Gegenstand der Forschung ist die mathematische und messtechnische Untersuchung von Systemen zur aktiven Schallreduzierung. Aufgrund von Arbeitsschutz- und Umweltschutzvorschriften, aber auch aufgrund gestiegener Komfort-Bedürfnisse der Menschen werden Maßnahmen zur Schallreduzierung immer wichtiger. Da gerade bei niedrigen Frequenzen passive Maßnahmen sehr große Gewichte und Bauvolumina erfordern, werden hier vermehrt aktive Systeme eingesetzt. Im Rahmen der aktuellen Forschung wird ein ANC-System sowohl numerisch als auch experimentell untersucht. Die numerischen Untersuchungen bestehen aus Berechnungen des geregelten und ungeregelten Schallfeldes mit der Methode der Finiten Elemente. Aus den daraus gewonnenen Daten werden die optimalen Positionen für Sensoren und Aktuatoren bestimmt. Diese Berechnungen werden durch experimentelle Untersuchungen validiert. Weiterhin dienen die experimentellen Untersuchungen zur Entwicklung und Auswahl geeigneter Reglerkonzepte. Anhand der durchgeführten Untersuchungen sollen Aussagen zur Auslegung des Systems, wie z.B. Positionierung und Größe der Lautsprecher auch ohne experimentelle Untersuchungen ermöglicht werden.
Wärmepumpen sind eine der zentralen Lösungen für die klimaneutrale Gebäudeheizung- und Klimatisierung der Zukunft. Die Absatzzahlen im Heizungsbereich stiegen in den letzten Jahren in Deutschland stark an, auf 154.000 installierte Geräte im Jahr 2021 . Im Neubau wurde jede zweite Heizung mit der Wärmepumpentechnologie umgesetzt. Im Jahr 2021 waren 1,2 Mio. Wärmepumpen in Deutschland im Betrieb. Die überwiegende Zahl dieser Wärmepumpen (70%) nutzen als Quelle die Luft. Steigt ihre Zahl weiter so stark an, wird eine Herausforderung immer zentraler: Die Geräuschentwicklung der Wärmepumpen auf ein Minimum zu reduzieren. Diese Herausforderung geht der Projektverbund für Luft/Wasser-Wärmepumpen mit Wärmepumpenherstellern, Komponentenlieferanten und Forschungsinstituten an. Der Projektverbund verbindet Methodenentwicklung zur akustischen Analyse und Bewertung von Wärmepumpen und deren Komponenten mit Lösungsentwicklungen in Technologieprojekten mit neuen Komponenten in Wärmepumpen, neuen Formen der Schalldämpfung und innovativen Gerätemodifikationen. Die Methodenentwicklung (Methodenprojekt MENESA) fokussiert sich auf drei Bereiche. (1) Die strukturdynamische Analyse der Wärmepumpe mit Untersuchungen zu Vibroakustik und Transferpfaden von Körperschall von den Erregern Verdichter und Ventilator an die schallübertragenden Flächen des Geräts wie dem Verdampfer und dem Gehäuse. (2) Die Geräuschwirkung von Wärmepumpen auf Personen im Umfeld des Geräts mit Methoden der Psychoakustik, das Monitoring von Wärmepumpen im realen baulichen Umfeld und die Simulation der Schallausbreitung und Schallimmission. (3) Benennung, Voruntersuchung und Bewertung von Maßnahmenempfehlungen zur Schallminderung bei Komponenten, Geräten und am Aufstellort von Wärmepumpen
Wärmepumpen sind eine der zentralen Lösungen für die klimaneutrale Gebäudeheizung- und Klimatisierung der Zukunft. Die Absatzzahlen im Heizungsbereich stiegen in den letzten Jahren in Deutschland stark an, auf 154.000 installierte Geräte im Jahr 2021 . Im Neubau wurde jede zweite Heizung mit der Wärmepumpentechnologie umgesetzt. Im Jahr 2021 waren 1,2 Mio. Wärmepumpen in Deutschland im Betrieb. Die überwiegende Zahl dieser Wärmepumpen (70%) nutzen als Quelle die Luft. Steigt ihre Zahl weiter so stark an, wird eine Herausforderung immer zentraler: Die Geräuschentwicklung der Wärmepumpen auf ein Minimum zu reduzieren. Diese Herausforderung geht der Projektverbund für Luft/Wasser-Wärmepumpen mit Wärmepumpenherstellern, Komponentenlieferanten und Forschungsinstituten an. Der Projektverbund verbindet Methodenentwicklung zur akustischen Analyse und Bewertung von Wärmepumpen und deren Komponenten mit Lösungsentwicklungen in Technologieprojekten mit neuen Komponenten in Wärmepumpen, neuen Formen der Schalldämpfung und innovativen Gerätemodifikationen. Die Methodenentwicklung (Methodenprojekt MENESA) fokussiert sich auf drei Bereiche. (1) Die strukturdynamische Analyse der Wärmepumpe mit Untersuchungen zu Vibroakustik und Transferpfaden von Körperschall von den Erregern Verdichter und Ventilator an die schallübertragenden Flächen des Geräts wie dem Verdampfer und dem Gehäuse. (2) Die Geräuschwirkung von Wärmepumpen auf Personen im Umfeld des Geräts mit Methoden der Psychoakustik, das Monitoring von Wärmepumpen im realen baulichen Umfeld und die Simulation der Schallausbreitung und Schallimmission. (3) Benennung, Voruntersuchung und Bewertung von Maßnahmenempfehlungen zur Schallminderung bei Komponenten, Geräten und am Aufstellort von Wärmepumpen
Die ECKA Granules Germany GmbH, Eckastraße 1, D-91235 Velden, hat beim Landratsamt Nürnberger Land die wesentliche Änderung der bestehenden immissionsschutzrechtlichen Genehmigung zur Errichtung und zum Betrieb des Werksbereichs „Haus B“ (Kupfer-Schmelze) beantragt. Der Antrag beinhaltet die Umstellung der genehmigten Betriebszeit von einem 2-Schicht-Betrieb auf einen 3- Schicht-Betrieb werktags Montag bis Freitag von 00:00 – 24:00 Uhr sowie samstags bis 22:00 Uhr. Im Zuge der Umstellung soll die maximale Schmelzleistung auf 52,8 Tonnen Kupfer- und Messingpulver erhöht werden. Hierbei können aus technischen Gründen maximal 3 der 4 Schmelzlinien parallel betrieben werden. Zudem beinhaltet der Antrag weitere Maßnahmen zur Schallreduzierung (Einhausung Laufsteg im Bereich der Zyklone, Austausch von Gebläseaggregaten). Die Unterlagen beinhalten neben einem Fachgutachten zum Bereich Lärmschutz u.a. auch einen Ausgangszustandsbericht i.S.d. Industrieemissions-Richtlinie sowie Unterlagen zur Ermittlung der UVP-Pflicht.
Rotorblätter von Windenergieanlagen (WEA) werden in Sandwich-Leichtbauweise aus GFK bzw. CFK gefertigt. Die bis zu 60m langen Blätter werden in aus mehreren, in Formen ausgehärteten Teilen zusammengesetzt. Die Übergänge zwischen den einzelnen Formteilen werden manuell bearbeitet um eine glatte Endkontur zu erreichen. Aufgrund des Fertigungsprozesses und der großen Dimensionen der Rotorblätter können sich signifikante Abweichungen der Blattgeometrie von der Auslegungsgeometrie ergeben. Diese Varianz der Realgeometrie wirkt sich auf die Kennwerte wie Wirkungsgrad und Schallemission der WEA aus. Ziel dieses Vorhabens ist es, realistische Fertigungstoleranzen zu entwickeln, die das strömungsmechanische Verhalten von Rotorblättern berücksichtigen. Das Institut für Mess- und Regelungstechnik der Leibniz Universität Hannover entwickelt zusammen mit Enercon ein Messsystem zum systematischen Erfassen der Geometrieabweichungen der neu gefertigten Rotorblätter. Die Auswirkungen dieser erfassten, realen Abweichungen auf den Wirkungsgrad werden vom Institut für Turbomaschinen und Fluiddynamik mit der Hilfe der Computational Fluid Dynamics (CFD) sowohl basierend auf 2D-Schnitten als auch auf der realen 3D Geometrie berechnet. Der Einfluss der Fertigungsabweichungen auf die Schallemission wird von Enercon berechnet. Am Ende des Projekts steht das notwendige Handwerkszeug zur Bewertung des aerodynamischen und aeroakustischen Einflusses fertigungsbedingter Geometrieabweichungen von Rotorblättern zur Verfügung. Durch diese Arbeiten wird es nun möglich eine einfache und aussagekräftige Tolerierung der Bauteilgeometrie für die Fertigung vorzugeben.
1. Vorhabenziel: Gesamtziel des Vorhabens ist die Erstellung eines integralen Berechnungsmodells zur Vorhersage des Unterwasserschalls bei Rammarbeiten im Offshore-Bereich mit und ohne Verwendung von Schallschutzsystemen. Aufbauend hierauf soll ergänzend ein Expertensystem erstellt werden, das einem erweiterten Anwenderkreis, wie beispielsweise Zulassungsbehörden, Naturschutzämtern und Biologen, Abschätzungen des zu erwartenden Schalleintrags und der Minderungswirkung von Schallreduktionsmaßnahmen beim Bau von OWEA erlaubt. Ziel des Verbundpartners LUH/ISD ist die Abbildung geeigneter Minderungskonzepte in Simulationsmodellen. Die parametrisierten numerischen Modelle zeichnen sich dadurch aus, dass die physikalischen Vorgänge, wie Reflexion, Transmission und Absorption, in der schallmindernden Zwischenschicht physikalisch zutreffend abgebildet werden. 2. Arbeitsplanung: Die Arbeitsplanung der LUH/ISD sieht eine Modellerweiterung und Modellkalibrierung des Simulationsmodells aus Schall3, die experimentelle Ermittlung von Blasengrößen- und Blasendichteverteilungen sowie die Erstellung von Simulations- und Rechenmodellen für Schallminderungskonzepte vor. Anschließend erfolgt die Modellkalibrierung und -validierung mit Versuchsdaten und die Modellimplementierung in das Akustikmodell des Verbundpartners TUHH/IMB. Weiter übernimmt LUH/ISD die Koordination für die Erstellung eines Expertensystems und liefert die Wissensbasis zur Berechnung der Minderungswirkung verschiedener Konzepte.
| Origin | Count |
|---|---|
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|---|---|
| Förderprogramm | 133 |
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