Wie reduziert man tieffrequenten Lärm bei Data Centern?.

Woher die tiefen Töne im Rechenzentrum kommen

Ein Rechenzentrum hat mehrere Quellen, die tiefe Frequenzen erzeugen. Sie stehen meist zusammen in der Energiezentrale oder auf dem Dach:

• Transformatoren brummen bei 100 Hz und den Vielfachen davon. Ursache ist die Magnetostriktion: Der Eisenkern verformt sich im Takt des Netzstroms minimal. Wie laut ein Transformator ist, wird nach DIN EN 60076-10 bestimmt.
• Notstromaggregate mit großen Dieselmotoren erzeugen tiefe Töne aus Motor, Ansaugung und Abgas. Sie laufen im Normalbetrieb selten, aber regelmäßig zu Probeläufen.
• Rückkühler und Kältemaschinen laufen rund um die Uhr. Große, langsam drehende Ventilatoren haben einen Grundton im tiefen Bereich, darüber liegt breitbandiges Rauschen.
• Lüftungsanlagen übertragen tiefe Anteile über Kanäle und Öffnungen nach außen.

Bei einer Wellenlänge von rund 3,4 m bei 100 Hz verhalten sich diese Töne anders als das Rauschen der Lüfter. Das erklärt, warum Maßnahmen, die gegen Lüftergeräusche gut wirken, beim Brummen oft weniger bringen.

Wie tieffrequenter Lärm beurteilt wird

Die TA Lärm behandelt Geräusche mit vorherrschenden Anteilen unter 90 Hz gesondert (Nr. 7.3 und Anhang A.1.5). Ein Hinweis darauf ist ein großer Abstand zwischen C- und A-bewertetem Pegel, mehr als 20 dB. Gemessen und bewertet wird dann nach DIN 45680, in der Regel in der betroffenen Wohnung, weil tiefe Töne innen oft deutlicher sind als im Freien.

Ein hörbarer Ton wie das 100-Hz-Brummen erhält in der Beurteilung einen Zuschlag. Ein Rechenzentrum, das tags und nachts gleich läuft, wird dabei an den Nachtwerten gemessen. Für echte Notfälle sieht die TA Lärm eine Ausnahme vor (Nr. 7.1). Probeläufe der Notstromaggregate gehören dagegen zum normalen Betrieb und werden mit beurteilt. Sie lassen sich auf den Tag legen.

Was in welcher Reihenfolge hilft

1. An der Quelle. Geräuscharme Transformatoren, eine schwingungsentkoppelte Aufstellung, Schallhauben und Abgasschalldämpfer für die Aggregate, Ventilatoren mit geregelter Drehzahl, die nachts langsamer laufen. Diese Punkte gehören in die Ausschreibung der Geräte, nicht in die Nachbesserung.

2. Über die Lage. Die Energiezentrale möglichst weit weg von der Wohnbebauung, mit der lautesten Seite von den Häusern weg, und das Rechenzentrumsgebäude selbst als Schirm zwischen Technik und Nachbarschaft. In der Planung kostet das wenig, später ist es kaum noch zu ändern.

3. Mit einer Wand oder Einhausung. Wenn danach noch Lärmschutz nötig ist, entscheiden diese Punkte:

1. Nah an der Quelle, damit die Wand einen großen Winkel abdeckt. Abstände für Wartung, Brandschutz und Kühlluft werden zuerst festgelegt.
2. Deutlich höher als die Quelle, gemessen an der Oberkante von Gerät, Kühler oder Abgasrohr.
3. Seitlich lang genug oder abgewinkelt, weil tiefe Töne auch um die Wandenden laufen.
4. Schwer und ohne offene Fugen. Gegen tiefe Frequenzen zählt die Masse der Wand. Leichte Platten lassen dort mehr durch.
5. Absorbierend zur Anlage hin, damit sich der Schall zwischen Gerät und Wand nicht aufschaukelt.

Muss in mehrere Richtungen geschützt werden, ist eine Einhausung oft wirksamer. Die Kühlluft wird dann über Schalldämpfer geführt.

Was eine Wand nicht leisten kann

Eine bestimmte Minderung bei tiefen Frequenzen lässt sich nicht pauschal versprechen. Sie hängt vom Spektrum der Quellen, vom Abstand und vom Gelände ab. Eine Wand weit weg von der Quelle bringt bei 100 Hz wenig, und obere Geschosse, die über die Wand hinweg auf die Anlage sehen, schützt sie kaum. Seriös ist eine Schallprognose mit Frequenzspektrum (zum Beispiel nach DIN ISO 9613-2), die zeigt, welcher Anteil der Wand zufällt und welcher dem Gerät oder dem Standort.

Unsere Wände an Rechenzentren

Für tieffrequente Quellen empfehlen wir massive Bauweisen mit geschütteter Füllung: die RAU Klimawand R3, laut Datenblatt bis 12 m hoch, oder die RAU Alpin mit Steinvorsatz. Die Prüfwerte nach DIN EN 1793 nennen wir auf Anfrage. Für den Gutachter liefern wir Lage, Länge und Höhe der Wand.

Weitere Seiten zum Thema: Lärmschutz für KI-Rechenzentren, Rechenzentrum-Lärmschutz für Kälteanlagen und Lüftung, Tieffrequenter Lärm bei Batteriespeichern und Lärmschutzwand an der Trafostation.

Quellen

• TA Lärm (Sechste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz), Nr. 7.1, 7.3 und Anhang A.1.5
• DIN 45680: Messung und Bewertung tieffrequenter Geräuschimmissionen in der Nachbarschaft
• DIN EN 60076-10: Leistungstransformatoren, Bestimmung der Geräuschpegel
• DIN ISO 9613-2: Dämpfung des Schalls bei der Ausbreitung im Freien
• DIN EN 1793-1 und -2: Prüfverfahren für Lärmschutzvorrichtungen
• Datenblatt RAU Klimawand R3 (Bauhöhe bis 12 m)