Messen und Prüfen direkt im Fertigungsprozess

Forschung und Entwicklung im Geschäftsfeld Mess- und Prüftechnik

ESpuS - Ermittlung des Schallleistungspegels von unzugänglichen Schallquellen mit Hilfe eines Multikopters

Der Schutz vor Lärmeinwirkungen auf den Menschen und die Natur ist eine zentrale gesellschaftliche Aufgabe. Geräusche zählen zu den Immissionen, die je nach Art, Ausmaß und Dauer zu Beein­trächti­gungen oder Gesundheitsstörungen führen können.

Der an einem Immissionspunkt auftretende Schallpegel kann gemessen oder berechnet werden.  Die Berechnung ist dabei ein anerkanntes Verfahren und bietet gegenüber der Immissionsmessung den Vorteil, dass viele störende Einflüsse der Umgebung (z.B. Fremdgeräusche, Witterung, längerfristige Schwankungen der Emissionspegel) bei der Messung ausgeschaltet werden können.

Ausgangspunkt für die Immissionsberechnung ist ein Kataster der Lärmquellen. Auf der Basis der erfassten und bemessenen Lärmquellen können sowohl aktuelle Beeinträchtigungen an definierten Immissionspunkten, als auch Prognosewerte (z.B. für geplante Lärmminderungsmaßnahmen oder geplante Anlagen) ermittelt werden.

Für das Lärmkataster eines Betriebes werden beispielsweise alle relevanten Lärmquellen erfasst. Dazu zählen Punktquellen, wie Schornsteinmündungen, Lüftungsöffnungen, Motoren und andere Schallquellen im Freien. Weiterhin werden Linienquellen ermittelt, wie Fahrstrecken von LKW, PKW oder Stapler. Schließlich gehören auch Flächenquellen dazu, wie die Dächer, Wände oder Fenster, die lärmintensive Räume umschließen. Bei der Erfassung werden die Lage der Lärmquellen und die zeitliche Dauer der Lärmemissionen erfasst. Besonders wichtig und unabdingbar für die weiteren Berechnungen ist die Ermittlung des Schallleistungspegels der einzelnen Lärmquellen.

Durch Messungen werden deren Schalldruckpegel ermittelt und in Schallleistungspegel umgerechnet und den jeweiligen Quellen zugeordnet. Auf dieser Basis können beispielsweise die Lärmimmissionen an schutzwürdigen Gebäuden errechnet werden.

Dabei wird auch der Anteil der einzelnen vorher bemessenen Lärmquellen am Gesamtimmissionspegel vor dem Gebäude errechnet. Lärmminderungsmaßnahmen können somit punktgenau und effektiv an den Schallquellen durchgeführt werden, die die höchsten Anteile am Gesamtimmissionspegel erbringen.

In der Praxis sind viele Schallquellen jedoch unzugänglich (z.B. Schornsteinöffnungen oder Abluftöffnungen an hohen Gebäudewänden; Aggregate auf nicht begehbaren Dächern).

Um die Schalldruckpegel unzugänglicher Schallquellen messtechnisch zu erfassen, werden entweder Spezialkräfte beauftragt, z.B. Industriekletterer, oder ein Kran mit Mannkorb eingesetzt. Trotzdem können nicht immer alle Messpunkte erreicht werden.  In diesen Fällen musste der Schallleistungspegel bisher geschätzt werden, wodurch subjektive Fehler in das Ergebnis eingeflossen sind.

In dem Forschungsvorhaben wird nun ein Verfahren entwickelt, bei dem mit Hilfe eines Multikopters ein Lärmmessgerät zu den betreffenden Emissionsquellen geflogen wird. Eine große Herausforderung ist dabei, dass der Multikopter selbst eine Lärmquelle darstellt. Es werden verschiedenen Ansätze und Wege untersucht, wie trotz dieser Störeinflüsse die Schallleistungspegel an den Lärmquellen gemessen werden können.    

Mit dem geplanten Verfahren soll die Ermittlung des Schallleistungspegels lückenlos erfolgen. Schätzungen, die bisher teilweise bei den Lärmprognosen erforderlich waren und subjektive Faktoren in die Berechnung einbrachten, sollen durch objektive Messungen ersetzt werden. 

 

Projektlaufzeit: 07.12.2017 - 30.11.2020

Projektpartner: öko-control GmbH

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