Absorptionsgrad

Was sagt der Absorptionsgrad aus?

Der Absorptionsgrad α beschreibt, welcher Anteil der auf eine Fläche auftreffenden Schallenergie nicht reflektiert wird. Ein Wert von 0 bedeutet vollständige Reflexion, ein Wert von 1 vollständige Absorption. Angegeben wird er immer je Frequenzband.

Jede Oberfläche in Deinem Raum wirft einen Teil des Schalls zurück und schluckt den Rest. Der Absorptionsgrad ist die Zahl dafür: 0 heißt alles zurück, 1 heißt alles weg. Eine kahle Wand liegt nahe bei null, ein dicker Vorhang deutlich höher — aber eben nicht bei jedem Ton gleich, denn fast alles Weiche schluckt hohe Töne gut und tiefe kaum. Wenn Du in einem Datenblatt eine einzelne Zahl siehst, ist das immer eine Zusammenfassung und nie die ganze Geschichte.

Ausführliche Erklärung

„Nicht reflektiert" ist bewusst weiter gefasst als „in Wärme umgewandelt". In den Absorptionsgrad geht auch alles ein, was durch die Fläche hindurchtritt oder seitlich entweicht — für den Raum ist die Energie in beiden Fällen weg. Deshalb kann ein offenes Fenster in dieser Rechnung als perfekter Absorber auftreten, obwohl es überhaupt nichts schluckt.

Bestimmt wird α auf zwei Wegen, die verschiedene Zahlen liefern. Im Hallraum nach ISO 354 wird eine großflächige Probe bei diffusem Schalleinfall gemessen; das Ergebnis heißt αs und ist der Wert, der in Herstellerunterlagen für Raumakustik-Produkte steht. Im Impedanzrohr nach ISO 10534-2 wird eine kleine Materialprobe bei senkrechtem Schalleinfall gemessen; die Werte fallen dort systematisch niedriger aus und eignen sich für Materialvergleiche, nicht für die Raumrechnung.

Weil eine Kurve über acht oder mehr Bänder für Ausschreibungen unhandlich ist, fasst ISO 11654 sie zusammen: erst zu Oktavwerten, dem praktischen Absorptionsgrad αp, und daraus zu einer Einzahlangabe, dem bewerteten Absorptionsgrad αw, aus dem sich die Absorberklassen A bis E ergeben. Diese Verdichtung ist bequem und für die Heimkino-Planung trotzdem gefährlich: Zwei Produkte mit demselben αw können im Tiefton völlig verschieden arbeiten, und genau dort liegt im Wohnraum das Problem. Plane deshalb mit der vollständigen Kurve und nutze die Klasse höchstens zum Vorsortieren.

Der wichtigste Punkt wird am häufigsten übersehen: Ein Absorptionsgrad gilt für die Einbausituation, in der er gemessen wurde. Dieselbe Platte, einmal flach auf der Wand und einmal mit Wandabstand montiert, liefert deutlich verschiedene Kurven — der Abstand verschiebt die Wirkung in tiefere Frequenzen, weil das Material dann näher am Bewegungsmaximum der Luft sitzt. Datenblätter nennen die Montageart deshalb mit; fehlt diese Angabe, ist die Kurve für die Auslegung nicht brauchbar.

Häufiges Missverständnis

In Tabellen und Datenblättern tauchen regelmäßig Werte über 1,0 auf, was physikalisch unmöglich aussieht — mehr als die gesamte auftreffende Energie kann nichts schlucken. Die Ursache steckt im Messverfahren: Der Absorptionsgrad wird auf die geometrische Fläche der Probe bezogen, aber an den Rändern wird zusätzlich Schall in die Probe hineingebeugt. Die Probe wirkt dadurch größer, als sie ist, und die Rechnung schiebt diesen Überschuss in den Zahlenwert. Es handelt sich also um ein Artefakt der Methode und nicht um eine Materialeigenschaft; für die Raumrechnung werden solche Werte üblicherweise auf 1,0 begrenzt.

Nicht zu verwechseln mit

Äquivalente Absorptionsfläche A: Sie ist das Produkt aus α und Fläche, wird in Quadratmetern angegeben und ist die Größe, mit der tatsächlich gerechnet wird.
Schalldämm-Maß R'w: Es beschreibt, wie viel Schall ein Bauteil in den Nachbarraum durchlässt, und wird in Dezibel angegeben. Ein guter Absorber ist kein guter Dämmer.
Streugrad s: Er beschreibt, welcher Anteil ungerichtet zurückkommt. Diese Energie bleibt im Raum, statt zu verschwinden.
NRC: Eine amerikanische Einzahlangabe aus vier Bändern, nicht mit αw gleichzusetzen.

In der Planung

Für die Auslegung eines Raums brauchst Du die α-Kurven aller relevanten Flächen, nicht deren Einzahlwerte. Erst damit lässt sich die Nachhallzeit je Frequenzband abschätzen und erkennen, ob eine geplante Maßnahme das Ungleichgewicht zwischen Bass und Hochton verkleinert oder vergrößert.

Der typische Fehler sieht so aus: Ein Kunde legt Absorber der Klasse A vor, die im Datenblatt bei 500 Hz und darüber nahe 1,0 liegen und unterhalb von 250 Hz steil abfallen. Angebracht wird viel davon, und danach ist der Raum in den Höhen tot, während das Dröhnen unverändert bleibt. Die Klassenangabe hat genau das verdeckt, was zählt.

Verknüpfte Inhalte

Wie Absorption physikalisch wirkt und welche Bauformen es gibt, steht bei Absorption und Bassabsorber. Warum Wandabstand und Bautiefe die Kurve verschieben, erklärt die Schallschnelle. Wie aus α und Fläche eine Rechengröße wird, zeigt die äquivalente Absorptionsfläche, und wie daraus die Nachhallzeit folgt, die Formel nach Sabine.

Quellen

Messverfahren, Einzahlangabe und Absorberklassen folgen ISO 354, ISO 11654 und ISO 10534-2 sowie der Darstellung bei Cox und D'Antonio.