Fachbeitrag · Messgröße

Der Schallabsorptionsgrad α

Der Schallabsorptionsgrad ist die zentrale Kennzahl beim Vergleich von Akustikmaterialien — und zugleich die am häufigsten missverstandene. Dieser Beitrag zeigt, wie aus einer Messung im Hallraum der praktische αp und schließlich der bewertete Einzahlwert αw entsteht, und worauf man beim Lesen von Datenblättern achten muss.

Was der Schallabsorptionsgrad beschreibt

Der Schallabsorptionsgrad α (Alpha) gibt an, welcher Anteil der auf eine Oberfläche auftreffenden Schallenergie nicht reflektiert wird. Er bewegt sich auf einer Skala von 0 bis 1:

„Absorbiert" meint dabei alles, was nicht zurückgeworfen wird — also die in Wärme umgewandelte und die durch das Material hindurchgelassene Energie. Ein α von 0,80 bedeutet: 80 % der auftreffenden Schallenergie kehren nicht in den Raum zurück.

Entscheidend ist: α ist keine einzelne Zahl, sondern frequenzabhängig. Ein Material kann hohe Frequenzen hervorragend und tiefe kaum absorbieren. Genau deshalb gibt es mehrere abgeleitete Kennwerte.

Zwei Messprinzipien: Rohr und Hallraum

• Impedanzrohr (Kundtsches Rohr), EN ISO 10534: misst die Absorption bei senkrechtem Schalleinfall an einer kleinen Probe. Schnell und materialsparend — aber die Werte gelten nur für senkrechten Einfall und sind nicht direkt auf den Raum übertragbar.
• Hallraum, EN ISO 354: misst die Absorption bei diffusem Schalleinfall aus allen Richtungen, an einer realistisch großen Probe (üblich ca. 10–12 m²). Dieses Verfahren liefert die Werte, die Sie auf Akustik-Datenblättern finden.

Das Prinzip des Hallraums: Man misst die Nachhallzeit des leeren Raums und danach mit eingebauter Probe. Aus der Differenz wird über die Sabine-Formel die zusätzliche Absorptionsfläche und daraus α berechnet. (Mehr dazu im Beitrag Grundlagen der Raumakustik.)

αs — der gemessene Wert

Das Ergebnis der Hallraummessung ist der praktische Schallabsorptionsgrad bei diffusem Einfall, αs — gemessen in Terzbändern (1/3-Oktaven) über den relevanten Bereich von 100 Hz bis 5 kHz. αs ist der „rohe" Messwert mit feiner Frequenzauflösung.

αp — der praktische Wert

Für die Anwendung werden die vielen Terzwerte nach EN ISO 11654 zu Oktavband-Werten zusammengefasst und auf 0,05 gerundet. Das Ergebnis ist der praktische Schallabsorptionsgrad αp bei den sechs Oktavmittenfrequenzen 250, 500, 1000, 2000 und 4000 Hz (sowie 125 Hz). αp ist die Grundlage des Absorptionsdiagramms im Datenblatt.

Typischer Verlauf eines textilen Absorbers: wenig Wirkung bei tiefen, viel bei hohen Frequenzen.

αw — der bewertete Einzahlwert

Damit sich Produkte mit einer Zahl vergleichen lassen, definiert EN ISO 11654 den bewerteten Schallabsorptionsgrad αw. Er entsteht so:

1. Eine genormte Bezugskurve wird in Schritten von 0,05 so weit an die gemessene αp-Kurve herangeschoben, bis die Summe der Unterschreitungen ein definiertes Maß nicht übersteigt.
2. αw ist der Wert der verschobenen Bezugskurve bei 500 Hz.

Übertrifft die Messkurve die Bezugskurve in einem Bereich um mindestens 0,25, wird ein Formindikator in Klammern ergänzt: L (low — tiefe Frequenzen), M (medium — Mitten) oder H (high — Höhen). Die Angabe αw = 0,65 (MH) bedeutet also: Einzahlwert 0,65 mit zusätzlich besonders guter Wirkung bei mittleren und hohen Frequenzen.

Absorberklassen A–E

Aus dem αw leitet EN ISO 11654 abschließend die Schallabsorberklasse ab — die griffigste Vergleichsgröße:

Eine Vertiefung zu den Klassen und ihrer Lesart finden Sie unter Absorptionsklassen A–E.

Warum α größer als 1 sein kann

In Datenblättern tauchen mitunter αs-Werte über 1,00 auf — physikalisch scheint das unmöglich. Die Ursache liegt im Messverfahren: An den Rändern der Probe kommt es zu Beugungseffekten, und die endlich große Probe „fängt" effektiv mehr Schall ein, als ihrer reinen Fläche entspricht. Das Ergebnis ist ein rechnerischer Wert > 1.

Bei der Bildung des praktischen αp und des αw werden solche Werte deshalb nach Norm auf maximal 1,00 begrenzt. Ein αs von 1,08 im Rohdatenblatt ist also kein Fehler — es wird für die Bewertung schlicht auf 1,00 gekappt.

NRC, SAA und internationale Werte

Im englischsprachigen Raum begegnen Ihnen statt αw andere Einzahlwerte:

• NRC (Noise Reduction Coefficient): Mittelwert der Absorption bei 250, 500, 1000 und 2000 Hz, gerundet auf 0,05. Grobe Orientierung — ignoriert tiefe und hohe Frequenzen.
• SAA (Sound Absorption Average): neuerer US-Wert, Mittel über zwölf Terzbänder von 200 bis 2500 Hz — feiner als NRC.

NRC und αw liegen oft nahe beieinander, sind aber nicht identisch und nicht direkt umrechenbar. Beim Produktvergleich daher immer prüfen, welche Kennzahl angegeben ist.

Was die Absorption beeinflusst

Bei porösen Absorbern wie Textilien hängt α von mehreren Faktoren ab:

• Material & Struktur: poröse, offene Gewebe und Faserdämmstoffe absorbieren weit besser als glatte, harte Flächen.
• Dicke / Grammatur: mehr Material wirkt breitbandiger, vor allem zu tieferen Frequenzen hin.
• Strömungswiderstand: es gibt ein Optimum — zu dicht reflektiert, zu offen lässt durch.
• Wandabstand: ein Luftpolster hinter dem Absorber verschiebt die Wirkung wirksam in tiefere Frequenzen. In Messberichten ist die Montageart (z. B. direkt an der Wand oder mit definiertem Abstand nach ISO 354) deshalb immer mit angegeben.
• Faltengrad (bei Vorhängen): mehr Mehrweite = größere effektive Fläche = höhere Absorption.