Lärm + Lärm = leise

Aktive Geräuschkontrolle für Autoabgasanlagen

 

Problem von Abgasanlagen ist nicht nur die Abgasbelastung, sondern vielmehr der von ihnen erzeugte Geräuschpegel. Zu ihrer Bekämpfung müssen die Automobilhersteller enorme Anstrengungen in die Forschung stecken, denn jedes Fahrzeugmodell, jeder Motor und jede Fahrsituation stellen hohe Anforderungen.

Nutzlasten, z.B. Satelliten, sind während des Transports im Weltraum unterschiedlichen mechanischen Belastungen ausgesetzt. In der Startphase werden die extrem starken Vibrationen der Raketentriebwerke über die Raketenstruktur auf die Satelliten übertragen und können insbesondere bei Resonanz gefährlich werden. Außerdem entwickelt sich in dieser Phase ein Schalldruck mit extrem hoher Leuchtkraft (140 dB und mehr) Auswirkungen auf die Struktur. In einer späteren Phase bauen sich mit zunehmender Geschwindigkeit aerodynamische Lasten auf, die sich beim Übergang vom Unterschallfeld in den Überschallbereich in eine Schockwelle verwandeln. Zusätzlich erhält die Struktur des Satelliten eine temporäre impulsive Wirkung, die aus dem Ausbrennen und Sprengen von Raketenstufen und der Zündaktivität der nächsten Raketenstufen resultiert. Zur Dämpfung derartiger Schwingungen wurde ein aktives adaptives System entwickelt. Interferenzschwingungen könnten adaptiv kompensiert werden und die Steuerung ist in Echtzeit realisierbar.

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Transfer zur Automobilbranche

Im Rahmen einer Zusammenarbeit zwischen dem Raumfahrtunternehmen und einem Weltmarktführer von Abgasanlagen wurde eine aktive Geräuschkontrolle (ANC - Active Noise Control) für Autoabgassysteme entwickelt. Mit Hilfe des ANC-Systems ist es möglich, den Geräuschpegel gegenüber herkömmlichen Abgassystemen nochmals um bis zu 15 dB zu reduzieren. Außerdem kann das Volumen des erforderlichen Hauptschalldämpfers auf ein Drittel der ursprünglichen Abmessungen reduziert werden. Der ANC passt sich automatisch an unterschiedliche Betriebsbedingungen an. Es braucht nur eine kurze Entwicklungszeit und wenig Anpassungsaufwand, um verschiedene Fahrzeuge mit maßgeschneiderter Geräuschreduzierung und einem modellspezifischen Sounddesign auszustatten - nur die Steuerung wird angepasst. Insgesamt spart der ANC somit Zeit und Geld, reduziert Gewicht und Bauraum und ist umweltfreundlich.