Wie Lärmschutz die Genauigkeit von Labortests verbessert

Autor: Nia Markovska,

15.08.2025

In hochpräzisen Laboren ist Genauigkeit entscheidend. Selbst kleinste Störungen können das Ergebnis beeinflussen, unabhängig davon, ob es darum geht, strukturelle Veränderungen kleiner als ein menschliches Haar zu erkennen oder ein Signal im Mikrovoltbereich zu messen. Die Geräuschkontrolle ist ebenso wichtig und wird viel zu oft vernachlässigt, obwohl die Temperatur- und Feuchtigkeitskontrolle oft Priorität hat.

In einem Labor gibt es mehr Lärm als nur das, was wir hören können. Empfindliche Instrumente können durch Vibrationen von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen, Schritte im Flur oder Maschinen im Nebenraum gestört werden. Im Ernstfall können diese Störungen ganze Experimente unbrauchbar machen.

Der Zusammenhang zwischen akustischer Stabilität und Datengenauigkeit

Empfindliche Geräte erfassen nicht nur das Zielsignal. Sie erfassen auch Hintergrundstörungen. Das bedeutet, dass unerwünschte Schallwellen oder Vibrationen die Messwerte verfälschen und zu Inkonsistenzen führen können.

Eine Studie des National Institute of Standards and Technology (NIST) aus dem Jahr 2021 ergab, dass Messfehler in Präzisionslaboren deutlich zunehmen können, wenn der Hintergrundlärm 35 dB überschreitet. In der Praxis ist das zwar leiser als in einem typischen Büro, aber immer noch leise genug, um empfindliche Sensoren und Analysegeräte zu beeinträchtigen.

Wenn die akustische Stabilität nicht gewährleistet ist, bestehen unter anderem folgende Risiken:

Datenfehler, die eine Wiederholung der Tests erforderlich machen
Zeit- und Ressourcenverschwendung durch Nacharbeit
Verzögerungen in der Forschung oder Produktion wirken sich auf die Projektzeitpläne aus
Höhere Betriebskosten durch zusätzlichen Arbeits- und Materialeinsatz

Lärm im Labor beeinträchtigt die Geräte und auch die Mitarbeiter. Techniker und Forscher verbringen oft Stunden mit konzentrierten Aufgaben, die Präzision und geistige Klarheit erfordern. Mäßiger Hintergrundlärm kann die Konzentration beeinträchtigen.

Untersuchungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) zeigen, dass anhaltender Lärm über 55 dB die Leistung des Arbeitsgedächtnisses beeinträchtigen und die geistige Ermüdung erhöhen kann ( WHO, 2018 ). In Präzisionstestumgebungen kann dies zu Folgendem führen:

Langsamere Entscheidungsfindung bei kritischen Verfahren
Erhöhte Fehlerraten bei der Datenerfassung
Geringere Aufmerksamkeit für subtile Änderungen der Instrumentenanzeigen

In der Praxis bedeutet dies, dass ein lautes Hochspannungs- Wechselstromsystem oder eine in der Nähe befindliche Maschine dazu führen kann, dass ein erfahrener Techniker ein wichtiges Detail übersieht oder eine kleine Fehlkalkulation begeht, die die Ergebnisse eines gesamten Experiments verändert. Mit der Zeit können diese kleinen Fehler die Integrität der Arbeit eines Labors untergraben.

Häufige Lärmquellen in Laborumgebungen

Lärm in Laboren hat häufig mehrere Ursachen. Die Erkennung der einzelnen Arten ist der erste Schritt zur erfolgreichen Lärmbekämpfung. Diese Quellen können luftgetragen, strukturell oder eine Kombination aus beiden sein und erfordern jeweils eine individuelle Reaktion.

HVAC- und Luftstromsysteme

Eine der Hauptursachen für Hintergrundgeräusche in Laboren sind Klimaanlagen, Heizungen und Lüftungsanlagen. Das kontinuierliche Summen von Lüftungsschlitzen, Schächten und Lüftungsgeräten mag zwar nicht störend wirken, erzeugt aber niederfrequente Geräusche, die sich nur schwer unterdrücken lassen.

Turbulenzen in Rohrleitungen können Vibrationen durch Decken und Wände übertragen.
Der Luftstrom kann leichte Bewegungen in Labortischen oder -geräten verursachen und so die Stabilität bei empfindlichen Messungen beeinträchtigen.

Gebäudestruktur und Fußgängerverkehr

In großen Gebäuden wird Körperschall leicht übertragen. Laborräume in mehrstöckigen Gebäuden können aufgrund der Bewegung von Personen, Aufzügen oder Geräten auf anderen Etagen merklich vibrieren.

Schritte auf harten Böden können durch Gebäuderahmen hindurch übertragen werden.
Das Schließen schwerer Türen oder das Bewegen von Wagen in Fluren kann zu Störungen bei sensiblen Tests führen.

Gerätebedingter Lärm

Viele Laborgeräte erzeugen sowohl Luftschall als auch mechanische Vibrationen.

Zentrifugen, Pumpen und Vakuumsysteme können Geräuschpegel erreichen, die die Messwerte beeinträchtigen.
Elektronenmikroskope, Rasterkraftmikroskope und andere hochpräzise Geräte können bereits durch 30 bis 40 dB Hintergrundrauschen beeinträchtigt werden.

Die Folgen einer mangelhaften Lärmkontrolle bei Präzisionsprüfungen

Wenn Rauschen in einem Hochpräzisionslabor nicht kontrolliert wird, gehen seine Auswirkungen weit über den Ton selbst hinaus. Es beginnt mit kleinen Abweichungen, leicht instabilen Messwerten und einer leichten Vibration in einem Mikroskopbild, aber diese kleinen Probleme können schnell kostspielig werden.

Die unmittelbarste Folge sind Messungenauigkeiten. In Bereichen wie der Messtechnik, der Halbleiterfertigung oder der Arzneimittelprüfung kann selbst ein winziger Fehler dazu führen, dass ganze Chargen erneut geprüft werden müssen. Dies kostet nicht nur Zeit, sondern kann auch die Produktfreigabe oder Forschungsmeilensteine verzögern.

Vibrationen und Lärm belasten auch die Geräte selbst. Empfindliche Instrumente verfügen oft über bewegliche Teile oder fein abgestimmte Sensoren. Ständige mechanische Vibrationen beschleunigen den Verschleiß, verkürzen den Kalibrierungszyklus und erhöhen die Fehlerwahrscheinlichkeit. Über ein Jahr hinweg kann dies zu einem deutlichen Anstieg der Wartungskosten und Ausfallzeiten führen.

Die vielleicht negativsten Auswirkungen betreffen die Forschungsqualität. Werden Ergebnisse angezweifelt oder kommt es zu Fehlern, kann das Vertrauen in die Fähigkeiten des Labors schwinden. Für Einrichtungen, die strenge Qualitätsmanagementstandards oder Branchenzulassungen einhalten, kann ein Vertrauensverlust ebenso schädlich sein wie das Lärmproblem selbst.

Lärmschutzlösungen für Hochpräzisionslabore

Effektiver Lärmschutz in Laboren ist selten eine Lösung. Er erfordert eine Kombination aus Schallabsorption , Schwingungsisolierung und mechanischer Lärmreduzierung. Ziel ist es, eine Umgebung zu schaffen, in der sowohl Instrumente als auch Menschen optimale Leistung erbringen können.

Akustische Behandlung für Wände und Decken

Luftschall wird oft durch reflektierende Oberflächen verstärkt. Durch die Installation von Akustikgeweben an Wänden und Decken können Labore den Nachhall reduzieren und die Hintergrundgeräusche stabil halten. Dies verbessert die Messzuverlässigkeit und ermöglicht es Technikern, subtile Veränderungen im Geräteverhalten zu erkennen.

Schwingungsisolierung für Geräte

Zu den störendsten Geräuschen zählen Vibrationen, die sich durch Böden und Arbeitstische ausbreiten. Der Einsatz von SMR-Federlagern oder Schwingungsisolationsplattformen unter Geräten verhindert, dass mechanische Geräusche empfindliche Instrumente beeinträchtigen. In Präzisionslaboren können schwimmende Böden oder schwingungsgedämpfte Arbeitstische den Unterschied zwischen einem gültigen und einem fehlerhaften Ergebnis ausmachen.

HVAC-Lärmminderung

Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen sollten geräuschreduziert konzipiert werden. Schalldämmende Kanalauskleidungen, Schalldämpfer und Schwingungsisolatoren helfen, den Lärm zu stoppen, bevor er das Labor erreicht. Diese Lösungen sind besonders wichtig, wenn HLK-Anlagen auf derselben Struktur wie Prüfräume montiert sind.

Durch die Kombination dieser Strategien können Labore sowohl Luft- als auch Strukturlärm berücksichtigen und so Stabilität für aktuelle Arbeiten und Anpassungsfähigkeit für zukünftige Projekte gewährleisten.

Normen und Richtlinien zur Lärmkontrolle im Labor

Bei der Lärmkontrolle in Laboren geht es nicht nur um Leistung, sondern auch um die Einhaltung anerkannter Gesundheits-, Sicherheits- und Qualitätsstandards. Diese Richtlinien stellen sicher, dass sowohl menschliche Bediener als auch empfindliche Instrumente unter optimalen Arbeitsbedingungen arbeiten.

Empfohlene Geräuschpegel

ASHRAE und ANSI empfehlen für Hochpräzisionslabore Geräuschkriterien zwischen NC-15 und NC-25. Dies entspricht je nach Frequenzinhalt etwa 25-35 dB.
Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) empfiehlt, den Lärmpegel in Umgebungen, die anhaltende Konzentration erfordern, unter 35 dB zu halten.

Die Einhaltung dieser niedrigen Werte ist von entscheidender Bedeutung, da selbst eine kurze Exposition über diesen Werten während des Tests die Ergebnisse verfälschen kann.

Compliance-Planung

Der effektivste Weg, diese Standards zu erfüllen, besteht darin, die Akustik bereits in der Entwurfsphase des Labors zu berücksichtigen:

Verwenden Sie prädiktive akustische Modellierung, um Problembereiche vor dem Bau zu finden.
Wählen Sie geräuscharme Geräte und HLK-Komponenten.
Integrieren Sie Isolationshalterungen, Akustikplatten und strukturelle Dämpfung in den Aufbau.

Nach der Installation sollte der Schallpegel regelmäßig überwacht werden, um die fortlaufende Einhaltung der Vorschriften sicherzustellen und Probleme zu erkennen, bevor sie den Betrieb beeinträchtigen.

In hochpräzisen Laboren zählt jedes Detail. Temperaturkontrolle und Reinraumprotokolle stehen oft im Vordergrund, aber auch die Lärmkontrolle ist unerlässlich. Ohne sie können selbst modernste Geräte unzuverlässige Ergebnisse liefern, was zu Ressourcenverschwendung und Projektverzögerungen führt.

Eine ruhige, stabile Umgebung gewährleistet die Genauigkeit der Tests, verlängert die Lebensdauer empfindlicher Instrumente und fördert die Konzentration des Fachpersonals. Diese Investition zahlt sich durch Betriebseffizienz, geringeren Wartungsaufwand und einen besseren Ruf in puncto Qualität aus.

Wenn Sie eine hochpräzise Prüfanlage entwerfen oder aufrüsten, können die Akustikspezialisten von DECIBEL maßgeschneiderte Lärmschutz- und Antivibrationslösungen entwickeln, die Ihre Ergebnisse, Ihre Ausrüstung und Ihr Team schützen.

Kontaktieren Sie DECIBEL noch heute, um sicherzustellen, dass Ihr Labor akustisch für Spitzenleistungen optimiert ist.

zurück