Infraschall und tieffrequenter Schall

Schall entsteht durch die Ausbreitung Bildquelle: Klaus-Dieter Keller / Wikipediavon Wellen in der Luft oder im Wasser oder auch im Boden. Die Schallenergie nimmt mit wachsender Entfernung ab. Bei Infraschall ist die Ausbreitungsdämpfung jedoch gering, sie liegt in der Größenordnung von 0.1 Dezibel pro Kilometer.

Das für die Schallwahrnehmung zuständige Sinnesorgan ist das Ohr. Tieffrequenter Schall kann darüber hinaus auch über den Tastsinn wahrgenommen werden.

Der Schallbereich sehr tiefer Frequenzen, in dem die Tonhöhe nicht mehr wahrgenommen wird (unterhalb 8 Hertz), wird als Infraschall bezeichnet.

Definition

International wird für den Infraschall (engl. infrasound) der Frequenzbereich von 1-20 Hertz (Hz) ausgewiesen. Tieffrequenter Schall ist nicht eindeutig definiert. Dieser Text orientiert sich an der DIN 45680 und zieht die Grenze bei 125 Hz.

Messverfahren

Üblicherweise wird Schalldruck (dB) mit einem Bewertungsfilter (A) gemessen, dessen Frequenzgang dem des menschlichen Gehörs ähnelt. Daher ist er nur eingeschränkt in der Lage, den Schalldruck von tieffrequentem Schall und Infraschall zu erfassen. Auch der nach der DIN 45680 eingesetzte C-Filter erfasst nur Schalldrücke über 10 Hz. Ein optimales Messverfahren für Infraschall ist bis heute nicht gefunden worden.

In einer "Machbarkeitsstudie zu Wirkungen von Infraschall - Entwicklung von Untersuchungsdesigns für die Ermittlung der Auswirkungen von Infraschall auf den Menschen durch unterschiedliche Quellen" des Umweltbundesamtes vom Juni 2014 wird betont, dass die Normen DIN 45680 bzw. ISO 7196 für die Beurteilung von Infraschall einer Revision bzw. Weiterentwicklung bedürfen (Krahé et al. 2014).

Ausbreitung und Dämpfung

Tieffrequenter Schall und Infraschall zeichnen sich durch besonders große Wellenlängen aus.

Frequenz in Hz 1 5 10 16 20 25 50 100 150
Wellenlänge in Metern 340 68 34 21,25 17 13,6 6,8 3,4 2,27

Sie sind mit der Größe von Brücken, Häusern und Räumen vergleichbar. Daher kann es vorkommen, dass in Räumen eine „stehende Welle“ als Resonanzeffekt auftritt. In der Nähe von Wänden können dann erhöhte Schalldruckpegel (dB) entstehen, der Schall wird hier möglicherweise hörbar oder verstärkt spürbar.

Aufgrund der Schallwellenlänge und fehlender Beugung zeigen herkömmliche Absorptions- und Dämmmaßnahmen wie Lärmschutzwände kaum Wirkung. So können sich die Wellen fast ungehindert ausbreiten, sich verändern und ohne wesentliche Abschwächung übertragen werden. Dies führt dazu, dass tieffrequenter Schall als Bestandteil von Geräuschen aus der technischen Umwelt (z.B. Verkehr, Kompressoren, Baustellenlärm) immer als wesentlicher Schallanteil vorhanden sein wird, obwohl sonstiger, hörbarer Schall durch Dämmungs- und Dämpfungsmaßnahmen deutlich abgeschwächt wird.

Typische Verursacher für Infraschall und tieffrequenten Schall sind in der natürlichen und in der technischen Umwelt zu finden.

In der natürlichen Umwelt sind diese unter anderem:

  • Wasserfälle
  • Meeresbrandung
  • Windstürme
  • Vulkanausbrüche
  • Erdbeben

Verursacher in der technischen Umwelt sind exemplarisch:

  • Maschinengetriebene Geräte
    • Heizungs- bzw. Klimaanlagen
    • Waschmaschinen
    • Kompressoren
    • Pumpen (z.B. Wärmepumpen)
    • Rüttler
  • Stromerzeugung
    • Gasturbinen
    • Windkraftanlagen
    • Heizkraftwerke
  • Verkehr
    • Bahn (Schienenlärm)
    • Schiffe
    • Flugzeuge
    • Autos (Brückenfugen auf Autobahnen)
    • Hubschrauber
    • Schwerlastverkehr
  • Lautsprecher
    • Diskotheken
    • Konzerte
    • andere Großveranstaltungen
  • Sprengungen
    • Bombenentschärfung
    • Abrissmaßnahmen
    • Geschütze (z.B. Truppenübungsplatz)

Stand: 7. August 2019 - 11:36 Uhr

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Grafik oben rechts (Schematisches Oszilloskopbild eines Geräusches): Klaus-Dieter Keller / Wikipedia - Link zur Grafik