Tag gegen den Lärm 2015: Lärmschutz schon bei Kindern wichtig Ob Straßenverkehr, Nachbarn oder Flugverkehr: Jeder zweite Mensch in Deutschland fühlt sich durch Lärm gestört oder belästigt. Auch Kinder und Jugendliche leiden häufig unter Lärm – mit teils gravierenden Folgen: Lärm kann nicht nur ihre Sprachentwicklung, die Lesefähigkeit und mentale Leistungsfähigkeit beeinträchtigen. Oftmals berichten Jugendliche in Deutschland auch über tinnitusartige Ohrgeräusche nach starken Lärmbelastungen. Laut Umweltbundesamt (UBA) nimmt jedes achte Kind mindestens eine Tonfrequenz im Hörtest nicht richtig wahr. Die Ursachen sind unbekannt, häufig wird allerdings zu laute Musik – etwa über Kopfhörer dafür verantwortlich gemacht. Beim diesjährigen Tag gegen den Lärm unter dem Motto „Lärm – voll nervig!“ informieren das Umweltbundesamt und die Deutsche Gesellschaft für Akustik (DEGA e. V.) vor allem Kinder und Jugendliche zu Lärm und seinen Folgen. Für Dritt- und Viertklässler hat das UBA eine neue Mitmach-Broschüre zum Thema „Akustik & Lärm“ im Angebot, die kostenlos erhältlich ist. In der neuen Broschüre lernen die Schülerinnen und Schüler unter anderem, wie das menschliche Ohr aufgebaut ist, welche Funktionen es hat oder wie man sich gegenüber Gehörlosen richtig verhält. Zudem enthält das Arbeitsheft auch Bastelanleitungen, beispielsweise für ein Schnurtelefon oder ein Hör-Memory. Für Lehrerinnen und Lehrer gibt es ein ebenfalls kostenloses Begleitbuch zur Broschüre. Schon 2009 hatte das Umweltbundesamt nach Auswertung des Kinder-Umwelt-Survey von 2003 bis 2006 festgestellt: Die Lärmbelastung fängt im Kindesalter an. So gab in der „Deutschen Umweltstudie zur Gesundheit von Kindern“ jedes zwölfte der elf- bis 14-jährigen Kinder an, nachts durch Straßenverkehrslärm belästigt zu sein, tagsüber war dies jedes sechste. Jedes achte Kind (etwa 13 Prozent der acht- bis 14-jährigen teilnehmenden Kinder) nahm zudem mindestens eine der überprüften Tonfrequenzen auf einem Ohr nur bei erhöhter Schallintensität wahr. Der Hörverlust betrug hier mehr als 20 Dezibel (dB). 2,4 Prozent der Kinder hatten bei mindestens einer einzelnen Test-Frequenz sogar einen Hörverlust von 30 dB. Das UBA hatte im Rahmen der Studie zwischen 2003 und 2006 die Schadstoff- und Lärmbelastung von 1.790 Kindern zwischen drei und 14 Jahren aus 150 Orten in Deutschland untersucht. Eine wichtige Ursache für Hörschäden bei Kindern und Jugendlichen können laute Musik in Clubs, Diskotheken oder über Kopfhörer sein. Ohrgeräusche (vorübergehender Tinnitus) treten bei Kindern vor allem nach lauter Musik auf: von den acht- bis zehnjährigen klagten 6,3 Prozent, von den elf- bis 14-jährigen 11,1 Prozent darüber. Oft halten solche Ohrgeräusche sogar mehrere Stunden an. Kinder und Jugendliche sollten sich daher besonders vor Lärm schützen: Bei dauerhaft starkem Lärm helfen Ohrstöpsel. Kopfhörer zum Musik hören sollten besser nicht mit voller Lautstärke benutzt werden – und Musikanlagen möglichst auf Zimmerlautstärke eingestellt sein.
Lärmauswirkungen von Drohnen: Messungen und Regelungen notwendig Drohnen, so genannte unbemannte Luftfahrzeuge, werden verstärkt genutzt und für vielfältige Aufgaben eingesetzt. Die Geräusche, die von ihnen ausgehen, können sich auf Menschen belästigend auswirken. Um negative Folgen abzuwenden, sind ausführlichere Messungen und auch die Erweiterung der rechtlichen Regelungen notwendig. Ein Forschungsvorhaben im Auftrag des UBA macht dazu Vorschläge. Die stetig zunehmende Zahl von Drohen wirft die Frage nach den zukünftigen Geräuschauswirkungen auf. Hierüber liegen derzeit weder national noch international fundierte Erkenntnisse vor. Absehbar ist, dass sich zukünftig immer mehr Menschen in Deutschland durch den Lärm von Drohnenflügen belästigt fühlen werden. Daher wurden im Auftrag des Umweltbundesamtes ein Forschungsvorhaben zum Thema „Lärmauswirkungen des Einsatzes von Drohnen auf die Umwelt“ vergeben. Das Vorhaben wurde als Literaturstudie durchgeführt, und zeigt die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten von Drohnen auf, stellt deren Lärmwirkungen dar, analysiert Geräuschmessverfahren und den rechtlichen Rahmen. Drohnen können sowohl autonom oder automatisiert fliegende Luftfahrzeuge sein, als auch von Personen gesteuerte Flugzeuge. Immer mehr Menschen nutzen Drohnen privat wie gewerblich. Während zunächst der Schwerpunkt vor allem im Bereich Foto und Video lag, sind die Anwendungen heute wesentlich vielfältiger. Sie werden verwendet für Inspektion und Wartungsarbeiten an Infrastrukturbauten, für Vermessungsaufgaben oder zum Transport von medizinischen Gütern. Drohnen werden zukünftig verstärkt eingesetzt werden, nicht zuletzt, weil immer längere Flugzeiten und größere Traglasten realisierbar sind. Absehbar ist, dass sich zukünftig immer mehr Menschen in Deutschland durch den Lärm von Drohnenflügen belästigt fühlen werden. Nach einer im Vorhaben untersuchten Umfrage des Verbandes Unbemannte Luftfahrt assoziiert die Mehrzahl der Befragten mit dem Begriff Drohne den negativen Aspekt „sind nervig und laut“. Nicht jedes Geräusch muss aber laut sein um eine Störwirkung oder Belästigung hervorzurufen. Oftmals sind psychoakustische Parameter für unser Empfinden maßgelblich. Daher wurde nach psychoakustischen Wahrnehmungen oder Lärmwirkungen recherchiert. Allen bislang untersuchten Drohnengeräuschen gemeinsam ist eine ausgeprägte Tonhaltigkeit und Schärfe. Damit unterscheiden sich die Drohnengeräusche wesentlich von allen anderen Umweltgeräuschen. Zu psychologischen Aspekten der Drohnengeräusche gibt es bislang nur sehr wenige Untersuchungen, die zudem ausschließlich im Labor durchgeführt wurden. Es ist aber bekannt, dass tonhaltige oder scharfe Geräusche ein stärkeres Lästigkeitsempfinden hervorrufen. Dies müsste bei einer Geräuschbewertung durch einen Zuschlag berücksichtigt werden. Die Literaturstudie zeigt, dass es eine Vielzahl an Möglichkeiten gibt, die Geräuschmessungen durchzuführen. Unterschiede finden sich bei Messumgebung (im Freien, in speziellen Schallmessräumen, im Windkanal, in „normalen“ Räumen), Anzahl und die Anordnung von Messmikrofonen, ermittelte Messgröße (Schalldruck, Schallintensität) und in der Anordnung des Messobjekts (schwebend, fixiert, in Bewegung). Meist beziehen sich die Angaben nur auf Drohnen der Bauform Multicopter. Hier bräuchte es eine breitere Datenbasis und eine genormte Messpraxis, die auch andere Bauformen mit einbezieht. Das Emissionsmodell sollte zudem die unterschiedlichen Betriebszustände: Schweben, Steigen, Sinken und Horizontalflug mit "typischer" Vorwärtsgeschwindigkeit unterscheiden. Gerade die unterschiedlichen Betriebszustände weisen in der Praxis verschiedene Geräuschcharakteristiken auf, die nicht vergleichbar sind. Die Literaturrecherche zu bisherigen Geräuschmessungen an Drohnen zeigt, dass die EU-Verordnung 2019/945 sowie die nationale Umsetzung durch die Luftverkehrs-Ordnung ein erster Schritt zur Minderung der physikalischen Lärmbelastung durch Drohnen ist. Sie reicht jedoch noch nicht aus, um das Ausmaß der Lärmwirkungen, wie zum Beispiel Belästigung, zu bewerten. Diese wird durch verschiedene akustische und nicht-akustische Faktoren beeinflusst, die weiterhin zu untersuchen sind. So wie die Entwicklung der Drohnen noch lange nicht abgeschlossen ist, muss auch der Rechtsrahmen weiterentwickelt, angepasst und erprobt werden, um angemessene Vorgaben für den Betrieb von Drohnen zu schaffen. Umwelt- und Lärmschutz spielen (noch) eine untergeordnete Rolle, sollten aber stärker berücksichtigt werden. Derzeit werden die Ergebnisse des Vorhabens intensiv in die Normung eingebracht. Damit soll eine einheitliche Messung und Bewertung von Drohnengeräuschen erzielt werden, die rechtlich verankert werden kann. Ein gerade angelaufenes Forschungsvorhaben mit dem Namen „Chancen und Risiken der unbemannten Luftfahrt“ soll die Chancen für eine umweltschonende Gestaltung des Verkehrs mit Drohnen aufzeigen und konkrete Vorschläge unterbreiten, wie diese Potenziale gehoben werden können, ohne dass die Umweltbelastungen zunehmen oder neue Risiken entstehen. Beide Vorhaben liefern wichtige Erkenntnisse zum Aktionsplan der Bundesregierung zur unbemannten Luftfahrt. Damit soll ein ganzheitliches Konzept entwickelt werden, wie Drohnen zukünftig ökonomisch, ökologisch, rechtlich und gesundheitlich in den nationalen Luftraum integriert werden können.
Beim Hören werden die raschen Schwankungen des Luftdrucks in eine Sinneswahrnehmung umgewandelt. Luftschall trifft auf unser Ohr und gelangt über Gehörgang, Trommelfell und Gehörknöchelchen zum Innenohr. Dort bringt er die Membran in dem nur erbsengroßen Hörorgan, der so genannten Schnecke (Cochlea), zum Schwingen. Darin befinden sich rund 20 000 hochempfindliche Haarzellen. Diese geben elektrische Impulse an die Hörnerven ab. Von dort werden sie an das Gehirn weitergeleitet, wo die Auswertung der Impulse als Information erfolgt. Betrachtet man nur die Lautstärke (gemessen in Dezibel, dB), wird der Bereich des Hörens einerseits von der Hörschwelle und andererseits von der Schmerzgrenze eingefasst. Die Hörschwelle ist die untere Grenze unserer Wahrnehmungsfähigkeit für Schall. Ein Geräusch an der Schmerzgrenze dagegen tut uns körperlich weh. Den Anstieg der Lautstärke dazwischen empfinden wir nicht gleichmäßig: Erst wenn der Schalldruck (gemessen in Pascal, Pa) auf den zehnfachen Wert ansteigt, nehmen wir ein Geräusch als doppelt so laut wahr. Unser Ohr kann Schallintensitäten wahrnehmen, die sich um zwölf Zehnerpotenzen unterscheiden. Zum Vergleich: Wäre das Ohr eine Waage, müsste sie Gewichte zwischen 1 Milligramm und 1 000 Tonnen anzeigen können. Um diese gewaltige Spanne überhaupt darstellen zu können, ist die Dezibelskala logarithmisch aufgebaut. Geräuschpegel werden üblicherweise in dB(A) angegeben. Das bedeutet, dass die Lautstärke von Geräuschen in Abhängigkeit von den vorherrschenden Tonhöhen (Frequenzen, angegeben in Hertz, kurz Hz) mit dem sogenannten A-Frequenzfilter bewertet wird. Dieser Frequenzfilter ist dem menschlichen Hörvermögen nachempfunden, das im Bereich sehr tiefer und sehr hoher Frequenzen weniger stark ausgeprägt ist. Sehr tiefe und sehr hohe Töne müssen daher lauter sein, um von uns noch als Töne wahrgenommen zu werden. Die A-Bewertung reduziert die vorherrschenden Pegel im tieffrequenten sowie im sehr hochfrequenten Bereich darum auf die tatsächlich hörbaren Geräusche.
Zum Verständnis des Themas Lärm ist u. a. die Kenntnis der physikalischen Grundlagen erforderlich. Daher werden im Folgenden die wesentlichen akustischen Begriffe erläutert. Nach DIN 1320 "Akustik, Grundbegriffe" handelt es sich bei Schall um mechanische Schwingungen und Wellen in einem elastischen Medium. Mechanische Schwingungen sind Bewegungen von Teilchen um ihre Ruhelage, hervorgerufen durch Krafteinwirkung. Diese Bewegungen verursachen räumliche und zeitliche Schwankungen der Mediumdichte, d.h. das Medium verdichtet und verdünnt sich aufgrund von Druckunterschieden (FASOLD et al.,1998 [4] ). Elastische Medien können Gase, Flüssigkeiten und Festkörper sein. Eine Krafteinwirkung kann z.B. durch die Membran eines Lautsprechers, den Stimmbändern im Kehlkopf, der Saite eines Musikinstrumentes oder dem Gehäuse einer Maschine erfolgen. Direktschall gelangt ohne Hindernis von der Schallquelle zum Empfänger (z.B. vom Lautsprecher zum Ohr). Dies ist jedoch nur unter Freifeldbedingungen möglich (BANK, 2000). Wird Schall hingegen in geschlossenen Räumen an Raumbegrenzungen oder Hindernissen zurückgeworfen, so spricht man vom Indirekten- oder Reflexionsschall . Dieser vielfach reflektierte Schall kann eine Verstärkung des Schallfeldes bewirken, was wiederum beim Empfänger als lästiger empfunden werden kann. Der überwiegende Einfluss des jeweiligen Schallanteils (direkt oder indirekt) hängt von der Entfernung zur Schallquelle ab (HENN et al., 2001 [7] ). Als Körperschall bezeichnet man Schall, der nach seiner Erzeugung in Festkörpern (z.B. Maschinenteile, Wänden, Decken, Fußböden) fort geleitet wird. Voraussetzung ist eine Verbindung mit der Schallquelle. Körperschall erzeugt wiederum schwingende Oberflächen, die Sekundärschall erzeugen Der Schalldruck p ist eine wichtige Größe, um Schallfelder quantitativ zu beschreiben. Da der Schalldruck sich zeitlich und örtlich ändert, spricht man vom Wechseldruck. Er kann als Scheitelwert, als Effektivwert (= quadratischer Mittelwert) oder als arithmetisches Mittel angegeben werden (VEIT, 2005 [8] ). Dieser Wechseldruck ist bei Luftschall dem normalen atmosphärischen Druck überlagert. Werden Luftteilchen durch Krafteinwirkung in Schwingung versetzt, kommt es zu fortschreitenden Verdichtungen und Verdünnungen der Luft. Die Verdichtung wird durch maximale Druckzunahme (gegenüber dem atmosphärischen Druck), die Verdünnung durch maximale Druckabnahme verursacht (HELLBRÜCK et al., 2004 [6] ). Der Schalldruckbereich zwischen Hörschwelle und Schmerzempfindungsschwelle reicht bei normal hörenden Erwachsenen von 20 µPa bis etwa 20 Pa (bei 1000 Hz). Die Schallschnelle v ist die Geschwindigkeit, mit der sich die Mediumteilchen um ihre Ruhelage bewegen. Die Schallschnelle wird in der Praxis häufig als Effektivwert angegeben (VEIT, 2005 [8] ). Das Verhältnis von Schalldruck und Schallschnelle ist bei einer ebenen Welle zu jedem Zeitpunkt und an jeder Stelle eines Raumes konstant (Günther et al., 2002 [5] ). Durch elastische Kopplung werden auch benachbarte Teilchen in Bewegung gesetzt, und es entstehen periodische Verdichtungen und Verdünnungen (siehe Schalldruck), die sich in Form von Schwingungen mit der Schallgeschwindigkeit c ausbreiten. Der Begriff Schallschnelle wird im Zusammenhang mit Erschütterungen häufiger genutzt als im Schallschutz. Die Schallgeschwindigkeit c ist abhängig von der Art und der Temperatur des Mediums, in dem sich der Schall ausbreitet. In Luft beträgt sie 344 m/s bei 20° C (340 m/s bei 15° C und 331 m/s bei 0° C). In Helium beträgt sie 971 m/s, in Wasser 1407 m/s, in Eisen 4800 m/s (bei jeweils 8° C; HELLBRÜCK et al., 2004 [6] ). Dies zeigt, dass die Schallgeschwindigkeit von der Temperatur und von der Dichte des Mediums abhängig ist. Die Schallgeschwindigkeit nimmt mit höherer Dichte und steigender Temperatur des Mediums zu. Unter der Schallintensität I versteht man die pro Zeiteinheit durch die Flächeneinheit hindurchtretende Schallenergie. Sie ergibt sich aus dem Produkt von Schalldruck und Schallschnelle. I = p · v Die Schalleistung P a stellt die Schallenergie dar, die pro Zeiteinheit durch eine beliebig große, senkrecht zur Schallausbreitungsrichtung befndliche Hüllfäche A (um die Schallquelle) hindurch strömt. Ist die Schallintensität gleich verteilt, so erhält man die Schallleistung auch als Produkt aus der Schallintensität I und der durchschallten Fläche A. P a = I · A Periodische Schwingungen weisen Muster auf, die sich in der Zeit wiederholen – die einfachste periodische Schwingung ist die sinusförmige. Wenn sie im hörbaren Frequenzbereich ist, bezeichnet man sie als reinen Ton bzw. Sinuston. Allerdings kommt dieser nicht in der natürlichen Umwelt vor. Töne von der natürlichen bzw. belebten Umwelt, wie z.B. Tierlaute oder Musik, beinhalten Obertöne. Diese haben Frequenzen, die ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz darstellen. Obertöne lassen den Ton selbst zwar voller klingen, jedoch wird die empfundene Tonhöhe von der Grundfrequenz bestimmt. Erklingen mehrere Töne gleichzeitig, so sprechen wir von einem Klang . Klänge weisen somit ebenfalls periodische Schwingungen auf, ihre Zeitfunktionen sind allerdings komplizierter (HELLBRÜCK et al., 2004 [6] ). Hört man einen Klang oder ein Geräusch, so empfindet man zusätzlich zur Tonhöhe und Lautstärke noch etwas anderes: Die Klangfarbe. Die Klangfarbe wird dadurch definiert, dass die Amplituden der verschiedenen Oberschwingungen mit unterschiedlicher Ausgeprägtheit vorhanden sind. Klänge weisen eine zunehmend "härtere, brillantere" Färbung auf, wenn die Zahl der Oberschwingungen und deren Ausgeprägtheit zunimmt ( http://web.fbe.uni-wuppertal.de/fbe0014/ars_auditus/ ). Bei einem Geräusch handelt es sich nach DIN 1320 um ein Schallsignal, welches meistens ein nicht zweckgebundenes Schallereignis charakterisiert. Aus dieser Definition geht der zufällige, ungeordnete Charakter von Geräuschen hervor, denn es handelt sich um Tongemische, die sich aus sehr vielen Einzeltönen zusammensetzen. Ihre Zeitfunktion weist keine Periodizität auf. Geräusche sind somit aperiodische Schalle, die vor allem von unbelebten Systemen erzeugt werden. Beispiele hierfür sind das Rauschen von Wind und Wasser, das Rascheln von Laub oder Geräusche von Maschinen (HELLBRÜCK et al., 2004 [6] ). Lärm ist keine physikalische, messbare sondern eine psychologische Größe. Wenn Schall als störend oder lästig empfunden wird, spricht man vom Lärm. Diese Empfindung ist nicht nur von der Lautstärke abhängig, sondern auch von der Geräuschcharakteristik und von der subjektiven Einstellung des Hörers. Lärm kann zudem auch das Wohlbefinden oder die Gesundheit schädigen (BANK, 2000 [1] ). Hierbei ist zu beachten, dass Belästigung und Schädigung nicht gleichzeitig auftreten müssen. BANK verdeutlich dies am Beispiel „laute Musik“, welche nicht unbedingt das Wohlbefinden beeinträchtigen muss, während sie das Gehör schädigt. Demzufolge definiert er Lärm als Schall, der (subjektiv) stört und/oder (objektiv) schädigt. Die Frequenz gibt die Anzahl der Schalldruckänderungen bzw. Schwingungen pro Sekunde an. Die Frequenz trägt den Formelbuchstaben f und die Einheit Hertz (Hz). Eine Frequenz von 1.000 Hz bedeutet 1.000 Schwingungen pro Sekunde. Je größer die Frequenz der Schwingungen ist, desto höher ist der Ton. Töne von 50 Hz oder 100 Hz nehmen wir als tiefe Töne wahr. Töne mit Frequenzen von 2 000 Hz oder 5 000 Hz empfinden wir als hohe Töne. Der Hörbereich ist der Bereich in dem Hörempfindungen in Abhängigkeit der Frequenz und der Lautstärke möglich sind. Der menschlich hörbare Frequenzbereich umfasst ca. 16 Hz - 16 kHz. Für junge, gesunde Ohren sind auch 20 kHz wahrnehmbar. Abhängig von der Frequenz gibt es für den Schalldruck eine untere und obere Grenze, innerhalb derer er für den Menschen wahrnehmbar ist. Diese Wahrnehmungsgrenzen können individuell sehr unterschiedlich sein. Die absolute Hörschwelle ist der Schallpegel, der nötig ist, um einen Ton in einer bestimmten Frequenz in einer ruhigen Umgebung gerade eben hörbar zu machen. Die obere Hörschwelle wird auch als Schmerzgrenze bezeichnet. Sie ist erreicht, wenn anstatt einer Hörempfindung eine Schmerzempfindung erfolgt. Die absolute Hörschwelle ist sehr stark von der Frequenz abhängig. Für tiefe und hohe Töne wird mehr Schalldruck benötigt als für Töne der mittleren Frequenzen (HELLBRÜCK et al., 2004 [6] ). (siehe Abbildung 1) Luftschallwellen mit Frequenzen unterhalb des vom Menschen hörbaren Frequenzbereichs werden als Infraschall bezeichnet. Infraschall liegt definitionsgemäß zwischen 0,1 und 20 Hz. Infraschallquellen können z.B. Anlagen der Schwerindustrie, Hochspannungsleitungen, Pumpen und Klimaanlagen sein. (UMWELTBUNDESAMT, 2013 Geräuschbelastung durch tieffrequenten Schall [9] ) Frequenzen oberhalb der Hörgrenze von ca. 20 kHz nennt man Ultraschall (BANK, 2000 [1] ). Ultraschall wird z.B. für die Diagnostik genutzt. Medizinische Ultraschallbilder entstehen, weil die Schallsignale im menschlichen Körper an den Organen reflektiert und gestreut werden. Im sogenannten Schallkopf werden aus elektrischen Impulsen Ultraschallimpulse erzeugt und in den Körper geleitet. Verschiedene Strukturen des Körpers reflektieren den Ultraschallimpuls verschieden stark zurück in den Schallkopf welcher auch als Empfänger dient. Um die frequenzabhängige Empfindlichkeit des Ohres bei einer messtechnischen Beurteilung von Geräuschquellen zu berücksichtigen, ist eine Frequenzbewertung eingeführt worden, die das Geräusch in Abhängigkeit von der Frequenz gewichtet. Abbildung 2 zeigt die Bewertungskurven A, B und C. Aus den entsprechenden Bewertungskurven ergeben sich bestimmte frequenzabhängige Abzüge oder Zuschläge vom physikalisch gemessenen dB-Wert. In den Schallpegelmessern sind diese Kurven als elektronische oder digitale Filter realisiert. Die A-Bewertung berücksichtigt den Frequenzgang des menschlichen Gehörs und hat somit in der technischen Akustik sowie im deutschen Rechtssystem die höchste Bedeutung. Bei sehr hohen Schallpegeln und hohen Anteilen tieffrequenter Geräusche spiegelt der C bewertete Schallpegel die Wirklichkeit besser ab, da die tiefen Frequenzen mit geringeren Abzügen belegt werden. Die Bewertungskurve B findet heutzutage keine Anwendung mehr. ( http://web.fbe.uni-wuppertal.de/fbe0014/ars_auditus/ ) (siehe Abbildung 2) Das Menschliche Ohr kann je nach Frequenzbereich zwischen etwa 0,00002 Pa und 200 Pa Schalldrücke wahrnehmen. Zwischen der Hörschwelle (kleinster Wert) und der Schmerzgrenze (größter Wert) liegen sieben 10er Potenzen. Zur besseren Handhabung der Zahlen wurde ein logarithmisches System eingeführt, das auch dem nichtlinearen Lautstärkeempfinden des menschlichen Gehörs entspricht. Der Hörschwelle ist (bei 1.000 Hertz) der Schalldruck 20 µPa (0,00002 Pa) zugeordnet, was in der dB-Lautstärkeskala dem Schallpegelwert 0 dB entspricht. Am oberen Ende der Skala liegt die Schmerzgrenze beim Schallpegelwert 140 dB, der Schalldruck beträgt dann etwa 200 Pa (siehe Abbildung 3). Bei Benutzung A-bewerteter Schallpegel (Erklärung im Abschnitt Frequenzbewertung) liegt die Schmerzgrenze bei 120 dB(A). Das nach einem amerikanischen Ingenieur (1847 – 1922) benannte „Bel“ ist keine physikalische Einheit, sondern lediglich – wie der Begriff „Prozent“ – ein Kenn- oder Hinweiswort. Es besagt, dass eine physikalische Größe als dekadischer Logarithmus des Verhältnisses eines Wertes dieser Größe zu einer festgelegten Bezugsgröße dargestellt wird. Das Ergebnis nennt man „Pegel“. Da sich die Schalleistung proportional zum Quadrat des Schalldruckes verhält, bedeutet: 1 Bel = 10 dB: 10fache Leistung oder √10facher Druck bzgl. 0 Bel. 2 Bel = 20 dB: 100fache Leistung oder 10facher Druck bzgl. 0 Bel. Mit dieser Erklärung ergibt sich folgende Definition des Schalldruckpegels: Dabei bedeuten: L p = Schalldruckpegel p = Schalldruck (bei diesem Pegelwert) p 0 = Bezugs-Schalldruck (normierte Hörschwelle = 20 µPa) Quelle: Städtebauliche Lärmfibel Online; http://www.staedtebauliche-laermfibel.de/?p=88&p2=2.4.2 Die Bauakustik beschäftigt sich mit den verschiedenen Möglichkeiten und Maßnahmen, die eine Geräuschminderung bzw. eine möglichst geringe Lärmübertragung in Gebäuden, Wohnungen und an Arbeitsstätten zum Ziel haben. Zum Beispiel wird hier die Schallpegeldifferenz zwischen Innen- und Außenpegel untersucht. Der Innenpegel hängt vom Außenpegel der Umgebung ab und vom Vermögen eines Bauteils (z.B. Außenwand, Fenster) den Schall von außen zu dämmen. Die Raumakustik beschäftigt sich hauptsächlich mit Fragen der Schallausbreitung innerhalb von Räumen, die im Wesentlichen zur Übertragung akustischer Darbietungen vorgesehen sind (Schulräume, Vortragsräume, Konzertsäle, Opernhäuser). Die Erwartungen an die akustische Qualität bzw. an eine gute Hörsamkeit, idealerweise auf möglichst allen Zuhörerplätzen, sind dementsprechend hoch (GÜNTHER et al., 2002 [5] ). Nach DIN 18041 hängt die akustische Qualität eines Raumes (mit der Funktion der Sprachkommunikation und musikalischer Darbietungen) bzw. eine gute Hörsamkeit im Wesentlichen von der geometrischen Gestaltung des Raumes, dem Gesamtstörschalldruckpegel, der Auswahl und Verteilung schallabsorbierender und schallreflektierender Flächen und der daraus resultierenden Nachhallzeit ab. Die Sprachverständlichkeit ist ein wesentlicher Indikator für eine gute Hörsamkeit bzw. für eine einwandfreie und störungsfreie Sprachkommunikation in Räumen mit Sprachdarbietungen. Die subjektive Sprachverständlichkeit kann am Prozentsatz richtig erkannter Silben, Wörter oder Sätze ermittelt werden. Messtechnisch lässt sich die Sprachverständlichkeit durch physikalische Parameter der Sprachkommunikation (u.a. Sprachpegel, Schallausbreitung, Störgeräusch) im Raum bestimmen (DIN 18041). Nach DIN 18041 ist der Nachhall die Gesamtheit des reflektierten Schalls, der in einem geschlossenen Raum nach beendeter Schallfeldanregung noch vorhanden ist. Folglich verschwindet das Schallfeld in einem geschlossenen Raum nicht sofort, sobald die akustische Erregung beendet wird, sondern klingt nach einer exponentiellen Zeitfunktion ab. Die ersten innerhalb 40 ms eintreffenden Rückwürfe wirken noch verstärkend, während die danach eintreffenden Schalleindrücke bei sinkender Intensität den Eindruck des Nachhalls vermitteln (HENN et al., 2001 [7] ). Bei jeder Reflexion wird stets ein Teil der Schallenergie von den Raumbegrenzungsflächen absorbiert (VEIT, 2005 [8] ). Eine kennzeichnende und vergleichbare Größe für den Nachhallvorgang ist die Nachhallzeit T. Nach DIN 18041 ist dies die Zeitspanne, während der Schalldruckpegel in einem Raum nach Beenden der Schallfeldanregung um 60 dB abfällt. Literaturverzeichnis [1] BANK, Matthias: Basiswissen Umwelttechnik : Wasser, Luft, Abfall, Lärm, Umweltrecht. 4. komplett neue, bearb. Aufl. Würzburg : Vogel, 2000 [2] DIN 1320 1997-06: Akustik, Begriffe DIN-Taschenbuch 22: Einheiten und Begriffe der physikalischen Größen : Berlin : Beuth [3] DIN 18041 2004-05: Hörsamkeit in kleinen bis mittelgroßen Räumen : Berlin : Beuth [4] FASOLD Wolfgang, VERES Eva: Schallschutz und Raumakustik in der Praxis. 1. Aufl. Berlin : Verlag für Bauwesen, 1998 [5] GÜNTHER Bodo C, HANSEN Karl H., VEIT Ivar: Technische Akustik – ausgewählte Kapitel: Grundlagen und aktuelle Probleme und Messtechnik. 7. Aufl. Renningen-Malmsheim : expert 2002 [6] HELLBRÜCK Jürgen und ELLERMEIER Wolfgang: Hören : Physiologie, Psychologie und Pathologie. 2. aktualisierte Aufl. Göttingen, Bern, Toronto, Seattle : Hogrefe, 2004 [7] HENN Hermann, SINAMBARI Gholam Reza und FALLEN Manfred: Ingenieur-Akustik : Grundlagen, Anwendungen, Verfahren. 3. Aufl. Braunschweig/Wiesbaden : Vieweg, 2001 [8] VEIT, Ivar: Technische Akustik : Grundlagen der physikalischen, physiologischen Elektroakustik. 6. erweiterte Aufl. Würzburg : Vogel, 2005 [9] UMWELTBUNDESAMT, 2013 Geräuschbelastung durch tieffrequenten Schall
Die FAQ-Einträge auf dieser Seite werden bei Bedarf aktualisiert und erweitert. Frage: Es wird behauptet, Windenergieanlagen würden mehr als die Hälfte der Windenergie in Schallwellen umwandeln. Moderne Anlagen würden somit Lärm im Megawatt-Bereich erzeugen. Die Rotorblätter von Windenergieanlagen zählten zu den effektivsten Erzeugern von hörbarem Schall und Infraschall, die es in der Industrie gibt. Stimmt das? Antwort: Windenergieanlagen wandeln keineswegs einen großen Teil der Energie aus dem Wind in Schall bzw. Infraschall um. In erster Linie transformieren sie die Bewegungsenergie des Windes in elektrischen Strom – allerdings nur zum Teil, denn ihr Wirkungsgrad ist begrenzt. In der Praxis können moderne Windenergieanlagen maximal die Hälfte der Energie des Windes, der durch die Rotorfläche weht, als Strom ins Netz einspeisen. Der Rest verbleibt als Bewegungsenergie im Wind selbst. Eine Schallleistung von einem Megawatt (1 000 000 Watt) entspricht der Lärmemission eines Raketentriebwerks. Wären die Behauptungen richtig, müssten moderne Windenergieanlagen lauter sein als Raketentriebwerke. Richtig ist: Wie viele andere technische Anlagen erzeugen Windenergieanlagen sowohl hörbare Geräusche als auch Infraschall. Insgesamt strahlen sie jedoch vergleichsweise wenig Schall ab. Über den gesamten Frequenzbereich betrachtet, emittiert eine typische Anlage eine Schallleistung von einigen Watt und liegt damit millionenfach unter den behaupteten Werten. Der von Windrädern erzeugte Infraschall ist im Vergleich mit Autos oder Flugzeugen gering. Die akustisch wirksame Leistung des hörbaren Schallanteils liegt bei 20 bis 50 Milliwatt – und damit sogar milliardenfach niedriger als behauptet. Stand: November 2015 Frage: Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) hat hoch empfindliche Messungen von Infraschall durchgeführt. Nach den Berechnungen der Bundesanstalt erreicht Infraschall mit einer Frequenz von wenigen Hertz bei gängigen Windenergieanlagen erst in einer Entfernung von rund 10 km den Wert der Hintergrundgeräusche. Ist das nicht ein Beweis dafür, dass der Infraschall von Windenergieanlagen unsere Lebensräume akustisch verseucht und normale Messgeräte untauglich sind? Antwort: Die BGR ist Betreiberin von drei Infraschall-Messstationen in der Antarktis, im Bayerischen Wald und in der Nähe von Bremen. Diese sind Teil des internationalen Überwachungssystems zur Einhaltung des Kernwaffen-Teststopp-Abkommens . Jedes System besteht aus mindestens vier Einzelmessaufnehmern, die mehrere hundert Meter voneinander entfernt sind und noch kleinste Drucksignale in der Größenordnung eines Milliardstel des Luftdrucks registrieren können. Die Zusammenführung sämtlicher Messdaten verleiht dem System Eigenschaften vergleichbar einer Richtantenne, so dass es zur Signalpeilung benutzt werden kann. Die hohe Empfindlichkeit einer solchen Überwachungsanlage ist Voraussetzung, um einen Kernwaffentest überhaupt erfassen zu können. Naturgemäß lässt sich auch Infraschall registrieren, der von anderen Quellen wie beispielsweise Windenergieanlagen ausgeht. Die BGR hat im Jahre 2004 mehrwöchige Feldmessungen an einem freistehenden Windrad bei Hannover durchgeführt. Ergebnis der Untersuchung war unter anderem, dass sich rechnerisch die emittierten Infraschallwellen noch in einer Entfernung von mehr als 10 km nachweisen lassen (Hinweis: Der Bericht wird nach Angaben der BGR derzeit überarbeitet und ist online aktuell nicht verfügbar). Solche Erkenntnisse sind für den Betreiber von Messeinrichtungen zur Überwachung auf Kernwaffentests von großer Bedeutung. Denn es ist oberstes Ziel, ungestörte Registrierungen auch der schwächsten Signale bei sehr tiefen Frequenzen weit unterhalb einiger Hertz zu gewährleisten. Unabhängig davon lassen sich mit hochwertigen handelsüblichen Infraschall-Mikrofonen die Geräuschimmissionen bis herab zu Frequenzen von 0,5 Hz zutreffend erfassen. Weitere Informationen zu den Messungen der BGR finden Sie auch in der FAQ Nr. 9 zum Messbericht Infraschall Stand: Mai 2021 Frage: Es wird behauptet, die Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm, 1998) würde neuere wissenschaftliche Erkenntnisse bei der akustischen Beurteilung von Anlagen nicht berücksichtigen. Ist es richtig, dass sie auch keinen Schutz vor Infraschall und tieffrequenten Geräuschen von Windenergieanlagen bietet? Antwort: Windenergieanlagen erzeugen wie viele andere technische Anlagen Geräusche in einem weiten Schallspektrum. Dazu gehören auch tieffrequente Geräusche und Infraschall. Die Auswirkungen dieser Geräuschemissionen müssen im konkreten Genehmigungsverfahren nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz geprüft werden. Das Gesetz verweist hierbei auf die TA Lärm. Diese stellt in Deutschland die zentrale Beurteilungsgrundlage für Geräusche dar, welche von gewerblichen bzw. industriellen Anlagen ausgehen. Die TA Lärm wurde zuletzt im Jahre 1998 novelliert. Das bedeutet aber nicht, dass sie inzwischen nicht mehr dem technisch-wissenschaftlichen Stand entspricht. Die TA Lärm berücksichtigt nämlich durchaus auch Infraschall und tieffrequente Geräusche. Für diesen Frequenzbereich sind ausdrücklich besondere Mess- und Beurteilungsverfahren vorgesehen, die in der DIN-Norm 45 680 sowie im dazugehörigen Beiblatt 1 „Messung und Beurteilung tieffrequenter Geräuschimmissionen in der Nachbarschaft – Hinweise zur Beurteilung bei gewerblichen Anlagen“ festgelegt sind. Dabei werden Schallwellen mit Frequenzen bis hinunter zu 8 Hz berücksichtigt, also auch wesentliche Teile des Infraschallbereichs. Messungen an Windenergieanlagen, bei denen auch der Frequenzbereich unterhalb 8 Hz erfasst wurde, zeigen übereinstimmend, dass der enthaltene Infraschall auch im Nahbereich zwischen 150 m und 300 m deutlich unter der Wahrnehmungsschwelle des Menschen liegt. Stand: November 2015 Frage: Es wird behauptet, dass der menschliche Körper ein schwingfähiges System darstellt. Tieffrequenter Schall von Windenergieanlagen könne Resonanzphänomene im menschlichen Organismus verursachen. Dies berge die Gefahr einer gesundheitlichen Schädigung. Stimmt das? Antwort: Der menschliche Körper stellt ein schwingfähiges System dar: Tieffrequenter Schall kann bei sehr hohen Pegeln Schwingungen im menschlichen Organismus hervorrufen, z. B. wenn man bei einem Rockkonzert vor dem Basslautsprecher steht. Windenergieanlagen sind jedoch weder solch starke Quellen, noch werden nennenswerte mechanische Schwingungen in den Boden unter der Anlage eingeleitet. Vielmehr bewegen sich die mechanischen Schwingungen bereits in wenigen 100 m Entfernung auf dem Niveau des allgemeinen Hintergrundes. In mehreren hundert Metern Abstand von Windenergieanlagen sind solche Resonanzeffekte völlig ausgeschlossen, da die Schallintensität dazu millionenfach zu niedrig ist. Die Behauptung, Windenergieanlagen würden Resonanzeffekte im menschlichen Körper auslösen und ihn dadurch gesundheitlich schädigen, trifft daher nicht zu. Stand: November 2015 Frage: Gelegentlich trifft man auf die Behauptung, Anwohner in der Nähe von Windenergieanlagen würden häufig unter psychosomatischen Symptomen wie Frustration, Einschlafschwierigkeiten, Schlafstörungen, Furcht, Müdigkeit, Druck im Ohr, Kopfschmerzen, Nervosität und Konzentrationsmangel leiden. Diese Symptome würden durch tieffrequenten Schall und Infraschall der Windenergieanlagen ausgelöst. Stimmt das? Antwort: Es gibt keine gesicherten Erkenntnisse, aus denen diese Behauptungen abgeleitet werden können. Vielmehr lässt sich zeigen, dass die Behauptungen im Wesentlichen auf eine einzelne Studie der englischen Universität Salford zurückgehen, die im Jahre 2011 veröffentlicht wurde. Der Bericht mit dem Titel Vorschläge für Beurteilungskriterien von tieffrequentem Lärm enthält eine Analyse subjektiver Lärmbeschwerden. Er zeigt auf, dass über die Hälfte der Personen, die sich über tieffrequenten Lärm beschwerten, über die Symptome Frustration, Einschlafschwierigkeiten, Schlafstörungen, Furcht, Müdigkeit, Druck im Ohr, Kopfschmerzen, Nervosität und Konzentrationsmangel klagten. Dies bedeutet jedoch nicht, dass diese Personen wirklich überdurchschnittlich mit tieffrequentem Lärm belastet waren. Es bedeutet auch nicht, dass diese weit verbreiteten Beschwerden wirklich ursächlich in Zusammenhang mit tieffrequenten Geräuschen stehen. Datenbasis des Berichtes sind übliche Lärmbeschwerden, wie sie seit vielen Jahrzehnten an Umweltämter herangetragen werden. Die Wissenschaftler konnten nur bei einem kleinen Teil der Beschwerdeführer eine überdurchschnittliche Belastung mit tieffrequenten Geräuschen feststellen. Ein Bezug zu Windenergieanlagen ist nicht gegeben: Im Bericht sind Geräusche von Windenergieanlagen auf mehr als 100 Seiten nicht erwähnt. Stand: November 2015 Frage: Es wird behauptet, Wissenschaftler hätten bei einem Experiment mit 700 Teilnehmern herausgefunden, dass ein signifikanter Anteil von 22 Prozent der befragten Teilnehmer bei Anwesenheit von Infraschall Empfindungen wie Beklemmung, Unbehagen, extreme Traurigkeit, Reizbarkeit verbunden mit Übelkeit oder Furcht sowie Druck auf der Brust verspürten. Dieses Ergebnis würde klar zeigen, dass Infraschall im unhörbaren unterschwelligen Bereich, wie er in der Umgebung von Windenergieanlagen auftritt, akute Gesundheitsbeschwerden auslöst. Stimmt das? Antwort: Ein derartiges Experiment wurde im Mai 2003 von britischen Wissenschaftlern im Rahmen des Projekts „Experiment: Zwiegespräch von Kunst und Wissenschaft" in der Londoner Konzerthalle Purcell Room tatsächlich durchgeführt. Die 700 Teilnehmer wurden dabei nicht nur mit Musik beschallt, zusätzlich wurde ein Infraschall-Sinuston von 17 Hz und einem Schallpegel von 90 dB erzeugt. 22 Prozent der Zuschauer beurteilten die Darbietung mit Infraschall als unangenehm und erlebten Furcht, gedrückte Stimmung und Unbehagen. Die Wahrnehmbarkeitsschwelle nach DIN 45 680 liegt für diese Frequenz bei 77 dB. Der Schallpegel bei diesem Experiment lag somit deutlich darüber, also nicht mehr im unhörbaren unterschwelligen Bereich. Die Schallintensität lag energetisch etwa 10 000-fach höher als in der Umgebung einer Windenergieanlage. Zum Vergleich siehe z. B. die Ergebnisse des LUBW-Messprojekts Tieffrequente Geräusche und Infraschall von Windkraftanlagen und anderen Quellen . Der Infraschall-Ton war bei diesem Experiment nur deshalb schwerer wahrnehmbar, weil zeitgleich laute Musik abgespielt wurde. Ein relativ hoher Anteil der Besucher konnte die Frage, ob der Infraschall ein- oder ausgeschaltet war, aber trotzdem richtig beantworten. Diese ergänzenden Erläuterungen machen deutlich: Das Experiment zeigt nicht, dass Infraschall im unhörbaren unterschwelligen Bereich akute Gesundheitsbeschwerden verursacht. Zudem sind die Umstände dieses Experiments vollkommen andere als etwa in der Nachbarschaft von Windenergieanlagen. Stand: November 2015 Frage: Es wird behauptet, Frau Dr. Pierpont hätte in den USA den Nachweis erbracht, dass der Infraschall von Windenergieanlagen beim Menschen das sogenannte Windturbinen-Syndrom auslösen kann. Dieses äußere sich in zwölf Hauptsymptomen: Schlafstörungen, Kopfschmerzen, Tinnitus (Ohrpfeifen), Ohrendruck, Schwindel, Drehschwindel, Übelkeit, Sehstörungen, Herzrasen, Reizbarkeit, Konzentrations- und Erinnerungsprobleme sowie Panikattacken – gekoppelt mit dem Gefühl, dass die inneren Organe pulsieren oder zittern. Stimmt das? Antwort: Im März 2006 kontaktierte Frau Dr. Nina Pierpont Menschen, die in der Nähe von Windenergieanlagen leben und ihre gesundheitlichen Beschwerden auf diese zurückführen. Sie befragte 23 Personen telefonisch und erhielt von ihnen Informationen zu Symptomen von weiteren 15 Personen. Darauf basierend schuf sie ein neues Krankheitsbild und nannte es „Windturbinen-Syndrom“ („Visceral Vibratory Vestibular Disturbance“, das bedeutet „vibrationsbedingte Störung des Gleichgewichtsorgans“). Sie beschreibt es mit den oben genannten zwölf Hauptsymptomen. Frau Dr. Pierpont veröffentlichte ihre Ergebnisse 2009 in einem knapp 300-seitigen englischsprachigen Buch mit dem Titel „Wind Turbine Syndrom – A Report on a Natural Experiment“. Die Inhalte des Buches haben sich inzwischen weltweit verbreitet. Bei Kampagnen gegen die Windkraft tritt Frau Dr. Pierpont als „Sachverständige“ auf. Bei näherer Betrachtung zeigt sich, dass die Studie lediglich auf der Grundlage von 23 Telefonaten ohne begleitende medizinische Untersuchungen oder akustische Messungen durchgeführt wurde. Laut Aussage der Expertinnen und Experten des Hessischen Faktenchecks Infraschall (pdf, 5,3 MB) handelt es sich um eine medizinische Fallbeschreibung, die keinen Rückschluss auf ursächliche Zusammenhänge zwischen Windenergieanlagen und den beschriebenen Symptomen auf Bevölkerungsebene zulässt. Die Studie wurde bisher nicht in Fachmedien publiziert und ist in der Fachwelt nicht anerkannt. Sie bietet jedoch Anhaltspunkte für weitere Untersuchungen an großen Stichproben, in denen die Messung von Infraschall und tieffrequentem Schall mit der Befragung von Anwohnern kombiniert werden sollte. Fazit: Das sog. „Windturbinen-Syndrom“ ist als medizinisch anerkanntes Krankheitsbild nicht existent. Stand: November 2015 Frage: Es wird behauptet, dass durch unterschwelligen tieffrequenten Schall bestimmte Gehirnströme stimuliert und moduliert werden können. Damit sei belegt, dass von Windenergieanlagen eine Gesundheitsgefahr ausgeht. Stimmt das? Antwort: Die Aussagen stammen aus einem Artikel, der im Jahre 2008 unter dem Titel „Infraschall von Windkraftanlagen als Gesundheitsgefahr“ verbreitet wurde (E. Quambusch und M. Lauffer in: ZFSH/SGB – Zeitschrift für die sozialrechtliche Praxis, 08/2008). Darin ist unter anderem Folgendes zu lesen: „Es konnte experimentell nachgewiesen werden, dass bestimmte Gehirnschwingungen durch tieffrequenten Schall stimuliert und moduliert werden können und sich somit eine künstlich herbeigeführte labile emotionale Lage erzeugen lässt.“ Die Autoren beziehen sich dabei auf einen Bericht über eine medizinisch unzulängliche und letztlich abgebrochene Untersuchung bei einer Einzelperson. Die Fragestellung der Untersuchung war nur in allgemeiner Form definiert. Die Probandin wurde jeweils informiert, wenn sie Schall ausgesetzt war, der „nicht hörbar“, aber angeblich „gesundheitsschädlich“ war. Daraufhin spiegelte sich die emotionale Reaktion der Patientin in den Gehirnströmen wider. Um den Einfluss einer negativen Erwartungshaltung zu vermeiden, werden solche Untersuchungen normalerweise verblindet durchgeführt, d. h. die Versuchspersonen und gegebenenfalls sogar die Versuchshelfer erhalten keine Informationen über die Versuchsbedingungen und ihre zeitliche Abfolge. Bei akustischen Untersuchungen ist außerdem wesentlich, dass zusätzlich auch stets der Schallpegel gemessen wird. Dies ist in diesem Fall nicht erfolgt. Der Bericht wurde in keiner Fachzeitschrift veröffentlicht. Es ist auch nicht erkennbar, dass er als Beitrag für eine wissenschaftliche Debatte verfasst wurde. Aus dem Bericht lassen sich daher keine allgemein gültigen Aussagen über Infraschall und eine Gesundheitsgefahr durch Infraschall von Windenergieanlagen ableiten. Stand: November 2015 Frage: Es wird behauptet, die Weltgesundheitsorganisation (WHO) fordere für Windenergieanlagen einen Mindestabstand von 2 000 m zu bewohnten Gebäuden. Manchmal wird die WHO-Forderung auch mit 1 500 m, 3 000 m oder der 10-fachen Anlagenhöhe zitiert. Welche der Angaben ist richtig? Antwort: Auf Anfrage der LUBW teilte die WHO mit Schreiben vom 22.03.2013 mit, dass sie weder Richtlinien speziell für Lärm von Windenergieanlagen noch Empfehlungen zu Abständen zwischen Windenergieanlagen und Wohnbebauung veröffentlicht hat. Die oft zitierten WHO-Mindestabstände von Windenergieanlagen zum bebauten Gebiet gibt es nicht. Allgemeine Hinweise zum nächtlichen Schutz vor Lärm werden in der WHO-Veröffentlichung „Night Noise Guidelines for Europe" aus dem Jahre 2009 gegeben. Als Vorsorgewert zur Vermeidung von gesundheitsrelevanten Effekten, auch für besonders empfindliche Personen wie z. B. Kinder oder Kranke, wird ein Außenpegel von 40 dB(A) für die Nacht genannt. Dies entspricht dem Immissionswert der TA Lärm für allgemeine Wohngebiete. Stand: November 2015 Frage: Ist der von der Landesregierung empfohlene planerische Vorsorgeabstand von 700 m zwischen Windenergieanlagen und Gebieten mit Wohnbebauung nicht zu gering, um vor den Geräuschen der Anlagen zu schützen? Antwort: Der von der Landesregierung empfohlene Vorsorgeabstand von 700 m zu Wohngebieten ist ein Richtwert für die Regionalplanung und die Flächennutzungsplanung. Bei diesem Abstand wird erfahrungsgemäß nachts ein Außenpegel von 40 dB(A) eingehalten. Für die Steuerung einer sachgerechten Raumplanung ist der empfohlene Richtwert von 700 m sinnvoll und ausreichend, siehe auch die Grafiken hier . Für die Genehmigung einer Windenergieanlage und damit für die Festlegung der konkret erforderlichen Abstände sind die gesetzlichen Vorschriften des Bundes-Immissionsschutzgesetzes bzw. der TA Lärm maßgeblich. Im Rahmen des Genehmigungsverfahrens wird jeder Einzelfall geprüft. Dabei müssen Nachweise über die Lärmemissionen der Windenergieanlage und die Lärmeinwirkungen in der Umgebung vorgelegt werden. Bei dieser Einzelfallprüfung können sich höhere, aber auch niedrigere Abstände ergeben. Stand: August 2019 Frage: Es wird behauptet, in Großbritannien sei für Windenergieanlagen ein Mindestabstand von 3 000 m zu Wohnhäusern gesetzlich vorgeschrieben. Gleichzeitig wird gefordert, diese Regelung auch für Baden-Württemberg zu übernehmen. Wie ist die Rechtslage in Großbritannien? Antwort: In Großbritannien gibt es bis heute keinen gesetzlichen Mindestabstand zwischen Windenergieanlagen und der Wohnbebauung. Gesetzentwürfe über Mindestabstände zwischen Windenergieanlagen und Wohngebäuden wurden im Parlament des Vereinigten Königreichs bereits dreimal eingebracht: Erstmals in der Sitzungsperiode 2008-2009 auf Initiative des Unterhauses und danach zweimal im Oberhaus. Der letzte Vorstoß erfolgte in der Sitzungsperiode 2012-2013 unter dem Titel Wind Turbines (Minimum Distance from Residential Premises) Bill . Die Federführung hatte der inzwischen verstorbene Lord Reay. Das Gesetz hätte in England und Wales Geltung haben sollen. Am 14.05.2012 fand im Oberhaus die erste Gesetzeslesung statt, was den ersten von insgesamt zehn förmlichen Gesetzgebungsschritten darstellt. Seitdem ruht das Vorhaben. Eine gesetzliche Regelung existiert in Großbritannien somit bis heute nicht. Stand: November 2015 Frage: Laut Prof. Alec Salt (Washington University, St. Louis, USA) kann unhörbarer Infraschall speziell von Windenergieanlagen gesundheitsschädlich sein. Die äußeren Haarzellen des Innenohrs seien empfindlich für Infraschall unterhalb der Wahrnehmungsschwelle und würden Nervenimpulse aussenden. Das Gehirn würde diese Nervenimpulse unbewusst wahrnehmen. Stimmt das? Antwort: Die Arbeiten von Prof. Alec Salt zum Thema Windenergie sind wissenschaftlich umstritten und wurden schon vielfach kritisiert, da sie spekulativ und nicht nachvollziehbar sind. Sie gelangen stets zu dem Ergebnis, dass Windenergieanlagen schlecht für die Gesundheit sein können. Als Grundlage für seine Aussage verwendet Prof. Salt frühere Studien an Meerschweinchen, die starkem Infraschall ausgesetzt wurden. Er konnte nach eigenen Angaben vergleichsweise starke elektrische Impulse im Innenohr der Meerschweinchen an den äußeren Haarzellen messen. Dies sei ein Nachweis, dass tieffrequente Geräusche das Ohr der Meerschweinchen stark stimulieren. Prof. Salt vermutet, dass diese Erkenntnis auf den Menschen übertragbar sein könnte. Laut den Expertinnen und Experten des Hessischen Faktenchecks Infraschall (pdf, 5,3 MB) können die Ergebnisse jedoch nicht eins zu eins auf den Menschen übertragen werden. Auch ist die gesundheitliche Relevanz ungeklärt: Denn messtechnisch erfassbare Effekte müssen nicht zwangsläufig zu gesundheitlichen Auswirkungen führen. Prof. Salt vermutet, möglicherweise könnten Symptome wie Pulsation, Unwohlsein, Stress, Unsicherheit, Gleichgewichtsstörungen, Schwindel oder Übelkeit mit dem unhörbaren Infraschall von Windenergieanlagen einher gehen. Derartige Effekte lassen sich bei sehr hohen Infraschallpegeln zwar beobachten. Es ist jedoch weder nachgewiesen noch plausibel, dass tieffrequente Geräusche mit Pegeln auf dem Niveau natürlicher Geräusche zu solchen Symptomen führen können. Eine Relevanz der Ergebnisse von Prof. Salt für die Risikobewertung von Windkraftgeräuschen ist derzeit nicht erkennbar. Stand: November 2015 Frage: Der Radiologe Dr. Michael A. Nissenbaum (Fort Kent, Maine, USA) ist der Auffassung, dass sich Geräusche von Windenergieanlagen im Umkreis von 1,5 km negativ auf die Schlafqualität und den Gesundheitszustand auswirken. Stimmt das? Antwort: In ihrer Fall-Kontroll-Studie Auswirkungen des Lärms von industriellen Windenergieanlagen auf Schlaf und Gesundheit untersuchten Nissenbaum, Hanning und Aramini den Einfluss von Windkraftanlagen auf Gesundheitsprobleme von Bewohnern zweier ländlicher Regionen in Maine (USA). Die Teilnehmer, die zwischen 375 m und 1400 m (Fallgruppe) bzw. 3,3 km und 6,6 km (Kontrollgruppe) von den Anlagen entfernt wohnten, mussten Fragebögen zur Schlafqualität, Tagesschläfrigkeit und allgemeinen körperlichen und psychische Gesundheit ausfüllen. Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass die Fallgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe schlechter schlief, während des Tages schläfriger war und einen schlechteren psychischen Gesundheitszustand hatte. Die Studie von Nissenbaum wird weltweit als wissenschaftlicher Beweis zitiert, dass Windparks gesundheitliche Probleme verursachen. Die untersuchte Situation ist mit der in Deutschland nicht vergleichbar. Rund die Hälfte der Personen in der Fallgruppe wohnte sehr nah an Windenergieanlagen, die kürzeste Entfernung zum Windpark war 375 m. Diese Personen waren nach Angaben der Autoren teilweise Außenpegeln bis 52 dB(A) ausgesetzt. Bei diesen Schallpegeln sind Beeinträchtigungen grundsätzlich zu erwarten. In Deutschland darf in allgemeinen Wohngebieten nachts ein Richtwert von 40 dB(A) nicht überschritten werden. In reinen Wohngebieten gilt nachts sogar ein Richtwert von 35 dB(A). Dies führt zu deutlich größeren Mindestabständen zur Wohnbebauung. Bei näherer Betrachtung der Studie zeigt sich, dass die Daten praktisch keinen statistischen Zusammenhang zwischen Schlafqualität und Abstand erkennen lassen. Sowohl die Personen in der (kleinen) Fallgruppe als auch in der (kleinen) Kontrollgruppe zählen insgesamt zu den schlechten Schläfern. Es gibt eine breite Streuung von Personen, die gut, mittelmäßig oder schlecht schlafen. Im statistischen Mittel beklagen beide Gruppen eine ähnliche Tagesmüdigkeit. Stand: November 2015 Frage: Es wird vorgebracht, Menschen in der Nähe von Windenergieanlagen würden häufig unter sogenannten „Nocebo-Effekten“ leiden. Was versteht man darunter? Antwort: Der Placebo-Nocebo-Effekt ist ein eindrückliches Beispiel dafür, wie der Geist mit dem Körper interagiert. Placebo-Effekte sind positive Wirkungen, die auf die Einnahme wirkstofffreier Scheinmedikamente oder auf Scheinbehandlungen zurückzuführen sind. Sie führen zu positiven Veränderungen des subjektiven Befindens und objektiv messbarer körperlicher Funktionen. Die positive Erwartungshaltung gegenüber der Behandlung und die Konditionierung werden als wichtigste Voraussetzungen für das Auftreten des Placebo-Effektes betrachtet. Placebos können genau den Effekt verursachen, den der Patient erwartet. Je stärker die Erwartungshaltung, desto stärker der Effekt. Eine Spritze mit Kochsalzlösung kann erfolgreich Schmerzen lindern, wenn der Patient glaubt, dass die Spritze ein starkes Schmerzmittel enthält. Solche Wirkungen lassen sich der symbolischen Bedeutung einer Heilbehandlung zuschreiben. Wenn bei einem Placebo die negative Wirkung überwiegt, spricht man von einem Nocebo. Der Nocebo-Effekt wurde entdeckt, als nach Gabe wirkstofffreier Präparate negative Wirkungen auftraten, auf die der Arzt vorher hingewiesen hatte oder die im Beipackzettel verzeichnet waren. Der Nocebo-Effekt beruht im Wesentlichen auf einer negativen Erwartungshaltung und Konditionierung. Sie zeigt sich am deutlichsten in einer krankmachenden Angst vor vermeintlichen Gefahren. Die von Betroffenen beklagten Symptome sind meist Beschwerden, denen psychosomatische Ursachen zugeschrieben werden, z. B. Übelkeit, Kopfschmerzen, Erschöpfung, Schlaflosigkeit oder Benommenheit. Daneben sind auch objektive Symptome diagnostizierbar, z. B. Hautausschlag, erhöhter Blutdruck und erhöhte Herzfrequenz. Eine Sammlung eindrucksvoller Beispiele für Nocebo-Effekte findet sich im Heft 04/2013 des Magazins der Süddeutschen Zeitung . Wissenschaftler der Universität Auckland sind der Frage nachgegangen, ob vielleicht die Sorge, dass unhörbarer Infraschall der Gesundheit schadet, eben jene Symptome verursacht, die mit dem von Dr. Nina Pierpont postulierten „Windturbinen-Syndrom“ verknüpft werden (Siehe Frage 7). In der Studie wurden 54 Teilnehmer in eine Fall- und eine Kontrollgruppe aufgeteilt. Die Fallgruppe wurde durch ein Video mit Leidensberichten rund um Windenergieanlagen konditioniert, um eine negative Erwartungshaltung zu entwickeln. Die Kontrollgruppe sah stattdessen ein Video, in dem Wissenschaftler erklärten, warum Infraschall solche Symptome nicht auslöst. Alle Probanden wurden im Anschluss zehn Minuten lang Infraschall deutlich unterhalb der Hörschwelle und zehn Minuten lang Schein-Infraschall (also Stille) ausgesetzt. Bei der Kontrollgruppe gab es keine symptomatischen Veränderungen. Die Teilnehmer fühlten sich während der Beschallung genauso wie vorher. Die Fallgruppe, die aufgrund des Films eine negative Erwartungshaltung hatte, berichtete von einer Zunahme ihrer Beschwerden während der Beschallung. Sie hatte deutlich mehr und intensivere Beschwerden im Vergleich zu vorher - unabhängig davon, ob sie Infraschall oder Schein-Infraschall (Stille) ausgesetzt waren. Zudem klagten die Teilnehmer über genau die Symptome, die sie vorher gesehen hatten. Die Studie zeigt, wie stark Konditionierungen und negative Erwartungshaltungen die Zahl und Intensität gefühlter Symptome vergrößern können. Sie ist deshalb ein Indiz dafür, dass die dem Infraschall zugeschriebenen Gesundheitsbeschwerden mit Nocebo-Effekten erklärbar sind. Stand: November 2015 Frage: Man begegnet gelegentlich der Aussage, dass es sensible Menschen gibt, welche unterhalb der Hörschwelle nach DIN 45 680 Infraschall wahrnehmen können. Diese Menschen würden durch Windenergieanlagen beeinträchtigt. Stimmt das? Antwort: Es gibt tatsächlich Personen mit besonders niedriger Wahrnehmungsschwelle für tiefe Frequenzen. Diese Menschen können tieffrequente Geräusche besser hören bzw. wahrnehmen als es nach der Hörschwelle der DIN 45 680 zu erwarten wäre. Die menschliche Hörschwelle ist individuell sehr unterschiedlich. Sie variiert insbesondere am oberen und unteren Ende des Hörspektrums stärker als im mittleren Bereich. Die individuell schwankenden Hörschwellen verteilen sich statistisch um einen Mittelwert. Eine gute Darstellung dieser Hörschwellenverteilung findet sich in Publikationen von Kurakata und Mizunami bzw. zusammenfassend in der Norm DIN ISO 28 961 . Die Hörschwelle der aktuell gültigen Norm DIN 45 680 liegt zwischen der P25- und der P30-Hörschwelle von Kurakata. Das bedeutet: Etwa 25 bis 30 Prozent der Menschen können besser hören bzw. wahrnehmen als es die Hörschwelle der DIN 45 680 beschreibt. Im neuen Entwurf dieser Norm wird im Infraschallbereich eine um etwa 3 dB niedrigere Hörschwelle zugrunde gelegt und als Wahrnehmungsschwelle bezeichnet. Diese Wahrnehmungsschwelle entspricht bei 10 Hz der P10-Hörschwelle. Bei 100 Hz, wo der Bereich der tieffrequenten Geräusche endet, wird sogar die P1-Schwelle leicht unterschritten. Bei dieser Frequenz hören also weniger als ein Prozent der Menschen besser als es die Hörschwelle der neuen Norm beschreibt. Der Infraschall von Windenergieanlagen liegt um mehrere zehn Dezibel unter der Hörschwelle der alten und der neuen DIN 45 680. Es ergeben sich auch aus den wissenschaftlichen Untersuchungen zur Hörschwellenverteilung keine Hinweise darauf, dass Menschen mit besonders niedriger Wahrnehmungsschwelle den Infraschall von Windenergieanlagen in deren Umgebung hören bzw. wahrnehmen können. Beeinträchtigungen oder Belästigungen durch Infraschall von Windenergieanlagen sind daher auch bei sensiblen Menschen nicht zu erwarten. Zusätzliche Informationen finden Sie unter FAQ Nr. 16. K. Kurakata, T. Mizunami "The Statistical Distribution of Normal Hearing Thresholds for Low-Frequency Tones" J. Low Freq. Noise Vib. Act. Contr., 27, 2008, pp. 97-104 K. Kurakata, T. Mizunami "Statistical distribution of normal hearing thresholds under free-field listening conditions" Acoust. Sci. Tech., 26, 2005, pp. 440-446 K. Kurakata, T. Mizunami "Percentiles of normal hearing-threshold distribution under free-field listening conditions in numerical form" Acoust. Sci. Tech., 26, 2005, pp. 447-449 Stand: November 2015 Frage: Es wird argumentiert, dass es in Bezug auf Infraschall und tieffrequenten Schall von Windenergieanlagen noch großen Forschungsbedarf gibt. Stimmt das? Antwort: Einige Windenergiegegner behaupten mit Hinweis auf das Umweltbundesamt (UBA) oder das Robert-Koch-Institut, dass es in Bezug auf Infraschall von Windenergieanlagen noch einen großen Forschungsbedarf gebe. Daher fordern sie, mit dem Ausbau der Windenergie zu warten, bis ausreichend Studienergebnisse vorliegen. Das UBA konstatiert in seiner Informationsschrift Geräuschbelastung durch tieffrequenten Schall, insbesondere durch Infraschall im Wohnumfeld einen „deutlichen Mangel an umweltmedizinisch ausgerichteten Studienergebnissen zu den Themen Infraschall und tieffrequenter Schall“. Allerdings taucht das Wort Windkraft bzw. Windenergie an keiner Stelle auf. Eine Anfrage beim UBA ergab, dass sich diese Aussagen nicht auf Windenergieanlagen beziehen. Die Einschätzung des UBA bezieht sich vielmehr allgemein auf den gesamten Bereich der tieffrequenten Geräusche und des Infraschalls. Als Beispiele erwähnt das UBA u. a. Klimaanlagen und Pumpen. Es gibt bereits eine ganze Reihe seriöser Studien, die sich umfassend mit dem Thema Windenergie und Infraschall befasst haben. Die Studienlage ist ausreichend gut, um das Thema fundiert beurteilen zu können. Nachfolgend werden einige wichtige Hinweise zusammengefasst. Infraschallmessungen an Windenergieanlagen Wissenschaftlich durchgeführte akustische Messungen in der Umgebung von Windenergieanlagen ergeben durchgängig, dass der Infraschall von Windenergieanlagen in deren direkter Umgebung messbar ist, aber deutlich unterhalb der menschlichen Wahrnehmungsschwelle liegt. Ab einem Abstand von etwa 700 m ist zwischen ein- und ausgeschalteter Anlage praktisch kein Unterschied mehr messbar. Auch in der Nähe von Autobahnen und Schnellstraßen oder an Waldstandorten ist der Infraschall einer Windenergieanlage gegen das Hintergrundgeräusch nicht mehr messbar. Die vorliegenden Ergebnisse des Infraschall-Messprojekts der LUBW decken sich mit diesen Erkenntnissen. Somit stellt der Infraschall von Windenergieanlagen kein Sonderproblem dar. Windenergie und Gesundheit Bislang gibt es keine wissenschaftlichen Hinweise, dass Infraschall deutlich unterhalb der Wahrnehmungsschwelle, wie er von Windenergieanlagen ausgeht, Gesundheitsprobleme verursacht. Der Betrieb von Windenergieanlagen ist jedoch mit einem hörbaren Betriebsgeräusch verbunden, das bei sehr geringem Abstand zu einer erheblichen Belästigung führen kann. Bei richtiger Planung und mit ausreichendem Abstand zur Wohnbebauung gehen von Windenergieanlagen keine erheblichen Geräuschbelästigungen aus. Eine Auswahl an Studien zum Thema „Windenergie und Gesundheit“ hat die Universität Sydney zusammengestellt. Die kanadische Gesundheitsbehörde „Health Canada“ führte eine groß angelegte Studie durch. Eine Zusammenfassung der Ergebnisse ist online verfügbar. Fazit In Bezug auf Windenergieanlagen sind keine grundlegenden Defizite an messtechnisch und umweltmedizinisch ausgerichteten Studienergebnissen zu den Themen Infraschall und tieffrequenter Schall erkennbar. Das schließt nicht aus, das einzelne Aspekte detaillierter oder ergänzend untersucht werden könnten. Unabhängig von Windenergieanlagen wird von Expertinnen und Experten bei den Themen Infraschall und tieffrequente Geräusche allgemein noch Forschungsbedarf gesehen. Hierbei sollten sowohl technische als auch natürliche Quellen von Infraschall Beachtung finden. Außerdem sollte das Zusammenwirken von tieffrequenten und hörbaren Geräuschen berücksichtigt und aus umweltmedizinischer und umweltpsychologischer Perspektive gemeinsam betrachtet werden. Das Faktenpapier Windenergie und Infraschall (2015) des Hessischen Ministeriums für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Landesentwicklung gibt zu diesem Themenkomplex einen guten Überblick. Stand: November 2015 Frage: Unter dem Titel Macht der Infrascha ll von Windkraftanlagen krank? erschien in der Zeitung DIE WELT am 02.03.2015 ein Beitrag des Wirtschaftsredakteurs Daniel Wetzel. Darin wird behauptet, aus Angst vor Gesundheitsschäden durch Infraschall würden in Dänemark kaum noch Windenergieanlagen gebaut. Eine staatliche Untersuchung laufe, deutsche Behörden würden das Problem aber noch herunterspielen. Ferner wird der Eindruck erweckt, der nicht hörbare Schall der Windturbinen würde in einer benachbarten Nerzfarm die Tiere verrückt machen, so dass diese sich gegenseitig totbeißen. Wie sind diese Aussagen zu werten? Antwort: Das Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg hat den oben genannten Pressebeitrag der dänischen Botschaft in Berlin mit der Bitte um Stellungnahme vorgelegt. Diese hat am 27.04.2015 eine Antwort der dänischen Energieagentur übermittelt, welche dem dänischen Ministerium für Klima, Energie und Bau zugeordnet ist. Darin wird klargestellt, dass die Aussagen des WELT-Artikels nicht bestätigt werden können. Die nachfolgenden vier Punkte sind wörtlich der autorisierten Übersetzung durch die dänische Botschaft entnommen: Hintergrundinformation Dänemark setzt stark auf Windenergie. Im Jahr 2014 wurden über 39 Prozent des landesweit verbrauchten Stroms mit ca. 4 700 Windenergieanlagen erzeugt. Der Windstromanteil kann jedoch ohne neue Nutzungskonzepte (z. B. Heizen mit Strom) oder bessere Verteilung auf europäischer Ebene (Netzausbau, europäischer Strommarkt für erneuerbare Energien) nicht mehr beliebig gesteigert werden. So schwankte die Windstromausbeute im Jahr 2014 zwischen 0 und mehr als 130 Prozent des landesweiten Stromverbrauschs. Statt Zubau findet in Dänemark momentan eher ein Umbau bei den Windenergieanlagen (Repowering) statt. Viele kleine Windenergieanlagen werden hier durch wenige große ersetzt. So sank die Zahl der kleinen Windenergieanlagen (weniger als 500 kW) im Zeitraum 2000 bis 2013 um ca. 2 300 Anlagen. Die installierte Leistung hat sich jedoch im gleichen Zeitraum durch den Zubau von ca. 1 300 mittleren und großen Windenergieanlagen (500 kW oder darüber) mehr als verdoppelt. Nach aktueller Planung der dänischen Regierung sollen im Zeitraum 2012 bis 2020 große Windenergieanlagen mit einer Gesamtleistung von 1 800 MW an Land neu errichtet und gleichzeitig ältere Anlagen mit einer Gesamtleistung von 1 300 MW abgebaut werden. Stand: November 2015 Frage: Es wird immer wieder behauptet, der gemeinsame Bundesausschuss aller Krankenkassen habe vorsorglich den Code ICD-10-GM T75.2 zur Abrechnung der Behandlung von Gesundheitsschäden festgelegt, welche durch Infraschall von Windkraftanlagen verursacht wurden. Wie ist das zu werten? Antwort: Diese Aussage trifft nicht zu. Auf Nachfrage beim Gemeinsamen Bundesauschuss (G-BA) in Berlin und dem für den ICD-10-GM Code zuständigen Deutschen Institut für Medizinische Dokumentation und Information (DIMDI) in Köln wurde vielmehr bestätigt, was auch beim Studium der aktuellen Version 2015 des ICD-10-GM Codes ersichtlich ist: Der genannte Krankenkassen-Code T75.2 trägt den Titel „Schäden durch Vibration“ und umfasst Symptome und Krankheitsbilder wie das sogenannte Presslufthammer-Syndrom, die Weißfingerkrankheit nach lang dauernder Bedienung stark vibrierender Maschinen wie z. B. Motorsägen, aber auch Schwindel durch Infraschall. Diese Position ist bereits seit über 20 Jahren in der Liste enthalten. Der Eintrag wurde vor der verbreiteten Errichtung von Windenergieanlagen festgelegt, also keineswegs „vorsorglich“ wegen möglicher Gesundheitsschäden durch Infraschall von derartigen Anlagen. Die Internationale statistische Klassifikation der Krankheiten und verwandter Gesundheitsprobleme (International Statistical Classification of Diseases and Related Health Problems – ICD) ist ein weltweit anerkanntes Diagnoseklassifikationssystem der Medizin. Es wird von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) herausgegeben. In Deutschland sind die an der vertragsärztlichen Versorgung teilnehmenden Ärzte und ärztlich geleiteten Einrichtungen verpflichtet, Diagnosen nach ICD-10 German Modification (GM) zu verschlüsseln. Verbindlich für die Verschlüsselung in Deutschland ist die vom DIMDI herausgegebene ICD-10-GM Version 2015. Stand: November 2015 Frage: Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) hat im Jahr 2015 die Grenzbereiche des Hörens im Bereich des Infraschalls untersucht. Als Ergebnis wird u. a. herausgestellt, dass man Infraschall hören kann. In einer Pressemitteilung greift die PTB Besorgnisse in Teilen der Bevölkerung auf und stellt die Frage, ob etwa Windenergieanlagen schädlich für Menschen seien. Wenn sich dies schon die PTB fragt: Sind die Sorgen nicht berechtigt? Antwort: Im Jahre 2015 berichtete die PTB in einer Pressemitteilung über eine neue Studie zur Wirkung von Infraschall und Ultraschall auf Menschen. Presse und Rundfunk griffen diese Berichte unter Überschriften wie Dröhnen im Kopf oder Der Mensch hört tiefer als gedacht auf. Die PTB selbst leitete ihre Pressemitteilung vom 10.07.2015 mit der Frage ein: Sind Windenergieanlagen schädlich für Menschen? Das Interesse der Medien ist daher verständlich. Inzwischen hat die PTB ihre Darstellungen präzisiert. Mit Verlautbarung vom 11.08.2015 stellte sie klar: „Alle Messungen wurden in Laborsituationen mit synthetischen Infraschallsignalen und gesunden Testpersonen durchgeführt. Es wurde kein Schallsignal verwendet, das von einer Windkraftanlage stammte oder solchen Schall simulierte […] Die Hörschwellen und Lautheitswerte sind in ihrer Gesamtheit konsistent mit Daten aus der Literatur […] Da die akustische Stimulation in unseren Experimenten nicht von den tatsächlich messbaren Schallfeldern von Windkraftanlagen abgeleitet wurde, können die Ergebnisse nicht auf eine konkrete Situation vor Ort übertragen werden.“ Kern des PTB-Projekts war die Analyse der Hirntätigkeit 18- bis 25-jähriger Probanden unter Schalleinwirkung mittels Magnetoenzephalographie (MEG) und Magnetresonanz-tomographie (MRT). Dazu wurden tieffrequente Einzeltöne direkt in den Gehörgang der Testpersonen eingeleitet. Die Messung der Hirntätigkeit zeigte, dass Infraschall bis herab zu 8 Hz gehört werden kann, wenn der Schalldruck hoch genug ist. Für 2,5 Hz konnte die mittlere Hörschwelle der 18 normal hörenden Testpersonen auf 120 dB bestimmt werden (vgl. Publikation der PTB ). Dies ist in Übereinstimmung mit bekannten Untersuchungen aus den 1970er und 1980er Jahren. Wie das LUBW-Messprojekt Tieffrequente Geräusche inkl. Infraschall von Windkraftanlagen und anderen Quellen und andere Erhebungen im In- und Ausland gezeigt haben, erreichen die realen Infraschall-Einwirkungen von Windkraftanlagen bei Weitem nicht die im Labor der PTB verwendeten Pegel. Für 2,5 Hz liegen sie etwa 60 dB darunter, also bei einem Millionstel des Wertes der Schallintensität, die für eine Hörwahrnehmung erforderlich wäre. Stand: April 2016 (redaktionell überarbeitet: April 2021) Frage: Es wird behauptet, der Akustiker Steven Cooper hätte in Australien bei Windkraftanlagen ein besonderes Infraschall-Muster (Wind Turbine Signature, WTS) gefunden. Dieses erkläre Beeinträchtigungen wie z. B. Schlafstörungen, Kopfschmerzen, Herzrasen oder Druck im Kopf. Stimmt das? Antwort: Aufgrund von sechs Anwohnerbeschwerden aus drei Häusern beauftragte der Windparkbetreiber, die Fa. Pacific Hydro in Melbourne (heute: PacificBlue), den Akustiker Steven Cooper mit der Ursachenforschung. Der Windpark besteht aus 29 Windkraftanlagen, die im Westen einer Halbinsel direkt am Meer errichtet wurden. Die betreffenden Häuser liegen in 650 m bis 1600 m Abstand östlich vom Windpark. Es sollte untersucht werden, ob die Anwohnerbeschwerden mit konkreten Windverhältnissen und Schallimmissionen in Zusammenhang stehen. Der umfangreiche Abschlussbericht wurde ursprünglich auf den Internetseiten des Windparkbetreibers veröffentlicht. Ihm ist kein Zusammenhang zwischen dem Auftreten der Beschwerden und dem Schallpegelverlauf zu entnehmen. Die Schallpegel der Umweltgeräusche von Wind und Meer konnten messtechnisch nicht von den Windparkgeräuschen getrennt werden. Eine Abschaltung der Windkraftanlagen war in den Schallpegelverläufen praktisch nicht zu sehen. In keinem Haus wurden Infraschallpegel oberhalb der Hörschwelle erfasst. Im Bereich des Infraschalls zeigte das Schmalbandspektrum teilweise das für Windkraftanlagen typische Muster, also die Blattdurchgangsfrequenz und ihre harmonischen Obertöne. Der Autor vermutet, dass die Ausprägung dieses Musters möglicherweise mit den Beschwerden in Zusammenhang stehen könnte und empfiehlt nähere Untersuchungen hierzu. Diese Vermutung wird durch Untersuchungsergebnisse allerdings nicht gestützt. Aufgrund von Kritik aus der Fachwelt haben der Autor und sein Auftraggeber eine Bewertung der eigenen Studie vorgenommen ( Joint Statement , pdf). Darin bezeichnen sie diese als nicht wissenschaftlich. Die Studie habe auch nicht der Untersuchung gesundheitlicher Auswirkungen gedient. Es seien keine Genehmigungsauflagen im Bereich Lärm überprüft worden, die Ergebnisse würden keine Änderung von Regelungen nahelegen oder rechtfertigen. Die Studie stelle einen neuen Ansatz zur Beurteilung der akustischen Umgebung dar und beinhalte eine Reihe ungeprüfter Hypothesen. Stand: November 2016 (aktualisiert im September 2024) Frage: Gelegentlich trifft man auf die Behauptung, die Entsorgung von Windkraftanlagen stelle ein großes Umweltproblem dar. Die Lebensdauer einer Windkraftanlage ist in der Regel auf 20 Jahre ausgelegt. In den kommenden Jahren werden mehr und mehr Anlagen dieses Alter erreichen. Was geschieht mit den ausgedienten Windkraftanlagen? Antwort: Häufig werden die Anlagen bereits vor Ablauf von 20 Jahren abgebaut und durch leistungsstärkere ersetzt (Repowering). Die alten Anlagen stehen nach einer Überholung als Gebrauchtanlage zur Verfügung und werden zur weiteren Nutzung auf dem Markt angeboten, vorwiegend für den Export. Um einen ordnungsgemäßen Rückbau zu gewährleisten, sind die Betreiber verpflichtet, bei Inbetriebnahme der Anlagen eine Rückbaubürgschaft zu hinterlegen. Diese liegt in der Regel im sechsstelligen Bereich und soll im Falle einer Insolvenz die Rückbaukosten decken. Endgültig ausgediente Windkraftanlagen lassen sich zu ca. 80-90 Prozent stofflich verwerten. Bestandteile aus Beton können nach einer Aufbereitung z. B. im Straßenbau oder als Recycling-Beton Verwendung finden. Auch die metallischen Komponenten können gut recycelt werden. Die Rotorblätter bestehen zum Großteil aus Glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK). Derzeit ist der gängige Entsorgungsweg der Einsatz als Ersatzbrennstoff in der Zementindustrie. Die mit mineralischen Stoffen angereicherte Asche kann weiter in der Zementherstellung verwendet werden. Seit kurzem werden auch Carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) in den Rotorblättern eingesetzt. Da Carbonfasern in der Herstellung aufwändig und energieintensiv sind, erscheint hier eine stoffliche Verwertung oder die Rückgewinnung der Fasern sinnvoll. Als mögliche Verfahren zur Rückgewinnung werden in verschiedenen Publikationen die Pyrolyse , die Solvolyse und die mechanische Aufbereitung (pdf, 5,4 MB) genannt. Ein Ansatz zum biotechnologischen Abbau des Verbundwerkstoffs wird in einer weiteren Veröffentlichung verfolgt. Eine erste Pyrolyseanlage wurde bereits in Betrieb genommen, die übrigen Verfahren befinden sich im Forschungsstadium und sind noch nicht ausgereift. Neben der Forschung zu Recyclingmethoden für Carbonfasern stellt sich auch die Frage nach Anwendungsgebieten für die Recyclingfasern. Die Herstellung von Vliesen hat sich bereits etabliert. Forscher befassen sich derzeit außerdem mit der Herstellung von Polyamid-Carbonfaser-Hybridgarnen , aus denen thermoplastische CFK-Werkstoffe entstehen sollen, sowie mit der Verwendung recycelter Carbonfasern bei der Herstellung von Eisenbahn-Radgestellen. Auch der Einsatz bei der Herstellung von Spritzgussteilen für die Automobilindustrie erscheint möglich. CFK-haltige Rotorblätter werden erst in einigen Jahren in nennenswerten Mengen anfallen. Die Frage der Entsorgung ist noch nicht akut und tritt bislang nur bei Fertigungsabfällen oder bei fehlerhaften Produkten auf. Da eine Verbrennung in konventionellen Abfallbehandlungsanlagen technisch problematisch ist, werden die anfallenden Mengen derzeit in der Pyrolyseanlage verwertet oder in Sonderabfallverbrennungsanlagen bei ausreichend hohen Temperaturen verbrannt. Stand: Dezember 2017 Frage: In einer Studie unter Leitung von Prof. Dr. Vahl wurden die Auswirkungen von Infraschall auf den Herzmuskel untersucht (Studientitel: „Negative Effect of High-Level Infrasound on Human Myocardial Contractility: In-Vitro Controlled Experiment “, Chaban et al.). Die Studie nennt eine Schädigung des Herzmuskels ab 100 Dezibel und schlägt darum vor, einen „Vorsorgewert“ von 80 Dezibel in der Gesetzgebung zu verankern. Die Studie wird häufig als Beleg für die Gefährdung von Menschen durch Windkraftanlagen angeführt. Wie sind die Studie und ihre Ergebnisse zu werten? Antwort: Die Studie von Chaban et al. wurde am 30.06.2021 im Journal „ Noise & Health “ veröffentlicht. Bis auf wenige redaktionelle Änderungen ist die veröffentlichte Fassung mit einem Anfang des Jahres 2020 auf der Internetseite der Universitätsmedizin Mainz zur Verfügung gestellten Entwurf identisch. In Bezug auf die Übertragung von Studienergebnissen auf Auswirkungen von Windenergieanlagen schlussfolgern die Autorinnen und Autoren selbst (S. 8, hier übersetzt aus dem Englischen): „Ob Windenergieanlagen in der Lage sind oder sein werden, schädliche Infraschallpegel zu erzeugen, die mit ähnlichen pathologischen Veränderungen wie den zuvor diskutierten in Verbindung gebracht werden, bleibt außerhalb des Rahmens dieser Arbeit.“ In der Studie wurden Muskelfaserstränge aus menschlichen Herzen isoliert, mit Strom zur Kontraktion angeregt und mit einem Infraschallton der Frequenz 16 Hertz in unterschiedlicher Stärke (Schallpegel) beschallt. Es wurde untersucht, wie sich die Kontraktionskraft von jeweils sechs Muskelpräparaten, die Infraschall ausgesetzt waren (Testgruppe), gegenüber sechs weiteren Muskelpräparaten in einer Kontrollgruppe veränderte. In Abstimmung mit dem Landesgesundheitsamt kommen wir zu dem Ergebnis, dass die Studie in technischer Hinsicht (Versuchsaufbau, verwendetes Mikrofon, Versuchsreihen, Infraschall-Pegelwerte u.a.) sowie hinsichtlich des Versuchsdesigns und der Ergebnisauswertung mängelbehaftet ist. Hervorzuheben ist hierbei die geringe Zahl untersuchter Muskelpräparate. Außerdem ist aufgrund der Untersuchung ausschließlich an isolierten Muskelfasersträngen schwer zu beurteilen, inwieweit sich die Studienergebnisse auf die Funktion eines vollständigen Organs oder den Menschen insgesamt übertragen lassen. Die Ableitung des vorgeschlagenen Vorsorgewertes wird nicht näher begründet und ist somit nicht nachvollziehbar. Zur Ableitung von Grenz-, Leit-, Richt-, und Vorsorgewerten sind in aller Regel kontrollierte klinische und epidemiologische Studien, Untersuchungen an Tieren oder an validierten Organmodellen unter Betrachtung von Extrapolationsfaktoren erforderlich. Dies ist in der vorliegenden Studie nicht gegeben. Stand: August 2021 Frage: Die Ärztin Dr. med. Ursula Bellut-Staeck (Berlin) befürchtet gesundheitliche Gefahren durch den Infraschall moderner Windenergieanlagen. Konkret befürchtet sie, dass dieser Infraschall die Durchblutung der kleinsten Blutgefäße stören und Blutgefäße selbst beeinträchtigen könnte. Stimmt das? Antwort: Die Autorin Bellut-Staeck stützt ihre Aussagen im Wesentlichen auf einen von ihr verfassten Text (Journal of Biosciences and Medicines, 2023, 11: 30-56. DOI: 10.4236/jbm.2023.116003). Bei diesem Text handelt es sich um eine Darlegung spekulativer Überlegungen über die Einflüsse von Schall auf die Mikrozirkulation in den Kapillaren des Gefäßsystems. Eine Hypothese ist, die längerfristigen Einwirkungen von Infraschall führten über „endotheliale Mechanotransduktion“ zu gesundheitlichen Schäden diverser Art. Der Wirkmechanismus führe unter anderem über den mechanosensitiven Ionenkanal PIEZO1. Die Autorin stellt zudem die Hypothese auf, dass unabhängig von der Hörwahrnehmung eine schädliche Gesundheitswirkung durch Infraschall von Windenergieanlagen ausgeht. Zum Beweis dieser unbewiesenen Vermutung fordert sie die Durchführung entsprechender Studien. Nach Auskunft des Umweltbundesamtes sind in wissenschaftlichen Datenbanken keine anderen Publikationen vorhanden, die die Hypothese der Autorin stützen würden oder ähnliche Zusammenhänge dargelegt hätten. Die Autorin geht nicht darauf ein, ob der behauptete Wirkzusammenhang überhaupt mechanisch möglich ist. Ein einfacher Vergleich der Größe der in Rede stehenden Druckschwankungen widerlegt den vermuteten Wirkmechanismus jedoch mehrfach: Fazit Die im Text von Bellut-Staeck aufgestellte Hypothese einer möglichen schädlichen Wirkung auf Zellniveau durch Infraschall von Windenergieanlagen wird durch eine einfache Abschätzung mehrfach widerlegt. Die Befürchtung, dass durch den Infraschall von modernen Windenergieanlagen eine gesundheitliche Schädigung durch einen Mechanismus auf zellulärer Ebene ausgeht, ist somit unbegründet. Quellennachweis: Dieser Text basiert auf Ausarbeitungen des Umweltbundesamtes, des Sächsischen Staatsministeriums für Energie, Klimaschutz, Umwelt und Landwirtschaft sowie der Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg. Der Text ist mit dem Landesgesundheitsamt Baden-Württemberg abgestimmt. Stand: Juni 2024
Neben dem Hörschall erzeugen Windkraftanlagen durch die Umströmung der rotierenden Flügel auch tieffrequente Geräusche bzw. Infraschall, also extrem tiefe Töne. Für diese Geräuschanteile ist das Gehör sehr unempfindlich. Dennoch werden im Rahmen des Windenergieausbaus immer wieder Befürchtungen geäußert, dass dieser Infraschall Menschen beeinträchtigen oder ihre Gesundheit gefährden könne. Die nachfolgenden Informationen sind auch als Faltblatt verfügbar, das Sie hier kostenfrei bestellen können. Schall besteht, einfach gesagt, aus Druckwellen. Bei einer Ausbreitung dieser Druckschwankungen in der Luft spricht man von Luftschall. Der Hörsinn des Menschen ist in der Lage, Schall zu erfassen, dessen Frequenz zwischen rund 20 Hertz (Hz) und 20 000 Hz liegt. „Hertz“ ist die Einheit der Frequenz, die Zahl steht für die Schwingungen pro Sekunde. Niedrige Frequenzen entsprechen den tiefen, große den hohen Tönen. Schall unterhalb des Hörbereichs, also mit Frequenzen von weniger als 20 Hz, nennt man Infraschall. Geräusche oberhalb des Hörbereichs, also mit Frequenzen über 20 000 Hz, sind als Ultraschall bekannt. Als tieffrequent bezeichnet man Geräusche, wenn ihre vorherrschenden Anteile im Frequenzbereich unter 100 Hz liegen. Infraschall ist also ein Teil des tieffrequenten Schalls. Die periodischen Druckschwankungen der Luft breiten sich mit der Schallgeschwindigkeit von rund 340 Metern pro Sekunde aus. Schwingungen niedriger Frequenz haben große, hochfrequente Schwingungen haben kleine Wellenlängen. Beispielsweise beträgt die Wellenlänge eines 20-Hz-Tones in Luft etwa 17,5 m, während einer Frequenz von 20 000 Hz die Wellenlänge 1,75 cm entspricht. Die Ausbreitung von Infraschall erfolgt nach denselben physikalischen Gesetzen wie bei jeder Art von Luftschall. Eine einzelne Schallquelle wie z. B. der Generator einer Windkraftanlage strahlt Wellen ab, die sich in alle Richtungen kugelförmig ausbreiten. Da sich die Schallenergie dabei auf immer größer werdende Flächen verteilt, nimmt die Schallintensität pro Quadratmeter im umgekehrten Verhältnis ab: Mit zunehmendem Abstand wird es rasch leiser (siehe Grafik). Daneben gibt es den Effekt der Absorption des Schalls durch die Luft. Ein kleiner Teil der Schallenergie wird bei der Wellenausbreitung in Wärme umgewandelt, wodurch eine zusätzliche Dämpfung erfolgt. Diese Luftabsorption ist von der Frequenz abhängig: Tieffrequenter Schall wird wenig, hochfrequenter Schall stärker gedämpft. Im Vergleich überwiegt die Abnahme des Schallpegels mit der Entfernung gegenüber der Luftabsorption deutlich. Eine Besonderheit besteht in der vergleichsweise geringen Dämmung tieffrequenter Schallwellen durch Wände oder Fenster, so dass Einwirkungen auch im Innern von Gebäuden auftreten können. Abbildung: Ausbreitung des Schalls von einer punktförmigen Quelle. Die Stärke des Geräusches nimmt nach rein geometrischen Gesetzmäßigkeiten ab. Bei doppelter Entfernung verteilt sich die Schallenergie auf die vierfache Fläche, bei der dreifachen Entfernung bereits auf die neunfache (siehe das gekennzeichnete Feld „A“ und die Abstandsmarkierungen). Im umgekehrten Verhältnis nimmt die Schallintensität nach außen hin ab. Infraschall ist ein alltäglicher Bestandteil unserer Umwelt. Er wird von einer großen Zahl unterschiedlicher Quellen erzeugt. Dazu gehören natürliche Quellen wie Wind, Wasserfälle oder Meeresbrandung ebenso wie technische, beispielsweise Heizungs- und Klimaanlagen, Straßen- und Schienenverkehr, Flugzeuge oder Lautsprechersysteme in Diskotheken. Moderne Windkraftanlagen erzeugen in Abhängigkeit von der Windstärke Geräusche im gesamten Frequenzbereich, also auch tieffrequenten Schall und Infraschall. Dafür verantwortlich sind besonders die am Ende der Rotorblätter entstehenden Wirbelablösungen sowie Verwirbelungen an Kanten, Spalten und Verstrebungen. Die von der Luft umströmten Rotorblätter verursachen ähnliche Geräusche wie die Flügel eines Segelflugzeugs. Die Schallabstrahlung steigt mit zunehmender Windgeschwindigkeit an; oberhalb der Nennleistung bleibt sie konstant. Die spezifischen Infraschallemissionen sind vergleichbar mit denen vieler anderer technischer Anlagen. Untersuchungen haben ergeben, dass die Infraschallanteile in der Umgebung von Windkraftanlagen unterhalb der Wahrnehmungsschwelle des Menschen liegen. Wie die dunkelgrüne Kurve in obiger Grafik zeigt, wurden in 150 m Entfernung Werte weit unterhalb der Wahrnehmungsschwelle gemessen. Dabei herrschten hohe Windgeschwindigkeiten, durch die auch natürlicher Infraschall erzeugt wird. In 700 m Abstand erhöht sich der Infraschallpegel beim Einschalten nicht mehr nennenswert oder nur geringfügig. Innerhalb eines Bürogebäudes liegt der Infraschall nach Messungen der LUBW bei Wind von rund 6 m/s auf ähnlichem Niveau wie die dunkelgrüne Kurve. Viele Alltagsgeräusche enthalten deutlich mehr Infraschall. Die Grafik zeigt als Beispiel das Innengeräusch eines Pkw. Bei Tempo 130 wird der Infraschall sogar hörbar. Mit geöffneten Seitenfenstern empfindet man das Geräusch als unangenehm. Seine Schallintensität ist dann etwa 70 Dezibel – also über 10 000 000-fach – stärker als in der Umgebung einer Windkraftanlage bei kräftigem Wind. Zahlreiche weitere Messungen an Windkraftanlagen und anderen Quellen sind im LUBW-Bericht zum Messprojekt aufgeführt. Abbildung: Infraschall ist allgegenwärtig. Das Bild zeigt die spektrale Verteilung des Schalls zwischen 1 Hz und 100 Hz für verschiedene Situationen. Oben: Im Inneren eines schnell fahrenden Pkw bei geöffneten hinteren Seitenfenstern (hellblau); darunter bei geschlossenen Fenstern (dunkelblau). Die grüne Linie zeigt die Einwirkungen einer Windkraftanlage der Leistungsklasse 2 MW in 150 m Abstand bei einer Windgeschwindigkeit von 6,8 m/s. Die rote Linie markiert die Wahrnehmungsschwelle. Der Infraschall der Anlage liegt am Messort weit unterhalb dieser Schwelle. Datenquelle: LUBW Die Messung und Beurteilung tieffrequenter Geräusche sind in der Technischen Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm, Kapitel 7.3 und Anhang A.1.5) sowie in DIN 45680 geregelt. Auf dieser Grundlage lassen sich die Geräuscheinwirkungen sicher ermitteln. Dabei wird der Frequenzbereich von 8 Hz bis 100 Hz berücksichtigt. Maßgeblich für mögliche Belästigungen ist die in der Norm dargestellte Wahrnehmungsschwelle des Menschen. Darüber hinaus wurden bei den Messungen der LUBW auch Frequenzen unterhalb 8 Hz berücksichtigt. Bis herab zu 1,6 Hz liegen Schwellenpegel nach Møller und Pedersen vor. An Immissionsorten wird die Wahrnehmungsschwelle im Bereich des Infraschalls durch Windkraftanlagen bei Weitem nicht erreicht. Im Bereich des tieffrequenten Schalls unterhalb 100 Hz gibt es einen fließenden Übergang vom Hören, also von den Sinneseindrücken Lautstärke und Tonhöhe, hin zum Fühlen. Hier ändern sich Qualität und Art der Wahrnehmung. Die Tonhöhenempfindung nimmt ab und entfällt beim Infraschall ganz. Generell gilt: Je niedriger die Frequenz, desto höher muss die Schallintensität sein, damit das Geräusch überhaupt gehört wird. Tieffrequente Einwirkungen hoher Intensität, wie z. B. das oben dargestellte Pkw-Innengeräusch, werden häufig als Ohrendruck und Vibrationen wahrgenommen. Bei dauerhafter Einwirkung solch hoher Schallpegel können Dröhn-, Schwingungs- oder Druckgefühle im Kopf entstehen. Neben dem Hörsinn sind auch andere Sinnesorgane für tieffrequenten Schall empfindlich. So vermitteln etwa die Sinneszellen der Haut Druck- und Vibrationsreize. Infraschall kann auch auf die im Körper vorhandenen Hohlräume wie Lunge, Nasennebenhöhlen und Mittelohr wirken. Infraschall sehr hoher Intensität hat eine maskierende Wirkung für den mittleren und unteren Hörbereich. Das bedeutet: Bei sehr starkem Infraschall ist das Gehör nicht in der Lage, gleichzeitig leise Töne in diesem höher gelegenen Frequenzbereich wahrzunehmen. Laboruntersuchungen über Einwirkungen durch Infraschall weisen nach, dass hohe Intensitäten oberhalb der Wahrnehmungsschwelle ermüdend und konzentrationsmindernd wirken und die Leistungsfähigkeit beeinflussen können. Die am besten nachgewiesene Reaktion des Körpers ist zunehmende Müdigkeit nach mehrstündiger Exposition. Auch das Gleichgewichtssystem kann beeinträchtigt werden. Manche Versuchspersonen verspürten Unsicherheits- und Angstgefühle, bei anderen war die Atemfrequenz herabgesetzt. Weiterhin tritt, wie auch beim Hörschall, bei sehr hoher Schallintensität vorübergehend Schwerhörigkeit auf – ein Effekt, wie er z. B. von Diskothekenbesuchen bekannt ist. Bei langfristiger Einwirkung von starkem Infraschall können auch dauerhafte Hörschäden auftreten. Die im Umfeld von Windkraftanlagen auftretenden Pegel tieffrequenten Schalls sind von solchen Wirkungseffekten aber weit entfernt. Da die Hörschwelle deutlich unterschritten wird, sind Belästigungseffekte durch Infraschall nicht zu erwarten. Für sonstige Effekte, über die gelegentlich berichtet wird, gibt es bislang keine abgesicherten wissenschaftlichen Belege. Nach Auffassung des Umweltbundesamtes und der Länderarbeitsgruppe Umweltbezogener Gesundheitsschutz (LAUG) sind nach derzeitigem Stand des Wissens keine gesundheitlichen Beeinträchtigungen durch Infraschall von Windkraftanlagen zu erwarten. Infraschall und tieffrequente Geräusche sind alltäglicher Bestandteil unserer technischen und natürlichen Umwelt. Verglichen mit anderen technischen und natürlichen Quellen ist der von Windkraftanlagen hervorgerufene Infraschall gering. Bereits in 150 m Abstand liegt er deutlich unterhalb der Wahrnehmungsgrenzen des Menschen, in üblichen Abständen der Wohnbebauung entsprechend noch weiter darunter. Gesundheitliche Wirkungen von Infraschall unterhalb der Wahrnehmungsgrenzen sind wissenschaftlich nicht nachgewiesen. Gemeinsam mit den Gesundheitsbehörden kommen wir in Baden-Württemberg zu dem Schluss, dass nachteilige Auswirkungen durch Infraschall von Windkraftanlagen nach den vorliegenden Erkenntnissen nicht zu erwarten sind. Abbildung: Auf ein verträgliches Nebeneinander von Windenergieanlagen und Wohngebäuden muss geachtet werden. Die Landesregierung empfiehlt für die Regionalplanung und die Flächennutzungsplanung einen Vorsorgeabstand von 700 m zwischen Windenergieanlagen und Wohngebieten vor. Abweichend davon können sich in der Einzelfallbetrachtung deutlich höhere, aber auch niedrigere Abstände ergeben. In einem Messprojekt erfasste die LUBW zwischen 2013 und 2015 tieffrequente Geräusche und Infraschall in der Umgebung von Windkraftanlagen und anderen Quellen. Die Messungen erfolgten an sechs Anlagen unterschiedlicher Hersteller. Für einen Vergleich mit anderen Quellen natürlichen und technischen Ursprungs wurden zusätzlich Umweltgeräusche in der Stadt sowie auf freiem Feld gemessen. Die wichtigsten Ergebnisse des Infraschall-Messprojekts sind in allgemein verständlicher Form in einem Faltblatt zusammengefasst. Der umfangreichere Messbericht enthält ausführliche Informationen zum Messprojekt. Beide Dokumente sind jeweils auch in englischer Sprache verfügbar: Faltblatt (deutsch) Faltblatt (englisch) Messbericht (deutsch) Messbericht (englisch) Die LUBW hat Fragen zum Messbericht „Tieffrequente Geräusche inkl. Infraschall von Windkraftanlagen und anderen Quellen“ und Behauptungen zum Thema Infraschall gesammelt. Auf diesen weiteren Internetseiten geben wir in allgemein verständlicher Form Antwort und stellen Sachverhalte klar.
Das Projekt "Entwicklung von Messtechniken zur Lärmquellenidentifizierung in Kabinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg, Institut für Fahrzeugtechnik und Antriebssystemtechnik durchgeführt. Ziel dieses Projektes ist es, ein schnelles automatisiertes Messverfahren zur Nutzung im Innenraum der Flugzeugkabine zu entwickeln. Durch diese Neuentwicklung wird einerseits die Produktentwicklungszeit drastisch verkürzt (schnelle Messung) und andererseits ein höherer Qualitätsstandard erreicht. Denn ein Ziel der Kabinenverbesserung ist es, die Lärmbelastung sowohl für die Passagiere als auch für die Flugzeugbesatzung deutlich zu senken, um so die Umweltverträglichkeit des Produktes zu verbessern. Das Verfahren ist ebenfalls übertragbar auf andere Innenräume wie z.B. in Bahnen, Schiffen oder Straßenfahrzeugen. Im Rahmen dieses Projektes ist zunächst ein numerisches Berechnungsverfahren entwickelt worden, welches auf einer inversen FEM-Berechnung beruht. Hierbei wird die Schallintensität am Rande des Kabinenquerschnittes berechnet, wobei in einem Bereich die Schallwechseldrücke im Innenraum der Kabine durch Messung bekannt sind. Probleme dieser Art sind schlecht gestellt ('ill-posed') da kleine Ungenauigkeiten der gemessenen Daten sich in sehr großen Abweichungen in der Lösung auswirken. Durch eine umfangreiche mathematische Aufbereitung der Messdaten (Finite-Elemente-Analyse und Regularisierung) gelingt jedoch eine deutliche Verbesserung der Ergebnisse.
Das Projekt "Messung und Berechnung von Geräuschemissionen bei Drallbrennen mit unterschiedlicher Brennaustrittsgeometrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Institut für Technische Chemie und Polymerchemie durchgeführt. Untersuchungsgegenstand des Teilprojektes TP 2 ist der Einfluss kohärenter Strömungsstrukturen auf die Entstehung der Geräuschemission in turbulenten Drallströmungen mit überlagerter Verbrennung. Durch systematische Variation der konstruktiv veränderbaren Brennerparameter wie: - Luftzahl der Vormischung bzw. Gesamtluftzahl, - thermische Leistung, - eingestellte Drallstärke, - Art der Drallerzeugung, - Brennerauslassgeometrie, sollen qualitative und quantitative Aussagen über die Schallintensitäten sowie deren spektrale Verteilung der Strömungen bei unterschiedlichen Brennermerkmalen getroffen werden.Es werden dazu die verschiedenen Mechanismen der Geräuschentwicklung identifiziert, die bei Änderung der Brennerkonstruktion und der damit hervorgerufenen Erzeugung von charakteristischen Wirbelformen und Änderung der Mischungsintensität bei turbulenten, reagierenden Drallströmungen auftreten (Änderung der Radialverteilung der Tangentialgeschwindigkeitskomponente w). Mit unterschiedlichen konstruktiven Ausführungen der Drallerzeugung ergeben sich demnach geänderte radiale Verteilungen der Tangentialgeschwindigkeit mit charakteristischem, turbulenten Mischungs- und Reaktionsverhalten für die jeweiligen Versuchs- bzw. Brennerparameter. Bei dem verwendeten Drallbrenner können daher sowohl einfach als auch doppelt-konzentrisch verdrallte Strömungsfelder bzw. Drallflammen realisiert werden. Der Drall (bei doppelt verdrallter Strömung der äußere Drallerzeuger) kann dabei, bei gleichen geometrischen Abmessungen des Brenners, auf zwei unterschiedliche Arten erzeugt werden: zum einen mittels eines Axialschaufeldrallerzeugers und zum anderen durch Tangentialeinlass.Ein weiteres wesentliches Ziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung von Korrelationen zwischen der Schallemission - charakterisiert durch die Schallintensität sowie deren spektralen Verteilung - und der Entstehung und Abreaktion kohärenter Strömungsstrukturen. Es ist zu untersuchen, ob die im Strömungsfeld eventuell vorhandenen und abreagierenden kohärenten Strukturen die Geräuschemissionen turbulenter Diffusions- und Vormischdrallflammen verändern bzw. inwieweit sie nicht selbst für die Geräuschemissionen bei Verbrennung im Gegensatz zur Geräuschemission von nicht-reagierenden Fluidstrahlen verantwortlich sind. Für die Untersuchungen unter eingeschlossenen Bedingungen wird eine 'passive' Brennkammer entwickelt, die einerseits realistische Randbedingungen für die Untersuchung an eingeschlossenen Drallflammen liefert; andererseits muss bei der Brennkammerentwicklung erreicht werden, dass es bei eingeschlossener Verbrennung nicht zur Entstehung energiereicher, periodischer Druck-/Flammenschwingungen durch resonanzbedingte Rückkopplung kommt. Das Ziel besteht somit in der Entwicklung einer resonanzarmen, 'passiven' Brennkammer.usw.
Das Projekt "Partizipation in der Hochwasserschutzplanung im Rheineinzugsgebiet - eine vergleichende Analyse der Bedeutung von Partizipation als Konfliktlösungsinstrument in der Hochwasserschutzpolitik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Forst- und Umweltpolitik durchgeführt. 'Den Flüssen mehr Raum geben' - diese Formel ist besonders nach Hochwasserereignissen allgegenwärtig und scheint gesellschaftlich Akzeptanz zu finden. Dennoch kommt es auf der lokalen Ebene zu Konflikten, wenn konkrete Flächen für die Hochwasserrückhaltung bereitgestellt werden sollen. Die Beteiligung lokaler Akteure kann dabei als ein mögliches Instrument der Konfliktlösung dienen. Um herauszufinden, wo genau die Potenziale und Grenzen von Partizipation bei der Planung von Hochwasserrückhalteräumen liegen, führt das Institut für Forst- und Umweltpolitik Fallstudien am Rhein durch (Baden-Württemberg: Kulturwehr Breisach, Rheinland-Pfalz: Ingelheim, Hessen: Trebur, Nordrhein-Westfalen: Köln-Porz-Langel/Niederkassel). Dabei wird beispielsweise untersucht, welche Faktoren die Intensität des Konfliktes zwischen betroffenen Gemeinden und Planungsträgern beeinflussen. Mit Hilfe von Methoden der qualitativen Sozialforschung (Dokumentenanalyse, problemzentrierte Experteninterviews, teilnehmende Beobachtung, Fokusgruppendiskussion) werden Konfliktlösungsinstrumente und Erfolgsfaktoren identifiziert. Innerhalb der Experteninterviews werden Vertreter verschiedener, in den Planungsprozess involvierter Institutionen und Interessengruppen befragt. Dadurch kann die Thematik aus unterschiedlichen, teilweise konträren Perspektiven heraus betrachtet werden. Ziel der Studie ist die Aufbereitung der Ergebnisse in Form eines praxisorientierten Leitfadens für die Öffentlichkeitsarbeit von Verwaltungen. Mit dieser Arbeit ist das Institut für Forst- und Umweltpolitik in das Forschungsprojekt FOWARA eingebunden.
Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von E.S.C.H. Engineering Service Center und Handel GmbH durchgeführt. Ein Großteil der Biogasanlagen arbeitet, trotz der besonderen Vergütungsregelungen des neuen Energieeinspeisegesetzes, an ihrer Wirtschaftlichkeitsgrenze. Eine wesentliche Ursache hierfür ist die sich bereits im Jahr 2008 andeutende Verknappung und Verteuerung der Gärsubstrate. Da jedoch das Ziel der gegenwärtigen Förderpolitik der Bundesregierung darin besteht, einen sich weitgehend selbst regulierenden Markt für erneuerbare Energien zu schaffen, muss auch die Effizienz bei der Nutzung dieser Energien gesteigert werden. In einer Zusammenarbeit von Biotechnologen, Automatisierungs- und Verfahrenstechnikern soll versucht werden, durch den effizienten Eintrag von Schallwellen mit Frequenzen kleiner als 20 kHz die Biogaserträge durch stärkeren Aufschluss von lignozellulosehaltigen Strukturen zu steigern und gleichzeitig weitere Erkenntnisse über das symbiotische Ökosystem eines Bioreaktors zu gewinnen. Im Projekt sollen Schallwandler direkt in die Fermenter eingebracht und vorerst die Schallausbreitung untersucht werden. Anschließend ist geplant diskontinuierliche und kontinuierliche Gärversuche unter Variation wesentlicher Parameter der Beschallung durchzuführen. Darauf aufbauend soll einerseits die Wirkung auf die Biologie und andererseits der kybernetische Aspekt der Beschallung durch eine Modellbildung und eine darauf aufbauende Steuerung/ Regelung und gesamtwirtschaftliche Optimierung des Biogasprozesses untersucht werden.
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