SleepWindow

Das Projekt »SleepWindow« zielt darauf ab, einen neuen, intelligenten Außenbauteilluftdurchlass (ALD) zu entwickeln. Dieser soll eine Luftstrommenge von 30 m³/h gewährleisten, bei großer Behaglichkeit (ohne Zugeffekte), mit Schlagregenschutz und einem Schallschutz der Schallschutzklasse 4. Der hohe Schallschutz wird durch ein intelligentes Regelungssystem erreicht, das äußere Geräusche differenzieren und zuordnen kann. Mithilfe einer FFT-Analyse sollen relevante Geräusche identifiziert und der ALD automatisch geschlossen werden, bevor das Geräusch eine bestimmte Lautstärke erreicht. Zudem wird die Raumfeuchtigkeit gemessen, um die Lüftungsanforderungen gemäß DIN 1946-6 einzuhalten. Eine innovative indirekte Luftführung und ein neu zu entwickelnder Polymer-Verbundwerkstoff sollen zudem für eine optimale Schalldämmung und angenehme Luftströmung sorgen. Abschließend wird eine möglichst kleine Aktorik mit Elektronik und eine autarke Energieversorgung entwickelt, sodass das Bauteil universell und optisch ansprechend in alle Fenstersysteme integriert werden kann, ohne die Statik und Verarbeitung des Fensters zu beeinflussen.

Die Expertinnen und Experten der Abteilung Akustik führen das Projekt gemeinsam mit der INNOPERFORM GmbH durch und sind für die Entwicklung der automatischen Luftsteuerung zur Schallschutzregelung des neuen ALDs verantwortlich. Dafür werden relevante Geräuschmuster erforscht und über eine FFT-Logik in der Frequenz und zeitlich aufgelöst. Mit einem Algorithmus, der über Machine Learning in Verbindung mit Mustererkennung funktioniert, werden die Geräusche analysiert und mit bekannten Geräuschen verglichen. Abhängig von dem Geräusch kann ein Signal zum Schließen des ALDs ausgegeben werden. Außerdem soll die Dauerlärmbelastung gemessen und abhängig davon der ALD stufenlos für eine optimale Schalldämmung und Belüftung geöffnet werden. Die Regelung soll durch eine weitere Steuerung, die Personen im Raum detektiert sowie den CO₂-Gehalt und die Feuchtigkeit misst, übersteuert werden, sodass bspw. bei einem leeren Raum die Schallschutzwirkung ausgeschaltet ist.

Zusätzlich übernehmen unsere Forschenden die Untersuchung der aeroakustischen Eigenschaften und der Normschallpegeldifferenz des neuen ALDs, um Geräuschbildungen durch Strömungseffekte zu vermeiden und die schallabsorbierenden Eigenschaften zu untersuchen. Dafür wird in einem Windkanal mit externem akustischen Empfangsraum der Luftkanal und die strömungsrelevanten Bauteile wie die Verschlussklappe auf ihre Geräuschbildung durch Turbulenzen und Strömungsabrisse untersucht und optimiert.