Zielsetzung: In der fleischverarbeitenden Industrie ergeben sich für die Beschäftigten an vielen Arbeitsplätzen hohe Lärmbelastungen, z. B. im Schlachtbetrieb, an Kuttern, Clippern und Peelern. Selbst in Betrieben mit modernsten Maschinen nach dem Stand der Technik entstehen gehörgefährdende Lärmbelastungen. Da die Arbeitsräume in der Regel allseitig stark reflektierende Raumbegrenzungsflächen aufweisen, sollten sich hier durch raumakustisch wirksame Maßnahmen deutliche Pegelminderungen erreichen lassen, z. B. durch eine schallabsorbierende Belegung der Deckenfläche und ggf. von Wandflächen. Aus hygienischen Gründen kommen allerdings keine offenporigen Schallabsorber aus künstlichen Mineralfasern oder Schaumstoff in Betracht. Alle Materialien müssen sich mit Laugen schäumend reinigen und mit dem Hochdruckreiniger abspritzen lassen. Seit wenigen Jahren gibt es sogenannte mikroperforierte Schallabsorber, die sich z. B. aus Edelstahl, Acrylglas oder PVC herstellen lassen und eine entsprechende Reinigung erlauben. Die akustische Wirksamkeit dieser Materialien beruht darauf, dass der Luftschall bei Durchgang durch das perforierte Material mit vielen winzig kleinen Löchern von z. B. 0,1 bis 1 mm Durchmesser eine Dämpfung erfährt (viskose Reibung in den Löchern) und die Schallenergie in Wärme umgewandelt wird. Die mit diesem Material erreichbaren Lärmminderungserfolge sollen für den Bereich der Fleischwirtschaft untersucht werden. Neben den hier zunächst zu betrachtenden akustischen Aspekten sind dabei auch Fragen der Hygiene aufzugreifen, was in einem separaten Projekt des BGIA - Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung durchgeführt wird. Aktivitäten/Methoden: Da die Wirksamkeit von mikroperforierten Schallabsorbern von den geometrischen Parametern, wie Durchmesser und Anzahl der Bohrungen und dem Abstand zur Decke bzw. Wand abhängt, sollten sie gezielt für den Anwendungsfall ausgewählt werden. Deshalb ist im ersten Schritt der Untersuchung die akustische Situation in den betrachteten fleischverarbeitenden Betrieben zu analysieren. Dabei können größtenteils vorhandene Messdaten der Fleischerei-Berufsgenossenschaft verwendet werden. Die Materialhersteller sollten über die entsprechenden akustischen Eigenschaften der Materialien verfügen, um eine gezielte Auswahl zu ermöglichen. Damit lassen sich dann die erreichbaren Lärmminderungserfolge für einzelne Fleischereibetriebe berechnen. Sollten sich nach diesen Prognoserechnungen ausreichende Lärmminderungserfolge von mindestens 2 dB(A) ergeben, soll die Eignung der mikroperforierten Schallabsorber in einem Folgeprojekt in der betrieblichen Praxis untersucht werden. Dabei sind dann neben der akustischen Wirksamkeit auch Fragen der Hygiene zu untersuchen.
Das Forschungsvorhaben beinhaltet zwei aufeinander abgestimmte Einzelaufgaben zur Minderung des Rotorlaerms sowie des vom Rotor induzierten Innenlaerms. Hubschrauberrotorlaerm: Es soll ein realistisches Vorhersageverfahren fuer den Hubschrauberrotorlaerm entwickelt werden mit dem Ziel, schon im Entwurfstadium des Rotorsystems dessen Laermemission einer objektiven und subjektiven Beurteilung zugaenglich zu machen, um auf diese Weise laermarme Konfigurationen zu entwickeln. Zur Erreichung dieses Ziels ist der Einfluss einer Reihe noch unbekannter aeroakustischer Quellmechanismen zu klaeren, wozu eine genauere Kenntnis der instationaeren, fluktuierenden Druckverteilung auf den Rotorblaettern notwendig ist. Hubschrauberkabineninnenlaerm: Zur Laermminderung in der Kabine wird eine Reduzierung des vom Rotor induzierten Laerms bereits an der Quelle und an den Uebertragungswegen angestrebt, wozu ein analytisches Modell zur Bestimmung der Uebertragungsfunktion ins Kabineninnere bei Erregung durch Rotornahfeld- und -abstrom entwickelt werden soll. Die einzelnen Entwicklungsschritte der Laermvorhersageverfahren werden an geeigneten Versuchstraegern experimentell ueberprueft.
Aus bekannten Messungen des energieaequivalenten Dauerschallpegels von Gueterbahnhofslaerm ergeben sich grosse Pegelschwankungen, die eine verlaessliche Schallpegelprognose bei Vorsorgeplanungen nicht erlauben. Ebenso verhaelt es sich bei Gueterzugbildungsgruppen beim Verteilen der Wagen, wo impulshaltige Schallpegel hoher Intensitaet auftreten. Hierzu kommen akustische Betriebssignale, Lautsprecherdurchsagen etc sowie Geraeuschbelastungen durch Staplerfahrzeuge, Kraene, durch an- und abfahrende Strassenfahrzeuge (Schwerfahrzeuge). Unter Zugrundelegung entsprechender Verkehrsbewegungen auf Strasse und Schiene wird ein Schallpegelprognosemodell erstellt.
Das Projekt sieht die Erforschung menschlicher Bewertungsstrategien bei Überlagerung von mehreren Schallquellen vor. Ziel ist die empirisch fundierte Beschreibung und Quantifizierung der perzeptiven Bewertungsmechanismen unter Laborbedingungen, sowie eine Abschätzung der Reichweite und Übertragbarkeit der entwickelten Modelle auf das Alltagserleben von komplexen Geräuschsituationen. Verwertungsziel ist die Bereitstellung von Optimierungsansätzen für Berechnungsvorschriften und -modelle zur Vorhersage spezifischer Wahrnehmungsprozesse bei Geräuschszenarien mit mehreren Schallquellen (z.B. Lärmprognosen bei kumulativer Geräuschbelastung). Der Arbeitsplan umfasst die Durchführung von sieben Hörversuchen, davon 5 unter kontrollierten Laborbedingungen, einen mit erhöhtem Realitätsgrad und einen Versuch unter Alltagsbedingungen. Durch gezielte Modifikation wahrnehmungsrelevanter Geräuschparameter werden die wesentlichen Einflussfaktoren auf die Gesamtbewertung quantitativ erfasst und Schwellenwerte für einen Anstieg der subjektiv empfundenen Lästigkeit urbaner Geräuschkulissen ermittelt. Gleichermaßen werden Faktoren zur Verbesserung der Gesamtbewertung untersucht. Dabei wird die Komplexität der Geräuschszenarien schrittweise erhöht. Basierend auf den Ergebnissen der Hörversuche werden Modellansätze zur Quantifizierung und Prognose menschlichen Bewertungsverhaltens entwickelt.
General Information: Objectives The objective of the project is to develop models for quantifying the noise emission from airfoil sections and blades of wind turbines. Special emphasis is laid on the influence of airfoil and blade shape on noise radiation. The models will facilitate the development of design tools enabling manufacturers to take the noise problem into account at an early stage of blade and turbine development. The new models will be used within the project for parametric studies in order to create a database which can be used as a design guideline. A further objective of the project is the development of a Windows-based computer program which allows the design of wind parks with respect to the noise emission in the surroundings. Technical Approach The technical approach follows basically along two lines: (1) a large experimental study with aerodynamic and acoustic measurements in two wind tunnels, (2) a theoretical and numerical approach where state-of-the-art techniques will be used for flow simulations and for the development of new noise prediction models. The experiments will be performed at the National Aerospace Laboratory, NL. Measurements will be taken on seven 2D-sections with currently used airfoils and on five 3D-models (blade tips) of different planforms and sizes. Aerodynamic measurements will use (a) hot-wires to determine the boundary layer characteristics (velocity profile, distribution of turbulent kinetic energy, spectra), (b) miniature pressure transducers to measure the surface pressure fluctuations, (c) five-hole probes to measure the roll-up of the tip vortex behind a blade tip. A balance will allow loads to be determined. Acoustic measurements on a large number of models will use an acoustic antenna. Turbulence grids will be mounted at the nozzle outlet in order to study the influence of incoming turbulence on noise. The flow simulations will take place at the Free University of Brussels (VUB). The formulation of improved models for noise prediction will be undertaken in close co-operation between University of Stuttgart (D), the TNO-Institute of Applied Physics (NL), and VUB (B). Expected Achievements and Exploitation The expected achievements of the project are: - improved models for the relevant noise mechanisms which take the airfoil shape into account, - improved understanding of the noise generation at the blade tip, - design guidelines for reduced aerodynamic noise wind turbines, - Windows-based computer program for wind park design.
Die Darstellung beginnt mit einer kurzen Zusammenfassung zur Wirkung von Laerm auf Menschen. Dann werden die schalltechnischen Eigenschaften von Schiffen, die Schallschutzmassnahmen auf Wasserfahrzeugen und Massnahmen zur Verringerung der Geraeuschemission von Schiffen behandelt. Abschliessend wird auf Verfahren zur Abschaetzung der Schalldruckpegel von Schiffen eingegangen.
Mittels Analyse und Prognose verkehrsbedingter Laermimmissionen und Schadstoffemissionen sollen unterschiedliche Varianten der verkehrlichen Entwicklung (Modal Split, Streckenfuehrungen) fuer die Stadt und den Landkreis Quedlinburg untersucht und bewertet werden. Im Ergebnis dessen soll die umweltvertraeglichste Planungsvariante ermittelt und die dafuer notwendigen Massnahmen umgesetzt werden. Das dabei zur Anwendung kommende Analyse- und Prognoseverfahren soll anhand einer Nachher-Untersuchung auf seine Aussagefaehigkeit untersucht werden. Die realisierten Massnahmen sind auf ihre Wirksamkeit hin zu untersuchen und die hierbei gewonnenen Erfahrungen zu verallgemeinern. Auf sichtbar werdende Defizite bundesweit gueltiger Regelungen ist hinzuweisen; moegliche Aenderungen sind vorzuschlagen.
Messungen zur Erfassung der vorhandenen Laermbelastung in der Hammerbrookstrasse, Untersuchungen an S-Bahnzuegen, Untersuchungen an Stahlbeton-S-Bahn-Bruecken, Planung von Schallschutzmassnahmen, abschliessende Messungen zur Bestimmung Laermeinwirkungen mit S-Bahn-Betrieb in der Hammerbrookstrasse.
Entwicklung der Verfahren, nach denen der in Par 2 Fluglaermgesetz definierte Laermschutzbereich ermittelt werden soll. a) Entwicklung eines Fragebogens zur Prognose des voraussehbaren Flugbetriebes an einem Flughafen ('Datenerfassungssystem DES'); b) Entwicklung der Verfahren, nach denen die Kurven konstanten aequivalenten Dauerschallpegels in der Flughafenumgebung zu gegebenen des berechnet werden ('Anleitung zur Berechnung AZB'); c) Durchfuehrung der Laermschutzbereichsermittlung fuer die Verkehrsflughaefen der Bundesrepublik Deutschland.
Ziel ist es, die Vorhersagegenauigkeit von Vorderkantenlärmmodellen durch realitätsnähere Simulation deutlich zu erhöhen und somit teure Rotorblattfehlentwicklungen, die bisher erst in der Prototypenphase erkannt werden können, zu vermeiden. Dieses Ziel soll durch Bündelung der spezifischen Kompetenzen des Fraunhoferinstituts IWES und des ITAPs mit zwei universitären Partnern und Nutzung aktueller methodischer Entwicklungen aus laufenden Forschungsvorhaben erreicht werden. In dem Projekt wird erstmals eine aeroakustische Simulationskette aufgebaut mit der sich die verschiedenen auftretenden Lärmquellen für realitätsnahe turbulente Windfelder berechnen lassen. Diese ermöglicht in Zukunft eine wesentlich erweiterte Herangehensweise für die standort- und anlagenspezifische Bewertung der relevanten Lärmquellen, eine verbesserte Grundlage für Lärmprognosen von WEA sowie für den Entwurf leiserer Rotor-Profile. Dabei wird in dem Projekt die Relevanz des inflow-noise in turbulenter Anströmung im Vergleich zu Hinterkantengeräuschen konsistent bewertet. Der neuartige Ansatz, den realen Windfeldern besser angepasste turbulente Windfelder als Eingang für aeroakustische Simulationen zu nutzen, verspricht besonders für Standorte mit erhöhter Turbulenz verbesserte Ansätze zur Berechnung und Reduktion des Lärms.
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