Master Thesis: Silent Silhouettes

Masterthesis SS25: Stefanie Appelgrün

14.09.2025

Die freie Masterthesis Silent Silhouettes von Stefanie Appelgrün untersucht das Potenzial, Akustikabsorber aus Ton additiv zu fertigen. Ziel ist es, eine monomaterielle, nachhaltige und zugleich akustisch wirksame Struktur zu entwickeln, die ohne zusätzliche Trägermaterialien oder Verbundstoffe auskommt. Im Rahmen einer umfassenden Recherche wurde der aktuelle Stand der Forschung zu additiv gefertigten Tonstrukturen, dem akustischen Verhalten poröser Materialien sowie dem Einfluss der inneren Struktur auf die Schallabsorption analysiert. Darauf aufbauend wurden im ersten Teil des Projekts geometrische Parameter identifiziert, die die akustische Wirksamkeit von Tonstrukturen verbessern – darunter eine wellenförmige Außenkontur, eine mikrostrukturierte Oberfläche mit Öffnungen sowie eine innere, hochporöse Geometrie basierend auf einem wachstumsbasierten Algorithmus. Das Differentielle Wachstum erzeugt kanalartige Geometrien, die durch bestimmte Übereinanderlagerungen komplexe Porenräume im 3D ausbildet. Die entwickelte Geometrie basiert auf konkaven und konvexen alternierenden Basiskurven, die eine taschenartige Struktur bilden und perlenartig entlang einer übergeordneten Kurve angeordnet sind. Dadurch entsteht eine Silhouette mit schmalen vertikalen Öffnungen, die eine gezielte Reflexion und Abschwächung des Schalls bis zum energetischen Minimum ermöglicht. An definierten Stellen wird der Schall durch das hier entwickelte poröse Wachstumsmuster absorbiert. Computergestützte Simulationen, Messungen im Impedanzrohr und im Hallraum belegen die gesteigerte akustische Leistung. Damit zeigt sich das Potenzial additiv gefertigter Tonstrukturen als nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Akustiklösungen.