Ein Klappern hier, ein Knacken da. Wer sein neues E-Bike das erste Mal fährt, achtet genau auf die Geräusche. Ist alles in Ordnung? Klingt das hochwertig? Diese Fragen entscheiden oft mit über den Kauf. Forscher am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Dresden haben jetzt ein neues Testverfahren entwickelt, wie Hersteller ihre Räder bereits vor der Serienproduktion leiser machen können.
Radbegeisterte schätzen reduzierte Geräusche als besonderes Qualitätsmerkmal. Ein leiser Lauf prägt das Fahrerlebnis positiv. Ein Klappern oder andere Geräusche fallen dagegen sofort negativ auf. "Eine wirksame Geräuschoptimierung gelingt besonders dann, wenn Schallquellen und ihr Beitrag zum Gesamtgeräusch frühzeitig erkannt werden", erklären die Experten. So können Verbesserungen rechtzeitig in die Entwicklung einfließen, gelangen Produkte schneller zur Serienreife.
Reale Fahrt im Labor nachgestellt
Das Fraunhofer IWU Dresden arbeitet dabei mit der EMEC Prototyping GmbH zusammen. Die Partner haben einen speziellen Prüfstand entwickelt. Er simuliert echte Fahrsituationen im Labor. Unebenheiten auf dem Untergrund, Lastwechsel beim Treten oder Schwingungen lassen sich gezielt nachbilden. Sogar ein echter Fahrer kann während des Tests in die Pedale treten.
Der Prüfstand steht in einem reflexionsarmen Raum. Das bedeutet, dass Schall nicht von den Wänden zurückgeworfen wird. Nur so lassen sich selbst feinste Geräusche präzise messen. Hochauflösende Sensoren erfassen Luftschall und Körperschall. Sie spüren auf, wo genau störende Geräusche entstehen. Ist es der Motor? Das Getriebe? Oder eine Verbindung am Rahmen?
Vom Prototyp zur Serie ohne böse Überraschungen
Hersteller können mit dieser Technik ihre E-Bikes schon als Prototyp testen. Sie müssen nicht erst warten, bis Kunden sich beschweren. Die Messungen bilden ab, was Fahrer tatsächlich hören. Ein spezieller künstlicher Kopf erfasst Geräusche wie mit zwei menschlichen Ohren. So wissen Entwickler genau, wie ihr Rad klingt.
Das Akustik-Team am Fraunhofer IWU bringt seine wissenschaftlichen Methoden ein. Die Forscher analysieren die gesamte Kette von der Entstehung über die Übertragung bis zur Schallabstrahlung. Sie liefern nicht nur Messwerte, sondern erklären die Ursachen. Geräusche entstehen meist durch Kräfte aus dem Elektromotor oder Getriebe. Diese Kräfte übertragen sich auf den Rahmen und werden als Schall hörbar.
Das Ziel der Dresdner Forscher ist klar: Premium-Räder sollen nicht nur gut aussehen und stark sein, sondern auch angenehm klingen.
