Neue Geräuschquellen: Was verändert sich technisch?
Prof. Stefan Pischinger: Antriebsstrang und technische NVH-Herausforderungen
Mit der Elektrifizierung verschwinden viele der Geräusche, die wir klassisch mit dem Verbrennungsmotor verbinden. Welche Geräuschquellen rücken dadurch im Fahrzeug stärker in den Vordergrund und welche neuen Herausforderungen entstehen daraus für die NVH-Entwicklung?
Mit der Elektrifizierung werden Fahrzeuge akustisch transparenter. Geräuschquellen, die früher vom Verbrennungsmotor überdeckt wurden – etwa Pumpen, Lüfter, Klimakompressoren oder andere Nebenaggregate – treten stärker hervor. Gleichzeitig entstehen neue charakteristische Anteile durch den elektrischen Antriebsstrang, zum Beispiel elektromagnetisch angeregte Ordnungen der E-Maschine, Getriebeheulen oder hochfrequente Geräusche der Leistungselektronik. Hinzu kommen je nach Geschwindigkeit Reifen-Fahrbahn- und Windgeräusche, die das Gesamtklangbild maßgeblich prägen.
Für die Akustik-Entwicklung heißt das: Es sind deutlich mehr Einzelkomponenten akustisch zu optimieren – und jede davon muss im Kontext des Gesamtfahrzeugs bewertet werden. Maßgeblich ist dafür die Betrachtung von Anregung, Übertragungspfad und Wahrnehmung jeder einzelnen Quelle.
Elektrische Antriebe bringen unter anderem hochfrequente und tonale Geräuschanteile mit sich. Wo liegen heute die größten technischen Zielkonflikte zwischen Akustik, Effizienz, Gewicht, Bauraum und Kosten?
Bei elektrischen Antrieben ist Akustik heute eng mit Energieeffizienz verknüpft. Zusätzliche Masse, dickere Gehäusewände oder aufwendige Kapselungen können Geräusche reduzieren, stehen aber im direkten Widerspruch zu Leichtbau, Bauraum und Kosten. Ebenso können optimierte Verzahnungen und engere Toleranzen das Getriebeheulen mindern, erhöhen jedoch Fertigungsaufwand und Qualitätskosten.
Besonders anspruchsvoll ist die Reduktion tonaler Anregungen der E-Maschine. Harmonic Current Injection ist hier ein wirksames Werkzeug, da sich durch gezielt eingespeiste Stromharmonische einzelne elektromagnetisch angeregte Ordnungen unmittelbar an der Quelle kompensieren lassen. Allerdings erzeugen zusätzliche Stromharmonische nicht nur akustische Effekte, sondern gegebenenfalls auch Verluste und thermische Belastungen und müssen sorgsam in die Regelungsstrategie des Antriebs integriert werden.
Die zentrale Frage lautet daher nicht: Wie wird der Antrieb maximal leise? Sondern: Welche akustische Verbesserung ist energetisch, thermisch und wirtschaftlich vertretbar?
Akustik früher mitdenken: Wie verändert sich der Entwicklungsprozess?
Prof. Lutz Eckstein: Gesamtfahrzeugentwicklung und virtuelle Absicherung
Wenn sich Geräuschquellen und akustische Zielgrößen verändern, muss die Akustik dann auch früher und stärker in die Gesamtfahrzeugentwicklung integriert werden? Wo stößt die klassische nachgelagerte NVH-Optimierung an ihre Grenzen?
Absolut. Klassische NVH-Entwicklung verursachte spät im Entwicklungsprozess nennenswerten Aufwand. Der Verbrennungsmotor maskierte zwar viele Geräusche, erzeugte umgekehrt unerwünschte Phänomene, die nachträglich noch durch Dämpfer und Schwingungstilger behoben wurden.
Mit der Elektrifizierung verschieben sich die Geräuschquellen hin zu Elektromaschine, Leistungselektronik, Reifen-Fahrbahn-Kontakt und Aerodynamik. Phänomene sind breitbandiger und höherfrequenter, der Klangcharakter sowie die Wahrnehmung gewinnen neben dem reinen Schalldruckpegel an Bedeutung.
Die Grenzen nachgelagerter Optimierung zeigen sich, wenn akustische Eigenschaften bereits durch Architekturentscheidungen wie die Fahrwerkanbindung an die Karosserie oder die Batterieintegration vorgezeichnet sind. Mängel im Gesamtkonzept lassen sich am Ende des Entwicklungsprozesses nur mit hohem Aufwand korrigieren. Akustik muss daher früh als Querschnittsdisziplin mit Struktur-, Fahrdynamik- und Antriebsentwicklung zusammengedacht werden.
Simulation, virtuelle Prototypen und hybride Methoden versprechen, akustische Entscheidungen deutlich früher zu ermöglichen. Welche Fragestellungen lassen sich heute bereits belastbar virtuell beantworten und wo bleiben reale Erprobung und Messung unverzichtbar?
Strukturvibrationen, kritische Übertragungspfade, die Wirkung von Karosserieänderungen sowie Material- und Dämpfungskonzepte lassen sich heute bereits früh virtuell bewerten, insbesondere im relativen Vergleich zwischen Varianten. Hybride Ansätze, die physikalische Modelle mit Messdaten, datengetriebenen Methoden oder digitalen Zwillingen kombinieren, steigern die Validität der Bewertung zusätzlich.
Die reale Erprobung bleibt dennoch unverzichtbar, vor allem für die Charakterisierung der Schnittstellen von Teilsystemen. Diese Teilsysteme werden virtuell meist getrennt modelliert, sodass akustisch entscheidende Schnittstellen einer hohen Aufmerksamkeit bedürfen. Isolierte Modelle bilden Einzeleffekte der Systeme präzise ab, erfassen aber nicht die Wechselwirkung im gekoppelten Gesamtsystem.
Deshalb dient die reale Erprobung nicht als Ersatz, sondern als Referenz, um Modellkopplung, Randbedingungen und tatsächliche Übertragungspfade im Gesamtfahrzeug zu validieren und die virtuellen Methoden weiter zu verbessern.
Leise allein reicht nicht: Wie wird Fahrzeugakustik wahrgenommen?
Prof. Klaus Genuit: Sound Quality und Psychoakustik
Ein Fahrzeug kann physikalisch sehr leise sein und dennoch akustisch als unangenehm wahrgenommen werden. Welche Grenzen haben klassische Messgrößen bei der Bewertung moderner Fahrzeuge und welche Rolle muss die menschliche Wahrnehmung künftig spielen?
Je leiser ein Auto, desto mehr störende Geräusche können wahrgenommen werden. Klassische Messverfahren wie die Bestimmung des A-bewerteten Schalldruckpegels sind ungeeignet. Mit Hilfe der Psychoakustik können die Geräusche besser und differenzierter beschrieben werden.
Wie angenehm ein Geräusch beurteilt wird, hängt allerdings vom Kontext und von der Erwartungshaltung der Zuhörenden ab. Das Klacken des Blinkers wird akzeptiert, das gleiche Klacken bei einer Lüftung oder einem Scheibenwischer wird beanstandet. Von daher hat sich der DIN ISO 12913 „Soundscape“-Standard etabliert, der bei der Beurteilung der Akustik die abhörende Person mitberücksichtigt sowie binaurale Messtechnik normativ vorschreibt und psychoakustische Analysen empfiehlt.
Wenn Fahrzeugklang zunehmend gezielt gestaltet werden kann: Was macht aus Ihrer Sicht eine gute akustische Charakteristik aus und wo verläuft die Grenze zwischen sinnvoller Soundgestaltung und dem bloßen Überdecken unerwünschter Geräusche?
Der Sound muss zum Produkt und der Erwartungshaltung des Kunden passen. Zumindest beim KFZ-Innengeräusch besteht die Option einer individuellen Klanggestaltung. Die aktive Gestaltung des Fahrzeugklanges sollte so geschickt entwickelt werden, dass er als natürlich, zum Produkt passend empfunden wird und eventuell vorhandene Störgeräusche -vor allem tonale Komponenten des E-Antriebes und der Elektronik- maskiert.
Die Soundentwicklung unterliegt dem Zeitgeist. Heute wünschen sich noch viele Personen einen Sound, der Erinnerungen an den Verbrennungsmotor hervorruft. Die nächste Generation kennt diese Geräusche nicht mehr und genießt vielmehr die leise, kraftvolle Beschleunigung ohne Zusatzklänge.
Redaktioneller Hinweis: Das VDI Wissensforum unterstützt das Aachen Acoustics Colloquium 2026 als Partner. Die Veranstaltung findet vom 23. bis 25. November 2026 in Aachen statt. Antriebsakustik, virtuelle Entwicklung, Messtechnik sowie Sound Quality und Psychoakustik gehören zu den Themen des diesjährigen Fachprogramms.
