Stellen Sie sich vor, Sie kaufen ein Auto und der Verkäufer sagt Ihnen: “Es verbraucht irgendwo zwischen 5 und 15 Liter auf 100 Kilometer – je nachdem, wo Sie fahren.” Diese Aussage wäre für eine Kaufentscheidung völlig wertlos. Genauso verhält es sich mit Schalldruckangaben bei Maschinen: Ohne präzise Messbedingungen sind sie praktisch nutzlos. Hier kommt die Schallleistungsmessung ins Spiel – sie liefert die “Verbrauchsangabe” für Geräusche. Die Schallleistungsmessung ermöglicht eine objektive Bestimmung der Schallenergie, unabhängig von der Größe und Art der Schallquellen.
In meinen sieben Jahren in der Automobilindustrie habe ich viele Schallleistungsmessungen durchgeführt und dabei gelernt, wie entscheidend diese Messungen für die Produktentwicklung, die Qualitätssicherung und Validierungen sind. Die Bestimmung der Schallleistung spielt dabei eine zentrale Rolle bei der Bewertung und Optimierung von Maschinen. Diese Expertise bringe ich nun zu Ihnen, damit Sie fundierte Entscheidungen über die akustische Qualität Ihrer Produkte treffen können.
Der Unterschied zwischen Schalldruck und Schallleistung ist fundamental, wird aber oft missverstanden. Der Schalldruck – das, was wir hören und mit einem Schallpegelmessgerät messen – hängt von unzähligen Faktoren ab: dem Abstand zur Quelle, der Raumakustik, anderen Geräuschquellen, der Messposition. Die Schallleistung hingegen ist eine Eigenschaft der Schallquelle selbst – wie die Motorleistung eines Autos oder die Heizleistung eines Ofens. Die Schallleistung wird als physikalische Größe in der Einheit Watt (W) angegeben und ist unabhängig vom Ort der Messung.
Diese Unterscheidung ist nicht nur theoretisch wichtig, sondern hat sehr praktische Auswirkungen. Wenn Sie als Maschinenhersteller Ihren Kunden mitteilen möchten, wie laut Ihr Produkt ist, dann ist die Schallleistung die einzig sinnvolle Angabe. Nur sie ermöglicht es dem Kunden, die Geräuschentwicklung in seiner spezifischen Umgebung vorherzusagen und verschiedene Maschinen objektiv zu vergleichen. Die objektive Bewertung von Schallquellen wird durch die Einhaltung internationaler Normen und die Verwendung von Messgrößen wie Schallintensität, Schalldruckpegeln und Schallschnelle ermöglicht.
Schallleistungsmessungen sind anspruchsvoll und erfordern spezialisierte Technik sowie fundiertes Know-how. Die Intensitätsmessung nach ISO 9614, die ich bevorzugt einsetze, erfordert präzise kalibrierte Intensitätssonden und ein tiefes Verständnis der akustischen Zusammenhänge. Bereits kleine Fehler bei der Durchführung können zu erheblichen Abweichungen in den Ergebnissen führen. Jedoch kann hier auf einen schallarmen Raum verzichtet werden.
Dagegen benötigt die Schallleistungsmessung nach ISO 3744 zwar weniger spezialisierte Ausrüstung, dafür aber deutlich mehr Mikrofone für die simultane Erfassung oder entsprechend mehr Messzeit bei sequenzieller Messung. Dies führt entweder zu höheren Gerätekosten oder längeren Messzeiten vor Ort. Zusätzlich ist diese Methode störanfälliger gegenüber Fremdgeräuschen und erfordert eine sorgfältige Auswahl der Messumgebung.
Die Auswahl des geeigneten Messverfahrens hängt von verschiedenen Faktoren ab: der Art der Maschine, der verfügbaren Messumgebung, den gewünschten Genauigkeitsanforderungen und dem Verwendungszweck der Ergebnisse. Ich beherrsche verschiedene Verfahren nach den einschlägigen ISO-Normen und wähle für jede Situation die optimale Methode aus.
Diese Methode ist besonders vielseitig und robust gegenüber Störgeräuschen. Sie eignet sich hervorragend für Messungen in industrieller Umgebung, wo absolute Ruhe nicht gewährleistet werden kann. Die Messung erfolgt direkt an der zu untersuchenden Maschine, indem die Schallintensität über eine definierte Hüllfläche integriert wird.
Die Intensitätsmessung basiert auf den Normen EN ISO 9614-1 und EN ISO 9614-2 und dient der Bestimmung der Schallleistungspegel von Geräuschquellen. Dabei werden Genauigkeitsklassen und Feldindikatoren verwendet, um die Qualität und Zuverlässigkeit der Messergebnisse sicherzustellen. Schallintensitätsmessungen stellen eine leistungsfähige Alternative zu klassischen Schalldruckmessungen dar, da sie auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen präzise Ergebnisse liefern. Hierbei kommen spezielle Schallintensitätssonden und Mikrofone zum Einsatz, die in Kombination mit geeigneten Geräten und Software verwendet werden. Die Auswahl des passenden Geräts und der richtigen Mikrofonkonfiguration ist entscheidend, um die Anforderungen der Normen zu erfüllen. Für eine exakte Bestimmung der Schallleistung kann die Messfläche in verschiedene Teilflächen unterteilt werden. Die Bedienungsanleitung und die Messsoftware enthalten oft erklärenden Text, der die normgerechte Durchführung der Messung unterstützt.
Das Hüllflächenverfahren nach ISO 3744 und ISO 3746 ist eine fundamentale Methode zur Bestimmung der Schallleistung von Schallquellen. Bei diesem Verfahren wird eine gedachte Hüllfläche um die zu untersuchende Schallquelle gelegt, wobei der Schalldruckpegel an strategisch verteilten Messpunkten systematisch erfasst wird. Die Geometrie der Hüllfläche kann je nach Anwendungsfall variieren - typischerweise werden rechteckige, zylindrische oder halbkugelförmige Hüllflächen verwendet.
Die Norm ISO 3744 beschreibt das Verfahren für Messungen in reflexionsarmen Räumen oder im Freien, während ISO 3746 eine vereinfachte Variante für normale Industrieräume darstellt. Der wesentliche Vorteil liegt in der praktischen Durchführbarkeit, da lediglich konventionelle Schallpegelmessgeräte benötigt werden. Die Messtechnik ist somit kostengünstiger und zugänglicher als die komplexere Schallintensitätsmessung.
Allerdings stellt das Hüllflächenverfahren erhebliche Anforderungen an die akustische Umgebung. Störende Fremdgeräusche müssen minimiert werden, und Reflexionen können die Messergebnisse erheblich verfälschen. Daher ist eine sorgfältige Auswahl des Messplatzes von entscheidender Bedeutung. Die Genauigkeit hängt stark von der Anzahl und Verteilung der Messpunkte sowie von der Einhaltung der normierten Mindestabstände ab.
Die mathematische Auswertung erfolgt durch Integration der gemessenen Schalldruckpegel über die gesamte Hüllfläche, wobei die Schallleistung aus dem energetischen Mittelwert aller Messpunkte berechnet wird. Diese Methode ermöglicht eine zuverlässige Charakterisierung verschiedenster Schallquellen und bildet die Grundlage für Schallleistungsangaben in technischen Datenblättern.
Die Hallraummessung nach ISO 3741 ist die präziseste und zuverlässigste Methode zur Bestimmung der Schallleistung von Schallquellen und gilt als Referenzverfahren in der technischen Akustik. Bei diesem Verfahren wird die Schallquelle in einem speziell konstruierten Hallraum platziert, der durch seine geometrische Gestaltung und akustische Eigenschaften ein nahezu perfekt diffuses Schallfeld erzeugt. Die Messung erfolgt durch Erfassung des räumlich und zeitlich gemittelten Schalldruckpegels im eingeschwungenen Zustand.
Der Hallraum muss strenge bauakustische Anforderungen erfüllen: unregelmäßige, nicht-parallele Wände zur Vermeidung stehender Wellen, ausreichendes Volumen für tiefe Frequenzen und eine definierte Nachhallzeit über den gesamten Frequenzbereich. Diffusoren an den Wänden sorgen für eine gleichmäßige Schallverteilung im Raum. Diese kontrollierte Umgebung eliminiert praktisch alle Störeinflüsse und ermöglicht extrem reproduzierbare Messergebnisse mit geringsten Messunsicherheiten.
Der entscheidende Vorteil der Hallraummessung liegt in ihrer hohen Genauigkeit und Reproduzierbarkeit, unabhängig von äußeren Einflüssen wie Fremdgeräuschen oder wechselnden Umgebungsbedingungen. Das Verfahren eignet sich besonders für Kalibrierungen, Typprüfungen und wissenschaftliche Untersuchungen. Zudem können auch kleine oder leise Schallquellen präzise vermessen werden, da der Hallraum eine optimale Signal-Rausch-Verhältnis gewährleistet.
Allerdings erfordert die Hallraummessung eine hochspezialisierte und kostenintensive Laborausstattung, die nur in wenigen akkreditierten Prüflaboratorien verfügbar ist. Die Anschaffung und der Betrieb eines normenkonformen Hallraums sind mit erheblichen Investitionen verbunden. Daher kommt dieses Verfahren hauptsächlich bei der Entwicklung akustischer Standards, bei Zertifizierungen oder wissenschaftlichen Forschungsarbeiten zum Einsatz, während für Routinemessungen meist praktikablere Methoden gewählt werden.
Moderne Schallleistungsmessungen profitieren heute maßgeblich von flexiblen Datenerfassungssystemen, die speziell auf die Anforderungen der Akustik und die Bestimmung von Schallleistungen zugeschnitten sind. Diese Systeme ermöglichen es, Messungen exakt an die jeweilige Schallquelle, das Messumfeld und die geltenden Normen wie DIN EN ISO 9614 anzupassen. So lassen sich sowohl einzelne Maschinen als auch komplexe Anlagen zuverlässig und normgerecht beurteilen.
Ein entscheidender Vorteil liegt in der Vielseitigkeit der eingesetzten Sensorik: Unterschiedliche Mikrofone und Schallintensitätssonden können je nach Messaufgabe und Geräuschquelle flexibel kombiniert werden. Dadurch ist es möglich, die Schallleistung und den Schalldruckpegel auch an schwer zugänglichen oder besonders lauten Punkten präzise zu erfassen.
Die Einhaltung der relevanten Normen – insbesondere DIN EN ISO 9614 für die Messung der Schallintensität – garantiert, dass die Schallleistungsmessungen nicht nur präzise, sondern auch international vergleichbar und wiederholbar sind. Dies ist insbesondere bei der Beurteilung von Maschinen und Geräten im Rahmen von Zulassungen, Zertifizierungen oder Wettbewerbsanalysen von zentraler Bedeutung.
Ein weiterer Pluspunkt moderner Datenerfassungssysteme ist die Möglichkeit der Echtzeitdatenverarbeitung. Messdaten werden direkt während der Messung analysiert, sodass Ergebnisse wie Schallleistung (in Watt) oder Schalldruckpegel (in dB) unmittelbar zur Verfügung stehen. Das beschleunigt nicht nur den Messablauf, sondern ermöglicht auch eine schnelle Beurteilung und gegebenenfalls sofortige Anpassung der Messstrategie.
Gerade bei der Messung der Schallleistung unter Freifeldbedingungen oder in Hallräumen bieten diese Systeme maximale Flexibilität. Sie lassen sich problemlos an unterschiedliche Messumgebungen und Anforderungen anpassen – von der Einzelmessung an einer Maschine bis zur umfassenden Schallleistungsbestimmung an großen Anlagen mit mehreren Geräuschquellen.
Durch den gezielten Einsatz flexibler Datenerfassungssysteme wird die Messung der Schallleistung und des Schalldruckpegels nicht nur effizienter, sondern auch deutlich präziser. Das Ergebnis: belastbare, normkonforme Daten, die eine fundierte Beurteilung und Optimierung von Maschinen, Geräten und Anlagen ermöglichen – und damit einen entscheidenden Beitrag zur Einhaltung gesetzlicher Anforderungen und zur Steigerung der Produktqualität leisten.
Eine Schallleistungsmessung liefert weit mehr als nur einen Zahlenwert. Durch die frequenzselektive Analyse können wir identifizieren, in welchen Frequenzbereichen die Hauptemissionen auftreten. Die Analyse der Schallausbreitung und die Berücksichtigung der Richtung des Schalls sind entscheidend, um Lärmquellen gezielt zu identifizieren. Zusätzlich müssen Korrekturfaktoren für die akustische Umgebung und Reflexionen des Schalls berücksichtigt werden, um die tatsächliche Schallleistung einer Quelle präzise zu bestimmen. Diese Information ist der Schlüssel für gezielte Optimierungsmaßnahmen.
Für viele Maschinenarten ist die Angabe von Schallleistungswerten rechtlich vorgeschrieben. Die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG fordert, dass bei Maschinen mit einem Schallleistungspegel über 80 dB(A) dieser Wert in der Betriebsanleitung angegeben wird. Bei Geräten, die in den Anwendungsbereich der Outdoor-Richtlinie fallen, sind noch strengere Anforderungen zu beachten.
Doch auch jenseits der rechtlichen Verpflichtungen werden Schallleistungsangaben immer wichtiger. Ausschreibungen enthalten zunehmend akustische Anforderungen, und umweltbewusste Kunden achten verstärkt auf die Geräuschentwicklung von Maschinen. Wer hier mit präzisen und glaubwürdigen Werten punkten kann, hat einen klaren Wettbewerbsvorteil.
Die korrekte Durchführung und Dokumentation von Schallleistungsmessungen ist dabei entscheidend. Fehlerhafte oder unvollständige Messungen können im schlimmsten Fall zur Aberkennung der CE-Kennzeichnung oder zu rechtlichen Problemen führen. Mit meiner Erfahrung und der normgerechten Durchführung sind Sie auf der sicheren Seite. Zudem muss die Dokumentation der Schallleistungsmessung einen normgerechten Text enthalten, der die Einhaltung der Vorschriften gemäß DIN EN ISO 9614 nachvollziehbar macht.
Schallleistungsmessungen sind nicht nur bei der Produktentwicklung wichtig, sondern auch bei der laufenden Qualitätssicherung. Schwankungen in der Produktionsqualität, Verschleiß von Werkzeugen oder Änderungen in der Montage können sich direkt auf die akustischen Eigenschaften auswirken.
Durch regelmäßige Stichprobenmessungen können solche Probleme frühzeitig erkannt werden, bevor sie zu Reklamationen oder Qualitätsproblemen führen. Besonders bei Serienprodukten mit hohen Stückzahlen ist dies ein wichtiger Baustein des Qualitätsmanagements.
Ich entwickle gerne gemeinsam mit Ihnen Messkonzepte, die sich in Ihre Produktionsabläufe integrieren lassen. Durch die Optimierung der Messprozeduren und die Auswahl geeigneter Messpunkte lassen sich oft erhebliche Zeit- und Kosteneinsparungen realisieren, ohne die Aussagekraft der Messungen zu beeinträchtigen. Feldindikatoren und Genauigkeitsklassen werden dabei eingesetzt, um die Messqualität zu überwachen und konsistente Ergebnisse gemäß den relevanten Normen sicherzustellen.
Neben der Charakterisierung eigener Produkte können Schallleistungsmessungen auch für Wettbewerbsanalysen eingesetzt werden. Schallintensitätsmessungen bieten hierbei eine leistungsfähige Alternative zu klassischen Schalldruckmessungen und sind besonders für Vergleichsmessungen geeignet, da sie flexible und genaue Ergebnisse unter verschiedenen Umweltbedingungen ermöglichen. Wenn Sie wissen möchten, wie Ihr Produkt im Vergleich zur Konkurrenz abschneidet, oder wenn Sie die Behauptungen von Wettbewerbern überprüfen möchten, schaffen objektive Messungen Klarheit.
Solche Vergleichsmessungen müssen besonders sorgfältig geplant und durchgeführt werden, um aussagekräftige und faire Ergebnisse zu erzielen. Unterschiedliche Betriebsbedingungen, Konfigurationen oder Messverfahren wie Schallintensitätsmessungen und Schalldruckmessungen können die Ergebnisse erheblich beeinflussen.
Professionelle Schallleistungsmessungen sind eine Investition in die Glaubwürdigkeit und Wettbewerbsfähigkeit Ihrer Produkte. Sie ermöglichen es Ihnen, mit fundierten Daten zu argumentieren, gezielte Optimierungen vorzunehmen und rechtliche Anforderungen zu erfüllen.
Die Kosten für eine Schallleistungsmessung bewegen sich typischerweise zwischen 950 und 1.400 Euro, abhängig von der Komplexität der Maschine und den gewählten Messverfahren. Gemessen an dem Nutzen für Produktentwicklung, Marketing und Rechtssicherheit ist dies eine sehr sinnvolle Investition.
Wenn Sie die Schallleistung Ihrer Maschinen oder Anlagen bestimmen lassen möchten oder Fragen zu den verschiedenen Messverfahren haben, kontaktieren Sie mich für ein unverbindliches Beratungsgespräch. Gemeinsam finden wir die optimale Lösung für Ihre spezifischen Anforderungen und entwickeln ein Messkonzept, das sowohl technisch fundiert als auch wirtschaftlich sinnvoll ist.
Hannes Graber - Akustikingenieur
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📧 info@akustikingenieur.de
📍 07407 Rudolstadt, Thüringen
Mit modernster Messtechnik und sieben Jahren Erfahrung in anspruchsvollen Messumgebungen bringe ich Präzision in die Schallleistungsbestimmung – auch unter schwierigen akustischen Bedingungen.
