Der musikalische Ingenieur

Wie ergeht es einem gestandenen Ingenieur, der versucht, Fagott zu blasen? Zunächst stellt er fest, dass ganz schön viel Luftdruck nötig ist, um dem über zweieinhalb Meter langen Korpus des Holzblasinstruments schöne Töne zu entlocken.

Darüber grübelte jedenfalls Roger Grundmann, nachdem er bemerkt hatte, dass der sogenannte S-Bogen seines Fagotts leicht verbogen war. Er bog den metallischen Bogen, die Verbindung zwischen dem Mundstück und dem hölzernen Korpus, wieder gerade und merkte dabei, dass sich das Instrument schon nach einer sehr kleinen Veränderung spürbar leichter spielen ließ.

Grundmann ist Professor für Thermofluiddynamik und Angewandte Aerodynamik an der Technischen Universität Dresden. Der 63-Jährige ist Experte darin, strömungsmechanische Probleme zu lösen. Vor drei Jahren wollte der Ingenieur Fagott spielen lernen. Nach dem erfolgreichen Biege-Experiment an seinem S-Bogen begann er, die Strömungsverhältnisse in dem Instrument wissenschaftlich-mathematisch zu simulieren. Denn das Erzeugen von Tönen ist reine Physik – eine Sache von Strömung, Reibung, Kräften und Druck. Der Hochleistungsrechner der TU Dresden berechnete anhand vieler Millionen Gitterpunkte die Strömungsvorgänge im Fagott. Dabei zeigte sich, dass die mehrfache Krümmung des S-Bogens zu ungewollten Luftwirbeln und hohen Zentrifugalkräften führt – und damit zu hohen Reibungsbeiwerten.

Der Hobbymusiker berechnete einen Krümmungslauf für einen S-Bogen, der einen möglichst geringen Reibungswert haben sollte. Er ließ seine Idee patentieren und gab dem Musikinstrumentenbauer Guntram Wolf in Kronach den Auftrag, den strömungsmechanisch optimierten Grundmann-Bogen in Kleinserie anzufertigen.

„Mein Bogen hat einen 25 bis 30 Prozent geringeren Reibungsbeiwert der Luftströmung. Dadurch können mehr Klangfarben erreicht werden und das ganze Instrument lässt sich vor allem bei hohen Tönen viel einfacher blasen. Das habe ich bei Kindern beobachtet. Und viele ältere Musiker, die bei bestimmten Stücken passen mussten, weil sie nicht mehr in der Lage waren, so stark zu pressen, haben bestätigt, dass sie schwierige und hohe Passagen mit dem neuen S-Bogen jetzt wieder bewältigen können”, freut sich Grundmann.