Ein schwarzes Loch für Lärm

Wer in einem Altbau mit Holzböden lebt, kennt das Problem: Auch wenn die Nachbarn von oben mit graziler Eleganz über den Boden schweben, klingt es in der eigenen Wohnung, als hause man unter einer Kegelbahn. Selbst für modernste Holzgebäude ist Trittschall eine Herausforderung. «Wenn man auf einen Boden auftritt, ist das wie ein Stein, den man in einen Teich wirft: Im Material breiten sich in alle Richtungen Schallwellen aus», erklärt Stefan Schoenwald, Leiter des Bauakustiklabors der Empa in Dübendorf.

Ein möglicher Ausweg ist es, die Masse des Bauteils zu erhöhen. In moderne Holzhäuser bauen die Architekten daher dicke Schichten von Kies zur Beschwerung ein. So geraten die Holzdecken weniger leicht in Vibration, falls ein Erwachsener darüber läuft oder ein Kind durch die Wohnung hüpft. Empa-Forscher Schoenwald hatte aber eine bessere Idee: Was, wenn das Holz selbst die Schallwellen schlucken könnte?

Erreicht haben dies Schoenwald und sein Team, indem sie Holzplatten mit sogenannten akustischen schwarzen Löchern ausgestattet haben. Glücklicherweise muss das Holz dafür weder durchlöchert noch geschwärzt werden. Die «schwarzen Löcher» sind in Wirklichkeit grosse linsenförmige Vertiefungen an der Oberfläche der Holzplatte. Geraten die Schallwellen in die Aussparung, werden sie darin «gefangen» und schwingen aus – zumindest in der Theorie.

In der Praxis sind die «schwarzen Löcher» nicht perfekt. Die übrigbleibenden Schwingungen lassen sich aber schlucken, indem man eine kleine Menge Sand oder Kies in die Vertiefung gibt. Das Ergebnis: Eine Holzdecke mit akustischen «schwarzen Löchern» ist wesentlich leichter als eine herkömmliche Decke und dämpft Trittschall dennoch deutlich besser.

Ihre schallschluckenden Platten haben die Forschenden zum Patent angemeldet. Nun arbeiten sie gemeinsam mit Industriepartnern daran, sie zur Anwendung zu bringen. Es gibt noch einiges zu tun – schliesslich muss nicht nur der Schallschutz stimmen, sondern auch die Statik, die Brandschutzeigenschaften und der Preis des Produkts. Mitfinanziert wird die Arbeit an den «schwarzen Löchern» in Massivholzdecken durch die Umwelttechnologieförderung und den Aktionsplan Holz des Bundesamts für Umwelt (Bafu).