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Triebwerksschalldämpfer (Hushkits)

Erstellt am: 06.07.2004 | Stand des Wissens: 23.02.2024
Synthesebericht gehört zu:
Ansprechpartner
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.

Die Lärmgrenzwerte für strahlgetriebene Luftfahrzeuge wurden im Laufe der Zeit immer weiter verschärft. Im Anhang 16 zum Abkommen über die internationale Zivilluftfahrt sind die derzeit gültigen Grenzwerte für Luftfahrzeuge mit einer Einstufung nach Kapitel 3 ausgeführt. Um bereits nach Kapitel 2 zugelassene Luftfahrzeuge weiter betreiben zu dürfen, muss eine Anpassung an die neuen Lärmgrenzwerte des Kapitels 3 vorgenommen werden. Dazu können die Triebwerke durch neue, leisere Modelle ersetzt werden. Alternativ besteht die Möglichkeit durch betriebliche Beschränkungen der Luftfahrzeuge (Startmasse, Landeklappenwinkel) einen verringerten Leistungsbedarf und damit geringere Lärmentwicklung zu erreichen. Die dritte Möglichkeit sind Umbaumaßnahmen am Triebwerk, die die Lärmentwicklung günstig beeinflussen.

Die so genannte Hushkit-Triebwerksmodernisierung wird bei Luftfahrzeugtriebwerken mit geringem Nebenstromverhältnis vorgenommen. Die wichtigsten Lärmquellen dieser Triebwerksbauart sind der durch die Fanblätter und die Umströmung der feststehenden Triebwerksleitschaufeln verursachte Lärm, sowie die Geräuschentwicklung des Strahllärms. Zu den wichtigsten Maßnahmen der Lärmreduktion bei alten Luftfahrzeugmustern zählt:
  • Ersatz der feststehenden Fanleitbleche,
  • Lärmabsorbierende Verkleidungen,
  • Triebwerkdüsenverkleidung,
  • Interne Abgasstrahlmischer,
  • verlängerte Triebwerksdüsen,
  • Triebwerksleistungsbegrenzung,
  • Reduzierte Klappenwinkel,
  • Optimierte Nasenklappen.
Die Verringerung des Strahllärms kann durch die Zumischung von langsam strömender Luft erfolgen. In einer verlängerten Triebwerksdüsenverkleidung befinden sich Strömungsleichtbleche zur Luftvermischung. Der Kaltluftmantel dämpft die Lärmentwicklung durch die Reduktion der Differenzgeschwindigkeit, mit der der schnelle Heißstrahl des Kerntriebwerks auf die Umgebungsluft trifft.

Die betroffenen Luftfahrzeugmuster waren die Kurz-, Mittel- und Langstreckenjets der amerikanischen Herstellenden McDonnell Douglas (DC-8, DC-9) sowie Boeing (B707, B727 und B737). Der Markt für Hushkit-Umrüstungspakete wurde von amerikanischen Herstellenden bedient. Die Umrüstsätze kosten cicra eins bis drei Millionen US-Dollar und ermöglichen den fortgesetzten Betrieb älterer Luftfahrzeugmodelle unter den neuen Lärmvorschriften (FAR Part 36, Stage 3 bzw. ICAO Annex 16, Chapter 3). Nach erfolgreichem Umbau werden die Maschinen nach Kapitel 3 re-zertifiziert. Der Prozess der Nachweisführung für die Re-Zertifikation war nicht international geregelt. In den USA sind mehr als 1.000 re-zertifizierte Luftfahrzeuge registriert.

Bei europäischen Luftverkehrsgesellschaften hingegen finden sich kaum Hushkit-modifizierte Luftfahrzeuge im Einsatz. Die Hushkit-Nachrüstungen bringen Gewichts- und Leistungsnachteile sowie einen erhöhen Verbrauch mit sich. Aufgrund dieser Nachteile wurde in der Vergangenheit bereits versucht, die Vorschrift zur Anwendung dieser Praxis einzudämmen.

 

Abbildung 1: Die Darstellung eines Startüberfluglärmteppichs zeigt die beschränkte Wirksamkeit einer Re-Zertifizierungsmaßnahme mittels Triebwerks-Schalldämpfer gegenüber einer moderneren Flugzeug-/Triebwerksgeneration [ACI01
Ansprechpartner
IKEM - Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Maßnahmen zum Schutz vor Fluglärm und Lärmminderung (Stand des Wissens: 13.12.2016)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?97653
Literatur
[ACI01] k.A. The Next Stage in Noise Abatement Policy, 2001/04/02
Weiterführende Literatur
[CAEP00] o. A. Environmental Technical Manual on the Use of Procedures in the Noise Certification of Aircraft, 2000/09
Glossar
DC
Gleichstrom (englisch: Direct Current)
ICAO
Die International Civil Aviation Organization (ICAO) ist die Internationale Zivilluftfahrtorganisation zur Vereinheitlichung und Regelung der Zivilluftfahrt durch Veröffentlichungen von Richtlinien und Empfehlungen.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?94540

Gedruckt am Montag, 29. April 2024 18:19:03