezibel senken. Laut einem Bericht des Instituts sind sie viermal dünner als herkömmliches Dämmmaterial und genauso wirksam. Ausserdem sind sie wetterfest und taugen daher auch für Aussenwände. Entwickelt wurden sie von der Empa-Abteilung Akustik/Lärmminderung gemeinsam mit der Dübendorfer Materialmanufaktur de Cavis.

In den unregelmässigen Poren der mineralischen Gips- und Zementschäume, aus denen sie bestehen, „verirrt sich der Lärm regelrecht“, so die Empa. Denn die variierende Porenstruktur der Schäume zwingt die Luftpartikel auf einen längeren Weg, um ins Material und wieder hinaus zu gelangen. So entstehe trotz geringer Dicke für die Schallwellen der Eindruck eines viel dickeren Absorbers.

Für die Platten verwendet das Team mehrere poröse Schichten. Dabei variiert es nicht nur die Dicke der einzelnen Schichten und die Grösse der Poren, sondern versieht es zusätzlich mit kleinsten Löchern.

Die Forschenden können vorab bestimmen, wie die ultradünnen Platten aus Gips- oder Zementschäumen für eine konkrete Anwendung genau aussehen müssen, um Lärm besonders effizient zu schlucken. Dafür haben sie ein Computermodell entwickelt, das nachbildet, wie die Luft durch die Poren des Materials strömt. Danach kann die jeweils effizienteste Porenstruktur gezielt produziert werden. „Wenn für eine bestimmte Anwendung nur die ganz tiefen Frequenzen oder nur die ganz hohen Frequenzen absorbiert werden müssen, können wir das mit einer Kombination von Materialeigenschaften und Perforierungen fast ohne Einschränkungen erreichen“, erklärt der Empa-Forscher Bart Van Damme in einem Video.

Nun soll das Material mit einem geeigneten Industriepartner weiterentwickelt und in grösserem Massstab produziert werden. Das Ziel sind massgefertigte Schallschlucker für Anwendungen mit wenig Platz und hohen Ansprüchen an das Design. ce/mm