Resonante Schallentstehung bei Geländern und Zäunen
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Abstract:
Von einem Fluid umströmte Körper führen häufig zu periodischen Wirbelablösungen und einer Schallentstehung, dem sogenannten Hiebton, dessen Frequenz von der Strömungsgeschwindigkeit und der Form des Körpers abhängt. Werden regelmäßig angeordnete Plattenkaskaden durchströmt, können die Wirbelablösungen mit Luftschall Resonanzen, den sogenannten Parker Resonanzen, koppeln, deren Frequenz von der Geometrie der Struktur und der angeregten Ordnung abhängen. Bei bestimmten Geschwindigkeitsbereichen kann dadurch eine tonale Schallabstrahlung mit hohen Pegeln entstehen.Geländer oder Zäune aus Flachstangen stellen häufig eine solche regelmäßige Plattenkaskade dar. Abhängig vom Aufstellort und den Witterungsbedingungen können neben dem üblichen Heulen des Windes die kreischenden, monofrequenten Schallereignisse entstehen. Dieses Phänomen wurde an verschiedenen Zäunen und Geländern beobachtet. Bei einer Aussichtsplattform in Berlin führte dies zu so hohen Pegeln, dass die Plattform zeitweilig gesperrt werden musste. Auch Beschwerden aus der Nachbarschaft blieben nicht aus.Mit einem Element des Geländers wurden Versuche im Windkanal durchgeführt und Maßnahmen getestet. Der Schalldruckpegel neben dem Geländer konnte im Versuch von 110dB(A) im Resonanzfall um 25dB(A) gesenkt werden. Es zeigte sich, dass bei bestehenden Geländern durch das Anbringen von Turbulatoren die resonante Schallentstehung zuverlässig verhindert werden kann. Für das Design von neuen Geländern wurden weitere Modifikationen entwickelt, die wirksam sind, ohne dass das Erscheinungsbild merklich verändert wird.