Menschliche Aktivitäten erzeugen enorme Lärmschallpegel unter Wasser die sich dramatisch auf die Meeresumwelt auswirken.
Meeresforscher in Eckernförde, Deutschland, und am Maritimen Forschungsinstitut "Marin" in den Niederlanden analysieren Unterwassergeräusche --- mit der besten auf dem Markt erhältlichen Ausrüstung: dem LTT24, einem hochpräzisen Datenerfassungssystem mit hoher Auflösung und Bandbreite, das alle Wettbewerber in den Schatten stellt.
In den letzten Jahren wurde dem Unterwasserlärm der Schifffahrt und seinem Einfluss auf das Leben im Meer international viel Aufmerksamkeit geschenkt. So hat die Europäische Union in der "Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie" Unterwasserlärm ausdrücklich als eines der "Merkmale" für einen "guten Umweltzustand" genannt (Quelle). Das ist noch keine strenge Regelung, aber es ist wahrscheinlich, dass sie in naher Zukunft in Kraft treten wird. Mehrere Klassifizierungsgesellschaften bieten schon heute "Silent Ship"-Zertifizierungen an. Sobald ein Schiff eine solche Zertifizierung erfüllt, erhält der Betreiber einen Rabatt auf die Hafengebühren im Hafen von Vancouver, Kanada (Quelle), um finanzielle Anreize für den Einsatz solcher leisen Schiffe zu schaffen. Das Thema genießt schon jetzt eine hohe Aufmerksamkeit in den Medien (Quelle).
Ein Effekt namens „Kavitation“ ist, sobald er auftritt, die Hauptquelle des Unterwasserlärms eines Schiffes.
Kavitation ist der Effekt von Dampf-Gas-Blasen, die durch den starken Unterdruck auf der Ansaugseite einer Schiffsschraube entstehen (das Wasser verdampft dort teilweise).
Ein Schiff, das diesen unerwünschten Effekt zeigt, ist im Nachhinein nur schwer umzubauen. Daher ist es ratsam, schon während der Konstruktion des Schiffes zu überprüfen, ob das Schiff die festgelegten Geräuschanforderungen erfüllen wird. Außerdem ist die Messung im Modellmaßstab viel praktischer als in Originalgröße. In den letzten Jahren hat die Anzahl der Schallmessungen in MARINs Wellendämpferbecken „DWB“ erheblich zugenommen.
Sobald diese Blasen auf die andere Seite der Schiffsschraube gelangen, steigt der Druck rapide an und die soeben entstandenen Blasen werden bis zu dem Punkt komprimiert, an dem sie schließlich kollabieren.
Durch die schrumpfende Blasengröße erhöht sich der Innendruck dieser Blasen drastisch, so dass sie beim Kollabieren eine Miniatur-Hochdruckstoßwelle erzeugen.
Diese Schockwellen beeinflussen nicht nur massiv den erzeugten Geräuschpegel. Sie sind auch in der Lage, winzige Stücke aus dem Propeller zu "sprengen", wenn die Kavitation in unmittelbarer Nähe des Propellers selbst auftritt. Starke Kavitation wird daher die Lebensdauer des Propellers begrenzen. Hier wird Kavitation graphisch dargestellt.
Die Bandbreite des erzeugten Lärmpegels reicht bis zu mehreren hundert Kilohertz - weit über dem menschlich hörbaren, aber mitten im empfindlichen Frequenzbereich in dem Wale, Delfine und Tümmler untereinander kommunizieren.
Die Vermessung dieser hohen Frequenzen sowie aller anderen Geräusche aus mitunter viel niederfrequenteren Quellen stellt extreme Anforderungen an die zu verwendenden Messsysteme.
Diese Anforderungen stoßen an die Grenzen des Machbaren – und werden noch anspruchsvoller, wenn die Schallmessungen zur Bestimmung der 3D-Position der Schallquellen unter Wasser verwendet werden sollen.
Die Datenerfassungssysteme vom Typ LTT24 sind die weltweit besten Geräte, um diese anspruchsvollen Aufgaben zu erfüllen:
Wissenschaftler rund um den Globus zeigen zunehmende Aktivitäten in diesem Bereich und definieren den LTT24 als das neue Must-Have an Leistung und Zuverlässigkeit.
Weitere Anwendungen sind:
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