Teilbereich "Fluglärmwirkungen" im Projekt "Leiser Flugverkehr I"

Projektbeschreibung "Leiser Flugverkehr"



Der Fluglärm ist in Deutschland eines der drängendsten Umweltprobleme, welches vor allem die Akzeptanz und die weitere Entwicklung des Luftverkehrs in Zukunft behindern kann.

So hat sich das Aufkommen der Fluggäste auf den deutschen Verkehrsflughäfen seit der Mitte der sechziger Jahre bis heute auf etwa das Siebenfache erhöht, im Fracht- und Postverkehr ist sogar ein Anstieg auf das Neunfache zu verzeichnen, wobei ein Großteil dieses Frachtaufkommens nachts abgewickelt wird. Als die für Luftfahrtforschung zuständige Einrichtung in Deutschland ist das DLR aufgefordert, diesen wichtigen Problembereich in seinen wesentlichen Aspekten zu bearbeiten. Das DLR ist dafür bestens gerüstet, da es als einzige deutsche Forschungseinrichtung über die gesamte Breite der dazu erforderlichen Disziplinen und Fähigkeiten verfügt.

In der Praxis wurden bisher immer die Wirkungen einzelner lärmmindernder Maßnahmen untersucht. Ein ganzheitliches Bild über Lärmszenarien, Wirkungsmustern und gezielt strukturierte Gegenmaßnahmen besteht bisher nicht. Das DLR bündelt daher im seit 1999 laufenden Projekt "Leiser Flugverkehr" seine vorhandenen Fähigkeiten und Aktivitäten auf den Gebieten der Medizin, Aeroakustik, Flug- und Triebwerkstechnik, Atmosphärenphysik, Flugführung und Verkehrsforschung. Innerhalb des Projektes haben die beteiligten DLR-Institute folgende Forschungsziele:

Die Abteilung Flugphysiologie des Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin untersucht in der weltweit größten Studie (vier Schlaflabor- und zwei Feldstudien) die Auswirkungen von Nachtfluglärm auf den Menschen. Mehr zu dieser Studie finden Sie bei den jeweiligen Unterpunkten dieser Homepage.

Das Institut für Antriebstechnik erarbeitet Konstruktionsvorschläge zur Senkung des Fanlärms in Strahltriebwerken durch Verringerung der Umfangsgeschwindigkeit und lärmoptimalen Schaufelentwurf. Weiterhin werden Verfahren zur Verminderung einzelner Frequenzen des Turbomaschinenlärms anhand aktiver akustischer Verfahren getestet. Die Verbesserung dieser Verfahren benötigt zudem die Optimierung der Methoden zur Schallfeldanalyse an den Triebwerken.

Das Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik ist für die Untersuchungen zur Verringerung des Umströmungslärms des Flugzeuges zuständig. Dieser Bereich umfasst u.a. den Fahrwerkslärm, die Aufklärung der Entstehungsmechanismen von tonalem und breitbandigem Lärm am Vorflügel und an der Landeklappenseitenkante und die Entwicklung von Technologien zur Lärmminderung an Hochauftriebssystemen und Klärung der Wirkungsmechanismen. Die hierzu notwendigen Windkanalmessungen werden bei Überflügen unter kontrollierten Bedingungen validiert.

Das Institut für Flugsystemtechnik und das Institut für Flugführung verbessern die Flugverfahren unter Berücksichtigung der Einflüsse von Sicherheit, Arbeitsbelastung der Piloten, Passagierkomfort und Treibstoffverbrauch. Diese verbesserten Verfahren werden hinsichtlich ihres Lärmminderungspotentials gegenüber von Referenzverfahren (Rechnersimulation, Flugversuchen zur Klärung flugbetrieblicher Probleme) bewertet. Insbesondere ist auch eine Optimierung für den Nachtflugbetrieb vorgesehen. Zusätzlich werden Konzepte erstellt, um diese Verfahren in moderne Air Traffic Management Systeme zu integrieren.

Das Institut für Flughafenwesen und Luftverkehr erstellt zunächst eine Übersicht der an deutschen wie auch internationalen Flughäfen bereits praktizierten oder geplanten Maßnahmen. Diese Maßnahmen werden dann unter Berücksichtigung flughafenspezifischer Rahmenbedingungen untersucht und hinsichtlich ihres Lärmminderungspotentials, ihrer Verkehrswirkungen und ihrer wirtschaftlichen Folgewirkungen bewertet. Bewertungskriterium ist dabei ein hohes Lärmminderungspotential bei möglichst geringen Restriktionen hinsichtlich der Verkehrs- und Wirtschaftsentwicklung. Auf der Basis dieser Ergebnisse werden neue erfolgversprechende Lösungsansätze konzipiert.

Das Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik entwickelt weiterhin ein EDV-gestütztes Verfahren zur Ermittlung der Fluglärmbelastung in der Umgebung von zivilen Verkehrsflughäfen. Basis dabei ist die rechnerische Simulation von Einzelflügen und die Modellierung der Schallabstrahlung des Flugzeugs durch Teilschallquellen. Das Modell wird so ausgelegt, dass die Erkenntnisse im Projekt "Leiser Flugverkehr" über die Schallenstehungsmechanismen und das Schallausbreitungsmodell integriert werden können. Ziel ist es, aus diesem umfassenden Simulationsmodell ein einfaches Berechnungsverfahren abzuleiten, welches den Anforderungen an ein praktikables, gesetzlich festschreibbares Modell genügt und somit v.a. im Hinblick auf die geplante Novellierung des Fluglärmgesetztes notwendig ist.

Das Institut für Physik der Atmosphäre entwickelt ein Modellsystem zur konsistenten Simulation der meteorologischen und topographischen Einflüsse auf die Schallausbreitung. Das Modellsystem besteht aus einem existenten meteorologischen und einem noch zu entwickelnden akustischen Modell. Dabei muss das akustische Modell die Physik der Schallausbreitung möglichst exakt beschreiben, gleichzeitig aber aus Gründen der Praxistauglichkeit auch ökonomisch sein. Aus diesem Grund wird die Modellentwicklung in abgestufter Komplexität durchgeführt. An einem physikalisch umfangreichen Modell werden Parametrisierungsansätze getestet, welche in ein praxistaugliches Prognosemodell einfließen können.

Das Gesamtprojekt "Leiser Flugverkehr" hat auch eine eigene Homepage. Darüberhinaus ist das DLR auch im Forschungsverbund "Leiser Verkehr" vertreten.


Kontakt
Dr.rer.nat. Ullrich Isermann
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik
, Hubschrauber
Tel: +49 551 709-2255

Fax: +49 551 709-2581

E-Mail: Ullrich.Isermann@dlr.de
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