Geräuschdämpfung

Die Verwendung von Verpackungen kann oftmals mit einem hohen Geräuschpegel einhergehen. Da Wellpappe eine besonders häufig genutzte Variante für Verpackungen darstellt, spielt der Aspekt der Geräuschdämpfung eine ausschlaggebende Rolle. Durch effektive Schalldämmung werden unangenehme Lärmemissionen reduziert, wodurch der Komfort und die Zufriedenheit der Mitarbeiter verbessert werden. Zusätzlich lassen sich durch gezielte akustische Maßnahmen Störgeräusche wie Rascheln, Klappern und Scheppern beim Handling, beim Transport oder beim automatisierten Aufrichten reduzieren. Das ist insbesondere in Produktionsbereichen, Kommissionierzonen und Versandabteilungen relevant, in denen viele Handgriffe in kurzer Zeit erfolgen. Auch vor- und nachgelagerte Prozesse wie das Rüsten, Etikettieren oder Palettieren profitieren von einer verringerten Geräuschkulisse, da Anweisungen besser verständlich bleiben und die Konzentration der Mitarbeitenden unterstützt wird. In Summe trägt eine durchdachte Geräuschdämpfung in und an Verpackungen zur akustischen Ergonomie und zu stabilen Prozessabläufen bei.

Definition: Was versteht man unter Geräuschdämpfung?

Unter Geräuschdämpfung versteht man Maßnahmen zur Reduzierung des Schallpegels (z. B. in dB oder dB(A)). Schall – und damit auch Lärm – breitet sich in Form von Druckwellen aus. Mittels spezieller Materialien und Konstruktionen, die diese Wellen absorbieren, reflektieren oder streuen, kann der Geräuschpegel verringert werden. Dabei ist die Fähigkeit zur Geräuschdämpfung von Wellpappe von besonderer Bedeutung, da sie häufig in lauten Umgebungen wie Produktionshallen oder Versandzentren eingesetzt wird und dort sowohl Luftschall als auch Körperschall eine Rolle spielen.

Im akustischen Kontext werden drei Wirkprinzipien unterschieden: Schallabsorption (Umwandlung von Schallenergie in Wärme, typischerweise in porösen oder faserigen Strukturen), Schalldämmung (Reduktion der Schallübertragung durch Masse und Dichtheit) und Schallstreuung (Diffusion und Richtungsänderung von Wellen). Wellpappe wirkt vor allem als poröser Absorber im mittleren und höheren Frequenzbereich. Ergänzend kann sie Körperschall entdröhnen, indem Vibrationen in Deck- und Wellenlagen durch innere Reibung abgebaut werden. Gerade bei Kontakt-, Reib- und Schlaggeräuschen an Bauteilen oder beim Greifen, Aufrichten und Verschließen von Kartonagen ist diese Dämpfung wirksam.

Zur Einordnung ist zudem hilfreich: Schalldämmung zielt auf eine geringe Schalltransmission durch ein Bauteil, während Schallabsorption Reflexionen und Nachhall reduziert. In der Praxis wird häufig eine Kombination angestrebt, um sowohl spektrale Schwerpunkte (z. B. Klappern im Mittelton) als auch tonale Anteile und Rascheln möglichst unauffällig zu gestalten. Psychoakustische Größen wie Tonalität, Schärfe und Rauigkeit können ergänzend bewertet werden, um die subjektiv wahrgenommene Klangqualität zu verbessern.

Im akustischen Kontext werden drei Wirkprinzipien unterschieden: Schallabsorption (Umwandlung von Schallenergie in Wärme, typischerweise in porösen oder faserigen Strukturen), Schalldämmung (Reduktion der Schallübertragung durch Masse und Dichtheit) und Schallstreuung (Diffusion und Richtungsänderung von Wellen). Wellpappe wirkt vor allem als poröser Absorber im mittleren und höheren Frequenzbereich. Ergänzend kann sie Körperschall entdröhnen, indem Vibrationen in Deck- und Wellenlagen durch innere Reibung abgebaut werden.

Wie funktioniert die Geräuschdämpfung bei Wellpappe?

Die Fähigkeit von Wellpappe zur Geräuschdämpfung ergibt sich aus ihrer speziellen Struktur und den verwendeten Materialien. Wellpappe besteht aus mehreren Papierschichten, die durch Wellen miteinander verbunden sind. Diese Wellen tragen dazu bei, Schallwellen zu absorbieren und zu streuen, wodurch der Geräuschpegel verringert wird. Zudem bieten die Papiermaterialien selbst eine gewisse Dämmung. Je nach Wellenprofil (z. B. B-, C- oder E-Welle) und Lagenzahl entsteht eine fein verzweigte Porenstruktur, die Luftschall in den Kanälen in Reibung überführt und so Energie abbaut. Gleichzeitig erhöht der Lagenverbund die Steifigkeit und stabilisiert die Flächen gegen großflächiges Mitschwingen.

Akustisch betrachtet verhält sich die Wellenstruktur wie ein Netzwerk aus Hohlräumen und Kanälen. Luftschall dringt in diese Hohlräume ein, wird an den Faseroberflächen vielfach reflektiert und durch Reibung gedämpft. Die Deckschichten erhöhen die Biegesteifigkeit und beeinflussen die Eigenfrequenzen des Materials. Mehrwellig aufgebaute Qualitäten (zum Beispiel Doppel- oder Tripelwellpappe) besitzen ein höheres Flächengewicht und können dadurch Transmissionsschall besser mindern. Gleichzeitig bleiben sie als poröse Struktur wirksam bei der Absorption von Geräuschen, die beim Kontakt zwischen Produkt und Kartonage entstehen. Klebstoffe und Papiergrammaturen wirken dabei als viskoelastische Dämpfungselemente, die Körperschall gezielt reduzieren.

In der praktischen Anwendung beeinflussen zudem die Art des Verschlusses (Klebeband, Heftung, integrierte Klebelasche), die Orientierung der Wellen zur Hauptbelastungsrichtung sowie lokale Verstärkungen oder Aussparungen das akustische Verhalten. Durch eine clevere Kombination aus Lagenaufbau, Wellenrichtung und Innenausstattung kann die Schallübertragung reduziert und gleichzeitig das störende Klappern beim Transport minimiert werden.

Akustische Kenngrößen und Frequenzbereiche

• Schallabsorptionsgrad (α): Beschreibt, welcher Anteil der auftreffenden Schallenergie absorbiert wird. Poröse Fasermaterialien erreichen höhere Werte im Mittel- bis Hochtonbereich.
• Schalldämm-Maß (R): Kennzeichnet die Reduktion von Schallübertragung durch ein Bauteil. Es steigt typischerweise mit dem Flächengewicht.
• Resonanzen: Dünne, leichte Strukturen besitzen frequenzabhängige Resonanzverhalten; durch passenden Lagenaufbau und Materialwahl lassen sich diese Effekte gezielt verschieben.
• Bewertetes Schalldämm-Maß (Rw): Einzahlwert zur Bewertung der Dämmwirkung über den Frequenzbereich; hilfreich für Vergleich und Spezifikation.
• Nachhallzeit (T60) im Umfeld: Beeinflusst die wahrgenommene Lautheit beim Handling; kürzere Nachhallzeiten in Räumen machen Dämpfeffekte hörbarer.
• Verlustfaktor/innere Dämpfung (η): Materialeigenschaft, die die Umwandlung von Schwingungsenergie in Wärme beschreibt und Klappern wirkungsvoll mindert.

Was beeinflusst die Geräuschdämpfung von Wellpappe?

Die Dämmfähigkeit von Wellpappe hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Dicke und Dichte des Materials, die Wellenform und -größe sowie die Art der Wellenverbindung. Je dichter und dicker das Material, desto effektiver kann es Schall absorbieren. Große Wellen und eine eng stehende Wellenstruktur tragen zudem dazu bei, die Schallabsorption zu erhöhen. Zusätzlich wirken Geometrie, Zuschnitte und die Qualität der Verklebungen auf die akustische Performance.

• Wellenprofil und Lagenzahl: B-, C- oder E-Welle sowie Doppel- oder Dreifachwelle beeinflussen Hohlraumvolumen, Steifigkeit und Flächengewicht. Höheres Flächengewicht begünstigt die Dämmung, feinere Wellen erhöhen die Absorption hoher Frequenzen.
• Rohpapier und Klebung: Faserart, Grammatur und Klebstoffsysteme beeinflussen innere Reibung und Dämpfung. Eine homogene, vollflächige Verklebung stabilisiert den Lagenverbund und reduziert klappernde Teilflächen.
• Feuchtegehalt: Erhöhte Feuchte macht das Material weicher und kann die innere Dämpfung erhöhen, zugleich sinken Festigkeit und Formstabilität. Ein kontrolliertes Klima im Lager- und Versandbereich ist daher sinnvoll.
• Belastungszustand: Flächenpressung durch Umreifung oder Stapellast verändert die Hohlraumstruktur und damit die Absorption. Zu hohe Kompression kann die poröse Wirkung mindern.
• Innenausstattung: Einlagen, Zwischenlagen und Formpolster koppeln das Packgut besser an die dämpfende Struktur und verhindern Relativbewegungen, die Klappern verursachen.
• Öffnungs- und Rillmerkmale: Stanzungen, Rillungen und Öffnungshilfen können Lokalschwingungen begünstigen oder dämpfen – abhängig von Geometrie und Position. Weitere Hintergründe zur Perforation und Öffnungshilfen bieten Kontext zur akustischen Wirkung solcher Details.
• Geometrie und Abmessungen: Seitenverhältnisse, Volumen und Hohlraumaufteilung beeinflussen Resonanzen und die Schallausbreitung im Inneren der Verpackung.
• Verschlussarten: Klebebänder, Heftklammern oder Selbstklebeverschlüsse verändern lokale Steifigkeiten; das kann das Entstehen oder Abklingen von Raschel- und Knackgeräuschen beeinflussen.
• Oberflächen und Kanten: Kantenverdichtung, Rillbreite und Faltqualität bestimmen, ob Teilflächen mitschwingen oder stabilisiert werden.

Materialkombinationen und Zusatzlösungen

Papierbasierte Ergänzungen können die akustische Wirkung von Wellpappe gezielt erweitern, ohne die Recyclingfähigkeit wesentlich zu beeinträchtigen. Entscheidend ist die Abstimmung auf Packgut, Masse und erwartete Anregungen.

• Faserige Papierpolster: Erhöhen die poröse Absorption im Mittel- und Hochtonbereich und entkoppeln Kontaktflächen.
• Wabenpappe und Mehrlagen-Karton: Steigern Flächengewicht und strukturelle Dämpfung für bessere Schalldämmung.
• Rezyklatanteil und Grammatur: Beeinflussen Steifigkeit und innere Dämpfung; eine Balance aus Stabilität und Akustik ist sinnvoll.
• Wiederverwendbare Einlagen: Formstabile Einsätze aus Wellpappe reduzieren Relativbewegungen und bleiben materialhomogen.

Konstruktive Maßnahmen in der Praxis

• Zwischenlagen und Auflagen: Weiche, faserige Zwischenlagen zwischen Bauteilen verhindern direkten Hartkontakt und reduzieren Schlag- und Reibegeräusche.
• Formschlüssige Fixierung: Passgenaue Ausschnitte oder Haltegeometrien minimieren Relativbewegungen und damit entstehendes Klappern innerhalb der Umverpackung.
• Hohlraummanagement: Vermeidung großer, leerer Räume im Inneren reduziert Resonanzeffekte. Segmentierte Innenkonstruktionen streuen Schall und verhindern Dröhnstellen.
• Kantenschutz und Eckpolster: Lokale Steifigkeit an Kanten und Ecken vermindert Aufschwingungen bei Stößen.
• Orientierung der Wellenrichtung: Die Ausrichtung der Wellen zur erwarteten Belastungs- und Schallrichtung kann die Absorption verbessern.
• Verschlusskonzept: Geräuscharmes Verschließen durch passende Klebebänder oder integrierte Laschen mindert Knack- und Reißgeräusche beim Handling.
• Deckel- und Bodensteifigkeit: Verstärkungen verhindern großflächiges Mitschwingen und reduzieren Körperschallübertragung in der Fläche.

Typische Anwendungs- und Belastungsfälle

• Metallkomponenten: Vermeidung von Metall-auf-Metall-Kontakt durch faserige Lagen oder konturierte Einlagen, um Scheppern bei Vibrationen auf Fördertechnik zu reduzieren.
• Empfindliche Baugruppen: Bei elektronischen Komponenten verhindert eine formschlüssige Lagerung mit dämpfenden Zwischenlagen das Klappern ohne übermäßige Vorspannung.
• Gebündelte Kleinteile: Unterteilung in Fächer und das Einbringen dünner Lagen verhindert Reibegeräusche zwischen Einheiten.
• Flaschen und Behälter: Trenneinsätze aus Wellpappe entkoppeln Gefäße und vermindern Kontaktgeräusche.
• Automotive- und Maschinenbauteile: Entkoppelte Lagerung von schweren, harten Komponenten reduziert Dröhnen und Schwingungsanregung während des Transports.
• Kunststoffgehäuse und Leichtbauteile: Vermeidung von Schnarr- und Klappergeräuschen durch weichere Auflagen und formschlüssige Fixierung.
• Haushaltswaren und Kleinmöbel: Segmentierte Innengeometrien verhindern Resonanzen in größeren Hohlräumen.

Prüfung und Bewertung der Geräuschdämpfung

• Labornahe Verfahren: Messung des Schallabsorptionsgrades in standardisierten Aufbauten (z. B. Impedanzrohr) zur Frequenzbewertung.
• Praxisnahe Tests: Vergleichsmessungen des A-bewerteten Pegels beim Handling (Aufrichten, Befüllen, Verschließen), beim Rütteltest oder während Transportvibrationen.
• Subjektive Beurteilung: Ergänzend zur Messtechnik liefert strukturierte Hörbewertung (z. B. Tonalität, Klappern, Rascheln) Hinweise für konstruktive Anpassungen.
• Normative Orientierung: Bewertungsansätze können sich an etablierten Verfahren wie ISO 10534-2 (Impedanzrohr) oder ISO 354 (Hallraum) orientieren; praxisnahe Adaptionen sind für Verpackungen sinnvoll.
• Struktur- und Körperschallmessung: Beschleunigungs- oder Laservibrometermessungen identifizieren aufschwingende Teilflächen und Resonanzzonen.

Für die Dokumentation eignen sich Pegelkennwerte wie LAeq, LCpeak sowie Terz- oder Oktavspektren. Ergänzend helfen psychoakustische Metriken (z. B. Tonalität, Schärfe), um wahrgenommene Verbesserungen objektivierbar zu machen und Varianten vergleichbar zu bewerten.

Vor- und Nachteile der Geräuschdämpfung durch Wellpappe

Die Hauptvorteile der Geräuschdämpfung durch Wellpappe liegen in der Verbesserung der Arbeitsbedingungen und in der Reduzierung von Lärmbelastungen. Da Wellpappe leicht und flexibel zu handhaben ist, können die Lärmemissionen minimiert werden. Ein Nachteil könnte sein, dass die Materialien, die zur Lärmreduzierung verwendet werden, die Kosten der Verpackung erhöhen könnten. Allerdings kann dieser Faktor oftmals durch eine verbesserte Mitarbeiterzufriedenheit und eine gesteigerte Produktivität ausgeglichen werden. Zusätzlich lassen sich akustische Anforderungen häufig mit konstruktiven Anpassungen erfüllen, ohne den Materialmix zu verkomplizieren.

• Vorteile: Reduktion von Luft- und Körperschall in typischen Handling-Situationen; einfache Integration durch konstruktive Anpassungen; geringes Eigengewicht bei gleichzeitig wirksamer Absorption im Mittel- und Hochtonbereich; materialhomogene Lösungen unterstützen Recyclingprozesse.
• Nachteile und Grenzen: Begrenzte Tiefton-Dämmung aufgrund geringer Masse; Feuchte- und Klimasensitivität; mögliche Erhöhung des Materialeinsatzes durch zusätzliche Lagen oder Einbauten; sorgfältige Abwägung zwischen Dämpfung, Stabilität und Ressourceneinsatz erforderlich; akustische Verbesserungen können Einflüsse auf Falt- und Rillverhalten mit sich bringen.

Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft

Geräuschdämpfende Maßnahmen sollten mit Blick auf Wiederverwertbarkeit und Materialhomogenität ausgelegt werden. Papierbasierte Innenausstattungen, optimierte Lagenaufbauten und reduzierter Materialmix unterstützen die Kreislaufführung. Konstruktive Lösungen, die ohne fremdmaterialige Einlagen auskommen, erleichtern Sortierung und Recycling, während sie zugleich die akustische Funktion erfüllen.

Zusammenfassung:

• Die Geräuschdämpfung ist eine effiziente Methode, unerwünschte Geräusche zu minimieren. Im Bereich der Verpackungen aus Wellpappe kann dies beispielsweise durch spezielle Materialkonstruktionen erreicht werden.
• Die Funktion der Geräuschdämpfung ist besonders nützlich, um Geräusche von verpackten Geräten oder Komponenten zu dämpfen, was insbesondere bei der Lagerung oder dem Transport von Vorteil sein kann.
• Die Integration von Geräuschdämpfung in Verpackungen aus Wellpappe bietet nicht nur einen zusätzlichen Nutzen für den Endverbraucher, sondern kann auch dazu beitragen, die Auswirkungen auf die Arbeitsumgebung zu minimieren, etwa durch Reduzierung der Geräuschentwicklung in Lagerhallen.
• Wesentliche Einflussgrößen sind Wellenprofil, Lagenzahl, Flächengewicht, Feuchtegehalt, Innenausstattung und die Qualität der Verklebung; sie bestimmen Absorption, Dämmung und Resonanzverhalten.
• Praxisgerechte Lösungen kombinieren passgenaue Fixierung, Zwischenlagen und eine angepasste Wellenorientierung, um Klappern, Rascheln und Dröhnen wirksam zu reduzieren.
• Messungen unter realen Handling- und Transportbedingungen, ergänzt durch labornahe Verfahren, liefern belastbare Grundlagen für die konstruktive Optimierung.
• Nachhaltige, papierbasierte Materialkombinationen ermöglichen akustische Verbesserungen bei gleichzeitiger Wahrung der Recyclingfähigkeit.