So leise wie in einer Luxuslimousine.

Komfort auf dem Traktor, das sind für die meisten Fahrer ein bequemer Sitz, diverse Assistenzsysteme, eine Klimaanlage und ein gutes Soundsystem. Doch es gibt ein Komfortelement, das sich häufig erst auf den zweiten Blick und bei langen Einsätzen bemerkbar macht: Ruhe. 

Beim neuen AXION 9 fällt den meisten Fahrern jedoch sehr schnell auf, wie leise es auf der Maschine ist. Das ist kein Zufall. Denn die völlig neu entwickelte Kabine ist mit einer durchschnittlichen Lautstärke von 66 Dezibel (dB/A) die leiseste am Markt. Selbst bei Volllast und Motordrehzahlen von 1600 bis 1700 ist der AXION 9 so leise wie ein Wagen der Luxusklasse bei Tempo 130 km/h.  

Auf der Suche nach der perfekten Ruhe.
 

Wie man eine besonders leise Kabine baut, weiß Jens Römer. Er ist der leitende CLAAS Ingenieur für die Weiterentwicklung von Kabinen und hat die Task Force zur Geräuschoptimierung beim AXION 9 geleitet. Er sagt: „Den Lärm kann man hier auf zwei Wegen verringern: Entweder man findet die Lärmquelle und stellt sie ab. Oder man unterbricht die Anregungen, die zu störenden Geräuschen führen, auf dem Weg zur Kabine.“  

Das klingt simpel, ist aber im Detail sehr anspruchsvoll.  
 

Das beginnt schon damit, dass Akustikexperten zwischen gemessener Lautstärke und der Qualität einzelner Geräusche unterscheiden. So nimmt das menschliche Ohr zischende oder pfeifende Töne eher als störend wahr als ein dunkles Brummen, obwohl sie objektiv den gleichen Schallpegel haben.  

Außerdem werden Geräusche unterschiedlich wahrgenommen. „Deshalb lassen wir die Traktorprototypen grundsätzlich von mehreren Personen fahren und fragen sie anschließend, welche Geräusche als unangenehm empfunden wurden“, erklärt Römer. Da einige Geräusche nur in bestimmten Situationen auftreten, werden im Test verschiedene Einsätze durchgespielt wie Feld- und Straßenfahrten mit hoher Last oder ganz ohne Last.  

Die Auswertung der Fahrerberichte und der akustischen Tests ergab für die ersten AXION Prototypen, dass die extrem hohen Anforderungen der Produktmanager in einigen Lastbereichen noch nicht ganz eingehalten wurden. Deshalb nahmen die Ingenieure laut Römer in mehreren Bereichen Anpassungen vor, wie etwa am Getriebe. Hier wurden zum Beispiel Verzahnungen, die Anordnung der Lager und das Getriebegehäuse optimiert und die störenden Geräusche abgestellt. „Diese Anpassungen haben wir an unseren Zulieferer weitergegeben, der das dann auch perfekt umgesetzt hat und uns in Serie mit einem geräuschoptimierten Getriebe beliefert“, sagt Römer. Am Anfang der Entwicklung stand eine klare Vorgabe der Produktmanager: Die neue AXION Kabine sollte die leiseste am Markt werden – so leise wie eine Luxuslimousine. Für die Entwicklungsingenieure war eine solche Zielvorgabe zunächst schwer greifbar. Wer die leiseste Kabine am Markt entwickeln möchte, muss jedoch wissen, wie laut die Kabinen anderer Hersteller sind. Deshalb wurde die Geräuschentwicklung der größten Wettbewerber über den gesamten relevanten Drehzahlbereich vermessen und aus den Messdaten eine Referenzlinie abgeleitet, die die neue AXION Kabine durchgehend unterschreiten sollte. 

Die so ermittelte Referenzlinie setzte die Zielmarke für die Ingenieure: Die neue AXION Kabine sollte sie über den gesamten relevanten Drehzahlbereich konsequent unterschreiten. Und genau das gelang. 

Wie Schall aus der Kabine verschwindet.
 

Den größten Durchbruch auf dem Weg dahin erzielte das Team, indem es die 4-Punkt-Federung der Kabine völlig neu aufstellte. Beim alten Konzept mussten die Feder-Dämpfer-Elemente mehrere Aufgaben gleichzeitig erfüllen. Sie sollten Schwingungen auffangen, Schallwellen unterbrechen und absolut bruchfest sein für den sogenannten ROPS-Test, mit dem die Kabinensicherheit im Falle eines Überschlags getestet wird.  

„Vor allem die erforderliche Bruchsicherheit für den ROPS-Test hat uns bei der Optimierung der Akustik eingeschränkt“, erklärt Jens Römer. „Aber nachdem wir diese Funktion von den Federelementen getrennt hatten, konnten wir uns voll auf die Optimierung der Akustik in der Kabine konzentrieren.“  

Dabei ging es nicht nur darum, alle Geräusche zu minimieren. Denn bestimmte Geräuschfrequenzen – etwa vom Motor – soll der Fahrer hören, um etwa beim Treten des Fahrpedals ein Gespür für die Maschine zu haben oder um Störungen zu bemerken. „Die Kunst besteht darin, die richtige Balance zwischen Stör- und erwünschten Geräuschen zu finden“, sagt Römer. Dafür änderten die Ingenieure unter anderem bei der Kabinenfederung die Härte und Form der vier Gummielemente, wodurch störende Frequenzen unterbrochen werden konnten. Zusätzlich verlegten sie schwere Dämmmatten im Hohlraum des Kabinenbodens, die weitere unerwünschte Schwingungen abdämpfen. 

So konnten auch ungünstige, wenn auch nur leise Frequenzen aus dem Motorbereich abgestellt werden, die anfangs bis zu den großen Kabinenscheiben aufstiegen und Störgeräusche verursachten, weil die Scheiben wie Lautsprecher wirkten. Besonders betroffen war die Frontscheibe. Hier entschieden sich die Ingenieure für ein hochwertiges Verbundsicherheitsglas, das auch in Autos wie der Mercedes S-Klasse verbaut wird. Durch die neu aufgestellte 4-Punkt-Federung ergaben sich noch weitere Vorteile, über die Akustik hinaus. So wird die Kabine des AXION jetzt sportlicher geführt.  
 

„Als Fahrer spürt man, dass sie zum Beispiel in Kurven stärker gegen die Schwerkraft arbeitet und weniger mitgeht“, erklärt Römer. „Sie verhält sich auch in anspruchsvollen Fahrsituationen genauso, wie man es erwartet.“ Mit anderen Worten: Man fährt Luxusklasse. 

Was ist Lärm? Die Dezibel-Skala schnell erklärt.
 

Geräusche sind Luftdruckschwingungen, die auf unser Ohr treffen. Je stärker diese Schwingungen sind, die auch Schalldruck genannt werden, desto lauter nehmen wir ein Geräusch wahr. Die Stärke des wahrgenommenen Schalldrucks wird  in Dezibel A gemessen, kurz dB(A). Die Skala reicht von 0 (Hörgrenze) bis 130 dB(A) (Schmerzgrenze), was etwa der Lautstärke eines startenden Flugzeugs entspricht.  

Die Dezibel-Skala ist nicht linear aufgebaut, sondern logarithmisch. Das heißt, dass sich die Werte nicht addieren, sondern in bestimmten Schritten verzehnfachen. Die doppelte Lautstärke von 50 dB(A) ist deshalb nicht 100 dB(A), sondern 53 dB(A). Steigt der Lärmpegel auf diesem Niveau nur um 3 dB(A), wird ein Geräusch schon als doppelt so laut wahrgenommen.  Wahrgenommene Innengeräusche bei Premiumautos beginnen bei 63 dB(A), je nach Geschwindigkeit, Drehzahl und Last und gehen bis 70 dB(A). Das obere Ende dieses Bereichs bildet die Grenze, ab der Schallwellen als laut empfunden werden. Viele Traktorkabinen am Markt haben einen Geräuschpegel von über 70 dB(A).