Interview zur Fahrzeugakustik 09.09.2009 «Ein Auto muss knattern»
Von news.de-Redakteur Sascha Gorhau
Vromm. Brumm brumm. Töff töff. Autos machen Geräusche. Gottfried Behler vom Institut für technische Akustik der RWTH Aachen erklärt, was im Auto alles zu hören ist. Die größte Herausforderung der Zukunft sei die Bekämpfung von Lärm.
Was klingt alles in einem Auto?
Behler: Zuerst einmal ist die akustische Darstellung des Fahrzeugs für den Fahrer wichtig, also Motorengeräusche, die Rückmeldung über den Zustand der Straße und so weiter. Hierbei müssen zwei Arten von Geräuschen unterschieden werden: Zum einen Geräusche, die ausschließlich informativen Charakter haben, wie zum Beispiel das Blinkrelais, zum anderen die Geräusche, die aus dem Fahrbetrieb stammen und zunächst einmal eine Belästigung des Fahrers darstellen. Aber auch die letztgenannten Geräusche haben informativen Charakter. Sie informieren den Fahrer unter anderem über die fehlerfreie Funktion des Fahrzeugs.
Ein ungewöhnliches Geräusch trägt immer die Information in sich: Hier stimmt etwas nicht. Aus diesem Grund darf ein Fahrzeug auch keinerlei Geräusche produzieren, die von vornherein einen negativen Charakter besitzen, wie Klappern, dröhnen etc.
Was sollen die Geräusche an Stelle dessen transportieren?
Behler: Für die erste Klasse von Geräuschen, die informativen Charakter haben sollen, kommt heute sogenanntes akustisches Design ins Spiel. Verschiedene Geräusche werden gezielt gestaltet. Ein Scheibenwischer soll zum Beispiel mitteilen, dass er funktioniert. Er soll ein harmonisches Gleitgeräusch vermitteln und signalisieren: Ich reinige gut. Oder der Blinker. Auch wenn bei einem modernen Fahrzeug für das Blinken kein Relais, sondern eine elektronische Schaltung verwendet wird, kommen häufig noch mechanische Relais zum Einsatz, die nur noch das Klickgeräusch erzeugen sollen.
Gibt es unterschiedliche Ansprüche, wie ein Auto innen und außen klingen soll? Wer vertritt sie?
Behler: Gesetzgeber und Kunden sind es vor allem, die Ansprüche stellen und bedient haben wollen. So existiert die staatliche Vorgabe, wie laut ein Fahrzeug im Außengeräusch sein darf. In der sogenannten beschleunigten Vorbeifahrt wird das Fahrzeugaußengeräusch entlang einer definierten Messstrecke von einer niedrigen Geschwindigkeit bei Vollgasfahrt im vierten Gang beschleunigt und gemessen. Liegt der Messwert oberhalb eines Grenzwertes, bekommt der Wagen in Deutschland keine Zulassung. Der Insasse hingegen interessiert sich primär für das Geräusch im Fahrzeuginneren. Dem ist die äußere Lärmentwicklung relativ egal. Die Hersteller bieten unterschiedliche Konzepte: Ein Sportwagen zum Beispiel soll akustisch präsent sein, in einem Luxusfahrzeug sind Geräusche eher unerwünscht.
Hat sich die Fahrzeugakustik in den letzten Jahren verändert?
Behler: Die Psychoakustik, also der Zusammenhang von Wahrnehmung und objektivem Schallereignis, hat vor zirka 25 Jahren überhaupt erst Einzug in die Fahrzeugentwicklung genommen. Hier ist insbesondere die Kunstkopfmesstechnik zu nennen, die heute ein wesentlicher Bestandteil der Messtechnik ist und eine korrekte Bewertung des auf den Menschen einwirkenden Schalls ermöglicht. Seitdem ist eine zunehmende Professionalisierung im Umgang mit der akustischen Messtechnik zu beobachten.
Neben der allgemeinen Bearbeitung der unvermeidlichen und zumeist störenden Geräuschquellen im Fahrzeug, hat die gezielte Manipulierung von Geräuschen, die für den Fahrer wichtig sind, einen hohen Stellenwert bekommen. Hier spricht man von Sound Design. Wie wichtig diese Arbeit bei der Fahrzeugentwicklung ist, zeigt sich daran, dass inzwischen fast jeder Autohersteller eine eigene Akustikentwicklungsabteilung unterhält. Das Phänomen wurde von einer Rand- zu einer Massenerscheinung.
Ist die Fahrzeugakustik auch immer so etwas wie die Antwort auf Trends und den Zeitgeist?
Behler: Nicht wirklich. Lärmbelästigung wächst kontinuierlich. Die Fahrzeugakustik liefert lediglich die Antwort auf diese Herausforderung. Auch wenn insgesamt einzelne Fahrzeuge immer leiser werden, ist der Mensch in Metropolen wie Kairo, Mexico-Stadt oder Athen einer stetig steigenden Lärmbelästigung ausgesetzt.
Die Ansprüche im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit des Verkehrs haben sich geändert. Haben andere ökologische Bedürfnisse auch klangliche Veränderungen zur Folge?
Behler: Natürlich. Letztlich geht es um den Aspekt der Volksgesundheit, um die Welt in der wir leben, und um den Wunsch von uns allen, sich darin gesund zu bewegen. Und Lärm ist nun mal gesundheitsschädigend. Überflüssige Geräusche müssen darum vermieden werden. In Großstädten ist Lärmbelästigung inzwischen eine ernstzunehmende Gefahr. Sogenannter Lärmstress kann unter anderem das Herzinfarktrisiko erheblich erhöhen.
Neue Antriebsarten wie der Elektromotor besitzen klangliche Unterschiede zum herkömmlichen Verbrennungsmotor? Ist das so etwas wie eine klangliche Gezeitenwende?
Behler: Ein Elektromotor verfügt über völlig andere Geräuschentwicklungen. Er ist viel zurückhaltender als die herkömmlichen Verbrennungsmotoren mit ihren explosiven Geräuschentwicklungen. Außerdem drehen Elektromotoren im Auto vergleichsweise langsam, auch deswegen sind sie leiser. In vielen Köpfen ist allerdings noch immer: «Ein Automobil muss knattern». Das ist die gängige Wahrnehmung des Kunden.
Daher wird heute vielfach aus Marketinggründen an dem Geräusch des Verbrennungsmotors festgehalten und darüber nachgedacht, ein Substitut auf elektroakustischem Wege, also mittels Lautsprecher zu erzeugen. Eigentlich eine irrationale Entwicklung. Antriebsgeräusch und Auto müssen nicht zwangsweise eine Einheit bilden. Davon müssen wir wegkommen. In Zukunft wird und muss es Autos ohne den Lärm heutiger Verbrennungsgeräusche geben. Die sind perspektivisch ein Auslaufmodell.
Was klingt am Elektromotor so anders?
Behler: Der Elektromotor ist akustisch viel zurückhaltender, weil er zum Beispiel keine Explosionsgeräusche durch die Verbrennung kennt. Von seiner ganzen Wirkungsweise ist der Elektromotor viel ruhiger als der Verbrennungsmotor - da stößt nix, da hämmert nix. Deshalb ist er sehr geräuscharm. Allerdings benötigt auch der Elektromotor eine Kühlung und dafür muss er mit einem Luftstrom versorgt werden. Lüfterräder wird man auch beim Elektroauto brauchen und die verursachen im allgemeinen Lärm.
Was sind Herausforderungen und Trends für die Zukunft der Fahrzeugakustik?
Behler: Die wesentlichen Trends sind Sicherheit und Umwelt. Unfälle passieren beispielsweise, weil Passanten Elektrofahrzeuge nicht wahrnehmen, denn sie produzieren nicht den gewohnten Geräuschpegel. Unser Ziel kann aber doch nicht Lärm sein, vor allem im urbanen Raum. Lärm im Sinne von Umweltbelastung ist völlig unterschätzt.
Welche Lärmbelästigung im Verkehr nervt Sie denn am meisten?
Behler: Besonders schlimme Erlebnisse hatte ich in den USA. Wenn man dort ein Auto per Funkschlüssel verriegelt, dann blinkt es. Betätigt man den Knopf zweimal, dann hupt der Wagen los. Absolut überflüssig!
Dr.-Ing. Gottfried Behler ist Akademischer Oberrat am Institut für Technische Akustik der RWTH Aachen. Seine Forschungsschwerpunkte sind Forschungsgebiete Fahrzeugakustik, Raumakustik, Elektroakustik und Akustische Messtechnik.
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