Lärm oder Sound?
Wenn es um Vorbehalte bezüglich des Einsatzes unbemannter Flugsysteme geht, werden häufig Sicherheits- und Datenschutzaspekte genannt. Aber auch die potenzielle Belästigung von Anwohnern durch Geräuschemissionen gehört zu den oft geäußerten Bedenken. Doch wie viel Lärm machen „unmanned aircraft vehicles“ eigentlich? Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Cranfield University in England wollen es genau wissen und haben damit begonnen, systematisch den Geräuschpegel von vorbeifliegenden Drohnen zu untersuchen.
Von Jan Schönberg
Anders als bei bereits länger etablierten Verkehrsträgern wie beispielsweise Pkw ist die Frage der Geräuschemissionen von Drohnen regulatorisch vergleichsweise ungeklärt. Zwar sieht die EU-Verordnung 2019/945 Geräuschgrenzwerte vor, allerdings betreffen diese explizit nur kleinere Drohnen bis 4 Kilogramm Abfluggewicht und in Multirotor-Auslegung. Doch Starrflügler und die mittlerweile häufig eingesetzten VTOL-Drohnen mit Schwenkpropellern werden dadurch nicht reglementiert. Und auch die wissenschaftliche Rezeptionsforschung steckt noch in den Kinderschuhen. Valide Daten aus Feldversuchen sind nur vergleichsweise wenige verfügbar. Das könnte sich jetzt ändern.
Geräuschkulisse
An der Cranfield University knapp 80 Kilometer nordwestlich der englischen Hauptstadt London hat eine Gruppe von Wissenschaftlerinnen und WIssenschaftlern damit begonnen, die Geräuschkulisse von Drohnen systematisch zu untersuchen. Das Ziel ist es, auf diese Weise zu einer sinnvollen Regulierung des Einsatzes unbemannter Luftfahrtsysteme beizutragen. Nach dem Zweiten Weltkrieg als College of Aeronautics auf einem Stützpunkt der Royal Air Force gegründet, ist Cranfield die einzige Universität im Vereinigten Königreich, die über einen eigenen Flugplatz verfügt.
Bei ersten Experimenten wurde erprobt, inwiefern der Lärmpegel von in verschiedenen Höhen fliegenden oder schwebenden UAV außerhalb von Laborbedingungen effektiv erfasst werden kann. Während die horizontale Ausbreitung der Schallwellen gewissermaßen linear erfolgt, ist die vertikale Verteilung der Geräuschabstrahlung winkelabhängig. Die praktischen Messversuche wurden mit Drohnen kleinerer und mittelgroßer Bauart im Serienzustand durchgeführt, die eine Vielzahl definierter Flugrouten abflogen. Dabei stellte sich heraus, dass die Lärmemissionen bei Flughöhen ab etwa 30 Meter Werte von 50 bis 60 Dezibel nicht überschritten. Und damit etwa auf dem Niveau eines Großraumbüros oder in einem Restaurant liegen. „Da immer mehr UAV am Himmel auftauchen ist es wichtig, die Lärmauswirkungen zu verstehen, die sie auf die Bevölkerung unter ihnen haben können“, erläutert Dr. Karthik Depuru Mohanvon von der Cranfield University. „Eine umfassende Studie mit einer breiteren Palette von Drohnen-Typen, Flugrouten und -manövern kann helfen, UAV-Lärmstandards festzulegen.“ Die fehlenden Daten zu sammeln, das wird für die Forscherinnen und Forscher die Aufgabe der kommenden Monate sein.
Psychoakustik
Doch nicht nur in England, auch hierzulande ist das Thema Fluglärm durch Drohnen aktuell. In einer Veröffentlichung aus dem September vergangenen Jahres hat das Umweltbundesamt die bisher bestehende Datenlage analysiert und eine erste, vorläufige Einschätzung zur „Lärmauswirkungen des Einsatzes von Drohnen auf die Umwelt“ formuliert. Neben der Betrachtung der messbaren Emissionswerten weisen die Autoren Stefan Becker und Dominic Gutsche vom schalltechnischen Messbüro BeSB aus Berlin darauf hin, dass auch psychoakustische Faktoren zu berücksichtigen seien. Denn die reine, in Dezibel bezifferbare Lautstärke ist das eine. Die Frage, wie das Geräusch wahrgenommen wird, eine andere.
Da sich Multikopter-Drohnen – und diese sind Gegenstand der aktuell verfügbaren Untersuchungen – in ihren akustischen und auch psychoakustischen Charakteristiken von anderen (Verkehrs-)Lärmquellen unterscheiden, werden sie – so die Studie des Umweltbundesamtes – oft als störender empfunden als andere Geräusche in ähnlicher Lautstärke. Die Geräuschemissionen von „unmanned aircraft vehicles“ weisen demnach neben breitbandigen, hochfrequenten Tönen in der Regel auch eine deutlich ausgeprägte Tonhaltigkeit auf. Ein Geräusch gilt als tonhaltig und somit besonders störend, wenn einzelne Klangkomponenten deutlich wahrnehmbar sind. Stefan Becker und Dominic Gutsche weisen daher darauf hin, dass diese Faktoren bei der Entwicklung von künftigen Grenzwerten und wissenschaftlichen Messverfahren deutlicher als bisher berücksichtigt werden sollten. Zudem sind zwei weitere Aspekte bislang kaum oder gar nicht erforscht. Der Einfluss des Kontexts und die Interaktion von Klang und Sichtbarkeit der Geräuschquelle. Wenn Menschen also die akustischen Reize einer bestimmten Aktion zuordnen können, die sie als sinnvoll erachten, dürfte die wahrgenommene Lärmbelästigung deutlich geringer ausfallen als ohne diesen Rückschluss. Die Frage „Lärm oder Sound?“ lässt sich also nicht allgemeingültig beantworten. Und wird sicher weiterhin durchaus kontrovers diskutiert werden.
Fotos: Cranfield University
