Pfeifen verboten
Der Generator läuft auf Hochtouren, das Lüftungsgebläse dröhnt, der Winkelschleifer heult – alles Erfahrungen, die auf die Stimmung drücken können. In einer besseren Geräuschqualität sehen die Bosch-Forscher ein wichtiges Komfortmerkmal.
Wen hat er nicht schon einmal gestört: Der unangenehme, hohe Pfeifton von kleinen Haarföns. Was hingegen die Wenigsten wissen: Auch die Geräuschqualität im Automobil kann durch ganz ähnliche Effekte beeinträchtigt werden: Der Generator hält bei rund 10000 Umdrehungen pro Minute die Fahrzeugelektrik am Leben und kann damit deutlich zum Fahrzeuggeräusch beitragen. Während das Geräuschproblem von Föns einfach durch eine vergrößerte Bauweise behoben werden kann, muss der Generator immer mehr elektrische Leistung auf engem Raum erzeugen. Die entstehende Abwärme wird durch Lüfter weggeblasen. Um die einhergehenden Geräusche zu mindern, ist die ganze Kunst der Bosch-Forscher gefordert. Sie gehen zwei Wege zugleich: Auf der experimentellen Seite vereinfachen sie das Bauteil auf die wenigen, für das Geräusch entscheidenden konstruktiven Bestandteile – ein abstraktes Rotor-Stator-Modell. An diesem können sie studieren, wie sich kleine geometrische Änderungen auf die Geräuschqualität auswirken, etwa der Anstellwinkel der Ventilatorschaufeln oder die Geometrie der Luftführung. Das Experiment wird zudem parallel im Computer modelliert. Über Strömungssimulationen werden die Parameter von Experiment und Computermodell verglichen und aufeinander abgestimmt. Sind die Computermodelle durch diesen Vergleich in ihrer Aussagekraft und Genauigkeit bestätigt, geht für die Forscher ein Traum in Erfüllung: die Geräuschvorhersage. Allein durch den Rechner lässt sich anhand einer vorgegebenen Bauteilgeometrie, z.B. aus einem CAD-Entwurf, auf die Strömungsgeräusche schließen und in Richtung guter Geräuschqualität optimieren. Und das heißt, geringere Geräuschintensität und somit “Pfeifen verboten”.
