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EASE to IMMI workflow – Eine Brücke zwischen Sound-Design und Immissionsschutz
Mehrjährige Forschungskooperation der AFMG Technologies GmbH, Wölfel Engineering, TW AUDiO und dem Akustik Bureau Dresden führt zu validiertem Aggregate Point Source (APS) Modell — jetzt in EASE 5 integriert.
Die Herausforderung: Spagat zwischen Erlebnis und Belästigung
Veranstalter und Tontechniker streben nach einer kraftvollen, dynamischen Beschallung, die Emotionen weckt und ein spürbares Live-Gefühl vermittelt. Die Planung von Open-Air-Events ist jedoch ein Balanceakt: Das Ziel eines immersiven Klangerlebnisses für die Zuschauer steht im oft Gegensatz zu einer möglichen Belästigung der Anwohner.
Für den entstehenden Interessenkonflikt — eine emotionale und gleichzeitig sichere Veranstaltung für die Besucher zu realisieren, bei gleichzeitigem Verringern der Schallemissionen nach außen und dem Einhalten geltender Regelwerke — lassen sich bislang nur unbefriedigende Kompromisslösungen für die beteiligten Parteien finden. Dass die beiden Fachgebiete – Beschallung und Lärmimmissionsschutz – bisher unterschiedliche „Sprachen" sprechen, erschwert den Austausch und führt immer wieder zu unnötigen Missverständnissen.
Unterschiedliche physikalische Betrachtungsweisen
Die fachliche Kluft liegt in der Art der Modellierung: Die Elektroakustik und das System-Design nutzen Berechnungsmethoden mit kohärenten Quellen, um die Schalldruckpegelverteilung auf der Publikumsfläche zu berechnen. Die Abstrahlung eines Beschallungssystems ist immer vom Aufbau und der Überlagerung der Einzelquellen abhängig. Die entstehenden Interferenzen können dazu genutzt werden, die Abstrahlung des Gesamtsystems zu beeinflussen. Mithilfe dieser Betrachtungsweise lassen sich Optimierungsparameter ableiten, um die Einzelquellen präzise zu steuern – beispielsweise für Cardioid-Anordnungen oder durch elektronisches Beam-Steering. Der Fokus liegt hier auf einer Optimierung der Schalldruckpegelverteilung im Zuschauerbereich.
Die Beurteilung von Schallimmissionen unterliegt in Deutschland länderspezifischen Regelungen. Die Berechnungen basieren auf normativen Vorgaben wie der ISO 9613-2. Sie arbeiten weitgehend mit rein leistungsbasierten Betrachtungen inkohärenter Quellen mit einer definierten Richtwirkung. Die Modelle sind für statische Lärmquellen wie Industrieanlagen konzipiert und berücksichtigen Umgebungsvariablen wie Wind, Temperaturgradienten und Bodenimpedanz. Jedoch können sie die stark frequenzabhängige und gerichtete Abstrahlung moderner Beschallungssysteme mit mehreren interagierenden Quellen nur unzureichend abbilden.
Das Kernproblem: Methoden-Mismatch
Aktuelle Simulationssoftware für Beschallung ist zwar hochpräzise im Publikumsbereich, lässt jedoch den Einfluss von Umgebungsparametern und die Abstrahlung in benachbarte Gebiete weitgehend unberücksichtigt. Umgekehrt streben Immissionsprognosen an, die Belastung der Anwohner durch „Lärm" zur sicheren Seite zu berechnen und zu bewerten. Diese Berechnungen ignorieren dabei die komplexen Überlagerungen der Einzellautsprecher.
Der Lösungsansatz: Integration statt Abstraktion
Die Lösung liegt in einer methodischen Brücke: Das Aggregate Point Source (APS) Modell generiert anhand der detaillierten Beschallungssimulation in EASE 5 Ersatzschallquellen. Dazu werden Gruppen kohärent agierender Quellen als Aggregate Point Sources (APS) zusammengefasst. Diese APS repräsentieren präzise die Fernfeld-Richtwirkung der zugrunde liegenden Lautsprecheranordnung und dienen als Ersatzschallquellen im Prognosemodell, wo sie inkohärent überlagert werden. Der Import und Export der Daten ist bereits vollständig in EASE 5 und IMMI implementiert.
Es entsteht eine nachvollziehbare und standard-konforme Prozedur, mit der die individuelle Systemkonfiguration für die betrachtete Veranstaltung analysiert und bewertet werden kann. Dies bildet die Grundlage für einen nachvollziehbaren Genehmigungsprozess. Das Ergebnis ist eine Simulationskette, die sowohl die akustische Qualität für das Publikum sichert als auch die notwendige Transparenz gegenüber den Behörden und Anwohnern schafft.
Der APS-Ansatz wurde bereits in mehreren Publikationen untersucht und validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass sich mit dieser Methode eine praxisnahe Prognosegenauigkeit von etwa 1 bis 3 dB erreichen lässt. Der Ansatz ist dabei vollständig konform mit gängigen Normen.
Kurz gesagt: Hochwertiger Sound für das Publikum trifft auf präzisere Prognosemodelle.
Im Rahmen dieser Untersuchungen wurden die TW AUDiO GLL-Modelle grundlegend überarbeitet und verifiziert. Die Untersuchungen zeigen, dass Abweichungen kleiner 1 dB zwischen Messung und Simulation mit den neuen Modellen erreicht werden.
Das Aggregate Point Source (APS)-Modell ist das Ergebnis einer engen Zusammenarbeit zwischen Tobias Goldmann aus dem Entwicklungsteam von TW AUDiO, AFMG, Wölfel Engineering und dem Akustik Bureau Dresden. In diesem Konglomerat wurden wissenschaftliche Erkenntnisse, Simulationsmethoden, Messungen und Praxiserfahrungen aus unterschiedlichen Fachgebieten gebündelt, um einen Prozess zur realitätsnahen Immissionsprognose moderner Beschallungssysteme zu ermöglichen.
Wir bedanken uns bei den Kollegen von AFMG, Wölfel und dem Akustik Bureau Dresden für die Zusammenarbeit und Unterstützung.
Diese Partnerschaft zeigt eindrucksvoll, dass technologische Innovationen im Bereich der Akustik dort entstehen, wo Fachwissen, Forschung und praktische Anwendung über Unternehmens- und Disziplingrenzen hinweg zusammengeführt werden.
Weiterführende Informationen
Partner
- AFMG Technologies GmbH
- Wölfel Engineering GmbH + Co. KG
- Akustik Bureau Dresden Ingenieurgesellschaft mbH
Publikationen
- S. Feistel, J. Blaul, T. Goldmann, A. Nicht: „Sound immission modeling of open-air sound systems", AES 157th Convention, New York, Sep. 2024. Link
- J. Blaul, S. Feistel, T. Goldmann, A. Nicht: „Standard-Compliant Sound Immission Forecasts for Open-Air Music Events", DAGA 2025, Kopenhagen. Link
- T. Goldmann, J. Blaul, S. Feistel, A. Nicht: „Modelling and Verification of Low-Frequency Sound Systems in the Application of Noise Predictions", AES 159th Convention, Long Beach, Oct. 2025. Link
- J. Blaul, S. Feistel, T. Goldmann, A. Nicht: „Ein softwareübergreifender Workflow zur schalltechnischen Bewertung komplexer Beschallungssysteme im Rahmen von Immissionsprognosen", DAGA 2026, Dresden. Link
- A. Nicht, O. Gehler, M. Hädel, T. Goldmann, S. Feistel, J. Blaul: „Messtechnische Validierung von Prognoserechnungen für Open-Air-Beschallungsanlagen hinsichtlich der richtungsabhängigen Schallabstrahlung", DAGA 2026, Dresden. Link
Software & Tools
