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Telekommunikationstechnik im Wohngebiet

Schallschutz für Shelter-Klimatisierung

2. April 2025, 10:05 Uhr | Dipl-Ing. (FH) Uwe Kudszus

Die Kühlung technischer Anlagen an PoP- und RAN-Standorten verbraucht nicht nur Energie, sondern verursacht auch Lärm. Im Bild ein Shelter mit Schalldämmung. Der Schall dringt nicht nach außen.

Moderne Netze brauchen smarte Kühlung – und die sollte leise sein. Wer heute auf hybride Systeme mit Freikühlbetrieb setzt, spart nicht nur Energie, sondern auch Ärger mit dem Immissionsschutz.

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Der Glasfaserausbau nimmt in vielen Regionen Deutschlands Fahrt auf. Eine große Herausforderung liegt dabei neben der Verlegung unzähliger Kilometer Glasfaserkabel in der Errichtung zahlreicher PoP (Point-of-Presence)-Stationen. Diese übernehmen in LWL-Netzen die Verbindung von Backbones mit verschiedenen Zugangsnetzen zu Haushalten und Unternehmen.

Auch drahtlose Kommunikationsnetze wie 5G benötigen für eine gute Abdeckung eine höhere Dichte von Basisstationen (RAN) als das Vorgängernetz LTE. Gerade im dicht besiedelten städtischen Raum befinden sich PoP- und RAN-Stationen häufig in unmittelbarer Nähe zu Wohn- oder Mischgebieten. Durch die Erschließung neuer Wohngebiete kann es aber auch in ländlichen Gegenden dazu kommen, dass Stationen in direkter Nähe zu Wohnhäusern entstehen. Da sowohl POP- als auch RAN-Stationen empfindliche IT- und Netzwerkkomponenten enthalten, muss in den Technik-Sheltern über das ganze Jahr eine konstante Temperatur sichergestellt sein. Dies ist in vielen Fällen nur noch über mechanische Kälteerzeugung mit Kompressoren möglich. Die Geräuschentwicklung von Verdichtern, Pumpen und anderen Kältekomponenten sollte deshalb bereits bei der Planung berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die Anlagen alle wichtigen Schallschutzvorschriften einhalten und bestenfalls sogar deutlich übertreffen.

Was ist Schall und wie wirkt er sich auf Menschen aus?

In der Akustik unterscheidet man zwischen Schallleistung und Schalldruck. Anders als die Schallleistung ist der Schalldruck eine ortsabhängige Größe. Gemessen wird Schalldruck in dB(A) nach der international genormten Frequenzbewertungskurve A, die sich an der menschlichen Wahrnehmung von Schall orientiert. Erhöht sich der Schalldruck um 10 dB(A), wird er von Menschen als ungefähr doppelt so laut wahrgenommen. Messtechnisch verdoppelt sich der Schalldruck aber schon bei einer Erhöhung um 3 dB(A). Darüber hinaus kann sich die Schallleistung mehrerer Schallquellen in der näheren Umgebung auch zu einem insgesamt höheren Schalldruck addieren. Zwei gleichlaute Schallquellen führen dabei zu einer Erhöhung um 3 dB(A), vier gleichlaute Schallquellen zu einer Erhöhung um 6 dB(A). Um eine Erhöhung von 10 dB(A) herbeizuführen, wären 10 identische Schallquellen erforderlich. Ist eine Schallquelle jedoch um mehr als 10 dB(A) leiser als eine andere, führt dies in der Regel zu keiner nennenswerten Erhöhung, der Gesamtschalldruck beider Schallquellen entspricht dann dem Schalldruck der jeweils lauteren Schallquelle. Auch die bauliche Situation zwischen Schallquelle und Ort der Schalleinwirkung spielt eine große Rolle, so können etwa Reflektionen und Absorptionen an Gebäuden oder Bepflanzungen den Schalldruck am Ort der Schalleinwirkung je nach den örtlichen Gegebenheiten sowohl verstärken als auch dämpfen.

Die menschliche Wahrnehmung von Schall unterliegt erheblichen individuellen Schwankungen. Ein entscheidender Faktor ist die Vertrautheit mit der Geräuschquelle: Bekannte Klänge werden bei gleichem Schalldruckpegel oft als weniger störend empfunden als unbekannte oder unerwartete Geräusche. Bei lärmempfindlichen Menschen kann schon eine Lautstärke von 25–30 dB(A) (leises Sprechen) ausreichen, um die Erholsamkeit des Schlafs zu reduzieren. Dauerhafter Lärm verursacht Stress und beeinträchtigt das allgemeine Wohlbefinden. Ab 60–65 dB(A) (Schreien) kann Lärm ernsthafte gesundheitliche Beeinträchtigungen hervorrufen. Gehörschäden treten allerdings meist erst bei anhaltenden Lärmpegeln von mindestens 85 dB(A) (Rasenmäher) auf.

Welche Schallschutzvorschriften gibt es in Deutschland?

In Deutschland wird Lärm als Immission eingestuft und fällt deshalb unter das Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge (Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG)). Die Anwendung des BImSchG auf Lärm wird durch die sechste allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm - TA Lärm) genauer spezifiziert. Die „Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm)“ regelt in Deutschland für sieben unterschiedliche Gebietsklassen, welche Schallimmissionen jeweils am Tag und in der Nacht erlaubt sind (siehe Bild 1). Außerdem werden in der TA Lärm „Tageszeiten mit erhöhter Empfindlichkeit“ definiert, in denen die Grenzwerte nochmals niedriger angesetzt werden können. An Werktagen sind diese Zeiten von 06.00 bis 07.00 Uhr und von 20.00 bis 22.00 Uhr, an Sonn- und Feiertagen von 06.00 bis 09.00 Uhr, von 13.00 bis 15.00 Uhr sowie von 20.00 bis 22.00 Uhr festgelegt.

Zur Erstellung von Lärmprognosen und zur Durchführung von Lärmmessungen sind neben den in der TA-Lärm definierten Grenzwerten auch einige Normen zu beachten. Dazu gehören die DIN ISO 9613-2 zur Dämpfung des Schalls bei der Ausbreitung im Freien, Teil 2: Allgemeines Berechnungsverfahren, die DIN EN ISO 12354-4 zur Bauakustik – Berechnung der akustischen Eigenschaften von Gebäuden aus den Bauteileigenschaften – Teil 4: Schallübertragung von Räumen ins Freie (ISO 12354-4:2017) sowie die DIN EN ISO 3746 zur Akustik – Bestimmung der Schallleistungs- und Schallenergiepegel von Geräuschquellen aus Schalldruckmessungen – Hüllflächenverfahren der Genauigkeitsklasse 3 über einer reflektierenden Ebene (ISO 3746:2010).

Besserer Schallschutz zahlt sich aus

Ein optimaler Schallschutz minimiert Lärmbelästigung und Beschwerden von Anwohnern, erhöht die Akzeptanz für PoP- und Mobilfunkstandorte in der Bevölkerung, vermeidet teure Nachrüstungen bei einer Verschärfung geltender Vorschriften und schützt vor rechtlichen Auseinandersetzungen. Für Glasfaser- und Mobilfunkanbieter ist der Schallschutz daher ein wichtiger Faktor in der strategischen Planung. Durch frühzeitige Investitionen in hochwertigen Schallschutz lassen sich langfristig Kosten sparen und die Flexibilität bei der Standortwahl steigt. Insbesondere in dicht besiedelten Gebieten, wo immer mehr Aufstellflächen für PoP-Stationen benötigt werden, ist das entscheidend. Städte werden immer weiter verdichtet und neue Wohngebiete erschlossen. Das führt dazu, dass auch bestehende PoP-Stationen nachträglich mit Schallschutz ausgerüstet werden müssen, weil sie sich in der Nähe eines Wohngebiets befinden. Durch vorausschauende Planung und den Einsatz von Sheltern mit erhöhtem Schallschutz lässt sich der Aufwand für nachträgliche Schallschutzmaßnahmen jedoch deutlich reduzieren bzw. sogar komplett vermeiden. Auch im Hinblick auf mögliche Verschärfungen der gesetzlichen Anforderungen ist es strategisch sinnvoll, schon heute in möglichst zukunftssichere Lösungen zu investieren. Entscheidend für die Schalldämmung sind Dichtheit, Masse und Dämmschichtdicke der Shelter-Wände. Durch den Einsatz einer auf Schallschutz optimierten Konstruktionsweise lässt sich die Schallübertragung auf ein Minimum reduzieren (siehe Bild).

Effektive Schallschutzmaßnahmen: Schalldämpfer und Freikühlmodule

Um einen schalloptimierten Betrieb von PoP- und Basisstationen in unmittelbarer Nähe von Wohngebieten sicherzustellen, empfiehlt sich der Einsatz von speziellen Schalldämpfern, die sich jeweils an den Luftein- und Austrittsöffnungen von Shelter-Containern montieren lassen. Eine Messung im Auftrag eines niederländischen Kunden von Stulz ergab, dass die Integration solcher Schalldämpfer die Schallleistung je nach Outdoor-Gehäuse, Klimagerät und Betriebsart um bis zu 12 dB(A) reduzieren kann. Dies ermöglicht einerseits geringere Mindestabstände zur nächstliegenden Bebauung und hilft andererseits auch, den Schalldruck von weiter entfernten Stationen so weit zu reduzieren, dass sie deutlich unter den gesetzlichen Schallschutzvorgaben liegen und die Stationen so akustisch kaum noch wahrnehmbar sind. Maßnahmen wie diese bedeuten zwar kurzfristig höhere Investitionen, sie zahlen sich aber langfristig durch eine verbesserte Akzeptanz von Ausbaumaßnahmen unter den Anwohnern aus und versprechen so eine insgesamt zuverlässigere Planbarkeit.

Auch in bestehenden Anlagen, die aufgrund nachträglicher Bebauungsverdichtung verschärfte Grenzwerte einhalten müssen, lässt sich die Schallleistung durch eine Schalldämpfernachrüstung wirksam reduzieren. Zusätzlich dazu kann bei bestehenden Anlagen die durchschnittliche Gesamtbetriebsdauer im Jahresverlauf durch die Nachrüstung eines Freikühlmoduls reduziert werden. Das kommt nicht nur der Anlagenlautstärke zugute, sondern spart auch immense Energiekosten für die Kühlung ein. Die Freikühlmodule können problemlos mit Klimasystemen verschiedener Hersteller kombiniert werden und übernehmen ebenfalls die Steuerung für den Kompressor- und Freikühlbetrieb.

Fazit: Die Kühlung technischer Anlagen an PoP- und RAN-Standorten verbraucht nicht nur Energie, sondern verursacht auch Lärm. Wer beim Netzausbau allein auf gesetzliche Mindestanforderungen setzt, riskiert spätere Nachrüstungen. Eine frühzeitige Integration akustischer Konzepte kann helfen, künftige Zielkonflikte zwischen Effizienz und Immissionsschutz zu vermeiden.