Ein Schalldämpfer ist eine Vorrichtung zur Verminderung von Schallemissionen.
Der bekannteste Schalldämpfer ist der in einem Kraftfahrzeug, der das Auspuffgeräusch verringert. Ebenso weit verbreitet ist der Einsatz in Kanalystemen und Rohrleitungen von Luft führenden Kanalsystemen der Gebäudetechnik. Hier werden z. B. in Lüftungsleitungen so genannte Telefonieschalldämpfer und in Kanälen sogenannte Kulissen eingesetzt.
Es gibt verschiedene Bauarten von Schalldämpfern, die aufgrund verschiedener Wirkungsmechanismen die erzeugte Schallleistung verringern. In der Regel werden Absorptionsdämpfer oder Interferenzdämpfer eingesetzt.
Schalldämpfer bei Verbrennungsmotoren
Die Schalldämpfer in einer Abgasanlage dienen der Reduzierung des Mündungsgeräuschs der Abgasanlage, die bei Kraftfahrzeugen auch Auspuffanlage genannt wird. Sie sind ebenfalls als Schalldämpfer wirkenden, bedarfsweise vorhandenen Katalysatoren nachgeschaltet.
Neben serienmäßigen Schalldämpfern werden für Personenkraftwagen und Motorräder auch zahlreiche Sportschalldämpfer angeboten, die zum Zweck des Fahrzeugtunings eingesetzt werden. In der Regel bieten diese Schalldämpfer einen sportlicheren Auspuffklang und ein hochwertigeres Aussehen. Sie werden in den meisten Fällen mit einer EG-Typgenehmigung angeboten und sind somit eintragungsfrei. Die Montage erfolgt mittels der originalen Haltepunkte am Fahrzeug.
Reflexionsschalldämpfer
Der Schalldämpfer enthält mehrere (typischerweise vier) Kammern, um das Prinzip der Schallreflexion zu nutzen. Beim mehrfachen Durchlaufen der Innenräume kommt es zu einer Mittelung der Schalldruckamplitude, was eine Reduzierung der Schalldruckspitzen zur Folge hat. Reflexionen werden in einem Schalldämpfer durch Prallwände, Querschnittserweiterungen und -verengungen erzeugt. Jedoch erhöht sich, abhängig von der Konstruktionsweise der Abgasgegendruck. Durch Reflexion werden im Schalldämpfer hauptsächlich die tiefen Frequenzen gedämpft.
Absorptionsschalldämpfer
Ein Absorptionsschalldämpfer enthält poröses Material, im Regelfall Steinwolle, Glaswolle oder Glasfaser, das die Schallenergie teilweise absorbiert, das heißt, in Wärme umwandelt. Der Effekt der Schallabsorption wird durch die Mehrfachreflexion verstärkt. Es ist eine Reduzierung des Abgaslärms um 50 dB(A) möglich, was einer Verringerung des Schalldrucks um den Faktor 300 entspricht. Durch Absorption werden im Schalldämpfer hauptsächlich die oberen Frequenzen gedämpft.
Im Regelfall sind in einer Abgasanlage beide Verfahren kombiniert. Entweder als getrennte Schalldämpfer (Mittel- und Endschalldämpfer) oder in einem kombinierten einzigen Schalldämpfer. So kann man ein möglichst breites Frequenzspektrum abdecken.
Kondensatbildung
Abgassysteme und insbesondere die Schalldämpfer von Verbrennungsmotoren, die nicht dauernd betrieben werden - wie z.B. Kraftfahrzeuge im Kurzstreckenbetrieb - sind besonders korrosionsgefährdet. An den bei Motorstart noch kalten Wänden des Abgassystems kondensiert Wasser aus dem Verbrennungsprozess, in dem sich aggressive Rückstände (z.B. Schwefel) lösen. Da die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases in den Schalldämpfern herabgesetzt ist, sammelt sich das aggressive Kondensat dort und führt zu einer Zerstörung des Schalldämpfers von innen nach außen. Insbesondere im Kurzstreckenbetrieb werden die Schalldämpfer nicht warm genug, um das Kondensat schnell zu verdunsten. Der Einsatz von rostfreien Edelstählen hat die Resistenz der Schalldämpfer gegen korrosive Angriffe deutlich erhöht. Diese chrom- und teilweise nickel- und molybdänhaltigen Stähle werden seit Beginn der 90er Jahre massiv in Schalldämpfern insbesondere der Automobilindustrie verwendet. Sie erlauben den Konstrukteuren Garantien gegen Durchrosten von mehreren Jahren.
Schalldämpfer in Lüftungsanlagen (Telefonieschalldämpfer)
Die Telefonieschalldämpfer dienen vor allem dazu, eine Schallübertragung zwischen Räumen wie z.B. Damen- und Herren-WC zu verhindern.
Hauptsächlich werden bei Lüftungsanlagen Absortionsschalldämpfer eingesetzt. Diese sind zumeist in einen Luftkanal eingebaut, und bestehen aus zumeist mehreren Kulissen (Absorbern) deren Wände aus Lochblech gefertigt sind. Für diese gilt, dass bei einer Kulissendicke (Absorberdicke), die einer viertel Wellenlänge entspricht das größtes Dämpfungsvermögen auftritt. Bei einer Frequenz von 1000 Hz ergibt sich eine optimale Kulissendicke von ca. 8 cm, bei einer Frequenz von 100 Hz sind dies bereits 80 cm.[1]
Schalldämpfer bei Waffen
2. RRA AR-15 mit Advanced Armament Corporation (AAC) Omni, .223.
3. HK USP Tactical mit AAC Evolution -45.
4. Beretta 92FS mit AAC Evolution -9.
5. Sig Mosquito mit AAC Pilot, .22.
Auch Handfeuerwaffen können mit Schalldämpfern ausgerüstet sein. Diese werden entweder auf das Ende des Laufs aufgeschraubt oder sind wie z. B. bei der MP5 SD oder beim AWS fester Bestandteil der Waffe.
Der Schalldämpfer reduziert ausschließlich die Schallemission, die von den beim Schuss aus der Laufmündung ausströmenden, unter hohem Druck stehenden und explosionsartig expandierenden Gasen ausgeht. Die mechanischen Geräusche einer eventuell vorhandenen Nachladeautomatik und der laute Geschossknall von Projektilen, die mit Überschallgeschwindigkeit abgefeuert werden, bleiben unbeeinflusst.
Literatur
- Peter Gerigk, Detlev Bruhn, Dietmar Danner: Kraftfahrzeugtechnik. 3. Auflage. Westermann Schulbuchverlag, Braunschweig 2000, ISBN 3-14-221500-X.
- Max Bohner, Richard Fischer, Rolf Gscheidle: Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik. 27. Auflage. Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten 2001, ISBN 3-8085-2067-1.
- Peter A. Wellers, Hermann Strobel, Erich Auch-Schwelk: Fachkunde Fahrzeugtechnik. 5. Auflage. Holland+Josenhans Verlag, Stuttgart 1997, ISBN 3-7782-3520-6.
