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Vereinfachung von Geräuschemissionsmessverfahren für die Anwendung in der Praxis

Projektnummer: F 2347 Projektdurchführung: Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) Status: Abgeschlossenes Projekt

Projektbeschreibung:

In einem umfangreichen Messprogramm wurden im Labor der BAuA die wichtigsten Festlegungen in den Grundnormen DIN EN ISO 3744 und DIN EN ISO 9614-1, -2 und -3 zur Ermittlung des Schallleistungspegels systematisch untersucht. Die Messergebnisse zeigen Probleme bezüglich

  • der erzielbaren Messgenauigkeit
  • Systematischer Messabweichungen durch Variation der Messparameter wie unterschiedliche Hüllflächenformen, Messpositionen, diskrete und kontinuierliche Abtastungen des Schallfelds etc.
  • der Anwendbarkeit der Normen unter spezifischen Bedingungen (Art der Geräuschquelle, Messumgebung)
  • Eindeutigkeit und Verständlichkeit der Messnormen
  • der Praxistauglichkeit bzw. des erforderlichen Aufwands der jeweiligen Messverfahren

Insbesondere die Anordnung der Messpunkte bei Schalldruckpegelmessungen auf der Hüllfläche zur Ermittlung der Schallleistung bietet Ansatzpunkte zur Verbesserung und Vereinfachung der jeweiligen Messverfahren. Neben der Reduzierung systematischer Abweichungen, die im Wesentlichen auf Impedanz- und Nahfeldfehler bei der Ermittlung der Schallleistung aus Schalldruckpegelmessungen zurückzuführen sind, ist in Zukunft das Schalldruck-Scanningverfahren in die Normung einzubringen. Dabei ergeben sich Vorteile aus der einfachen Erhöhung der Messpunktanzahl und damit der Reduzierung des Endlichkeitsfehlers (Unterabtastung auf der Hüllfläche) und aus der naheliegenden Vermutung, dass man bei der Anwendung dieses Verfahrens im Nahfeld der Schallquelle auf die normalerweise in situ erforderliche Fremdgeräusch- und Umgebungskorrektur verzichten kann. Der sich dabei allerdings ergebende Winkelfehler ist durch eine Korrektur zu verringern und es sind klare Festlegungen über den Anwendungsbereich zu treffen. So sind z. B. aerodynamische Quellen auszuschließen. Die Messungen im Rahmen des Projektes bilden für die Weiterentwicklung eine gute Grundlage.

Der im Rahmen des Projektes durchgeführte Vergleich der verschiedenen Umgebungskorrekturverfahren zeigt deutlich die Vorteile bei der Verwendung von sogenannten Referenzschallquellen, also Schallquellen, deren Schallleistung bekannt ist. Darüber hinaus konnte nachgewiesen werden, dass die in der DIN EN ISO 3744 festgelegte Obergrenze für die Umgebungskorrektur von 4 dB vor dem Hintergrund einer Messung der Genauigkeitsklasse 2 zu niedrig festgelegt worden ist. Trotz Umgebungskorrekturen > 6 dB wurden für die Schallleistung Messergebnisse mit Abweichungen innerhalb der Genauigkeitsklasse erzielt, insbesondere bei Anwendung des Absolutvergleichsverfahrens (also mit der Referenzschallquelle). Entscheidend ist hier die Festlegung des Aufstellungsortes der Referenzschallquelle.

Wegen der vergleichsweise hohen Kosten für die Beschaffung einer Referenzschallquelle wird an den möglichen Ersatz der Referenzschallquelle durch im Betrieb schon vorhandene kleine, transportable, relativ stationäre reale Maschinen mit breitbandiger Geräuschemission gedacht. Dies würde einen deutlichen Vorteil für die Praxis bringen und soll daher in einem zukünftigen Projekt untersucht werden.

Die Projektergebnisse fließen direkt in die Arbeit des für die Entwicklung der Geräuschemissionsmessverfahren zuständigen Ausschusses in der Normung, der ISO TC 43 SC1 WG 28, ein. Sie werden damit zur Vereinfachung der Normen beitragen. Mittelfristig soll hierdurch erreicht werden, dass die vom Maschinenhersteller geforderten Geräuschemissionsangaben belastbarer werden.

Hinsichtlich der Rückführbarkeit der Ergebnisse auf die im EMRP-Projekt entwickelte Primärschallquelle hat die BAuA an einer Vergleichsmessung teilgenommen. Für eine Anwendung zur Quantifizierung von Messabweichungen in Bezug zum Primärstandard ist das Verfahren jedoch noch nicht weit genug entwickelt.

Kontakt

Fachgruppe 2.2 "Physikalische Faktoren"

Service-Telefon: 0231 9071-2071 Fax: 0231 9071-2070