Projekt 18467/01

Entwicklung eines Aktiv-Schalldämpfers für Feuerungsanlagen

Projektträger

Kutzner + Weber GmbH
Frauenstr. 32
82216 Maisach
Telefon: 08141/957-115

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Schallemissionen von Abgasanlagen haben einen hohen Anteil bei Emissionen von technischen Gebäudeanlagen und Hausgeräten. Sie betreffen
1.) schutzbedürftige Räume im Gebäude und
2.) benachbarte Anwesen durch Schallausbreitung über die Schornsteinmündung ins Freie und unterliegen z. T. gesetzlich geregelten Anforderungen und Bestimmungen zu Grenzwerten (DIN 4109, TA Lärm etc.)
Der Stand der Technik zur Lärmminderung an Abgasanlagen ist nahezu ausschließlich durch die marktüblichen, sog. Passivschalldämpfer bestimmt. Damit lässt sich allerdings nur in einem Frequenzbereich zwischen 500 und 2000 Hz eine ausreichende Schalldämpfung erzielen. Die typischen Abgasgeräusche liegen jedoch im Bereich zwischen 50 und 250 Hz, in dem wiederum die Schallreduzierung (Einfügungsdämpfung) durch die bisher verwendeten Passivschalldämpfer nur sehr gering ist. Die Betroffenen müssen diesen Stand der Technik akzeptieren und mit unangenehmen, dröhnenden Geräuschen in ihrem Gebäude bzw. ihrer Nachbarschaft leben.
In dem vorliegenden Projekt, das aus einer Grundlagenforschung des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik zum Thema aktive Schallbekämpfung hervorgeht, sollte der Bereich der tieffrequenten Störgeräusche im Abgassystem untersucht und Bauteile entwickelt bzw. qualifiziert werden, die diese Geräusche wirkungsvoll bekämpfen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenHierzu wurden Versuche im Labor, bei Pilotanlagen sowie insbesondere Feldversuche mit Prototypen durchgeführt. Ein wichtiger Block im Gesamtprojekt ist, die Marktfähigkeit des Produktes herzustellen.
Einen wesentlichen Schwerpunkt der technischen Entwicklung stellen Anlagen mit größerer Leistung dar.
Zielsetzung des Vorhabens ist, auf dem Grundprinzip der Schallreduzierung durch einen aktiven Resonator eine einsetzbare Lösung in drei Leistungsstufen zu entwickeln.
Eine Grundkonstruktion für Kessel bis ca. 50 kW (Öl und Gas) ist bereits in der Entwicklung und erste Pilotanlagen werden eingebaut.
Da bei größeren Kesselanlagen sich die Temperatur, Abgasmassen, Schalldrücke und Pulsationen erhöhen, sollte das Projekt in 2 Stufen weiterentwickelt werden. 2. Stufe bis 350 kW, 3. Stufe >350 kW sowie weitere Anwendungen, z.B. BHKWs. Durch diese Vorgehensweise können die Projektziele für Klein-, Mittel- und Großkesselanlagen auf dem Grundprinzip sicher erreicht werden.
Die Grundkonstruktion wird mit ihren Komponenten in Pilotanlagen bis 50 kW getestet und die Erfahrungen für größere Anlagen überprüft, z. B. Test von Lautsprecherteilen, Mikrofonbauteilen Elektronikmodulen, Schutzfolien, Dämpfungsmaterial, Gehäusebauteilen sowie Messmitteln.
Die Gehäusebauteile müssen so konstruiert sein, dass sie leicht zu montieren sowie rauchgas- und kondensatbeständig sind. Zielgruppen sind Hersteller von Heizgeräten (Kesselhersteller und dergleichen), der Heizungsfachhandel sowie Heizungsbauer und Verarbeiter in diesem Gewerbe.
Die Innovation dieses Produktes ist eine trotz kleiner Baugröße hohe Dämpfungsleistung im für Abgasgeräusche typischen tieffrequenten Bereich. Die zu Grunde liegende Aktivierung von an sich bekannten Resonatoren mittels preiswerter und robuster elektronischer Komponenten geht deutlich über den Stand der Technik hinaus. Große Mengen an Dämpfungsmaterial werden durch ein kleines aber intelligentes Resonanzsystem ersetzt.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Ergebnisse werden durch das Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Stuttgart anhand von Vorträgen und Symposien dem fachkundigen Publikum dargeboten.
Zusätzlich wird das Thema in Presseartikeln vom IBP und in Anzeigen diverser Fachzeitschriften durch Kutzner & Weber GmbH weiter veröffentlicht.


Fazit

Der Aktiv-Schalldämpfer (ASD) dämpft den tieffrequenten Bereich einer Feuerstätte auf äußerst kurzer Baulänge sehr effektiv. Er ist einsetzbar für Anlagen mit Abgastemperaturen bis 200°C und Anschlussmaßen von Rohrdurchmessern 80 bis 300 mm. Der Aktiv-Schalldämpfer kann sowohl im Heizraum in die Verbindungsleitung als auch im Freien an der Kaminmündung eingebaut werden. Er ist kombinierbar mit reaktiven Resonatoren und Passiv-Schalldämpfern, die das dämpfende Frequenzspektrum vergrößern.