Temperaturgradienten in einer Pfeifenorgel: Simulation und Messung

Die Verstimmung von Pfeifenorgeln auf Grund von Änderungen der Raumtemperatur ist ein bekanntes Phänomen im Orgelbau. Die absoluten Frequenzänderungen einzelner Pfeifen sind in der Regel nicht hörbar, wohl aber Schwebungen, die zwischen mehreren gleichzeitig klingenden Pfeifen auftreten. Vor allem im Winter entstehen beim schnellen Beheizen einer Kirche vor einer Veranstaltung unterschiedliche Temperaturzonen im Orgelgehäuse, die solch störende Verstimmungen verursachen. Am Beispiel der St. Martinskirche in Oberesslingen wurde dies bereits durch Messungen bestätigt. Im Rahmen eines von der DFG finanzierten Forschungsprojektes wurde an der technischen Universität in Stockholm ein Computermodell dieser Kirche und der darin befindlichen Orgel entwickelt und anhand der erwähnten Messergebnisse validiert. Die einzelnen Orgelwerke mit den darin befindlichen Pfeifen wurden dabei durch Zonen gleichen Volumens und mit porösen Eigenschaften ersetzt. Das erste Teilziel der Studie war die Simulation von Strömungsmustern und Temperaturverteilungen in der Orgel bei beheizter Kirche. Im Anschluss daran wurden verschiedene Ventilationssysteme für eine bessere Durchmischung der Luft im Orgelgehäuse entworfen, in das Modell integriert und deren Einfluss auf die Temperaturverteilung untersucht.