Behauptungen zur Windkraft – Hörbarer Lärm

Dieser Artikel ist Teil einer Serie über alle Behauptungen zur Windenergie.

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Behauptung

Die Anlagen sind teilweise zu nah an der Wohnbebauung. Während Straßen- oder Industrielärm nachts abebbt, drehen sich die Windräder weiter und sind dann um so deutlicher zu hören. Insbesondere wenn Schäden an den Windrädern auftreten und sie anfangen zu quietschen oder rumpeln werden sie trotzdem wochen- und monatelang nicht gewartet und man wird nicht ernst genommen. Außerdem ist der Lärm größer, wenn man in Windrichtung wohnt. Wenn dann ein Dorf ringsum von Windrädern umgeben ist, gibt es niemals eine Zeit, in der man NICHT in Windrichtung wohnt.

Diskussion

Physikalische Grundlagen

Schall ist schwingende Luft. Die wichtigste Größe zur Messung ist der Schalldruck, der in Pascal P gemessen wird, d.h. die Kraft pro Flächeneinheit. (1) Da dieser Druck dauernd zwischen einem negativen Wert (Zug) und positiven Wert (Druck) schwankt (eben durch die Schwingung der Luft), wird üblicherweise eine andere Größe gemessen, nämlich der Schall(druck)pegel mit der Einheit Dezibel dB. Diese ist aus dem Schalldruck abgeleitet, indem der Schalldruck quadriert wird (dadurch wird der negative Wert positiv), dann ins Verhältnis gesetzt wird zu einem festgelegten Bezugswert (nämlich der Hörschwelle des Menschen bei 1000 Hertz) und dieser Quotient wird dann logarithmiert – somit bedeutet eine Änderung von 10 dB des Schallpegels eine Änderung um eine Zehnerpotenz des Schalldrucks: 30 dB sind 10 mal lauter als 20 dB. (2)(3)

Der Schalldruck und damit auch der Schallpegel verhält sich umgekehrt proportional zur Entfernung – in doppelter Entfernung von der Schallquelle ist es halb so laut. (1)

Die Wahrnehmbarkeit von Schall ist abhängig von der Schallintensität. Diese ist das Produkt aus Schallschnelle und Schalldruck. Die Schallschnelle wiederum ist direkt proportional zur Frequenz. Das bedeutet, dass je tiefer der Ton, desto höher muss der Schalldruck sein, damit die Schallintensität und damit die Wahrnehmung gleich bleibt. (4) (5)(6)

Die Schallpegel addieren sich nicht linear: „Der Schallpegel einer Schallquelle von beispielsweise 45 dB ergibt mit einer zweiten gleichgroßen Schallquelle nicht etwa 90 dB sondern einen Summenpegel von 48 dB. Der Summenpegel ist also um 3 dB höher als der eines Ausgangspegels, obwohl sich die Zahl der Schallquellen verdoppelt hat. Tritt eine dritte, gleichgroße Schallquelle hinzu, so beträgt der Summenpegel 49,8 dB.“ (7) Dies ist wichtig für die Beurteilung von Lärmemissionen von Windparks im Vergleich zu einzelnen Anlagen.

Grenzwerte

Die WHO hat 2018 ihre Lärmempfehlungen um Windkraftanlagen ergänzt. Demnach sollten „bedingt“ (d.h. dass die Beweise für eine sichere Empfehlung nicht ausreichen) die Lärmpegel auf weniger als 45 dB verringert werden. (8) Dies entspricht den Grenzwerten nach der Technischen Anleitung (TA) Lärm für ein Mischgebiet nachts. (7) Die Einheit dBA oder dB(A) bedeutet „Dezibel nach Bewertungsfilter A“ – sie misst den Schalldruck, angepasst an die Wahrnehmungsfähigkeit des menschlichen Ohrs, welches unterschiedliche Tonhöhen bei gleichem physikalischem Schalldruck unterschiedlich laut empfindet. (9)

Diese TA Lärm wird für die Genehmigung von Windenergieanlagen nach dem Bundesimmissionsschutzgesetz herangezogen, d.h. die Empfehlungen der WHO werden in Deutschland stets erfüllt. Für die Genehmigung muss dabei die Schallimmission für alle betroffenen Orte so abgeschätzt werden, dass der Schallpegel maximal ist. Meist ist dies bei einer Windgeschwindigkeit von 10 m/s der Fall. Es gibt drei verschiedene Prognose-Verfahren, von denen eines für die hochliegenden Schallquellen von WEAs nur bedingt geeignet ist, weil es die Dämpfungswirkung des Bodens überschätzt, somit werden meist die beiden anderen Verfahren angewendet, welche die Lautstärke eher überschätzen – die Anlagen sind tatsächlich also meist leiser als vorhergesagt. Und natürlich sind sie tagsüber genauso laut wie nachts, weswegen die nächtlichen Grenzwerte zur Anwendung kommen, für die die WHO keine eigenen Empfehlungen gibt.

Vergleich

Für den Straßenverkehr gibt die WHO ebenfalls Empfehlungen ab – und in diesem Fall „starke“, d.h. es wird dringend empfohlen, weil die negativen Auswirkungen bekannt und gesichert sind. Diese sind tagsüber 53 dB und nachts 45 dB. (8) Das Bundesimmissionsschutzgesetz gilt aber für den Straßenverkehr nicht! (7) Daher können Straßen sehr viel näher an Wohnbebauung sein als WEAs, obwohl sie im Vergleich lauter sind (Abbildung 1).

Gleichzeitig werden die Anlagen ständig weiter verbessert. Neben Fernwartung, die Probleme frühzeitig erkennen kann, getriebelosen leiseren Gondeln, Flügelsteuerung mit Pitch-Regelung (d.h. Flügelneigung) anstatt der lauteren Stall-Regelung (d.h. Strömungsabriss) auch gezackte Flügelkanten (sogenannte Hinterkantenkämme), die die Luftwirbel und damit auch die Geräuschentwicklung effektiv verkleinern und bei großen Anlagen mittlerweile Standard sind (11). Einiges spricht also dafür, ältere Anlagen durch neuere zu ersetzen.

Fazit

Die Behauptung trifft teilweise für alte Anlagen zu – diese haben eine höhere Drehgeschwindigkeit, Getriebe, Strömungsabriss-Regelung, keine Hinterkantenkämme, keine Fernwartung, die  Lautstärke-Vorhersagen waren noch nicht so genau. Für neue Anlagen ist dank der technischen Verbesserungen und der gesetzlichen Regelungen eine Störung von Wohngebäuden nahezu ausgeschlossen.

Quellen

1. Wikipedia. Schalldruck. 2020. https://de.wikipedia.org/wiki/Schalldruck.
2. —. Schalldruckpegel. 2020. https://de.wikipedia.org/wiki/Schalldruckpegel.
3. —. Definition von Bel und Dezibel. 2020. https://de.wikipedia.org/wiki/Bel_(Einheit)#Definition_von_Bel_und_Dezibel.
4. LUBW. Infraschall. [Online] : Landesamt für Umwelt Baden-Württemberg, 2020. https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/erneuerbare-energien/infraschall.
5. Wikipedia. Schallschnelle. 2020. https://de.wikipedia.org/wiki/Schallschnelle.
6. —. Schallintensität. 2020. https://de.wikipedia.org/wiki/Schallintensit%C3%A4t.
7. Ratzbor, Günter. Grundlagenarbeit für eine Informationskampagne „Umwelt- und naturverträgliche Windenergienutzung in Deutschland (onshore)”, Analyseteil. Lehrte : Dachverband der deutschen Natur- und Umweltschutzverbände (DNR) e.V., 30.3.2012. https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/documents/10184/61110/Windkraft-Grundlagenanalyse-2012.pdf/656de075-a3d2-4387-aa30-7ec481c46c5c.
8. WHO. Leitlinien für Umgebungslärm für die europäische Region, Zusammenfassung. Kopenhagen : Weltgesundheitsorganisation, 2018. https://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0011/383924/noise-guidelines-exec-sum-ger.pdf.
9. Wikipedia. Frequenzbewertung. 2020. https://de.wikipedia.org/wiki/Frequenzbewertung.
10. Rinneberg, Thomas. Entfernungen von Windkraftanlagen. [Online] : ee mag – Das Magazin der Europäischen Energiewende, 23.3.2020. https://energiewende.eu/die-gegner-die-bevoelkerung-waere-geschlossen-gegen-windenergie.
11. Trends der Zukunft. Neuer Zackenkamm sorgt für nahezu geräuschlose Windgeneratoren. [Online] : Trends der Zukunft, 12.11.2016. https://www.trendsderzukunft.de/neuer-zackenkamm-sorgt-fuer-nahezu-geraeuschlose-windgeneratoren/.

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