sound power and sound pressure

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Schallleistung und Schalldruck

Es kommt immer wieder zu Missverständnissen, wenn wir uns über die Geräusche von CRAC, CRAH oder Chillern unterhalten. In Spezifikationen findet man gelegentlich unschlüssig und verwirrende Anforderungen bezüglich der Geräuschemission von Geräten bzw. von Geräuschpegeln, die in Rechenzentren eingehalten werden sollen. Ziel dieses Artikels ist es, etwas Licht ins Dunkel dieser ungeliebten Parameter zu bringen.

Ein Klimagerät, ein Kaltwassererzeuger, ein Airhandler, aber auch ein Server, eine USV und ein Generator sind Schallquellen, die Geräusche erzeugen und in die Umgebung abstrahlen.

Wie viel Geräusch eine Schallquelle erzeugt, hängt nur von ihren Betriebsbedingungen ab und ist unabhängig von der Umgebung, in der sich die Schallquelle befindet, und ist auch unabhängig von der Entfernung zur Schallquelle, in der man das Geräusch hört oder misst.

Wie laut das abgestrahlte Geräusch wahrgenommen oder gemessen wird, hängt dagegen von der Umgebung und der Entfernung zur Schallquelle ab.

Damit hätten wir die beiden Parameter auch schon beschrieben, eigentlich ganz einfach.

Die Schallleistung beschreibt die akustische Energie, die von einer Schallquelle abgegeben wird. Die Schallleistung hängt von den Betriebsbedingungen der Schallquelle, in unseren Fällen des Klimagerätes und Chillers ab. Es ist völlig egal, ob sich das Klimagerät dabei auf einem Prüfstand befindet oder in einem Rechenzentrum installiert ist. Bei gleichen Betriebsbedingungen wird man in beiden Fällen die gleiche Schallleistung messen.

Beim Schalldruck sieht das ganz anders aus. Nehmen wir o. g. Klimagerät, einmal auf dem Prüfstand des Herstellers und einmal installiert im Rechenzentrum, jeweils mit gleichen Betriebsbedingungen. Der Schalldruck, den man jeweils z. B. in 2 m Abstand misst, kann sehr unterschiedlich sein, da er von den Umgebungsbedingungen abhängt. Im Prüfstand, einem relativ kleinen Raum mit schallharten, stark reflektierenden Wänden wird man einen deutlich höheren Schalldruckpegel messen als im Rechenzentrum, einem relativ großen Raum mit teilweise schallabsorbierenden Wänden oder Decken. Der Unterschied kann durchaus einige dB(A) betragen.

Die Angabe eines Schalldruckpegels ist nur eindeutig und vergleichbar, wenn die Umgebungsbedingungen sowie der Abstand zur Schallquelle mit angegeben werden, z. B. Schalldruckpegel in 2 m Abstand unter Freifeldbedingungen. Freifeldbedingungen sind idealisierte Bedingungen und beschreiben eine Umgebung, in der sich der Schall ungehindert ohne Reflexionen in alle Richtungen ausbreiten kann.

Es sollte beim Vergleichen von Geräuschangaben sowie bei der Spezifikation von Geräuschdaten genau darauf geachtet werden, dass Äpfel mit Äpfeln verglichen werden und dass eindeutige Anforderungen an die Geräuschemission spezifiziert werden.

Über den Autor

Über den Autor

Benjamin Petschke wurde 1969 in Deutschland geboren. Nach dem Physikstudium begann er 1996 für STULZ zu arbeiten. Seit dem war Herr Petschke in verschiedenen Positionen in der Entwicklung, dem Export und der Marketingabteilung beschäftigt. Mit über 19 Jahren Erfahrung im Bereich Rechenzentren hat er sich auf das Design von Rechenzentrumsklimasystemen, Energieeffizienzoptimierung sowie Akustik spezialisiert.

Herr Petschke arbeitet eng mit dem Joint Research Centre der Europäischen Kommission für den Code of Conduct on Data Centre im Bereich Best Practices zusammen sowie kürzlich auch mit der deutschen DKE bei der Erarbeitung der DIN EN 50600, Information technology – Data Centre facilities and infrastructures. 

Er hat mehrere White Paper zu Themen wie "Data Center Cooling – Best Practice" und "Effiziente Klimatisierung von Rechenzentren – Dynamic Free Cooling" verfasst.

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