Manche Autofahrer vermissen ihn, andere freuen sich über seine Abwesenheit. Worum geht es? Motorgeräusche, oder besser gesagt: das Fehlen davon, bei Elektroautos.
Und es ist nicht nur der Lärm, sondern auch die Vibrationen, die einen Verbrennungsmotor begleiten. Stellen Sie sich ein Gerät vor, das über 100 Explosionen pro Sekunde ausführt und dessen Kolben eine Kurbelwelle mit Tausenden von Umdrehungen pro Minute rasend schnell drehen.
Das Elektrofahrzeug ist ein modernes Wunderwerk, denn es strebt nach lautlosem Fahren, da es weitaus weniger bewegliche Teile hat, nur von diskreten Elektronen angetrieben wird und – was am wichtigsten ist – das Grollen und Trommeln einer Maschine fehlt, die verzweifelt versucht, sich nicht selbst in die Luft zu sprengen.
Natürlich ist es nicht völlig geräuschlos, denn es gibt Straßenlärm und Windgeräusche. Zudem führt jeder Mangel an Produktionsqualität sofort zu deutlich wahrnehmbarem Quietschen und Klappern. Das Fehlen von Motorgeräuschen verstärkt nicht nur andere Umgebungsgeräusche, sondern verändert auch die Hörerwartung im Fahrzeug.
Damit sind wir beim Kern der Sache: Elektrofahrzeuge definieren die Stille im Auto neu, und Audio und Entertainment im Auto stehen vor neuen Herausforderungen und Chancen. Diese neue Klangwelt erfordert eine sorgfältige Neukalibrierung und verlangt von Automobilherstellern und Toningenieuren gleichermaßen Innovation.
Ingenieure erklären den Klang der Stille
Wir haben mit Experten von Nissan und dem koreanischen Luxusautohersteller Genesis gesprochen, um Einblicke in die Auswirkungen auf Bordunterhaltungssysteme zu erhalten.
„Die Umstellung auf Elektrofahrzeuge beseitigt zwar die Motorgeräusche, bringt aber tonale, höherfrequente Geräusche von elektrischen Komponenten zum Vorschein, die bisher von Verbrennungsmotoren überdeckt wurden“, erklärt ein Sprecher von Genesis.
Paul Speed-Andrews, Vehicle Performance Planning Manager im Nissan Technical Centre Europe, erläutert: „Da die Innenraumgeräusche reduziert werden, treten kleinere Geräusche, die zuvor vom Motor übertönt wurden, in den Vordergrund. Neben den üblichen Fahrgeräuschen berücksichtigen wir nun auch die Geräusche von Elektromotoren und Wechselrichtern.“
In einem Elektrofahrzeug konkurriert das Entertainmentsystem nicht mehr mit dem rhythmischen Brummen eines Motors, sondern muss sich nun mit wechselnden Geräuschen wie Reifenreibung oder hochfrequentem elektrischem Heulen auseinandersetzen.
Kabelgebunden für den Sound
Thomas Allen, Entwicklungsingenieur für Audiosysteme im Nissan Technical Centre Europe, erkennt das Potenzial dieser Ruhe: „Ja, leisere Autos tragen generell zu einem besseren Hörerlebnis bei.“ Die Grundlagen seien jedoch ähnlich, betont er. „Um die beste Audioleistung zu erzielen, wenden wir bei Elektro- und Verbrennungsfahrzeugen die gleichen Techniken an.“
Sogar die Ausstattung sei die gleiche, verrät er: „Früher haben wir spezielle Lautsprecher für Elektrofahrzeuge so leicht wie möglich konstruiert, um Gewicht zu sparen. Heute erreichen wir die gleiche Leistung bei gleichem Gewicht und verwenden daher die gleichen Teile auch für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor.“
Dennoch müssen Audiosysteme in Elektrofahrzeugen weiterentwickelt werden, um ein breiteres Frequenzspektrum klar und präzise wiederzugeben. Darüber hinaus muss das Soundsystem selbst die Atmosphäre im Fahrzeug unterstreichen. Toningenieure müssen daher die Lautsprecherplatzierung, die Systemabstimmung und sogar die im Fahrzeug verwendeten Akustikmaterialien überdenken.
Der Nissan Leaf verfügt über ein viel gelobtes Soundsystem von BOSE.
Die unerwünschten Schallwellen zum Schweigen bringen
Die Reduzierung von Geräuschen, Vibrationen und Rauheit (NVH) ist seit Jahrzehnten ein Mantra der Automobilindustrie. Der massive Einsatz von schalldämmenden Materialien war in der Vergangenheit eine effektive Lösung. Dies führt jedoch zu zusätzlichem Gewicht, und das ist das Letzte, was ein Elektrofahrzeug braucht, wenn es um maximale Reichweite geht.
Automobilhersteller setzen auf Technologien zur aktiven Geräuschunterdrückung, beispielsweise die Übertragung geräuschunterdrückender Gegenwellen, um Lärm zu eliminieren. „Die aktive Unterdrückung ist jedoch am effektivsten bei niedrigen Frequenzen oder tonalen Komponenten und somit ideal für spezifische NVH-Probleme“, erklärt unser Freund von Genesis.
Nissans Strategie besteht darin, die Reifenhersteller zu einer Reduzierung der Lärmabstrahlung sowie zur Verbesserung der Karosseriesteifigkeit und Strukturisolierung zu bewegen. Bei diesen Strategien geht es nicht nur um die Reduzierung des Gesamtgeräuschpegels, sondern darum, eine einheitliche akustische Leinwand zu schaffen, auf der das Audiosystem des Fahrzeugs seine Klanglandschaft gestalten kann.
Das Hörerlebnis vortäuschen
Würde die Wiedereinführung simulierter Motorgeräusche helfen? Hier gibt es unterschiedliche Meinungen. Genesis sagt: „Wenn das Fahrzeug keine akustische Rückmeldung über die Motordrehzahl erhält, fehlt auch das leistungsbezogene Gefühl, das die Kunden von der Geräusch- und Vibrationsrückmeldung von Verbrennungsmotoren gewohnt sind. Dies alles führt dazu, dass die Klangqualität und die subjektiven Vorlieben der Kunden immer wichtiger werden.“
Speed-Andrews meint jedoch: „Unsere Kunden schätzen die Laufruhe der Elektrofahrzeuge. Sie nennen einen ruhigen Innenraum als einen der Gründe für den Kauf eines Elektrofahrzeugs. Daher ist das Fehlen von Motorgeräuschen eines der wichtigsten positiven Merkmale eines Elektrofahrzeugs.“
Er warnt vor Simulationen, die Verbrennungsmotorgeräusche in Elektrofahrzeugen nachbilden. Stattdessen plädiert er für die Schaffung von Klangerlebnissen, die den Charakter von Elektrofahrzeugen widerspiegeln. Dies könnte bedeuten, das einzigartige elektrische Surren des Fahrzeugs zu berücksichtigen oder elektronische Klänge zu nutzen, die das futuristische Gefühl von Elektrofahrzeugen verstärken.
Der Genesis-Ingenieur stimmt zu, dass die neue Generation von Autofahrern andere Erwartungen an den Sound im Auto hat. Konnektivität ist entscheidend, und sie wollen nicht gestört werden: „Die Nutzung von Fahrzeugen verändert sich, und der Zweck eines Autos entwickelt sich weiter. Die Ansprüche der meisten Nutzer haben sich in Richtung Kommunikation und Konnektivität verlagert, was bedeutet, dass andere Geräuscheinflüsse aus dem Fahrzeug störend wirken.“
Individuelle Klangzonen
Autopassagiere erwarten heute, ihre akustische Umgebung individuell gestalten zu können, sogar bis hin zur Einrichtung individueller Klangzonen für jeden Insassen. Solche Funktionen werden entwickelt, um die Unterhaltung im Auto deutlich zu verbessern. Das bedeutet nicht nur ein hochwertiges, sondern auch ein flexibles und konfigurierbares Soundsystem, das auf die unterschiedlichen Bedürfnisse im Fahrzeuginnenraum reagiert – vom Annehmen von Anrufen bis zum Hören von Musik oder Podcasts – ohne störende Störungen durch Fahrzeuggeräusche.
Verbesserte Orchestermanöver
Es ist ein seltsames Rätsel. Der vermeintlich „geräuschlose“ Betrieb von Elektrofahrzeugen sollte sie bei Audiophilen sofort beliebt machen. Doch so einfach ist es nicht, denn der Verzicht auf den Verbrennungsmotor bringt all die störenden Geräusche zum Vorschein, die wir vorher nie gehört haben – vom dumpfen Aufprall auf dem Asphalt über das Rauschen des Windes bis hin zu den winzigen, bisher kaum wahrnehmbaren Klapper- und Quietschgeräuschen.
Im Bestreben, störende Geräusche zu unterdrücken, setzen die Automobilhersteller verstärkt auf Technologien und Methoden zur Schalldämpfung und -unterdrückung. Der Weg hin zu mehr Stille in Elektrofahrzeugen wird letztlich zum lebendigsten, sattesten und eindringlichsten Klangerlebnis führen, das man je in einem Auto erlebt hat.
