Ein Deckenpaneel, das die Forschenden des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) – Dr. -Ing. Malte Misol, Moritz Prade, Ugur Dincer – entwickelt haben, könnte den Flugkomfort künftig deutlich steigern: Durch integrierte Sensorik und Aktorik reduziert das Paneel gezielt tieffrequente Störgeräusche in der Flugzeugkabine. Damit ersetzt es konventionelle dämmende Materialien und bringt zugleich einen Gewichts- und Komfortvorteil mit sich – ein Schritt in Richtung funktionaler Leichtbaulösungen.
Die Leichtbauverkleidung – auch als „Active Smart Panel“ (ASP) bezeichnet – funktioniert über Piezo-Aktoren, die in Sandwichstrukturen aus CFK (kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff) integriert sind. Die Sensoren erkennen die Schallvibrationen in Echtzeit, ein adaptiver Regler steuert daraufhin Gegenschwingungen zur aktiven Dämpfung. Das System arbeitet gezielt im tieffrequenten Bereich unter 400 Hertz. Das ist ein Bereich, in dem passive Dämmstoffe an ihre Grenzen stoßen.
Neben den Gewichtsvorteilen hat das smarte Paneel auch akustische Vorteile: Die Simulationen und ersten Testergebnisse zeigen eine signifikante Pegelabsenkung um bis zu 10 Dezibel in definierten Frequenzbändern und kann so den Komfort für Passagiere erhöhen. Die Paneele lassen sich modular einsetzen, was eine selektive akustische Optimierung in der Kabine ermöglicht. Für den Einbau sind lediglich die elektrische Versorgung sowie eine digitale Anbindung an das zentrale Steuerungssystem erforderlich.
Dieses Projekt wurde im Rahmen des „Clean Sky 2 Joint Undertaking“-Forschungsprogramms der Europäischen Union „Horizon 2020 Forschungs- und Innovationsprogramm der Europäischen Union“ unter der Fördervereinbarung Nr. CS2-LPA-GAM-2020-2023-01 gefördert.
Bild oben: Schalldruckverteilung in horizontaler Ebene bei inaktivem (li.) und aktivem (re.) Deckenpaneel (Quelle: DLR)
Leichtbaubezug: Eine aktive Struktur ersetzt konventionelle Dämmstoffe, spart Gewicht und integriert Funktion (Sensorik, Aktorik) in CFK-Leichtbauweise.
Nutzwert / Learning: Technikansatz zur Kombination von Funktionsintegration, Gewichtseinsparung und Komfortgewinn – mit Transferpotenzial für andere Verkehrsträger.
Interessant für: Entwicklerinnen und Entwickler aus der Luftfahrt und andern Mobilitätsbranchen, bei denen Schall und Kabinenstrukturen eine Rolle spielen. Konstrukteurinnen und Konstrukteure die mit CFK arbeiten; Akustik- und Systemingenieurinnen und -ingenieure, Strategen für Interieurdesign, Forschende mit Fokus Funktionaler Leichtbau.
Quelle und weitere Infos: Blogbeitrag, Publikation elib des DLR
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