Akustik sichert Lernerfolg

Dass Akustik und Sprachverständlichkeit entscheidenden Einfluss auf den Lernerfolg von Schülern und Studierenden haben, können Bauphysiker anhand komplexer Simulationen belegen. Einen lebenden Beweis erbringt Saint-Gobain RIGIPS Austria in Zusammenarbeit mit dem Campus Sacré Coeur in Pressbaum und den Experten des TGM.

Das großflächige Areal des Campus Sacré Coeur in Pressbaum beherbergt fünf Schulen mit Nachmittagbetreuung und bietet Platz für über 1200 Kinder und Jugendlich. Das Schulgebäude selbst stammt aus der Jahrhundertwende 19./20. Jahrhundert. und zeichnet sich neben seiner historischen Architektur unter anderem durch seine großzügig bemessenen Klassen mit hellen und hohen Räumen aus.

Diese für den Schulbau außergewöhnlich großen Räume wirken sich zwar im Allgemeinen positiv auf die Raumatmosphäre aus, schaffen im Hinblick auf die Akustik allerdings durchaus Probleme. Die überwiegend schallharten Oberflächen bedingen selbst bei Vollbelegung vergleichsweise hohe Nachhallzeiten, was entsprechende Nachteile für die Sprachverständlichkeit zur Folge hat und den Schülerinnen und Schülern das Lernen erschwert. Aber nicht nur für die Zuhörer/innen wirkt sich die lange Nachhallzeit problematisch aus – auch an Lehrerinnen und Lehrer stellt diese Raumkonfiguration erhöhte Anforderungen bzw. strengt ganz einfach die Stimme überdurchschnittlich an.

Um die Auswirkungen einer akustischen Ertüchtigung eines Klassenzimmers experimentell zu erarbeiten, hat man einen Raum nach modernsten Techniken akustisch optimiert und ertüchtigt. Die entsprechenden Simulationen zur Planungsunterstützung bzw. die Messung der Ergebnisse vor dem Umbau und nach erfolgtem Einbau übernahm als unabhängiger Partner unter der Leitung von Herbert Müllner die Abteilung für Akustik und Bauphysik am Technologischen Gewerbemuseum (TGM) in Wien.

Der Vergleich macht sicher

Verglichen wurden zwei Klassenzimmer, die mittelbar nebeneinander liegen und mit einer Grundfläche von jeweils 8 mal 8 Metern, drei Fensterachsen, Putzoberflächen und Parkettböden über annähernd idente Raumabmessungen und -eigenschaften verfügen. Damit kann am konkreten Beispiel nicht nur ein Vorher-Nachher-Vergleich simuliert, sondern jederzeit der direkte Vergleich hergestellt werden, indem man einfach von einer Klasse in die Nachbarklasse wechselt. Und der Vergleich kann sich sehen – respektive hören – lassen.

Die Messungen durch das TGM zeigen die Verbesserungen, die im Zuge der schalltechnischen Ertüchtigung erzielt werden konnten. So liegen die Nachhallzeiten im nicht ertüchtigten Klassenraum im Frequenzbereich von 500 bis 2.000 Hertz bei über zwei Sekunden. „Viel zu hohe Werte für einen Klassenraum – annähernd die Verhältnisse in einer Kirche“, bringt Herbert Müllner/TGM die akustische Situation im Bestand auf den Punkt. Nach der Installation der Akustiklochplatten verringerte sich die Nachhallzeit auf knapp unter 0,6 Sekunden, was eine für diese Kassenzimmer optimale Nachhallzeit darstellt.

Simulation und Realität  im Einklang

Um die zuvor erstellte Computersimulation auf ihre Genauigkeit zu überprüfen, wurden vom TGM an jedem Schülerarbeitsplatz konkrete Messungen zur Ermittlung der Sprachverständlichkeit vorgenommen. Das Ergebnis spricht für sich: Die errechneten Werte decken sich annähernd mit den tatsächlichen Werten. Darüber hinaus zeigte sich im Zuge der Messungen, dass der Sprachverständlichkeitsindex (STI) nicht nur in der ersten Reihe nahe dem Lehrertisch, sondern bis in die letzte Sitzreihe durchgehend einen Wert von rund 0,75 aufweist, womit eine sehr gute Sprachverständlichkeit im gesamten Klassenraum bescheinigt wird.

Klare Worte

Den klarsten Beweis für die tatsächliche akustische Ertüchtigung brachten aber die Nutzer selbst. So erfreut sich der neue, verbesserte Klassenraum vor allem bei Hörübungen aufseiten der Nutzer höchster Beliebtheit. Dank der besseren Sprachverständlichkeit sind auch die Ergebnisse bei Übungen, Prüfungen und Schularbeiten deutlich besser.

Da auch die Lärmsituation in den Gangbereichen nicht zufriedenstellend war – auch hier waren viele glatte Flächen vorhanden – wurden hier Gyptone Instant in den Wandbereichen zur Lärmminderung eingesetzt. Der Unterschied durch die Ertüchtigung ist deutlich hörbar, der Lärmpegel hat deutlich abgenommen. Durch den leiseren Gangbereich sinkt auch der Lärmpegel, der in die Klasse eintritt.

„In einem Haus, das über 100 Jahre alt ist, ist die Akustik aufgrund der hohen Klassenräume eine große Herausforderung. Deswegen ist es uns so wichtig gewesen, uns anzusehen, was sich in den Klassenräumen positiv verändern kann. Die bessere Hörbarkeit und Raumakustik ist für SchülerInnen wie für das Lehrerteam ein merkbarer Benefit“, so der Direktor des Gymnasiums Harald Strauß. Probleme mit der Stimme seien, so Direktor Strauß, ein häufiger Grund für Krankenstände. Eine vom Tgm in Auftrag gegebene Studie unter PflichtschullehrerInnen in Wien belegt dieses Belastung. Zwei Drittel der Berfragten sind mit der Akustik in ihrer jeweiligen Klasse eher nicht bis nicht zufrieden, 71 % sehen sich als lärmempfindlich, ein Drittel ist nach dem Unterricht heiser zwei Drittel geben an, oft mit hohem Stimmaufwand unterrichten zu müssen Mehr als die Hälfte (56 %) gibt an, dass ihre Stimme oft überanstrengt ist.