Umwelt 18.04.2008, 19:34 Uhr

Mit Antischall gegen Lärm  

VDI nachrichten, Darmstadt, 18. 4. 08, ber – Vier Jahre lang entwickelten Wissenschaftler aus 13 europäischen Ländern und von 41 Firmen und Forschungsinstitutionen aktive Lärmschutzelemente mit einem Budget von 27 Mio. €. Jetzt ist das Projekt abgeschlossen, die Machbarkeit der Systeme bewiesen.

Doch Lärmgeplagte werden noch eine Weile abwarten müssen, denn die Prototypen zeigen zum Teil erhebliche Schwächen. Zwar halbieren sie die Lautstärke einzelner Frequenzen zwischen 50 Hz und 1000 Hz, „es ist aber schwierig, ein breites Frequenzspektrum zu dämpfen“, räumte Bös ein.

Lärm setzt sich stets aus vielen Frequenzen zusammen. Um sie alle zu neutralisieren, bedürfe es einer weitaus komplizierteren Regelungstechnik als sie für den Demonstrator entwickelt worden sei, so Bös. Knall- oder schlagartige Geräusche könne das Fenster gar nicht schlucken, weil das Regelungssystem zeitverzögert reagiere.

Außerdem hat das Demofenster ein ästhetisches Problem: Mitten auf dem Glas klebt ein kupferfarbenes Piezoplättchen von der Größe einer Spielkarte. „Am Fensterrand aufgeklebte Piezoplättchen können den Schall nicht effektiv dämpfen“, bedauerte Bös. Abhilfe könnten transparente Piezokristalle schaffen, sie werden derzeit von anderen Forschern entwickelt.

Ähnliche Plättchen kleben auf dem Boden einer Pkw-Ölwanne. Das Teil ist ein wichtiger Ansatzpunkt der Lärmbekämpfer: „60 % des vom Pkw-Motor erzeugten Lärms werden über die Ölwanne abgestrahlt, weil sie vom Motor zum Schwingen angeregt wird“, so Bein.

Das laute Summen der Demo-Ölwanne erstirbt fast völlig, wenn LBF-Forscher Dipl-Ing. Thomas Pfeiffer den Schalter umlegt. Die Wanne ist leichter zum Schweigen zu bringen als ein Fenster, da das Spektrum ihrer Schwingungen bekannt ist. Die beiden lautesten werden gezielt gedämpft.

„Die Frequenzen ändern sich zwar ein wenig mit Drehzahl oder Ölfüllstand“, sagte Pfeiffer. Doch passe die Regelungselektronik die Gegenschwingungen des Piezokristalls daran an.

Den Motorlärm, der von der Karosserie in den Innenraum geleitet wird, soll ein neues Motorlager vermindern, das Renault mit drei InMar-Partnern entwickelt und getestet hat. Es enthält Piezokristalle, die die Übertragung von Motorvibrationen auf die Karosserie unterdrücken.

„Sie vermindern den Schalldruck im Innenraum des Autos um zwei Drittel“, sagte Dr. Charles Zhang von Renault. Das gleiche Ergebnis sei zwar auch mit einer passiven Ausgleichswelle erreichbar, das aktive System sei jedoch leichter. Es spare, so Zhang, beim Renault Scenic verglichen mit der Welle 0,5 l/100 km an Sprit.

Auch Ford will mit aktiver Schallbekämpfung Kraftstoff sparen. „Bei Frequenzen unter 60 Hz verursacht passiver Lärmschutz viel Gewicht“, sagte Dr. Michael Kronast, Strukturdynamiker bei Ford in Köln.

Die Ford-Forscher setzen aber nicht auf Piezokristalle, sondern auf Lautsprecher, die lärmneutralisierende Schallwellen aussenden. Sie erhalten ihr Eingangssignal vom PC, der eine Gegenschwingung aus den Daten berechnet, die Mikrofone an den Kopfstützen des Testfahrzeugs aufnehmen.

Die Lautsprecher sollen aber nicht jedes Geräusch auslöschen. Bestimmte Laute sollen sie sogar verstärken: „Der Fahrer muss hören, wenn er übertourig fährt und schalten sollte“, sagte Kronast. Er geht davon aus, dass zunächst nur Oberklassewagen über aktive Schallgestaltung verfügen werden. CHRISTIAN MEIER

 

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  • Christian Meier

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