Technologie 

Ruhe bitte!

Am liebsten haben es die MAN-Akustiker in ihrem Labor ganz leise. Dann können sie die feinen Nuancen der Fahrzeuggeräusche genau hören und auswerten. Ein Besuch im Akustiklabor von MAN Truck & Bus.

Kopfhörer

Dumpfe Hammerschläge und das Surren von elektrischen Schraubendrehern dringen leise aus der Entfernung in das Gebäude auf dem Werksgelände in München. Während in den Fertigungsgebäuden Maschinen und Werkzeuge hallen, ist es hier ruhig. Das Akustiklabor von MAN Truck & Bus ist keine laute Klangstube, sondern ein Ort der Stille.

Auf den ersten Blick sieht das Labor wie ein normales Arbeitszimmer aus: mit Besprechungstisch, Aktenschränken und einem Schreibtisch. Den Unterschied machen die am Computer angeschlossenen Lautsprecher und Kopfhörer mit überdimensionalen schwarzen Ohrmuscheln. „Die Kopfhörer gehören zu unseren wichtigsten Werkzeugen“, erklärt Stefan Heuer, der neue Leiter des Akustiklabors. Vor seinem Start bei MAN im September 2013 war Heuer bei einem Ingenieursdienstleiser für verschiedene Akustikbereiche zuständig, z.B. auch für Pkw. Dass sich Heuer jetzt ausschließlich mit Lkw- und Busgeräuschen befasst, fordert ihn heraus: „Im Vergleich zum Pkw sind hier die Dimensionen einfach größer, das beeindruckt mich. Ich freue mich darauf, bei unseren Produkten neue Schritte in Sachen Akustik zu gehen“, sagt Heuer.

Stefan Heuer, Leiter des Akustiklabors von MAN Truck & Bus

Nutzfahrzeuge sind deutlich leiser geworden

Es sind die Pausen zwischen den Tönen, die Akustiker besonders interessieren. Denn dann herrscht absolute Stille. Stille, das assoziiert man nicht sofort mit Nutzfahrzeugen. Aber: Bei den Lkw und Bussen hat sich in den vergangenen Jahrzehnten viel getan bei der Geräuschreduzierung. Dabei beachten die Akustiker viele Faktoren, die Einflüsse auf die Außengeräusche haben: Motor und Getriebe, Ansaug- und Abgasanlage, Kühlerlüfter oder auch die Reifenfahrgeräusche. Heuer erklärt, dass Lkw seit 1970 um 11 Dezibel leiser geworden sind, ein deutlicher Rückgang. Technisch gesehen bedeutet eine Senkung um drei Dezibel bereits eine Geräuschminderung um 50 Prozent. Die Nutzfahrzeuge von MAN gehören immer schon zu den Leisesten der Branche. Neben den Außengeräuschen beschäftigen sich die Akustiker aber auch mit den Innengeräuschen. Wie klingen die Fensterheber? Quietschen eventuell die Scheibenwischer? Ist der Klang des Zuschlagens der Tür in Ordnung? Und vor allem: Wie gut dämmt die Kabine, wenn der Fahrer an einem lauten Rastplatz eine Pause machen möchte? Das Ziel der Akustiker ist eindeutig: die Geräusche des Fahrzeugs sowohl Innen als auch Außen müssen passen und angenehm klingen.

Neue Richtlinie fordert weitere Geräuschminderungen

Eines der vielen Aufgabenfelder der MAN Akustiker ist die weitere Verbesserung der Vorbeifahrgeräusche von Lkw und Bussen. Auf dem Weg zu leiseren Fahrzeugen wird den Herstellern und deren Akustikern viel Geduld abverlangt. Seit 1995 verhandeln beispielsweise verschiedene Gremien auf europäischer Ebene die Details, die in eine neue Regelung für Vorbeifahrgeräusche einfließen sollen. Voraussichtlich 2014 wird die ECE-R51.03-Richtlinie in Kraft treten. Sie limitiert auf europäischer Ebene die Außengeräusche einer beschleunigten Vorbeifahrt. Das neue Messverfahren ist eine Simulation des “Real Urban Driving”. Die Messungen finden bei Betriebszuständen statt, wie sie an jedem Tag in jeder Stadt vorkommen. Denn vor allem in Städten, stärker als etwa auf der Autobahn, sind viele Menschen von den Geräuschen des täglichen Verkehrs betroffen. Daher werden hier noch weiter Optimierungen vorangetrieben. Bei den Messungen werden die Fahrzeuge mit hoher Motordrehzahl und –last auf 35km/h beschleunigt.. Eine Geschwindigkeit, wie sie in Städten üblich ist. Die MAN-Akustiker haben die Hausaufgaben für diese Richtlinie bereits erledigt. „Die Entwicklung des Messverfahrens für die neue Norm hat fünf Jahre gedauert, um alle Anforderungen technisch und statistisch verlässlich zu erfüllen“, sagt Heuer.

MAN Windkanal Test

Akustische Optimierungen sind überall möglich

Durch neue Entwicklungen und Produkte geht den Akustikern die Arbeit nie aus: „Es gibt immer Optimierungspotenzial“, bestätigt Heuer. Eine Aufgabe ist es beispielsweise, Zielwerte für den Klang von neuen Teilen in den Fahrzeugen oder gar von kompletten neuen Fahrzeugen festzulegen. Oder es kommt im Zusammenspiel mit der technischen Entwicklung vor, dass ungewollte Geräusche lokalisiert, reduziert oder eliminiert werden müssen, sei es bei Neuentwicklungen oder Fahrzeugen, die bereits in Serie sind. „Wir versuchen zunächst herauszufinden, wo wir ansetzen können. Gibt es nur eine Quelle für das Geräusch, oder versuchen wir verschiedene Geräuschquellen in den Griff zu bekommen, die sich sogar wechselseitig beeinflussen.“ Genau dieses breite Denken und Suchen nach vielfältigen Ansätzen macht für Heuer einen guten Akustiker aus. Doch was ist genau gute Akustik? Letztendlich ist die Definition immer subjektiv. Aber durch Studien und Befragungen kann ein einheitliches Verständnis gefunden werden. MAN Truck & Bus befragt beispielsweise Lkw- und Bus-Fahrer auf Rasthöfen und Busbahnhöfen, wie sie die Dämmung ihrer Kabine bewerten oder welche Klänge, wie beispielsweise das Klickgeräusch des Blinkers, aus Ihrer Sicht noch weiter optimiert werden könnten.

Verändern, kapseln, dämmen

Heuer arbeitet täglich eng mit anderen Bereichen zusammen. Dabei müssen sich die Kollegen manchmal sprachlich erst annähern: „Die Konstrukteure stellen fest, ob ein Teil hält oder nicht. Wir sagen, dass etwas bei einer bestimmten Umdrehung rasselt, fiept oder unharmonisch klingt. Jeder hört anders. Da müssen wir uns erst einigen, worüber wir sprechen“, erklärt Heuer. „Erst dann überlegen wir gemeinsam mit der Konstruktion, ob ein Bauteil anders verarbeitet, verändert, ob es gekapselt oder gedämmt werden muss.“

Akustiker leben damit, dass ihr Ergebnis nicht vorzeigbar und oftmals kaum hörbar ist. Heuer stört das nicht. Ihm ist wichtig, dass die Fahrer möglichst entspannt ankommen weil die Lautstärke und der Klang der Geräusche an Bord angenehm, und auch die Vorbeifahrgeräusche für Dritte möglichst gering sind.

Akustikkamera

Um ungewollte oder zu laute Geräusche im Motor, Getriebe, der Abgasanlage oder am Schalldämpfer zu identifizieren, setzen Heuer und seine Kollegen eine akustische Kamera ein. Sie kann sowohl zur Messung von Außengeräuschen, aber auch anders zusammengebaut zur Messung von Geräuschen innerhalb der Fahrzeuge eingesetzt werden.

Akustikkamera im Einsatz

In diesem Beispiel untersuchen Heuer und sein Team Vorbeifahrgeräusche. Um explizit die Geräusche des Fahrzeugs festzustellen, muss die Akustik-Kamera in ruhigen Umgebungen eingesetzt werden. Dabei erreichen die Schallwellen in unterschiedlicher Zeit und auf verschiedenen Wegen die auseinander platzierten Mikrofone. Alle Daten werden sofort am Computer zusammengerechnet.

Bild der Akustikkamera

So wird ähnlich einer Wärmebildkamera ein akustisches Farbbild des Fahrzeugs erzeugt. Die Akustiker erfahren sofort, wo der Ursprung des Geräusches ist. Das Bild zeigt besonders laute Komponenten in einer roten Farbe, in blau sind dagegen besonders geräuscharme Bereiche eingefärbt.

Stefan Heuer

Anschließend können die Akustiker um Stefan Heuer die Ergebnisse analysieren – und gemeinsam mit ihren Kollegen das Geräusch reduzieren.

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