Innovation & Forschung
Dank Lärm endlich Ruhe im Schlafzimmer
Wer schon einmal versucht hat, bei geöffnetem Fenster an einer befahrenen Straße zu schlafen, kennt das Problem: Entweder mit geöffnetem Fenster den Lärm ertragen oder ruhiger schlafen ohne Frischluft. Keine leichte Wahl, gilt Lärm doch als Umweltproblem ersten Ranges und kann den Körper extrem stressen. Aber für einen gesunden Schlaf ist auch frische Luft notwendig. Das Institut für Mechanik der Universität der Bundeswehr Hamburg arbeitet jetzt an einer möglichen Lösung des Problems.
05.12.2006
Das Forscherteam um Prof. Dr. Delf Sachau will ein innovatives "aktives Gegenschallsystem" entwickeln, das den Straßenlärm im Schlafzimmer neutralisiert und somit Ruhe einkehren lässt. "Klappt unser Vorhaben, könnte es auch in Lesesälen einer Bibliothek oder Schlafwagenabteilen in Nachtzügen eingesetzt werden", erläutert Sachau.
Per Knopfdruck den Lärm einfach auszuschalten, ist natürlich eine verlockende Vorstellung. Das Prinzip ist vergleichsweise einfach: Dem Lärm mit Lärm zu begegnen und damit Gleiches mit Gleichem zu bekämpfen - das funktioniert. "Eine Schallwelle kann mit einer gleichartigen, entgegengesetzten Gegenwelle ausgelöscht werden", weiß Sachau. Schall setzt Luft in Schwingung. Wird zeitgleich ein Gegendruck gleicher Art erzeugt, bleiben die Moleküle bestenfalls an Ort und Stelle. Die Luft ruht, so auch der Mensch: Lärmende Schallwellen von draußen bleiben fern, auch bei geöffnetem Fenster. Damit das funktioniert, müssen Mikrofone störende Geräusche aufnehmen, ein Computerchip die Tonsignale berechnen und möglichst schnell an entsprechend ausgerichtete Lautsprecher schicken. Die senden dann den Gegenschall aus.
Keine einfache Aufgabe: Denn je lauter die Lärmquelle und je größer der zu schützende Bereich - desto schwieriger sei der Lärmschutz. "Verkehrslärm soll draußen bleiben, aber den Wecker soll der schlafende Mensch ja trotzdem hören", erwähnt Lefèvre weitere Herausforderungen. "Genauso soll eine Unterhaltung an beliebiger Stelle im Raum ungestört bleiben von Einflüssen der aktiven Schalltilgung." Um die Probleme zu lösen, wollen die Hamburger Forscher etwa zusätzliche Mikrofone am Bett einsetzen. In vorhergegangenen Versuchen bewiesen sie, dass die Technik funktioniert. Jetzt geht es darum, eine aktive Lärmminderung großflächig umzusetzen. "Wo, welche Technik aufgebaut werden muss - darauf richtet sich bei diesem Projekt das Hauptaugenmerk", bestätigt Sachau.
Lärm gehört zu den ungelösten Umweltproblemen. Nach Aussage des Umweltbundesamtes in den vergangenen Jahrzehnten zu einer ernsten Belastung der Bevölkerung geworden. Die rasche Zunahme der Lärmquellen wirke sich besonders gravierend aus, weil die Bundesrepublik dicht besiedelt sei und große hochverdichtete Siedlungs- und Wirtschaftsräume aufweise. Noch werden etwa in Kraftwerken platzraubende, umweltbelastende und oft energiefressende, konventionelle Passiv-Schalldämpfer eingesetzt. Die Entwicklung "aktiver Gegenschallanlagen" könne helfen, den Lärm einzudämmen und dabei vor allem Energie und Bauraum zu sparen. Seit über zehn Jahren unterstützt die DBU deshalb entsprechende Forschungsvorhaben. Mit guten Erfolgen: "Bei Industrieschornsteinen, Kompressoren, Lüftungsanlagen und Auspuffanlagen zählen Aktivschalldämpfer inzwischen zum Stand der Technik", meint Lefèvre. Jetzt erreicht die Methode das Schlafzimmer.
Per Knopfdruck den Lärm einfach auszuschalten, ist natürlich eine verlockende Vorstellung. Das Prinzip ist vergleichsweise einfach: Dem Lärm mit Lärm zu begegnen und damit Gleiches mit Gleichem zu bekämpfen - das funktioniert. "Eine Schallwelle kann mit einer gleichartigen, entgegengesetzten Gegenwelle ausgelöscht werden", weiß Sachau. Schall setzt Luft in Schwingung. Wird zeitgleich ein Gegendruck gleicher Art erzeugt, bleiben die Moleküle bestenfalls an Ort und Stelle. Die Luft ruht, so auch der Mensch: Lärmende Schallwellen von draußen bleiben fern, auch bei geöffnetem Fenster. Damit das funktioniert, müssen Mikrofone störende Geräusche aufnehmen, ein Computerchip die Tonsignale berechnen und möglichst schnell an entsprechend ausgerichtete Lautsprecher schicken. Die senden dann den Gegenschall aus.
Keine einfache Aufgabe: Denn je lauter die Lärmquelle und je größer der zu schützende Bereich - desto schwieriger sei der Lärmschutz. "Verkehrslärm soll draußen bleiben, aber den Wecker soll der schlafende Mensch ja trotzdem hören", erwähnt Lefèvre weitere Herausforderungen. "Genauso soll eine Unterhaltung an beliebiger Stelle im Raum ungestört bleiben von Einflüssen der aktiven Schalltilgung." Um die Probleme zu lösen, wollen die Hamburger Forscher etwa zusätzliche Mikrofone am Bett einsetzen. In vorhergegangenen Versuchen bewiesen sie, dass die Technik funktioniert. Jetzt geht es darum, eine aktive Lärmminderung großflächig umzusetzen. "Wo, welche Technik aufgebaut werden muss - darauf richtet sich bei diesem Projekt das Hauptaugenmerk", bestätigt Sachau.
Lärm gehört zu den ungelösten Umweltproblemen. Nach Aussage des Umweltbundesamtes in den vergangenen Jahrzehnten zu einer ernsten Belastung der Bevölkerung geworden. Die rasche Zunahme der Lärmquellen wirke sich besonders gravierend aus, weil die Bundesrepublik dicht besiedelt sei und große hochverdichtete Siedlungs- und Wirtschaftsräume aufweise. Noch werden etwa in Kraftwerken platzraubende, umweltbelastende und oft energiefressende, konventionelle Passiv-Schalldämpfer eingesetzt. Die Entwicklung "aktiver Gegenschallanlagen" könne helfen, den Lärm einzudämmen und dabei vor allem Energie und Bauraum zu sparen. Seit über zehn Jahren unterstützt die DBU deshalb entsprechende Forschungsvorhaben. Mit guten Erfolgen: "Bei Industrieschornsteinen, Kompressoren, Lüftungsanlagen und Auspuffanlagen zählen Aktivschalldämpfer inzwischen zum Stand der Technik", meint Lefèvre. Jetzt erreicht die Methode das Schlafzimmer.
Quelle: UD
