Akustik im Grossraumbüro

Das Großraumbüro (Quelle TU Delft/Incatro Room Acoustics)

Ein Großraumbüro ist ein Büro, in dem viele Mitarbeiter gleichzeitig arbeiten. Schon seit mehr als einem halben Jahrhundert ist die Lärmbelästigung in solchen Arbeitsumgebungen ein viel diskutiertes Thema, und regelmäßig gibt dieses Anlass zur Kritik bei der Beurteilung von Arbeitsplätzen. Aus akustischer Sicht gibt es jedoch wenige Gründe, um gegen die Lärmbelästigung etwas zu tun. Ein häufig angeführtes Argument, dass der Raum effizienter genutzt werden kann, ist reiner Unsinn. Wenn Störgeräusche, die von den Arbeitnehmern selbst ausgehen, die Ursache sind und beseitigt werden sollen, muss der Abstand zwischen den Arbeitsplätzen so weit wie möglich vergrößert werden. Die pro Arbeitnehmer zur Verfügung stehende Quadratmeterzahl sollte deutlich grösser sein als in einem Büro mit Arbeitszellen. Flexible Arbeitszeitmodelle erfordern jedoch mobile Arbeitsplätze und offene Raumstrukturen, um Transparenz zu schaffen und die Kommunikation der Mitarbeiter untereinander zu erleichtern. Für Architekten und Auftraggeber, die sich mit diesem Problem beschäftigen, haben wir im Folgenden einige Aspekte beleuchtet.

Schall Lautstärke

Eine Arbeitsumgebung, in der sämtliche Computer eingeschaltet sind, aber niemand spricht, produziert ein Schallniveau von 35 bis 45 dB(A). Die Schall Lautstärke hängt dabei ab von der Innenausstattung des Raumes. Ist eine gut schallabsorbierende Decke vorhanden, kann man von einem Schallniveau von rund 40 dB(A) ausgehen. Ist in dem Raum hingegen viel Nachhall vorhanden, beläuft sich diese Größe schnell auf rund 45 dB(A). Ein Wert von 35 dB(A) wird als Grenzwert angesehen für Arbeitsumgebungen, wo maximale Konzentration gefordert ist. In einer Umgebung mit modalen Arbeitsplätzen ist sicherlich ein Wert von 40 dB(A) vertretbar.

Ein Gespräch auf “Konversationslevel“ in einem Büro mit schallabsorbierender Decke verursacht auf eine Entfernung von 1m eine Schall Lautstärke von 60 dB(A), auf 2m Entfernung von 56 dB(A). Werden in einem Büro mehrere Gespräche gleichzeitig geführt und gleichzeitig dabei noch telefoniert, addiert sich die Schall Lautstärke auf 65 bis 70 dB(A), unter besonderen Umständen sogar auf bis zu 75 dB(A). Dies überschreitet bei weitem den Grenzwert für konzentriertes Arbeiten. Hinzu kommt oft noch der “Informationsgehalt“ des benachbarten Gespräches. Man muss sich schon sehr gut konzentrieren können, um in der Lage zu sein, ein Telefongespräch in 1 bis 2m zu ignorieren.

Privatsphäre bei Gesprächen (Speech Privacy)

Speech Privacy bedeutet, dass Dritte den Inhalt eines Gespräches nicht verstehen können. Damit bildet dies genau das Gegenteil zu einer guten Sprachverständlichkeit. Zur Berechnung beider Größen werden jedoch dieselben Methoden eingesetzt. In den USA wird hierzu seit jeher AI, der Articulation Index gebraucht. Darüber hinaus gibt auch ein sehr niedriger STI (Speech Transmission Index) von weniger als 0.30 an, dass ein Gespräch von anderen schwer zu verstehen ist.

Bei einem Hintergrund Geräuschpegel von 55 dB(A) sind zwei sich unterhaltende Menschen auf 2m Entfernung in der Regel noch gut zu verstehen. In einem Raum mit wenig Absorption ist die Speech Privacy hingegen meistens besser. Wenn hier die Schall Lautstärke beispielsweise um 10dB zunimmt, liegt der Abstand, ab dem das Gespräch nicht mehr verstanden wird, bei nur ca. 50cm.

Da das tagelange Arbeiten in einem Raum mit starkem Nachhall sehr wahrscheinlich Gesundheitsschäden verursachen würde, wird man sich in der Praxis jedoch wohl kaum für diese Lösung entscheiden. Folglich kann man also den Schluss ziehen, dass es ein einem Großraumbüro keine Speech Privacy gibt. Ein mehr oder weniger vertrauliches Gespräch sollte also in einem abgeschlossenen Raum stattfinden.

Künstliches Rauschen zum Zwecke von Maskierung

Die Speech Privacy kann durch Einsatz von künstlichem Rauschen verbessert werden. Schon mit einem lauten Belüftungssystem kann dieses Ziel erreicht werden, jedoch ist es natürlich sehr schwer, das Geräuschniveau hierbei präzise einzustellen. Auch plätschernde Brunnen werden häufig zu diesem Zweck eingesetzt. Am besten regulieren lässt sich jedoch ein künstliches Rauschen, das über Lautsprecher zugeführt wird. Derartige Systeme sind einfach im Handel erhältlich. Eine bestimmte Richtung muss hierbei nicht eingehalten werden; die Lautsprecher werden so montiert, dass sie indirekt schallen, zum Beispiel oberhalb einer Systemdecke. Ein Netz von Mikrophonen sorgt für eine genaue Regulierung des Geräuschniveaus. In der Regel sollte man eine Lautstärke von mehr als 45 dB(A)vermeiden. So kann die störende Wirkung von benachbarten Gesprächen am effektivsten abgeschwächt werden. Echte Speech Privacy wird auf diesem Wege jedoch bei weitem nicht geschaffen.

Lokale Abschirmung

Das Einrichten eines Büros mit mehreren Arbeitsplätzen ist grundsätzlich die Aufgabe von Spezialisten. Dies wird in der Praxis oft unterschätzt. Man kann jedoch einige allgemeine Aussagen hierzu machen.

Akustische Schirme, die zwischen einer Geräuschquelle und einem (ungewünschten) Zuhörer platziert werden, schwächen den Schall ab, indem sie diesen blockieren. Hierzu muss der Schirm jedoch ausreichend hoch sein. Das gesamte Schallvolumen eines Raumes von allen Schallquellen zusammengenommen nimmt auf diese Weise hingegen kaum ab, denn Schall, der blockiert wird, wird auch reflektiert. Nur der direkte Schall wird auf diesem Wege abgeschwächt.

Abb. 1: Die Schallabschwächung durch einen Schirm ist abhängig von dessen Höhe

In der Abbildung 1 ragt der Rand des akustischen Schirms kaum über die imaginäre Linie hinaus, die zwischen dem Mund des Sprechers und den Ohren des Zuhörers gezogen werden kann. Theoretisch bewegt sich die Abschirmung hier in einer Größenordnung von 6 dB, unter der Bedingung, dass die senkrechten Schirme in der Abbildung unendlich lang sind. Bei hohen Schirmen kann die Abschwächung bis zu 12 dB und mehr betragen. Vor allem letzterer Wert stellt eine ansehnliche Verbesserung dar. Absolute Speech Privacy wird jedoch auch hier noch stets nicht erreicht: wenn der Zuhörer auf der anderen Seite des Schirms die Ohren spitzt, ist er noch immer in der Lage, einem Gespräch zu folgen. Der Informationsgehalt und damit die störende Wirkung des Gesprächs nehmen jedoch auf Dauer ab.

In der Praxis ist so gut wie immer eine Decke vorhanden, wie in Abbildung 2 dargestellt.

Abb. 2: Über die Decke wird zusätzlich Schall weitergeleitet

Durch Reflektion von der Decke wird das Schallniveau beim Zuhörer noch verstärkt. Das Ausmaß der Reflektion hängt ab von der Höhe der Decke und von deren Reflektionskoeffizienten. Es überrascht daher nicht, dass die Größe des Raumes zwischen der Decke und der Oberseite des Schirmes die Wirkung beeinflusst. Ein akustischer Schirm bis an die Decke (und bis zum Boden) kann Wunder bewirken, jedoch würden wir hierdurch wieder bei einem Zellenbüro landen.

Schall wird von der Schwerkraft nicht beeinflusst: die Abbildung, auf der die Abschirmung und Reflektionen dargestellt sind, kann man um 90 Grad drehen, ohne dass sich das Ergebnis ändert (siehe Abbildung 3).

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Abb.3: Bei dieser Anordnung treten in horizontaler Richtung genau die gleichen Effekte auf wie bei Schirmen in vertikaler Richtung.

Stellen Sie sich einmal vor, dass die blauen Schirme bis an die Decke reichen. In diesem Fall tritt sog. Umlaufschall um die vertikalen Ränder herum auf, der von der roten Wand reflektiert wird. Dies sieht in der Praxis jedoch etwas anders aus. Meistens absorbiert die reflektierende Wand weniger stark als die Decke. Andererseits ist auch der Abstand meistens viel grösser. Ist dies der Fall, überwiegt der zweite Effekt den ersten.

Das Ausmaß der Absorption und dessen Verteilung über den Raum

Häufig senkt Absorption das Schallniveau weit entfernter Schallquellen beträchtlich. Dies hat den Vorteil, dass Telefongespräche in weiter Entfernung nicht mehr verstanden werden können und das allgemeine Geräuschniveau sinkt. Was die Speech Privacy betrifft, ist dies jedoch eher ungünstig, denn Gespräche in unmittelbarer Nähe werden hierdurch besser verstanden. Menschen, die ein Gespräch unter vier Augen führen wollen, bleibt also nichts anderes übrig , als sich woanders hinzusetzen.

In der Regel bietet es Vorteile, große Mengen Absorptionsmaterial einzusetzen. Theoretisch kann eine ausgeklügelte Verteilung des Absorptionsmaterials über den Raum den Nutzen hiervon noch vergrößern. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass die Unterschiede in der Praxis tatsächlich nur sehr gering sind, das heißt Architekten brauchen hierauf keine Rücksicht zu nehmen. Bei der Einrichtung einzelner Ecken in einem Raum wie in Abbildung 3, ist es jedoch durchaus sinnvoll, Absorptionsmaterial an der Schallquelle zu konzentrieren. Die Menge Schall, die nach außen tritt, wird hierdurch etwas kleiner.

In der Theorie macht es keinen Unterschied, ob Absorptionsmaterial auf dem Boden oder an der Decke angebracht wird. In der Praxis sind die Dicke des Absorptionsmaterials und die absorbierenden Eigenschaften ausschlaggebend. Im Vergleich schneidet hierbei Bodenbelag deutlich schlechter ab als eine schallabsorbierende Decke, denn Bodenbelag von mehreren cm Dicke wird in Büroräumen nur selten eingesetzt. Aus akustischer Sicht ist es am wünschenswertesten, wenn beide Methoden gleichzeitig eingesetzt werden.

Die ARTdeskscreens von Incatro absorbieren und blockieren Schall. Hierdurch wird die Absorption gut über den Raum verteilt, und als Folge kann auf effektive Weise das gesamte Schallniveau in einem Raum gesenkt werden, indem die Reflektionen von den Schirmen größtenteils eliminiert werden. Als Folge hiervon wird das Geräuschniveau sowohl für den Mitarbeiter auf der anderen Seite des Schirmes als auch für den Mitarbeiter, bzw. die Mitarbeiterin, der oder die mit dem Rücken hierzu sitzt, reduziert.

Ist in einem Raum eine Systemdecke vorhanden, die Schall effektiv absorbiert und deren Reflexionsfläche nur wenig Schalls weiterleitet, kann das Geräusch deutlich mehr reduziert werden:

Bei der obenstehenden Messung, die bei einer Standard Büroeinrichtung mit Computerschirmen vorgenommen wurde, wurde bei einem Abstand von 150 cm zur Schallquelle eine Reduktion auf ungefähr 10dB erzielt.

Bei der Platzierung von Schirmen mit 120cm Höhe wurde der Schall um 10dB gesenkt, bei 135cm Höhe um 12dB und bei einer Höhe von 150cm um 16dB.

Jede 6dB werden von uns als Halbierung des Geräuschniveaus und Verdoppelung des Abstands zur Schallquelle empfunden.