Akustik an der Startbahn West

23.03.2015

Akustik an der Startbahn West

Ein Forschungsteam der TU Darmstadt befasst sich mit Bodenlärm an Flughäfen

Flugzeuge am Boden umweltfreundlich und kraftstoffsparend manövrieren – das ist das Ziel des Flughafen-Projekts Airport eMove. Zudem könnte der Betriebslärm deutlich verringert werden. Akustische Messungen dazu machen Forschende des Instituts für Flugsysteme und Regelungstechnik der TU Darmstadt.

TaxiBot schleppt Flugzeug. Bild: Lufthansa LEOS
Lärm reduzieren: TaxiBot als alternative zu lauten Flugzeugtriebwerken. Bild: Lufthansa LEOS

Laute, Treibstoff fressende Flugzeugtriebwerke laufen schon Minuten vor dem Start. Denn beim so genannten Taxiing steuern die Piloten mit den leistungsstarken Triebwerken ihre Maschine vom Flugsteig in die Startposition. Das verbraucht Kerosin, verursacht Abgase – und ist laut.

Geht es um Flugzeuge und Lärm, steht trotzdem häufig der Überfluglärm im Vordergrund. „Mit dem Bodenlärm an Flughäfen befasst sich kaum jemand“, sagt Katja Hein. Die Ingenieurin promoviert am Institut für Flugsysteme und Regelungstechnik der TU Darmstadt und begleitet das Projekt Airport eMove wissenschaftlich. Zusammen mit der Lufthansa, der Lufthansa LEOS und der Lufthansa Technik arbeitet ein Forschungs-Team daran, die Vorgänge auf dem Rollfeld zu elektrifizieren. Was dort heute Kraftstoff verbraucht, soll in Zukunft elektrisch werden.

TaxiBot beispielsweise ist ein Hybridschlepper, bestückt mit zwei Dieselgeneratoren und einem elektrischen Antrieb für die Räder. Er könnte in Zukunft, gesteuert vom Piloten, die Flugzeuge auf die Startbahn ziehen. „Dadurch würde Kerosin eingespart und möglicherweise könnten sich auch die Schadstoffemissionen und der Lärm reduzieren“, sagt Hein.

Nachts ist die beste Zeit für die Messungen

Das Team um die Forscherin soll prüfen, wie effektiv das ist. Vor Ort vergleichen sie die verschiedenen neuen Technologien mit den bisherigen Standards. Immer mit im Gepäck sind Ohrstöpsel. „Ohne ist der Lärm nicht auszuhalten“, erzählt Hein. Doch wie laut ist ein Flugzeug wirklich, wenn es beim Taxiing mit den eigenen Triebwerken auf die Startbahn rollt? Und wie laut ist es, wenn es vom TaxiBot gezogen wird?

Nachts ist die beste Zeit für Hein und ihr Team, um das herauszufinden. Nur dann sind die störenden Hintergrundgeräusche am Frankfurter Flughafen gering – dank des Nachtflugverbots. Trotzdem ist das Zeitfenster für die akustischen Messungen kurz. Nur 20 Minuten bleiben den Forschern, denn gerade wegen des Verbots dürfen die lauten Triebwerke nachts nur mit Sondergenehmigung laufen.

„Auch die Wetterbedingungen müssen stimmen“, berichtet Hein. Starker Regen bedeute ebenso störende Geräusche. Passen die Bedingungen auf der Startbahn West und sind die Mikrofone aufgebaut, fährt ein Flugzeug erst aus eigener Kraft und dann gezogen vom TaxiBot an der Messstation vorbei. „Schon während der Messungen haben wir den Lautstärkeunterschied extrem wahrgenommen“, sagt Hein.

Der Lautstärkeunterschied ist beachtlich

TaxiBot schleppt Flugzeug. Bild: Lufthansa LEOS
An der Startbahn West führte das Team um Katja Hein akustische Messungen durch. Bild: Lufthansa LEOS

Die gemessenen Werte bestätigen das: 102 Dezibel laut ist das übliche Taxiing, 86 Dezibel das neue TaxiBotting. Dieser Unterschied ist beachtlich, denn nimmt ein Geräusch um 10 Dezibel ab, so halbiert sich die vom Menschen subjektiv wahr genommene Lautstärke. Doch damit ist nicht genug getan.

„Wir müssen auch untersuchen, wie und ob sich das auf die Lebensqualität der Menschen in der Region auswirkt.“ Deshalb dienen Hein die Messungen als Grundlage für eine Simulation der Lärmentwicklung in einem Radius von rund zehn Kilometern. Zusätzlich möchte die Wissenschaftlerin das Flughafenpersonal, die Passagiere sowie die Bevölkerung befragen.

„Fluglärm und Flughafenlärm ist groß in der Diskussion und wir wollen unseren Teil dazu beitragen.“ Die Messungen mit dem TaxiBot sind abgeschlossen. Jetzt stehen Versuche mit dem eSchlepper und dem eTaxi an. „Am Ende werden wir hoffentlich sehen, dass sich der Lärm auf und um Flughäfen beim Nutzen neuer Technologien verringert.“

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