Hannover Messe 2014

Helmholtz-Resonatoren für Doppelglasfenster

Fraunhofer LBF, /

Mit zunehmendem Verkehrsaufkommen steigt auch der Lärmpegel in unseren Städten. Die Adaptronik bietet interessante Ansatzpunkte, um den Krach von Wohnungen und Büros fernzuhalten. Zur Reduktion schmalbandiger Lärmquellen bieten sich adaptive Helmholtz-Resonatoren an. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF zeigen die innovative Technik bei der diesjährigen Hannover Messe vom 7. bis 11. April auf dem Fraunhofer-Adaptronikstand in Halle 2, Stand D13.

„Akustikaquarium“, bei dem zwei Helmholtz-Resonatoren die Schalltransmission eines Lautsprechers durch ein Doppelglasfenster mindern.

Helmholtz-Resonatoren sind passive Maßnahmen zur Reduktion von Schallfeldern in Räumen und durch Doppelglasfenster. Der Vorteil liegt auf der Hand: Passive Systeme verbrauchen wesentlich weniger Energie als aktive Maßnahmen. Die meisten Störquellen weisen eine zeitveränderliche Frequenzcharakteristik auf. Ein neuartiges Konzept ermöglicht es, Resonatoren effizient auf das herrschende Signal adaptiv zu regeln.

Grundsätzlich können Helmholtz-Resonatoren analog zu mechanischen Tilgern betrachtet werden. Ihre Tilgungsfrequenz wird durch die Änderung geometrischer Eigenschaften variiert. Helmholtz-Resonatoren bestehen aus einem Hals und einem Bauch, die sich wie die Masse, Steifigkeit und Dämpfung des mechanischen Systems verhalten. Die Anpassung des Resonators auf die gewünschte Tilgungsfrequenz kann sowohl durch eine Variation der Hals- als auch der Körpergeometrie geschehen.

Was bei Doppelglas funktioniert, eignet sich auch für andere doppelwandige Strukturen. Flugzeugbauer wollen mit der Technologie beispielsweise den Geräuscheintrag in die Kabinen reduzieren. Ebenfalls ist es möglich, Geräusche in Kanälen, wie etwa in Lüftungsrohren in Gebäuden oder in Abgasanlagen im Auto zu mindern.

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