Fragen und Antworten zum Messbericht „Tieffrequente Geräusche inkl. Infraschall von Windkraftanlagen und anderen Quellen“

Der Messbericht „Tieffrequente Geräusche inkl. Infraschall von Windkraftanlagen und anderen Quellen“ wurde 2016 durch die LUBW Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg veröffentlicht. Anlass zur Durchführung des Messprojekts war die zum Teil emotional geführte Diskussion um mögliche Gesundheitsgefährdungen durch Infraschall. Im Rahmen des Messprojekts wurden zahlreiche Messungen an Windkraftanlagen und anderen Quellen durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchungen sind im Messbericht zusammengefasst und tragen zur Versachlichung der Diskussion bei.

Die FAQ greifen Fragen zum Messbericht auf, die immer wieder an uns herangetragen werden, aber auch Behauptungen, die nicht den Tatsachen entsprechen. Dabei versuchen wir in allgemein verständlicher Form Antworten zu geben bzw. Sachverhalte klarzustellen.

Die FAQ-Einträge auf dieser Seite werden bei Bedarf aktualisiert und erweitert.

Frage: Enthält Ihr Bericht auch schmalbandige Auflösungen von Frequenzspektren? Werden also Spitzen berücksichtigt? Wie wirkt sich die Darstellung in Terzbandpegeln aus? Können dadurch Spitzen weggemittelt oder unterdrückt werden?

Antwort: Generell gibt es Frequenzanalysen unterschiedlicher Auflösung. Schmalbandspektren lösen die Frequenzen eines Geräuschs fein auf, Terzbandspektren zeigen eine mittlere Auflösung und Oktavbandspektren ermöglichen eine grobe Übersicht. Der Pegelwert für Terz- und Oktavbänder wird durch energetisches Aufsummieren der in einem Band enthaltenen Geräuschanteile bestimmt. Dieser Wert ist in der Regel höher als der höchste Einzelwert einer Frequenz innerhalb eines Bandes.

Durch die geringere Frequenzauflösung bei der Darstellung in Terzbändern sind Pegelspitzen, die im Schmalbandspektrum hervortreten, im Terzspektrum nicht wiederzufinden. Sie tragen jedoch zum Pegel des Terzbandes bei. Eine „Wegmittelung“ des Spitzenwertes, etwa im Sinne einer Durchschnittsbildung aus höheren und niedrigeren Messwerten, erfolgt bei diesem Vorgehen nicht.

Im Messbericht der LUBW sind zu jeder gemessenen Windenergieanlage schmalbandige Spektren mit einer Auflösung von 0,1 Hz dargestellt. Die zwischen 1 Hz und 8 Hz teilweise deutlich sichtbaren Maxima entsprechen der Durchgangsfrequenz des Rotorblattes bzw. ihren ganzzahligen Vielfachen, den sogenannten Obertönen. Sie sind in der folgenden Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 2 zeigt die drei genannten Arten der Frequenzanalyse für Geräusche einer Windkraftanlage. Dargestellt sind das Oktavspektrum, das Terzspektrum sowie das Schmalbandspektrum für einen identischen Zeitraum. Die Darstellung in Form von Terzspektren ist notwendig, um Messergebnisse mit der Wahrnehmungsschwelle des Menschen vergleichen zu können. Diese Schwelle bezieht sich ebenfalls auf einzelne Terzbänder.

Stand: Januar 2019

Frage: Sind die verwendeten Normen und Verfahren geeignet, die Immissionen von Windkraftanlagen zu erfassen? So wird in der öffentlichen Diskussion die DIN 45680 (Vorschrift zur Messung und Beurteilung tieffrequenter Geräuschimmissionen) manchmal in Frage gestellt, da bei ihrer Anwendung der Infraschallbereich weitgehend ignoriert werden soll.

Antwort: Die im Immissionsschutz eingesetzten Messgeräte und Messverfahren entsprechen den Anforderungen des Mess- und Eichgesetzes. Sie gewährleisten genaue und reproduzierbare Ergebnisse. Die Erhebungen und Auswertungen wurden gemäß IEC 61400-11 Ed. 2.1 und der Technischen Richtlinie für Windenergieanlagen „Teil 1: Bestimmung der Schallemissionswerte“ der FGW e.V. durchgeführt.

Als Infraschall bezeichnet man die Geräuschanteile unterhalb 20 Hz. Messungen gemäß DIN 45680 berücksichtigen den Bereich bis herab zu 8 Hz. Die an den Windkraftanlagen eingesetzten Spezialmikrofone liefern aber auch unter 8 Hz verlässliche Pegelwerte. Die Auswertung und Darstellung der erfassten Geräusche wurde daher bis herab zu 1 Hz vorgenommen. Das bedeutet, dass bei den LUBW-Messungen der Infraschallbereich zwischen 1 Hz und 20 Hz abgedeckt wurde. Die technischen Anforderungen, Regelwerke und Methoden sind im Messbericht im Detail dokumentiert.

Stand: Januar 2019

Frage: Trifft Infraschall aufgrund seiner großen Wellenlänge nicht erst in mehreren hundert Metern auf dem Boden auf? Wie muss der Abstand zwischen Windkraftanlage und Mikrofon sein, um In­fra­schall zu erfassen? Bei welchen Windgeschwindigkeiten wurde gemessen?

Antwort: Die Wellenlänge von Infraschall liegt je nach Frequenz zwischen 17 m und mehreren hundert Metern. Unabhängig hiervon ist Infraschall jedoch auch in der Näher der Quelle messbar. Die Wellenlänge gibt nicht an, wo der Schall auf den Boden auftrifft; er breitet sich in alle Richtungen aus. Bei entsprechend langer Messdauer wird auch der sehr langwellige Infraschall erfasst. Die Abbildung zeigt Schmalbandspektren des Hintergrundgeräuschs (grün) sowie des Gesamtgeräuschs (violett) gemessen in 150 m Entfernung.

Es ist deutlich zu erkennen, dass das Gesamtgeräusch Spitzen im Bereich der Rotordurchgangsfrequenz sowie deren Obertöne aufweist. Diese Spitzen fehlen im Hintergrundgeräusch, so dass eine eindeutige Zuordnung zum Infraschall möglich ist, der durch die Windkraftanlagen verursacht wird. In 700 m Entfernung konnte keine relevante Änderung der Infraschallpegel beim Ein- und Ausschalten der WEA festgestellt werden. Dies bedeutet nicht, dass kein Infraschall von Windkraftanlagen mehr vorhanden ist. Vielmehr wird dieser Anteil vom Hintergrundgeräusch überdeckt.

Die Messungen erfolgten bei Windgeschwindigkeiten im Bereich von 4,5 m/s bis 10,5 m/s, bezogen auf 10 m Höhe. Dieses Vorgehen entspricht dem geltenden Regelwerk (IEC 61400-11 Ed. 2.1) und gewährleistet, dass die Geräuschemissionen der Windenergieanlage über alle wesentlichen Betriebsphasen erfasst werden.

Stand: Februar 2019

Frage: Warum wurden für die Messungen im Rahmen des Infraschall-Messprojekts keine Mikrobarometer verwendet? Mit mikrobarometrischen Messverfahren soll sich Infraschall wesentlich besser detektieren lassen.

Antwort: Bei unseren Messungen wurden Spezialmikrofone verwendet, die den Schall ab etwa 0,5 Hz erfassen und den gesamten relevanten Infraschall- und Hörschallbereich bis 20 kHz abdecken. Der Messbereich von Mikrobarometern beginnt bei etwa 0,05 Hz, endet aber bereits bei ca. 10 Hz. Dem Vorteil, im Bereich ab 0,05 Hz messen zu können, stehen als Nachteile ein stark eingeschränkter Frequenzbereich und eine geringere Empfindlichkeit gegenüber. Bei Lärmmessungen ist es daher nicht zweckmäßig, die standardmäßig eingesetzten eichfähigen Schallpegelmesser durch Mikrobarometer zu ersetzen. Zudem ist durch die Erweiterung des Frequenzbereichs auf 0,05 Hz kein Zusatznutzen erkennbar.

Im Jahr 2006 hat die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) mit derartigen Sensoren Messungen an einer Windkraftanlage durchgeführt. Anlass dafür waren jedoch nicht Bedenken wegen möglicher gesundheitlicher Beeinträchtigungen, sondern Befürchtungen, dass das von der BGR betriebene hoch empfindliche Messsystem zur Überwachung weltweiter Kernwaffen-Tests in seiner Funktion beeinträchtigt werden könnte. Auf den Internetseiten der LUBW befasst sich die Frage 2 der FAQ Windenergie und Schall ausführlich mit diesem Thema.

Stand: Februar 2019

Frage: Der Messbericht geht nur unzureichend auf die von Windkraftanlagen ausgehenden Erschütterungen ein. Dabei ist doch bekannt, dass im Umkreis von 10 km um seismografische Stationen keine Windkraftanlagen betrieben werden dürfen. Warum wurde nicht umfassender gemessen?

Antwort: Erschütterungs- und Schwingungsmessungen waren nicht primäres Ziel des Infraschall-Messprojekts. Windkraftanlagen können, wie andere Anlagen auch, Schwingungen in den Untergrund übertragen. Dies kann hochempfindliche seismografische Messstationen im Umkreis von einigen Kilometern stören. Das Niveau der Infraschallpegel in 10 bis 20 km Abstand von Windkraftanlagen liegt im Bereich der Empfindlichkeitsschwelle dieser seismischen Messsysteme. Sie ist um viele Zehnerpotenzen niedriger als das auditive System des Menschen.

Das Ergebnis der durchgeführten Erschütterungsmessung zeigt, dass die von Windkraftanlagen ausgehenden Schwingungen messtechnisch nachweisbar sind. Sie sind jedoch bereits in einem Abstand von 300 m so gering, dass Überschreitungen der vorgegebenen Anhaltswerte nicht zu erwarten sind und damit auch keine erheblichen Belästigungen im Sinne des Bundes-Immissionsschutzgesetzes. Es sind keine Fälle bekannt, in denen Schwingungen von Windkraftanlagen durch den Boden übertragen wurden und zu erheblichen Belästigungen oder Überschreitungen der Anhaltswerte geführt haben.

Stand: Februar 2019

Frage: Es gibt die Aussage, dass Infraschall nicht nur durch das Ohr, sondern über Vibrationen des Gehirns und innerer Organe unterbewusst wahrgenommen wird. Wieso wird als Bezugswert dennoch die Wahrnehmungsschwelle verwendet, die zudem Frequenzen unter 10 Hz nicht berücksichtigt?

Antwort: Um die Ergebnisse der Messungen einzuordnen, erfolgt im Messbericht ein Vergleich mit der Wahrnehmungsschwelle des Sinnesorgans Ohr. Für Frequenzen zwischen 8 Hz und 125 Hz wurde die Wahrnehmungsschwelle laut Tabelle 2 der DIN 45680 (Entwurf 2013) verwendet. Die dort niedergelegten Werte liegen 10 dB unter der in DIN ISO 226 angegebenen Normalkurve für die Hörschwelle. Für den Frequenzbereich zwischen 1,6 Hz und 6,3 Hz wurden abgesicherte Schwellenwerte aus der Fachliteratur herangezogen. Die angegebenen Frequenzwerte beziehen sich auf die Mittenfrequenz des jeweiligen Terzbandes. Informationen zur Wahrnehmungsschwelle finden sich in Tabelle A3-1 des Anhangs 3 zum Infraschall-Messbericht. Für Effekte der unterbewussten Wahrnehmung von In­fra­schall durch das Gehirn und andere Organe liegen keine wissenschaftlich abgesicherten Erkenntnisse vor. Mögliche Schwellenwerte für solche Effekte können daher nicht definiert werden.

Stand: Januar 2019

Frage: Warum fehlen genaue Angaben zur Umgebung der Messorte für die Messungen im freien Feld / am Waldrand / im Wald?

Antwort: Tatsächlich werden im Messbericht keine genauen Ortsangaben zu den Messungen der natürlichen Quellen gemacht. Auswahlkriterium für die Standorte war eine möglichst geringe Beeinträchtigung der Messungen durch störende Fremdgeräusche wie z. B. Straßenverkehr. Es wurden also Standorte ausgewählt, die so ruhig wie möglich gelegen sind, so dass die Naturgeräusche dominieren.

Bei den ausgewählten Messpunkten handelt es sich um Standorte in der Umgebung von Würzburg. Die nächstgelegene Bundesstraße findet sich in ca. 1,1 km Entfernung, die Autobahn A3 ist ca. 2,5 km entfernt. In der Umgebung gibt es auch Gewerbegebiete, die sich alle in einer Entfernung von ca. 2,5 km befinden.

Stand: Februar 2019