Jürgen Landgraf – hier mit seinem perfekt hörenden Freund, einem Kunstkopf – ist Wissenschaftler an der TU Dresden. Fotos: Jürgen Landgraf/TUD
Politik und Fahrzeughersteller arbeiten gegenwärtig an einem Gesetzentwurf über Mindestgeräusche für Elektro- und Hybridfahrzeuge. Am Lehrstuhl von Dr. Ercan Altinsoy beschäftige ich mich seit mehreren Jahren mit der Analyse und Wahrnehmung von Fahrzeuggeräuschen. Ein Hauptgebiet an seinem Lehrstuhl für Kommunikationsakustik an der Technischen Universität Dresden ist die Verkopplung von Technischer Akustik und Psychoakustik, also die Verbindung von physikalischen Ereignissen zur menschlichen Wahrnehmung.
In mehreren Projekten haben wir den Geräuschcharakter von Diesel- und Benzinfahrzeugen sowie Fahrzeugen mit alternativen Antrieben analysiert. Durch viele Wahrnehmungsuntersuchungen wissen wir, welche Informationen Fahrer und Fußgänger benötigen, um sicher am Verkehrsgeschehen teilzunehmen. Insbesondere bei Elektrofahrzeugen ist es unser Ziel, Fahrzeuggeräusche so zu gestalten, dass Fußgänger Gefahreninformationen und Fahrzeugführer Betriebszustandsinformationen erhalten, ohne sich dabei belästigt zu fühlen.
Unsere Forschung zielt nicht darauf ab, Elektrofahrzeuge mit mehr Geräuschen als unbedingt notwendig zu versehen. Aber gerade blinde oder sehbehinderte Menschen benötigen akustische Unterstützung, damit sie sicher am Straßenverkehr teilnehmen können
Der Charme der Elektromobilität liegt unter anderem in der Umweltverträglichkeit und in ihrer wohltuenden Stille. So groß die Verlockung ist, das Verkehrsgeschehen der Zukunft nahezu lautlos zu gestalten – bedacht werden muss auch die Verkehrssicherheit. In der menschlichen Wahrnehmung sind Geräusche Träger von Informationen. Fußgänger haben sich im Laufe der letzten Jahrzehnte an Fahrzeuggeräusche gewöhnt und gelernt, auf verschiedene Situationen im Straßenverkehr zu reagieren.
So gelingt es uns mühelos, zu unterscheiden, ob sich ein Auto mit Verbrennungsmotor nähert oder von uns entfernt. Sogar die Geschwindigkeit können wir einschätzen. Das Startgeräusch eines Motors weist uns auf mögliche Gefahr hin. Diese sehr nützlichen Informationsträger fehlen bei Elektrofahrzeugen fast vollständig. Vor allem Menschen mit Sehbehinderung rücken dadurch in die Position besonders gefährdeter Fußgänger.
Bevor wir Fahrzeuggeräusche gestalten können, müssen wir ihre Wahrnehmbarkeit in verschiedenen Situationen messen. Dazu nutzen wir Wahrnehmungsversuche, für die wir akustische Aufnahmen von typischen Alltagssituationen im Straßenverkehr benötigen. Eine dieser Szenen ist im nachfolgenden Bild dargestellt.
Am Computer stellen wir die Versuchsumgebung in grafischer Form dar …
Ein Fußgänger möchte eine Nebenstraße überqueren. In der Nähe befindet sich eine viel befahrene Hauptstraße. Für das Experiment haben wir an der Position des Fußgängers einen Kunstkopf aufgestellt, um die Fahrgeräusche herannahender Personenkraftwagen mit Verbrennungs- und mit Elektromotor sowie die Hintergrundgeräusche der Hauptstraße aufzunehmen. In unserem Labor spielten wir verschiedenen Versuchspersonen die Aufnahmen über Kopfhörer vor.
… und nehmen die Fahrzeuggeräusche in der Praxis mithilfe eines Kunstkopfes auf.
Anhand der Geräusche eines sich nähernden PKWs mussten sie entscheiden, ab welchem Zeitpunkt sie die Straße nicht mehr überqueren würden. In unserem Beispiel startete das Auto im Abstand von 50 Metern zum Fußgänger und erreicht auf dessen Höhe eine Geschwindigkeit von 50 Kilometern pro Stunde. Gemessen haben wir die Zeit vom Start bis zum Erkennen des Fahrzeugs (tE).
Der Fußgänger nimmt ein Elektrofahrzeug allein durch seine Rollgeräusche wahr und kann diese erst ab einer Geschwindigkeit von 20 bis 30 km/h hören. Wie das Experiment zeigte, erkennen Fußgänger PKWs mit Verbrennungsmotor schon in einem Abstand von 36 Metern – Elektrofahrzeuge allerdings erst in einem Abstand von 14 Metern.
In einem zweiten Versuch spielten wir den Versuchspersonen künstlich erzeugte Geräusche vor. Damit wollten wir Erkenntnisse über die speziellen Eigenschaften gut erkennbarer Geräusche und den Zeitpunkt ihrer Wahrnehmung durch den Fußgänger gewinnen. Die Ergebnisse dieses Experiments haben uns gezeigt: Es ist ausreichend, wenn Elektrofahrzeuge mit Geräuschen ergänzt werden, die nur in wenigen Frequenzgebieten über dem Pegel des Hintergrundgeräusches liegen. Erfreulicherweise gilt dies auch für den tieffrequenten Bereich zwischen 200 und 500 Hertz, der als angenehm empfunden wird.
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