Maßnahmen / Material – Leiser-Unimog

Erstellt von Thomas Seeliger ( Dipl. Ing. FH); lange Jahre in der automobilen Messtechnik tätig.

Unser Basisfahrzeug hat sich mehr zu einem Schall Dämm Testfahrzeug entwickelt.:

U1300L ex Bundeswehr Krankenwagen
Bj 1990; Fahrerhaus
im damaligen Serienzustand ohne Geräuschdämmung mit größtenteils nackten Blech

Anfangs Lärmniveau:

Bei max. Geschwindigkeit von 88km/h / 2450 Umin wurden über 90 dba auf dem Armaturenbrett gemessen.

Gemäß den Arbeitssicherheitsrichtlinien ist bei solchen Lärmwerten ein Gehörschutz zu tragen. Längeres Arbeiten bei der Lautstärke wird als gesundheitsschädlich angesehen.
Zum Einsatz als Übertragungswagen bei Fahrten zu unseren Kunden war daher eine Geräuschdämmung dringend notwendig.

Externe Einflüsse:

Die grobstolligen Geländereifen übersteigen nach außen die Motorgeräusche deutlich. Innen bilden sie quasi einen Grenzwert bei ungefähr 74 dba

Ergebnis nach umfangreichen Dämmmaßnahmen:

Bei gleicher Geschwindigkeit und Drehzahl werden jetzt nur noch 71 dba gemessen. Im Bereich des Kopfes sind es um die 69 dbA.
Weitere bauliche Möglichkeiten zur Reduzierung bestehen noch.

Aussagen von Mitfahrern:

Daimler Benz Unimog Versuch: „Mit Ihrem Unimog würde ich lieber nach Afrika zum Test fahren, als mit unseren aktuellen Versuchsfahrzeugen.“
Verschiedene Unimog Fahrer: „Der leiseste Unimog, bei dem ich je mit gefahren bin.“

Haupt Lärm Quellen sind:

Motor
Getriebe
Reifen
Vibrierende, scheppernde Bleche am gesamten Fahrerhaus. Hierbei ist eine Ursachenbeseitigung zum Teil möglich. Der Rest geht durch Dämmung.

Hauptproblematik bei der ganzen Dämm Arbeit:

Die tiefen Frequenzen, da diese technisch nur schwer bzw. mit schweren, dicken Materialien gedämmt werden können.
Temperatureinflüsse
Feuchtigkeitsaufnahme der Materialien
Anpassung an die Unimog spezifischen Fahrzeugeigenschaften und Einsatzzweck

Grundsatzfragen vor Erstellung des Konzeptes:

Je nach Einsatz meines Fahrzeuges muss die Dämmung ausgelegt werden. (Beim Offroad Einsatz im Gelände wird ein feiner stark schallschluckender Teppichboden im Fußraum die falsche Wahl sein. Ebenso auch eine schlecht herausnehmbare, bzw. Feuchtigkeit zum Bodenblech durch lassende Einlage.)
Wieviel Material darf ich aufbauen um die Befestigung des Sitzes nicht ändern zu müssen, die Knie noch unters Lenkrad stellen zu können, bzw. noch genügend Kopffreiheit zu haben.
Welchen Aufwand bin ich bereit zu leisten ?
Was ist mein persönlicher Anspruch / Ziel ?

Eingesetzte Materialien:

tiefe Frequenzen => Entdröhnung mit konstruktiven Maßnahmen oder Schwerfolie
Frequenzen oberhalb von ca. 600 Hz lassen sich mit den üblichen Akustik Dämmstoffen, Schäumen, Vlies, Teppich bekämpfen. Je mehr Material desto leiser, aber auch je besser auf einander abgestimmt desto mehr Erfolg wird man haben.
Fast nichts wird Schaumgummi bringen, egal wie dick.
Bei den tiefen Frequenzen hilft eigentlich nur Masse. Auch hier gibt es Unterschiede in der Effektivität bis zu Faktor 3 bei gleicher Materialstärke, wobei der Preisfaktor auch bis zu 3 zu Ungunsten der Teile aus dem KFZ Zubehör ausfallen kann.

Schnelle Basislösungen:

Schalldämmset von Daimler oder Unimog UK. Vom Kosten – Nutzen – Zeitaufwand sind diese die günstigsten Lösungen zur Basis Schall Dämmung.
Je nachdem ob und was noch unter diese kommen soll, kann es dann Passprobleme geben, was eine Nacharbeit an diesen dicken Gummimatten erfordert.
Das Original Dämmset von Daimler Benz ist für diesen Fahrzeugtyp nur noch schwierig, eventuell gebraucht zu bekommen.
Der Set F50 für die Euro 2 und späteren Modelle wird von außen montiert. Es soll die Kapselung der Lärmerzeuger bilden. Für innen gibt / gab es ebenso fertige Verkleidungen für die zivilen Unimog. Sie sind leider aber auch nur selten zu bekommen.
Alternativ kann auch der Dämmset des Nachfolgetyps U 4000 eingesetzt werden. Dieser passt im Bereich der Motorhutze nicht formschlüssig und ist für den 4 Zylinder Motor ausgelegt

Schwierigkeiten bei der Materialwahl:

Die Materialien unterscheiden sich zum Teil deutlich in ihren Eigenschaften und in den Angaben der technischen Daten. Meist werden vom Handel gar keine Daten angegeben. Von solchen Händlern habe ich gleich Abstand genommen.
Wer das Optimum an Lärmreduzierung herauskitzeln will, wird sich mit dem geeigneten Materialmix auseinandersetzen müssen.
Zur Optimierung bei Wüstenfahrern werden etwas andere Materialien eingesetzt werden müssen wie bei überwiegend im Nordeuropäischen Bereich Reisenden. Bei einem Kompromiss werden Abstiche in der Wirkung notwendig werden.
Steht in den technischen Daten eine nur geringe Wasseraufnahme, so kann diese sich rein auf die behandelte Oberfläche oder auch auf die Schnittkanten beziehen. Auch muss diese Angabe nicht für das Eintauchen ins Wasser gelten ( Unimog Wattiefe bis 1,2m ). Über die Austrockenzeit muss vom Hersteller auch nicht zwingend der wirkliche Wert genannt sein. Ich hatte bei einem 1L großen Teststück mit angeblich minimaler Wasseraufnahme von kleiner 4 % nach 1 Stunde im Wasserbad statt 60 Gramm danach über 600 Gramm. Nach 3 Monaten habe ich den Trocknungsversuch bei immernoch ca. 140 Gramm Probengewicht abgebrochen.
Leider habe ich bisher weder beim Werk noch bei den Ausbauern, Unimog Spezialhändlern richtig durchdachte und wirksame Gesamtlösungen gesehen. Es fehlten immer noch wichtige Stücke, bzw. es entsprach zumindest in Teilen nicht meinen Erfahrungen.
Als Materialien sind durchaus verschiedene Möglichkeiten gegeben, je nach Intension, der Bereitschaft zum Aufwand, und der Verfügbarkeit der Materialien.
Eine zunehmende Materialstärke muss nicht immer hilfreich sein, da die Dämmwirkung der einzelnen Materialien auch von der Höhe der Störfrequenz abhängig ist, und diese wiederum der Materialstärke angepasst werden sollte.
Was bringt ein Dämmstoff der bei 1400 Hz seinen höchsten Wirkungsgrad hat und danach sehr deutlich abfällt. Das geht dann nur in Kombination eines Materialmix.

Aufwand:

Kosten:

Je nach persönlichen Anspruch werden diese stark schwanken und zu Beginn sicher nur schwer zu definieren sein. Im Verhältnis zum Gewinn beim Fahrkomfort werden diese Kosten jedoch relativ gering sein.
Zwischen 100 bis mehrere tausend Euro kann sich der Kostenrahmen bewegen.

Zeit:

von wenigen Stunden bis Monate ist alles drin, wiederum abhängig vom gewünschten Erfolg.

Hauptansatzpunkte zur Dämmung in der versuchten Reihenfolge der Störgrößen.

Alle Löcher, Durchbrüche im Fahrerhaus verschließen ( notwendige Abluft der Heizung ist zu bedenken)
Spritzwand
Motorhutze
Fahrerhausboden an den ebenen Flächen
Abdeckung der Schaltplatte
Motor / Raum selbst
Türen
Boden bis zur Rückwand
Rückwand
Dachluke
Dach
danach kommen dann die Feinarbeiten an verschiedenen Punkten

Welche Maßnahme bringt wieviel?

Dämmung Boden / Fußraum => sehr viel
Dämmung/Auskleidung FH Wände / Dach => mittel
Dämmung Motoraumseitig => viel
Dämmung Getriebeplatte => viel
Dämmung FH hinter Armaturenbrett => wenig
Dämmung Durchstieg zur Kabine => sehr viel
Dämmen Motorhutze => viel

Zusätzlich noch:

Dachluke entdröhnen
Himmelverkleidung
Armaturenbrett mit Gummischicht, Akustikschaum
Beifahrerstoffsitzbank, eine Decke ( deutlich spürbar )

An unserem Unimog unter der Vorgabe der Baustellen-, und Schlammtauglichkeit umgesetzt:

Dämmung Boden / Fußraum => Schwerfolie und Atkinson Matte ( ich halte den Kit von Unimog UK im Preisleistungs-, Wirkung / Verhältnis für besser als die Daimlervariante. Die Passform scheint bei der Werksvariante besser zu sein )
Dämmung/Auskleidung FH Wände / Dach => umgesetzt mit Vierkantrohr, Schwerfolie, Atkinson Schaum, Akustikschaum
Dämmung Motorraumseitig => was von dort nicht ins Fahrerhaus eindringt, brauche ich innen nicht zu dämmen temperaturfester Schwerfolie
Dämmung Getriebeplatte => speziell die umlaufende Gummidichtung ist eine kritische Stelle
Dämmung FH hinter Armaturenbrett => Hier bestehen zusätzlich ein paar versteckte Durchbrüche zum Motor, bzw. einem Zwischen Blechkasten
Dämmung Durchstieg zur Kabine => tritt naturgemäß nicht bei allen Unimogs auf.
Motorhutze => angepasster Materialmix
Dachluke entdröhnt => Materialmix, und mechanisch
Himmelverkleidung => Clips entfernt
Armaturenbrett => angepasster Materialmix
B-Säulen => Resonanzfrequenz gezielt verstimmt
Türen => angepasster Materialmix

Hab ich etwas vergessen ? Mag sein.

Ermitteln der Lärm Übertragungen / Quellen

Einfache Hilfsmittel:

Abklopfen der verschiedenen Bleche mit der Hand oder z.B. Schraubendreher bringt schon recht viel Information und Kontrolle wo angesetzt, wieviel gemacht werden sollte und wie lange der lästige Nachhall dauert.
Dicke Decken zum Ausschließen oder Abgrenzen bestimmter Bereiche sind hilfreich.
Spreizer, wie sie im Hausbau bei dem Einbau von Türzargen verwendet werden können dröhnende Bleche identifizieren. ( Baumarkt )

Messgeräte:

Einfache Hand Phonemeter:

gibt es günstig ab ca. 80 Euro. Eine Richtigkeit des Lautstärkewertes in dba ist nicht nötig. Die Wiederholgenauigkeit und möglichst geringes Springen um den angezeigten Wert sind hier viel wertvoller.
( Bei einem günstigeren Gerät hatte ich bei gleicher Raumlautstärke ein Springen der Anzeige bis ca. 10 dba. => völlig unbrauchbar)
Mit einer über geschobenen Hülse können so auch Richtungseingrenzungen vorgenommen werden. Dies kommt sicher aber erst zum Einsatz wenn schon die meisten Krachmacher
beseitigt sind.

Handy, Iphone etc.:

mit einer entsprechenden App. Geht als Hilfsmittel zum Vergleich vor / nach Dämmung genauso. Mit der Richtungsbestimmung wo das Geräusch herkommt wird es etwas schwieriger.

Messmikrofon:

Dies macht nur einen Sinn wenn der wirkliche db Wert interessiert, bzw. einzelne Störfrequenzen gesucht werden. Kosten so ab ca. 200 Euro. Dazu dann Laptop, die Spannungsversorgung und die Auswertsoftware für die Darstellung. Also ab ca. 1000 Euro

Auswertsoftware:

Für die Frequenzanalyse aus aufgezeichneten Geräuschen zur Suche nach den einzelnen Übeltätern. So ab ca. 500 Euro. Dies ist für den Hobby Ausbauer als Arbeitshilfsmittel jedoch nicht nötig, da er ja meist nicht die Werte wissen will, sondern es nur leiser im Fahrerhaus haben möchte.

Thermal / Wärmebild Kamera:

Diese gibt es als einfachen Aufsatz fürs IPhone ab ca. 200 Euro. Dort wo Kälte, Wärme durch Löcher und Spalten ins Fahrzeug kommen, gelangt auch der Lärm hinein. Hochwertige Thermalkameras sind nicht nötig.

Materialien:

Grundsätzlich gilt:

je nach Anspruch und Konzept können unterschiedliche Werkstoffe und Dämmstoffe eingesetzt werden.
Schall Dämmung benötigt in sich offenporige Werkstoffe, was sich schon mal mit der Feuchtigkeitsaufnahme überschneidet.
Wärme Dämmung verwendet geschlossen porige Werkstoffe, damit die einzelnen eingeschlossenen Luftbläschen als Isolator dienen.
Feuchtigkeit aufnehmende Werkstoffe sehe ich im Innenbereich als kritisch an. ( Ich empfehle eigene Tests am Material vor dem Einbau )
Es gibt Materialformen, welche einen Kompromiss aus beiden Eigenschaften bieten. Kompromiss bedeutet jedoch bei keiner Eigenschaft optimal.
Tiefe Frequenzen benötigen Masse um bedämpft zu werden. ( Unterbodenschutz, spezielle Dämpfungsmasse ( ähnlich einer Elefantenhaut) sprüh und streichbar ) oder Schwerfolien verschiedener Ausführungen
Schwere Materialien sind in der Wirkung teils temperaturabhängig, was bedeutet dass sie in der Wüste fast wirkungslos werden können.
Die verwendete Materialstärke ist nicht nur abhängig vom zur Verfügung stehenden Bauraum, sondern sie bestimmt die Effizienz der Dämmung. Grob gesagt: je höher die zu dämmende Frequenz, desto dünner kann das Material sein.
Textilien wie Teppich, Decken, Vliese können wirksame Dämm Materialien sein.
einfacher Schaumgummi hat bei der Schall-, und Wärmedämmung nichts verloren.
Ich empfehle nur Materialen zu verwenden, welche die Brandschutzvorgaben der KFZ Industrie erfüllen.

Nach Feststellung des persönlichen Anforderungsprofils ( Klimazonen / Baustellen, Schlamm, Wasserdurchfahrten oder übertrieben ausgedrückt, hochbeiniges feines Wohnmobil zum rausfahren aus der die nasse Wiese etc.) und der daraus resultierenden Materialwahl
können die Dämmmaßnahmen angegangen werden.

Fazit:

Es wird kein “ nur diese Vorgehensweise mit jenem bestimmten Material ist der allein funktionierende Weg zum leisen Fahrzeug“ geben.

Vorgehensweise:

nach Feststellung des persönlichen Anforderungsprofils ( Klimazonen / Baustellen, Schlamm, Wasserdurchfahrten oder übertrieben ausgedrückt, hochbeiniges feines Wohnmobil zum rausfahren aus der die nasse Wiese etc.)
können die Dämmmaßnahmen zusammen mit Blecharbeiten durchgeführt werden ?
überlegen was mechanisch verstärkt werden kann oder nachträglich am Schwingen gehindert, bzw. abgedeckt werden soll.
Soll der Blechboden zu Rostkontrolle, Reinigen, Austrocken zugänglich sein ?
Arbeitsweise entsprechend planen. (Kleben von Schwerfolien lässt sich im warmen Umfeld deutlich leichter umsetzen wie an kalten Tagen. Der Hersteller gibt nicht umsonst Verarbeitungstemperaturen an.)
Materialien nach Ihren Eigenschaften auswählen.
Feuchtigkeit aufnehmende Materialien wenn, dann nur dort einsetzen wo sie ablaufen und austrocknen können ohne Gerüche im Fahrerhaus zu erzeugen.
Bedenken dass die Innenbe-, und Entlüftung noch gewährleistet ist.

Die reine Arbeit selbst kann je nach gewünschtem Ergebnis einige Zeit in Anspruch nehmen. Die Umsetzung selbst ist jedoch handwerklich nicht allzu schwer. Nachlässige Vorplanung wird sich jedoch deutlicher auswirken wie handwerkliche Mängel bei der Umsetzung.

Ein Beispiel anhand der Dachluke. Hierzu haben wir in der Navigation “ Video“ und „Ton Dateien “ Beispiele bereitgestellt:

Die Dachluke besitzt 3 verschiedene Resonanzfrequenzen ( äußerer Ring, die geprägten Blechfelder, die Haltefedern für die Verkleidung) Diese akustischen Störungen beeinflussen mit ihrem langen Nachhall das Klangbild von Sprache und Musik.
Bei einem einfachen Test mit extern frei aufgehängter Dachluke und daneben stehendem Radio lassen einfache Billig Lautsprecher besser klingen als eine hochwertige Lautsprecherkombinationen neben serienmäßiger, ungedämmter Dachluke.

Wie bieten daher in unserem Shop neben dem von uns getestetem, akustisch vermessenem Material auch eine Hilfestellung bei der Konzeption der Schalldämmung im Fahrzeug an.

So kann das Fahrzeug leiser werden