Lüften ohne Lärm - Akustische Fenstersteuerung

Ob zu Hause, im Hotel oder bei der Arbeit im Büro - es ist immer wieder dasselbe Problem: man möchte das Fenster zur Raumlüftung öffnen, stellt aber nach kurzer Zeit fest, dass die Außengeräusche (Verkehrslärm, Baustellenlärm, etc.) zu laut sind und schließt es wieder. Eine neue technische Entwicklung der Abteilung Akustik des Fraunhofer IBP in Zusammenarbeit mit Unternehmen schafft hier Abhilfe. Ausgangspunkt sind automatische Fenster, die bei sensorisch erfasstem Lüftungsbedarf öffnen. Eine neue Funktion ist das »Ohr am Fenster«. Es bewirkt ein automatisches Schließen, sobald außerhalb des Gebäudes ein bestimmter Geräuschpegel erreicht wird. Die technische Umsetzung der akustischen Fenstersteuerung ist recht einfach: mit einem Mikrofon, das außenseitig in den Fensterrahmen integriert ist, wird der einwirkende Außenlärm gemessen. Überschreitet der Lärmpegel eine vom Nutzer eingestellte Schwelle, schließt sich das Fenster automatisch. Wird die Schwelle unterschritten, öffnet es sich wieder. Die Validierung der Wirkung der Automatik erfolgte nicht nur technisch, sondern auch im Rahmen eines Probandenversuchs. Die Ergebnisse bestätigen die Erwartungen: Das Lästigkeitsempfinden von Schienen- und Fluglärm wird durch die automatische Steuerung (im Vergleich zu einem dauerhaft geöffneten Fenster) signifikant reduziert. Die Zahl der Interessenten ist groß, auch wenn die Regelung bei pausenlosem Dauerlärm und sehr kurzzeitigen Lärmereignissen kaum Vorteile bieten kann. Die nächsten Schritte auf dem Weg in die Praxis sind daher vorprogrammiert, um Menschen in lärmbelasteten Gebieten natürliche Lüftung und Ruhe in optimaler Kombination zu ermöglichen.

Summary In urbanized environments traffic noise is an often debated topic which emerges to a serious problem. If windows are opened for ventilation, noise also automatically invades. The technical development, evaluated in this work, provides a solution: A window, which reacts to traffic noise in real-time by self-controlled opening and closing. The technical implementation of this window control is quite simple. A microphone at the outer window frame serves as a sensor. If the noise pressure level exceeds a certain threshold, the window closes automatically. If the surrounding area of the building is silent again (e.g. because a train has passed by), the window reopens. A listening test with test subjects was conducted to quantify the added value created by this window with respect to measures of perceived loudness and annoyance of traffic noise. Within a laboratory experiment subjects rated perceived loudness and annoyance of several traffic noises with the window opened, closed or automatically closing. The ratings of loudness and annoyance were the same for the closed and the automatically closing window. In both situations, the traffic noise was rated significantly less loud and annoying as compared to an open window. In conclusion the automatically closing window provides a considerable additional value compared to conventional windows. After all, the noise-controlled window ventilation works well for continuous noise which is intermitted by periods of silence, but not for short noise events or permanent noise. Therefore some future work has to be done to create an optimal solution in every application context.