Ein Balanceakt bei Wärmepumpen: die Lautstärke
In der Soundkammer bei der Bosch Home Comfort Group
Lautstärke: Ein Balanceakt zwischen Kosten, Akustik und Größe
Die Lautstärke von Wärmepumpen ist in fast allen Ländern Europas gesetzlich geregelt. In Deutschland gilt für die Außenaufstellung die TA Lärm, die vom Bundesumweltministerium erlassen wurde, um die Allgemeinheit und Nachbarschaft vor Lärmbelastung zu schützen. Die Lautstärke wird in dB(A) gemessen. Diese Maßeinheit des Schalldruckpegels berücksichtig die menschliche Geräuschwahrnehmung. So sind nachts in Kurgebieten maximal 35 dB(A) erlaubt, während in Industriegebieten sogar 70 dB(A) zulässig sind. Diese Vorschriften und das individuelle Lärmempfinden stellen die Gruppe um Alexander Merzkirch im Wärmepumpen-Entwicklungszentrum der Bosch Home Comfort Group vor ein breites Aufgabenspektrum. Dabei könnte die Gruppe schon heute Unhörbares leisten: „Es ist möglich, eine Wärmepumpe zu bauen, die praktisch nicht mehr hörbar ist. Die wäre aber sehr groß und schwer. Lautstärke muss im Verhältnis zu den Produktionskosten, den Abmessungen und dem Gewicht stehen. Wir versuchen also immer einen möglichst guten Kompromiss hinzubekommen. Die aktuellen Geräte von Buderus und Bosch erfüllen diesen Kompromiss bestmöglich“, erklärt Merzkirch.
Das optimierte Klang-Bad im Vorgarten
Doch nicht nur der Sound der Wärmepumpen-Hardware ist für die Entwickler in Wernau von Interesse. Mit Probanden wird untersucht, wie sich physikalische und psychoakustische Parameter auf die Akzeptanz und das Stör-Empfinden von Wärmepumpen-Geräuschen auswirken. „Die Lautstärke ist nicht der einzige Maßstab, um ein Gerät hinsichtlich der Akustik zu bewerten, sondern eben auch die Gefälligkeit eines Klangs. Nehmen wir zum Beispiel ein tonales oder rhythmisches Geräusch. Das ist für die meisten Menschen „wahrnehmbarer“ und wird dann als störender empfunden als beispielsweise ein gleichmäßiges Rauschen. Wir optimieren unsere Wärmepumpen so, dass sie mit ihrer Geräuschentwicklung möglichst im Hintergrund bleiben und gar nicht erst wahrgenommen werden."
Aus den Augen, aus dem Sinn …
Lautstärke ist auch Ansichtssache. Für Wärmepumpen bedeutet das, dass größere oder Geräte mit sichtbaren Ventilatoren als lauter empfunden werden, selbst wenn sie leiser arbeiten. Wissenschaftlich gesagt, können visuelle Reize das subjektive Lästigkeitsempfinden erhöhen, unabhängig von den tatsächlichen Geräuschemissionen. Alexander Merzkirch erklärt, wie sich das in der Praxis auswirkt: „Unsere neue Wärmepumpen-Generation haben wir mit Blick auf die Optik unserer Frontabdeckung bei der Wahrnehmung von Geräuschen optimiert: Die Abdeckung liefert eine sehr gute Strömungsgeometrie, das heißt, die Luft strömt sehr widerstandslos durch unser Frontgitter, und gleichzeitig verdeckt dieses Gitter den Ventilator. Das verhindert, dass man ein drehendes Teil sieht. Das wird auch vom Kunden wahrgenommen bzw. eben nicht. Sie „bemerken“ so ein Gerät gar nicht. Auch hier im Labor wurden wir schon häufig gefragt, ob wir die Wärmepumpe endlich mal anschalten könnten, obwohl sie schon längst lief.“
Den Kompressor und den Ventilator zum Schweigen bringen
Um Gesetze einzuhalten und Nachbarschaftsstreitigkeiten durch laute Wärmepumpen zu vermeiden, werden im Testlabor 19 Mikrofone halbkugelförmig um eine Wärmepumpe platziert. Dabei sind es vor allem zwei Komponenten, die für das Team von Interesse sind: „Der Kompressor und der Ventilator sind die Hauptverursacher von Geräuschen. Um den Ventilator-Klang zu beeinflussen, kann man beispielsweise versuchen, im Luftweg möglichst wenig Widerstände zu verbauen, so dass der Aufwand für den Ventilator, um diesen Widerstand zu überwinden, geringer wird. Beim Kompressor bietet es sich an, seine Vibrationen vom Rest der Gerätestruktur fernzuhalten, das heißt, ihn möglichst gut zu entkoppeln“, erklärt Merzkirch den Messaufbau.
