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Ein neues Auspuffsystem bekämpft Motorengeräusche mit Krach: Mini-Mikrofone messen den Lärm, der hinten herauskommt. Ein Computer berechnet, wie viel er gegenhalten muß. Und 2 Lautsprecher strahlen ihr Gegengetöse in die Abgashölle. Am Ende herrscht Ruhe. Zumindest fast.
Das physikalische Prinzip: Wellental und Wellenberg löschen sich gegenseitig aus. Theoretisch.

Der Fahrer gibt Gas. Aber der blaue Audi rührt sich nicht von der Stelle. 4 dicke Stahlseile fixieren ihn auf dem Rollenprüfstand.Hinter dem Heck stehen 2 Mikrofone auf Stativen und messen den Lärmpegel. Die Anzeige im Kontrollraum zeigt 110 Dezibel (dB) an. Dann drückt der Fahrer einen Schalter mit der Aufschrift „Active Silence“. Sofort klingt das Motorengeräusch gedämpft: 90 dB.

Die Ingenieure sind zufrieden. Seit 10 Jahren forschen sie beim Esslinger Mittelständler J.Eberspächer am leisen Auspuff. Die Neuentwicklung setzt Maßstäbe im Lärmschutz.
Wir erreichen im Schalldämpfer je nach Drehzahl eine Dämpfung um 10 dB, manchmal auch mehr sagt der Projektleiter.
Dabei mache der gefühlte Lärm ausserhalb des Autos nur noch die Hälfte, manchmal gar ein Viertel aus.

Möglich macht das die Gegenschallanlage, die im Testfahrzeug per Knopfdruck eingeschaltet wurde. Sie besteht aus 2 winzigen Mikrofonen an der Auspuffmündung, einer Elektronik und 2 Lautsprechern, die in die beiden Endtöpfe eingebaut sind. Wird sie aktiviert, messen die Mikrofone den Lärm und leiten die Signale an einen Chip.
Der errechnet unter Berücksichtigung aktueller Motordaten den Gegenlärm, den die in den Endtöpfen integrierten Lautsprecher dann abstrahlen.

Dieser Idee liegt ein physikalisches Prinzip zugrund, das der deutsche Forscher Paul Lueg bereits 1933 formuliert hat:
Trifft das Wellental des Schalls auf den Wellenberg einer anderen Druckluftschwankung, löschen sich die Lärmquellen gegenseitig aus. Es wird ruhig.
So ähnlich ist das bei Meereswellen, die von einer Steilküste zurückschwappen und die hinterher rollenden Wasserberge einebnen. So weit die Theorie.

In der Praxis freilich bewährt sich die Technik vor allem, wenn Periode und Amplitude der Schallwellen wenig schwanken, also bei monotonen Geräuschen. Dann kann der Computer den Gegenschall schnell genug erzeugen und für eine spürbare Lärmminderung sorgen.

Etwa bei Motor- oder Triebwerkslärm. Piloten beispielsweise nutzen Gegenlärm schon lange:
Die Firma Sennheiser baut die Technik seit 1987 in die Sprechgarnituren der Lufthansa-Piloten ein, damit sie im lauten Cockpit ungestört kommunizieren können. Inzwischen gibt es zahlreiche Antischall-Kopfhörer, die alle nach diesem Prinzip arbeiten.

Allerdings sind die Verhältnisse im Auspuff verzwickter: Ein normaler Lautsprecher würde die hohe Feuchtigkeit und die Abgastemperaturen von rund 600 Grad nicht lange überstehen. „Deshalb haben wir uns mit unserem Partner intensiv um die Entwicklung eines Speziallautsprechers gekümmert, der deutlich höhere Temperaturen dauerhaft erträgt“, erklärt der Projektleiter.
Gleichzeitig haben wir ein besonderes Konzept entwickelt, wie wir diesen Lautsprecher im Schalldämpfer verbauen, um eine besonders hohe Isolation zwischen dem heißen Abgas und dem Lautsprecher zu erreichen.

Den Mehrkosten für Lautsprecher, Mikrofon und Elektronik stehen handfeste Vorteile gegenüber:
Der neue Auspuff baut weniger Gegendruck auf, so dass der Leistungsverlust durch die Abgasanlage geringer ausfällt. Das bedeutet: Mehr PS beziehungsweise weniger Spritverbrauch bei gleicher Leistung. Ausserdem kann der Endtopf nun trotz des Lautsprechers kleiner gebaut werden, so dass mehr Platz für den Kofferraum bleibt.

Während das Antischall-Prinzip mit den tiefen Frequenzen der Motorgeräusche spielend fertig wird, benötigen herkömmliche Abgasanlagen große Dämpfer mit viel Volumen. Das treibt die Kosten in die Höhe, denn viel Volumen heisst viel Edelstahl. Die Preise dafür steigen jedes Jahr. Gleichzeitig sollen die Autos leiser werden, so dass noch mehr Dämpfung benötigt wird. Antischall ist ein Weg aus dieser Misere.

Die neuen Abgasanlagen bieten auch Auto-Enthusiasten so einiges, denn sie können mehr, als nur Lärm zu dämpfen:
Da man einzelne Frequenzen gezielt ausschalten kann, lässt sich der Klang des Wagens nach Wunsch verändern. Auf einem kleinen Display zeigt der Projektleiter einige Varianten.
Limousine ist besonders leise, da ist die maximale Minderung programmiert. Der Projektleiter überspringt Coupe und Roadster, aktiviert mit einem Lächeln „BigBlock“ und tritt das Gaspedal. Sofort verwandelt sich der Familienkombi akustisch in einen großvolumigen 8-Zylinder.

Wohl nur Tuning-Fans werden sich für einen Polo begeistern, der wie ein Porsche klingt; dagegen wäre ein flotter Diesel mit sportlichem Klang schon eher was für den Massenmarkt. Die Technik steht bereit:
Wir denken dass wir 2010 eine Serienfertigung beliefern können sagte der Projektleiter.
Zuvor muss der Audi-Kombi noch viele Kilometer zurücklegen.
Die Dauerhaltbarkeit unter allen klimatischen Bedingungen von der Arktis bis in die Wüste ist eine Herausforderung.

Quelle: Sonntag Aktuell 7.10.2007