Eulen-inspiriertes Aerogel soll das tiefe Dröhnen der Städte dämpfen

Das tiefe Grollen eines anfahrenden Busses, das gleichmäßige Brummen einer nächtlichen Autobahn, das ferne Dröhnen von Baumaschinen – solche Geräusche dringen durch Wände und Fenster. Anders als schrille Töne, die kommen und gehen, bleiben tiefe Frequenzen bestehen. Sie versetzen Beton und Glas in Schwingung und verwandeln Wohnungen und Büros in Resonanzräume eines dauerhaften mechanischen Summens.

Ingenieurinnen und Ingenieure kämpfen seit Langem mit diesen tiefen Tönen. Klassischer Schallschutz setzt auf dicke, schwere Schaumstoffe oder dichte Barrieren, die Vibrationen allein durch ihre Masse blockieren. Das funktioniert – hat aber seinen Preis: sperrige Elemente, zusätzliches Gewicht und Materialien, die nicht immer umweltfreundlich sind.

Nun richtet sich der Blick auf einen überraschend leisen Jäger: die Eule. Eulen sind für ihren nahezu lautlosen Flug bekannt, was unter anderem an der feinen Struktur ihrer Federn liegt. Statt glatter Kanten besitzen sie weiche Fransen und poröse Schichten, die Luftverwirbelungen aufbrechen und Geräusche dämpfen. Dieses Prinzip haben Forschende im Kleinstmaßstab nachgebildet, indem sie Nanofaser-Aerogele entwickelten – Materialien aus extrem feinen Fasern, die zu einem porösen, schwammartigen Netzwerk verwoben sind und tieffrequente Schallwellen einfangen und zerstreuen können.

Ein Aerogel wird oft als „fester Rauch“ beschrieben, weil es größtenteils aus Luft besteht, die von einem hauchdünnen Gerüst zusammengehalten wird. Die neue Variante nutzt verknäulte Fasern, die nur wenige Milliardstel Meter dick sind. Dringen tiefe Schallwellen in das Material ein, prallen sie nicht einfach ab. Stattdessen müssen sie sich durch ein Labyrinth winziger Kanäle bewegen. Dabei wird ihre Energie in geringe Mengen Wärme umgewandelt, wodurch die Schwingung abgeschwächt wird, bevor sie weitergegeben werden kann.

Tieffrequenter Lärm ist besonders hartnäckig, weil seine langen Wellen durch kleine Spalten und dünne Wände schlüpfen. Deshalb scheinen die Bässe der Stereoanlage aus der Nachbarwohnung durch den Boden zu wandern. Durch eine präzise Abstimmung von Abstand und Dichte der Nanofasern gelang es den Forschenden, diese langen Wellen gezielter zu dämpfen als mit herkömmlichem Schaumstoff – und das bei deutlich geringerer Dicke und geringerem Gewicht.

Das Ergebnis ist ein Material, das starke Motorengeräusche auf als sicher geltende Werte reduzieren kann, ohne massive Polsterungen zu erfordern. Da Aerogele größtenteils aus Luft bestehen, sind sie außergewöhnlich leicht. Das eröffnet Einsatzmöglichkeiten überall dort, wo Gewicht eine Rolle spielt: in Fahrzeugen, rund um Industrieanlagen oder integriert in Bauelemente, ohne zusätzliche Masse aufzubauen. Erste Konzepte setzen zudem auf Nachhaltigkeit, mit Verfahren und Komponenten, die weniger schädlich sein sollen als viele synthetische Schäume.

Lärmbelastung wird oft als bloße Unannehmlichkeit abgetan, doch ihre Auswirkungen summieren sich. Chronische Belastung durch Verkehr oder industrielles Brummen wird mit Stress, Schlafstörungen und Herz-Kreislauf-Problemen in Verbindung gebracht. Mit zunehmender Verdichtung der Städte und neuen, tonalen Geräuschen durch Elektrofahrzeuge wird Schallmanagement immer mehr zu einer Frage der öffentlichen Gesundheit – nicht nur des Komforts.

Bemerkenswert an dieser Forschung ist nicht allein das Material selbst, sondern die veränderte Herangehensweise. Statt Lärm mit Masse zu bekämpfen, orientieren sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an biologischen Systemen, die durch Struktur wirken. Die Eule bringt den Wald nicht durch ihr Gewicht zum Schweigen, sondern durch raffinierte Geometrie. Dieser Wandel – von roher Kraft hin zu konstruktiver Finesse – spiegelt einen breiteren Trend in der Materialforschung wider, bei dem mikroskopisches Design schiere Größe übertreffen kann.

Bis euleninspirierte Aerogele Stadtwände oder Industriegehäuse auskleiden, ist es noch ein weiter Weg. Sie müssen ihre Haltbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Skalierbarkeit unter Beweis stellen. Doch das Prinzip ist klar: Der Weg zu einer leiseren Welt führt nicht zwangsläufig über dickere Barrieren, sondern über leichtere, sorgfältig gestaltete Lösungen.

Sollten diese Materialien den Sprung aus dem Labor in den Alltag schaffen, wäre die Veränderung womöglich weder spektakulär noch sichtbar. Sie könnte sich schlicht in der Abwesenheit eines tiefen, anhaltenden Brummens zeigen. In einer Welt, die von selbst kaum leiser wird, wäre das bereits ein spürbarer Fortschritt.