Künstlicher Klang für Elektroautos

Elektroautos sind wesentlich leiser als Verbrenner. Ein Umstand, der für andere Verkehrsteilnehmer gefährlich sein kann. Deshalb müssen Elektro- und Hybridfahrzeuge ein akustisches Fahrzeugwarnsystem besitzen.

AVAS

Ein Acoustic Vehicle Alert System (kurz AVAS, „Fahrzeug-Warngeräusch-Generator“) ist ein akustisches Warnsystem für geräuscharme Fahrzeuge insbesondere Elektroautos. Im April 2014 hat die Europäische Union die EU-Verordnung 540/2014 über den Geräuschpegel von Kraftfahrzeugen verabschiedet. Diese gilt unmittelbar für alle Fahrzeuge in Europa. Sie sieht vor, dass alle Elektro- und Hybridfahrzeuge mit einem AVAS ausgestattet werden müssen. Die Untergrenze für das AVAS-Geräusch liegt bei 56 dB(A), das entspricht in etwa dem Geräuschpegel eines Kühlschranks. Das AVAS darf nicht lauter sein als ein vergleichbarer Verbrennungsmotor, macht die Straßen also nicht lauter. Diese Werte werden im Labor bei ungestörten Bedingungen und auf niedriger Höhe gemessen.

20 Jahre lang war es das Ziel, dass die Autos immer leiser werden sollten. Nun, wo es Elektrofahrzeuge gibt, die sich beinahe geräuschlos bewegen, erkennt man die großen Nachteile dieses Vorhabens. Stellen Sie sich folgende Situation vor: Sie sind blind, wollen die Straße überqueren, hören aufmerksam nach links und rechts – nichts – und gehen los. Dabei ist wenige Meter entfernt ein Elektroauto unterwegs.

Die amerikanische Verkehrsbehörde hat Verkehrsunfälle aus zwölf US-Bundesstaaten ausgewertet, an denen rund 560.000 Autos mit Benzin- oder Dieselantrieb und knapp 8.400 Hybridmodelle beteiligt waren. Im Ergebnis lässt die Studie ein zweifach höheres Unfallrisiko für Fußgänger im Vergleich mit Diesel- oder Benzinautos erwarten, sobald Hybridautos bei langsamer Fahrt elektrisch betrieben werden. Um das zu vermeiden, müssen neue Stromer und Hybridfahrzeuge seit Sommer 2019 ein AVAS an Bord haben, ein akustisches Fahrzeugwarnsystem – auch in Österreich.

Künstlicher Sound

Das AVAS besteht aus Lautsprechern, die am Auto eine Sound-Datei abspielen. Aktiviert werden soll das System nur bei niedrigen Geschwindigkeiten: in Amerika bis 30 und in Österreich bis 20 Kilometer pro Stunde. Bei höherem Tempo reichen die Reifengeräusche auf der Fahrbahn. Allerdings hat die EU bestimmte Regeln vorgegeben, damit der Klang auch ein „Achtung“ bei anderen Verkehrsteilnehmern auslöst. Beim Anfahren muss sich der Ton eines Stromers von einer tiefen zu einer höheren Frequenz verändern. Die Tonhöhe muss dabei dreimal nach oben moduliert werden.

„Bei den Wiedergabeeinrichtungen geht es um die Physik. Und da ist es so, wenn sie tiefe Signale abstrahlen möchten, dann ist das in der Regel mit großen Abmessungen verbunden. Das heißt, das wird gar nicht so einfach sein, ganz tieffrequente Signale mit Lautsprechern abzustrahlen. Und die ganz hohen Frequenzen wird man auch nicht verwenden, weil insbesondere ältere Menschen die nicht mehr wahrnehmen können“, erklärt Hugo Fastl, Psychoakustik-Professor an der Technischen Universität München.

Der Sound reagiert auf das Fahrverhalten

Außerdem schwebt den Verantwortlichen in Brüssel eine bestimmte Lautstärke vor: mindestens 56 Dezibel, also in etwa so laut wie eine Diskussionsrunde, und maximal 75 Dezibel. Das entspricht einem vorbeifahrenden Pkw. An dieser Stelle wird es interessant für die Autobauer, und für Klangdesigner. Denn bisher nicht vorgeschrieben ist der genaue Klang des künstlich erzeugten Geräusches. Allerdings ist in der EU-Vorschrift festgehalten, dass das Geräusch eines Elektroautos, genau wie beim Verbrennungsmotor, auf das Fahrverhalten hinweisen soll. Bedeutet: Beim Bremsen klingt das Geräusch anders als beim Beschleunigen.

Der Sound soll dabei nicht als nervig oder unangenehm wahrgenommen werden. Frequenz und Lautstärke sind ausschlaggebend. Entscheidend ist die Mischung der richtigen Töne, die einen Sound entstehen lassen. „Das ist fast wie bei einer Sinfonie. Der Außensound vom Audi e-tron besteht etwa aus über 30 verschiedenen Tonspuren, die wir übereinanderlegen. 15 davon laufen immer parallel. Ich nenne die Art des Sounds realistisch-technisch, nicht zu harmonisch. Sonst geht der Sound nicht ins Unterbewusstsein“, erklärt Rudi Halbmeir. Seit 2009 ist Halbmeir verantwortlich für die Akustik bei den Audi-Modellen.

Das Highlight an seinem Arbeitsplatz: Unter seinem Schreibtisch verstecken sich ein Gaspedal und ein Lautsprecher, mit dem er einen fiktiven e-tron beschleunigen und gleichzeitig den Sound direkt hören kann. Er tritt das Pedal durch, der Sound wird lauter, virtuelle Amplituden schlagen an den Monitoren aus. Halbmeir hört sich noch einmal den Sound des e-tron an und sagt mit einem Zwinkern: „Es ist schon lustig: Früher musste ich das Auto so leise wie möglich machen. Jetzt muss ich es mit künstlichen Sounds wieder lauter machen.“

AVAS

Ein Acoustic Vehicle Alert System (kurz AVAS, „Fahrzeug-Warngeräusch-Generator“) ist ein akustisches Warnsystem für geräuscharme Fahrzeuge insbesondere Elektroautos. Im April 2014 hat die Europäische Union die EU-Verordnung 540/2014 über den Geräuschpegel von Kraftfahrzeugen verabschiedet. Diese gilt unmittelbar für alle Fahrzeuge in Europa. Sie sieht vor, dass alle Elektro- und Hybridfahrzeuge mit einem AVAS ausgestattet werden müssen. Die Untergrenze für das AVAS-Geräusch liegt bei 56 dB(A), das entspricht in etwa dem Geräuschpegel eines Kühlschranks. Das AVAS darf nicht lauter sein als ein vergleichbarer Verbrennungsmotor, macht die Straßen also nicht lauter. Diese Werte werden im Labor bei ungestörten Bedingungen und auf niedriger Höhe gemessen.