Mit Karacho gegen Fluglärm

Mit Karacho gegen Fluglärm

07.10.2015
Professor Lars Enghardt ist Leiter der Abteilung für Triebwerksakustik am Institut für Antriebstechnik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und entwickelt Mittel gegen Fluglärm. Aktuell setzt seine Forschung darauf, Triebwerks-Schall mit Gegenschall zu schlucken.

Lärmarmes Design

Flugzeuge und Lärm: Dieser leidige Zusammenhang belastet seit jeher die Nerven von Flughafen-Anwohnern. Vor allem ihnen kommt daher jede Bemühung zugute, die Schallbelastung bei Starts und Landungen zu reduzieren. Bislang konzentrierten sich Forscher und Ingenieure dabei auf zwei Arten von Maßnahmen: lärmarmes Design und Dämmung. Bei ersterem werden einzelne Bauteile so entworfen oder verändert, dass etwa durch die Luftströmung möglichst wenig Lärm entsteht. Dämmungseinrichtungen wie Resonatoren wiederum sorgen dafür, dass der Schall auf dem Weg vom Inneren des Triebwerks zum Ohr des Flughafenanwohners gedämpft wird.

Aktive Lärmminderung

An einer dritten, neuen Maßnahme arbeitet hingegen der Triebwerksakustiker Prof. Lars Enghardt vom DLR in Berlin: Er will dem Schall im Triebwerk mit aktiver Lärmminderung zu Leibe rücken. Das bekannteste Beispiel dieser Technik bildet bislang der aktive Kopfhörer. Er gewährleistet zum einen Musikgenuss und unterdrückt zum anderen Umgebungsgeräusche aktiv. Auch hier gibt es passive Dämpfung durch Muscheln auf dem Ohr. "Zusätzlich werden aber die Außengeräusche zunächst aufgezeichnet, dann durch einen kleinen Controller geschickt und schließlich etwas zeitverzögert wieder in den Innenraum gegeben", erklärt Enghardt. "Dadurch überlagern sich die beiden Schallfeldern so, dass es leiser wird."

Pfeifen um 50 Prozent reduziert

Das gleiche Prinzip wenden Engelhardt und sein Team nun auch in Triebwerken an. "Wir nehmen die Energie, die zur Erzeugung des Schallfeldes nötig ist, aus der bereits vorhandenen Strömung. Dabei arbeiten wir mit Pressluft, die wir aus einem weiter hinten liegenden Teil des Triebwerks holen und über eine Reihe von Düsen direkt an der Hinterkante des Rotors einblasen", erläutert der Wissenschaftler. Durch die Druckvariation in Wechselwirkung mit der Hinterkante entsteht eine zweite Schallquelle. Diese ist ähnlich geartet wie die störende Primärschallquelle. Durch diese Methode entstehen zwar geringe Leistungseinbußen - der Wissenschaftler geht von etwa einem Prozent aus - bei Start und Landung. Im Gegenzug wird der Lärm laut Enghardt aber spürbar gemindert: "Unser System zielt auf jenen Schall im Triebwerk, der sich periodisch wiederholt. Das sind die Töne, also das Pfeifen, die als sehr viel lästiger wahrgenommen werden als das unregelmäßig schwankende Rauschen. Diese lästigen Töne aus dem Triebwerk könnten wir um 50 Prozent reduzieren."

Kooperation mit Triebwerksherstellern

Die DLR-Forscher kooperieren eng mit Triebwerksherstellern wie Rolls-Royce und MTU, aber auch mit dem Forschungszentrum von Airbus. Sie zielen auf die Flugzeuge im Massenmarkt ab, also die A320-Familie oder die Boeing 737-Familie, die etwa 90 Prozent der Start und Landungen ausmachen. Noch ist nicht klar, ob und wann einer der Triebwerkshersteller auf die neue Technik aufspringt. Enghardt jedenfalls ist zuversichtlich - und prophezeit Airport-Anrainern weniger Lärm: "Ich bin überzeugt, dass meine Forschung allen Anwohnern Hoffnung machen kann, dass sich ihre Situation verbessert."