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Unterschied gute Wärmedämmung vs. Schalldämmung

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  1. #1

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    Unterschied gute Wärmedämmung vs. Schalldämmung

    Guten Tag,

    ich interessiere mich für den physikalischen Unterschied zwischen einer guten Wärmedämmung bzw. Schalldämmung (nur Luftschall, kein Trittschall).

    Eine gute Schallabsorption beruht ja darauf, dass Schall in Wärmeenergie umgewandelt wird. Deshalb sind poröse Stoffe auch gute Schallabsorber, da durch die Reibung der sich bewegenden Luftteilchen in den Poren Wärme verursacht wird und die Luftteilchen verlangsamt werden -- Energie wird absorbiert.

    Was ist das physikalische Prinzip der Wärmedämmung?

    Gute Wärmedämmung heißt ja nicht automatisch gute Schalldämmung bzw. umgekehrt...

    Gruß,
    Martien
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  2. Unterschied gute Wärmedämmung vs. Schalldämmung

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  3. #2

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    Zitat Zitat von Martien Beitrag anzeigen
    Gute Wärmedämmung heißt ja nicht automatisch gute Schalldämmung bzw. umgekehrt...
    eher umgekehrt. Die zwei Anforderungen schließen sich eher aus.
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  4. #3

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    Genau, Schalldämmung und Wärmedämmung verhalten sich mehr oder weniger invers zueinander. Die Schalldämmung hängt in erster Linie von der Dichte des Baustoffs ab, also von der Masse pro cbm. Die Wärmedämmeigenschaften eines Baustoffs beruhen hingegen im wesentlichen auf eingeschlossener Luft.

    Viel eingeschlossene Luft bedeutet gute Wärmedämmung und schlechte Schalldämmung (z. B. Porenbeton), um umgekehrten Fall hat man schlechte Wärmedämmung und gute Schalldämmung (z. B. Beton).
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  5. #4

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    Zitat Zitat von Martien Beitrag anzeigen
    Guten Tag,

    ich interessiere mich für den physikalischen Unterschied zwischen einer guten Wärmedämmung bzw. Schalldämmung (nur Luftschall, kein Trittschall).

    Eine gute Schallabsorption beruht ja darauf, dass Schall in Wärmeenergie umgewandelt wird. Deshalb sind poröse Stoffe auch gute Schallabsorber, da durch die Reibung der sich bewegenden Luftteilchen in den Poren Wärme verursacht wird und die Luftteilchen verlangsamt werden
    Ich habe mal gelernt, dass sich die Atome und Moleküle der Luft SCHNELLER bewegen, wenn die Temperatur steigt.
    Zitat Zitat von Martien Beitrag anzeigen
    -- Energie wird absorbiert.
    Nö - umgewandelt

    Zitat Zitat von Martien Beitrag anzeigen
    Was ist das physikalische Prinzip der Wärmedämmung?
    Die geringe Wärmeleitfähigkeit RUHENDER Luftschichten. Klein "eingepackt" hat die Luft wenig Chancen zu zirkulieren.

    MfG
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  6. #5

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    PS
    Schallabsorbtion hat nichts mit Schalldämmung zu tun.Hierbei geht es um die Beeinflussung von Nachhallzeiten und Reflexionen.
    Ganz einfacher Versuchsaufbau.
    Einen Raum mit 11,5 Porenbetonwänden mit 10 cm MiWo (offen) allseitig auskleiden und ne E-Gitarre mit nem 100 W Verstärker bis Anschlag aufgedreht spielen.
    Gibt ne super Akustik (vermutlich), aber ne Menge Stress mit den Nachbarn
    Also nix mit SchallDÄMMUNG
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  7. #6

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    Absorption und Dämmung sind wirklich zweierlei Paar Stiefel.
    Bei Schall kann ein Material nur dann absorbieren, wenn dieses leicht verformbar ist. Es schwingt quasi mit und dämpft durch seine Dichte diese Bewegung. An "harten" Gegenständen wird der Schall reflektiert und ein Teil wird im Material in eine mechanische Schwingung umgewandelt und weitergeleitet. Wie gut diese Weiterleitung funktioniert hängt unter anderem von der Masse und somit auch von der Materialbeschaffenheit ab. Jedes Material setzt dieser mechanischen Schwingung eine Art Widerstand entgegen.

    Die Faustregel, viel Masse hilft gegen Schall, ist für den Hausbau korrekt, denn mit den besseren (weichen) Materialien könnte man keine tragfähigen Wände bauen.

    Bei der Wärmeleitfähigkeit spielt das Material auch eine Rolle. Hier ist ja so ein Wärmeleitwiderstand gebräuchlich und definiert. Die Wärmedämmung basiert auf der Verwendung von Luft (schlechte Wärmeleitfähigkeit) die in Poren eingeschlossen wird. Luft ist jedoch ein mittelmäßiger Leiter für Schall. Zudem lassen sich die dünnwandigen Poren relativ leicht in Schwingungen versetzen. Wären die PB Steine "biegeweich", dann könnten sie Schall absorbieren. Da die Porenwände jedoch hart sind, eignen sie sich als Schallübertrager, wobei mangels Masse auch nur eine moderate Dämpfung der mechanischen Schwingungen erreicht wird.

    Für die Schall und Wärmübertragung spielt somit die Oberflächenbeschaffenheit UND die Materialbeschaffenheit eine Rolle. Ein Grund warum beispielweise fachgerecht ausgeführte Vorsatzschalen funktionieren können.

    Gruß
    Ralf
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  9. #7
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    Vielen Dank für die schnellen Antworten.

    Nochmal zur Klärung:

    Wenn Luftschall gegen eine starre Oberfläche (also unendlich steif und dicht) trifft, dann wird der Schall vollständig reflektiert. Die Absorptionseigenschaften einer starren Oberfläche sind also miserabel -- dafür ist die Dämmung gut, oder? Der Unterschied zwischen Schalldämmung und -reflexion ist mir glaube ich noch nicht ganz klar...

    In Wirklichkeit wird jedoch immer einer Teil des Schalls transmittiert (z.B. in eine Betonwand) und ein Teil reflektiert. Je mehr transmittiert wird, desto besser ist also auch die Absorptionseigenschaft der Oberfläche, oder? Vor allem poröse Materialien (z.B. PUR-Schäume) absorbieren den Schall gut und reflektieren wenig (?).

    Andererseits enthalten poröse Schäume auch viel Luftporen und haben sie deshalb nicht auch automatisch eine geringe Wärmeleitfähigkeit (also gute Wärmedämmung)?

    Grüße,
    Martien
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  10. #8

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    Im Prinzip liegst Du richtig. Die ganze Sache ist aber noch ein wenig komplizierter.
    Genau betrachtet müßte man jetzt die Wellenlänge des Schalls und die Eindringtiefe berücksichtigen. Dazu die unterschiedlichen Materialien (folglich unterschiedliche Schallgeschwindigkeit). Und damit´s richtig kompliziert wird, müsste man auch den Auftreffwinkel der Schallwelle betrachten.

    Dann wird man feststellen, daß sich die Wand (nur als Beispiel) je nach Frequenz unterschiedlich verhält. Bei tiefen Frequenzen wird der Schall weitergeleitet (entsprechend der durch das Material bedingten Schallgeschwindigkeit usw. usw.).
    Wird die Frequenz erhöht, dann tritt irgendwann ein Resonanzfall auf. Jetzt wird die Wand Schwingungsenergie aufnehmen und somit absorbieren.
    Drehen wir die Frequenz weiter nach oben, dann wird die Wand sozusagen "schallhart", d.h. die auftreffende Schallwelle wird größtenteils reflektiert.

    Weicheres Material wirkt durch seinen Aufbau breitbandiger, das o.g. Prinzip gilt jedoch auch hier. Erschwerend kommt hinzu, daß dieses weiche Material den Schall tief eindringen lässt. Hier muß die Dichte (luftdicht?) beachtet werden.
    Deswegen wurden und werden Schallabsorber auch als Kegel/Pyramiden ausgebildet. Sonderformen wie Resonatoren etc. lasse ich mal unberücksichtigt, sonst wird´s noch komplizierter.
    Also durch die Kegelform kann sich die Schallwelle zwischen den Kegeln quasi totlaufen. Die Länge der Kegel muß der Wellenlänge entsprechend gewählt werden. Deswegen verlieren typ. Kegel mit einer Länge von sagen wir mal 1m bei tiefen Frequenzen ihre Wirkung (Man beachte, Wellenlänge bei 1kHz und Luft bei 20°C ca. 34cm, bei 100Hz bereits 3,4m).

    Grob betrachtet als Fazit:
    Beton und beispielsweise EPS verhalten sich ähnlich, jedoch aufgrund des unterschiedlichen Materials (Bsp.: Dichte) mit völlig anderem Frequenzgang.
    Daher ist die Annahme, Masse dämmt Schall und "leichtes Material" dämmt Wärme so weit schon richtig.

    Gruß
    Ralf
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