Technik Orgeln der LüfteSeite 2/2

Nun ist guter Rat teuer, weil die weitere Lärmdämmung keinen Sprit mehr spart, das Triebwerk jedoch schwerer macht und die Entwicklungskosten in die Höhe treibt. Vergleichsweise preiswert sind da noch die Schalldämpfer in der Triebwerkswand. Kleine Hohlräume in der Ummantelung absorbieren einen Teil der Schallleistung in einem bestimmten Frequenzbereich. Die Frequenz des Fanlärms schwankt allerdings stark mit der Umdrehungszahl. Derzeit versuchen die Entwickler, die Bandbreite der absorbierten Frequenzen zu erhöhen, etwa durch verschieden große oder gar mechanisch veränderbare Hohlräume.

Doch der zunehmende Flugverkehr macht die Fortschritte zunichte. In Frankfurt stagniert die Belästigung seit zehn Jahren trotz besserer Turbinen. Denn im gleichen Zeitraum ist die Zahl der Starts und Landungen um die Hälfte gestiegen. Die letzten Hoffnungen ruhen nun auf Wissenschaftlern wie Wolfgang Neise von der Abteilung Turbulenzforschung des DLR. Der Akustiker gilt in Deutschland als Ventilatorpapst. In den Werkstätten der Technischen Universität Berlin schrauben seine Doktoranden Windkanäle zusammen und messen die akustischen Schwingungen der Rotoren. Fredi Holste hat bei Neise promoviert, Ulf Tapken ist noch dabei. Der schlaksige Physiker gebietet zwischen Holzschränken, Bücherstapeln und Flugzeugpostern über drei schnelle Hochleistungsrechner.

Ein paarmal im Jahr fährt Tapken zu Flugzeugherstellern und hält Dutzende Mikrofone an Triebwerke und in den Windstrom der Ventilatoren. „Das ist wie eine akustische Kamera“, sagt er. Auf dem Rechner zerlegt er den Schall in seine Grundtöne und erkennt, wo es im Triebwerk besonders laut ist. Diese Schallfeldanalyse wird von den DLR-Forschern genutzt, um mit Lautsprechern dagegen anzutönen. Lärm gegen Lärm. Das klingt absurd, funktioniert aber. Aktive Lärmkontrolle heißt das Verfahren (siehe Artikel unten). Dabei wird der Gegenschall so gesteuert, dass sich die Schallwellen gegenseitig neutralisieren. Der Trick wurde schon 1934 patentiert. Doch erst seit ein paar Jahren lässt sich ein kompliziertes Lärmfeld mit Computern schnell genug analysieren, um sofort gegenzusteuern.

Mit Lautsprechern in der Gehäusewand haben die Berliner zusammen mit Airbus und MTU München ein besonders nerviges Pfeifen bis auf das Hintergrundrauschen des Fans unterdrückt. „Das Gewicht der Lautsprecher ist noch ein Hindernis für praktische Anwendungen“, gibt Neise zu, „aber wir haben zwei interessante Alternativen im Visier.“ Die Forscher wollen die Lautsprecher durch flache Keramiken ersetzen, die sich beim Anlegen einer Spannung ausdehnen. Sie könnten als flache Schallgeber in die Gehäusewand integriert werden. Die zweite Alternative sind elektronisch gesteuerte Düsen, die Pressluft hinter den Fan blasen. Diese Verfahren ließen sich eines Tages auch in der Praxis nutzen, glaubt der Rolls-Royce-Ingenieur Fredi Holste.

Manchmal sind die Verfahren zur Schalldämpfung aber auch ganz banal. So hat die Lufthansa in Zusammenarbeit mit dem DLR herausgefunden, dass an den Entlüftungslöchern in den Tragflächen eines Airbus 319 ein durchdringendes Heulen entsteht. „Die pfeifen wie Orgeln“, sagt der Leiter der Lufthansa-Abteilung Umweltkonzepte, Karlheinz Haag. Die Forscher schraubten ein paar Bleche vor die Löcher – und das Konzert verstummte.