Alte Reifen könnten E-Autos leiser machen

Auch wenn Elektroautos grundsätzlich viel leiser unterwegs sind als Verbrenner, so erzeugen sie doch Geräusche wie etwa ein Surren, die manche Menschen als unangenehm empfinden. Ingenieure der Uni Magdeburg haben nun eine neuartige Geräuschminderung für die Leistungselektronik von E-Autos entwickelt - mit Material aus alten Reifen.

Uni magdeburg altreifen recycling partikel daempfung geraeusche leistungselektronik — Prof. Hermann Rottengruber mit Dr.-Ing. Braj Bhushan Prasad
Foto: Jana Dünnhaupt/Uni Magdeburg

Die Geräusche von Elektroautos entstehen zum Beispiel durch das Rollen von Reifen, den Luftwiderstand der Karosserie oder durch die Elektronik an Bord. Und genau bei letzterem hat das Institut für Engineering von Produkten und Systemen der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg angesetzt: Denn Leistungselektronik, Wechselrichter und andere Elemente an Bord erzeugen mitunter hochfrequente Töne – wie ein feines Sirren, Summen oder ein helles Pfeifen. Diese entstehen meist durch Schwingungen bzw. Vibrationen.

Um diesen Geräuschen Paroli zu bieten, setzen Hersteller bislang am ehesten Dämmmatten ein. Doch diese sind recht teuer und auch schwer, was wiederum zu Lasten der Effizienz des Antriebs geht. Prof. Hermann Rottengruber und sein Wissenschaftlicher Mitarbeiter Dr.-Ing. Braj Bhushan Prasad haben deshalb nach alternativen Materialien Ausschau gehalten, die die Leistungselektronik dämmen und dadurch die Geräusche reduzieren kann. Und sind ausgerechnet bei ausrangierten Autoreifen fündig geworden.

Denn ein von ihnen entwickeltes Granulat aus altem Reifengummi kann in vorhandene Hohlräume der Leistungselektronik eingefüllt werden. Dort bewegen sich die Partikel wie Sand in einer Rassel, bremsen Schwingungen aus und verhindern so, dass daraus unangenehme Geräusche werden. In Laborversuchen sank der Lärmpegel dadurch im besonders auffälligen Frequenzbereich um 6,5 Dezibel; die Schwingungen eines Bauteildeckels gingen um bis zu 9,7 Dezibel zurück.

„Partikel verhalten sich je nach Größe, Material, Füllmenge, Temperatur, Bauteilgeometrie und Anregung sehr unterschiedlich. Deshalb reicht es nicht, einfach Granulat in ein Bauteil zu füllen. Wir müssen berechnen und testen, welche Partikel in welcher Menge an welcher Stelle die beste Wirkung erzielen“, schildert Braj Bhushan Prasad die Herausforderungen der neuen Methode.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass selbst kleine Partikel aus recyceltem Reifengummi einen spürbaren Beitrag zu leiseren Elektrofahrzeugen leisten können“, sagt Prof. Hermann Rottengruber. „Jetzt wollen wir daraus ein Werkzeug für die Entwicklung künftiger Elektrofahrzeuge machen, damit sie nicht nur sauberer fahren, sondern auch angenehmer klingen.“

Nach Angaben der Ingenieure könnte die neue Partikeldämpfer-Technologie künftig nicht nur in Leistungselektroniken, sondern auch in Wechselrichtern, Steuergeräten oder weiteren schwingungsanfälligen Komponenten elektrischer Antriebssysteme eingesetzt werden.

ovgu.de