Nachhallzeit-Berechnung für ein Schulzimmer
Für ein Musikzimmer eines Gymnasiums wurde die Nachhallzeit rechnerisch ermittelt und gezielt reduziert. Der Artikel zeigt Schritt für Schritt, wie Raumdaten, DIN-18041-Zielwerte und die Sabinesche Formel zur akustischen Optimierung eingesetzt wurden.
Für ein Musikzimmer eines Gymnasiums wurde ein Projekt zur Verbesserung der Raumakustik durchgeführt. Ziel war es, die Nachhallzeit zu reduzieren und gleichzeitig eine künstlerische Auseinandersetzung mit Musik, Kunstgeschichte und kulturellen Gemeinsamkeiten zu ermöglichen.
Bevor sich die Schüler mit Kunst und Musik beschäftigten, galt es zunächst, die physikalischen Grundlagen der Akustik zu verstehen: Wie viel Absorberfläche ist notwendig, um den Nachhall im Unterrichtsraum auf ein geeignetes Maß zu senken?
Raumparameter des Musikzimmers
| Raumdaten | Ausstattung |
|---|---|
| Grundfläche | 64,54 m² |
| Raumvolumen | 222,01 m³ |
| Bauliche Ausführung |
Boden: Linoleum Decke: Rigips (2,5 cm, 5 cm Abstand) Wände: Massivbauweise und Rigips, gestrichen 1 Fensterfront, 1 Holztür |
| Einrichtung |
1 Schrank, 1 Klavier, 15 Tische, 30 Holzstühle mit Metallbeinen |
| Absorber | Basotect-Absorber 5 cm und 7 cm, künstlerisch bearbeitet |
Der Raum wird überwiegend für den Musikunterricht mit etwa 20–28 Schülern und einer Lehrkraft genutzt. Entsprechend liegt der Fokus auf dem Sprach- und Musikfrequenzbereich zwischen 300 Hz und 3.150 Hz.
Empfohlene Nachhallzeit nach DIN 18041
Die DIN 18041 definiert empfohlene Sollwerte der Nachhallzeit in Abhängigkeit von Raumvolumen und Nutzung.
Für die Nutzung als Musikraum ergibt sich bei diesem Raumvolumen eine empfohlene Nachhallzeit von etwa 1,15 Sekunden.
Berechnung der Nachhallzeit
Die Nachhallzeit wurde mithilfe der Sabineschen Formel berechnet. Dazu haben die Schüler zunächst den Raum vermessen und die Absorptionswerte der vorhandenen Materialien ermittelt.
- Ohne Absorber und ohne Personen beträgt die Nachhallzeit bei 500 Hz etwa 3,9 s.
- Mit 24 Personen reduziert sich die Nachhallzeit auf etwa 2,2 s – weiterhin ohne zusätzliche Absorberflächen.
Reduktion der Nachhallzeit auf den Zielwert
Um die Nachhallzeit auf etwa 1,15 s bei 500 Hz zu senken, wurden rechnerisch rund 15 m² Absorberfläche benötigt.
Tatsächlich standen etwa 13,5 m² Absorberfläche zur Verfügung. Daraus ergaben sich:
- Nachhallzeit bei 500 Hz: ca. 1,21 s
- Nachhallzeit bei 1.000 Hz: ca. 0,99 s
Damit wurde der empfohlene Zielbereich der DIN 18041 nahezu erreicht.