Das Infraschall-Dilemma

„to hear or not to hear – that is not the question“

frei nach Shakespeare

In der Info-Veranstaltung in der Turnhalle im September 2020 wurden von den Bürgerinnen und Bürgern eine Reihe von Befürchtungen ausgesprochen. Diese fundieren nicht auf einem Gefühl, sondern wurden während der Veranstaltung mit Fakten hinterlegt.

Wir befürchten,
dass der Schall und der Schattenwurf uns krank macht,
dass die Tiere unsere Wälder verlassen,
dass diese industrialisierte Landschaft zum Wegzug der Familien führt,
unsere ländliche Region unattraktiv wird und keine Bleibeperspektive bietet.

Engagierte Bürger, September 2020

Ruhiger Landstrich

Unsere Region zählt eher zu den leisen Landstrichen, fernab großer Autobahnen und Landstraßen. Und an manchen stillen Sonntagnachmittagen oder vor allem des Nachts genießen die Menschen die sanfte Geräuschkulisse des Dorfes, das Rascheln der Blätter, die Gesänge der Vögel, das Plätschern des Baches oder das Zirpen der Grillen in einer lauen Sommernacht. Technisch gesehen bei etwa 20 db(A).

Maschinen verursachen vielgestaltigen Lärm. Neben dem hörbaren, den ein jeder selbst beurteilen kann, gibt es auch quasi unhörbaren Lärm: technisch erzeugter Infraschall. Der Mensch hat keine Sensorik dafür. Ähnlich der nicht fühlbaren radioaktiven Strahlung heißt es jedoch nicht, dass das, was man nicht wahrnehmen kann, nicht dennoch schädlich sein könnte. Eine objektive Beurteilung fällt umso schwerer, je weniger verlässliche oder ernst genommene Studien vorliegen. Die Entnahme von bis zu 35 MW aus der Luftströmung auf einer Strecke von 2,7 km wird nicht stillschweigend sein können.

Infraschall ist unhörbar, daher der Name. Unser Artikel „Infraschall – unerhörter Lärm“ gibt einen Überblick zu diesem Phänomen, den Auswirkungen und einen ernüchternden Blick in die Forschung. Das Dilemma unserer Einwohnerinnen und Einwohner inbezug zu technisch erzeugtem Infraschall ist, dass es offenbar egal ist, ob es Infraschall gibt, denn falls ja, hat er keine Auswirkungen.

Oder etwa doch?

Schallemissionen der geplanten WKA

Leider gibt es zu den aktuell geplanten Windanlagen keine öffentlich zugänglichen Detailinformationen zur Korrelation von Schall und darin enthaltenen Frequenzen zur Windgeschwindigkeit, nur Eckwerte [vgl. Vestas Eventus Platform, Broschüre, Typ V162-6.0 MWTM]. Wie schon in früheren Artikeln kritisiert, existieren derzeit noch keine messbaren und beurteilbaren Installationen solch monströser Windräder.

Vage und ohne Frequenzsspektrum wird die höchste Lautstärke mit 103 db(A) bei Höchstlast angegeben. Allerdings ist die Angabe in db(A) eigentlich ungeeignet, da diese sich rein am menschlichen Hörvermögen orientiert [Faktencheck Energieland Hessen, S. 13]. Der Dezibel-A-Filter „folgt menschlichen Hörkurve im hörbaren Schallbereich und mittelt über viele verschiedenen Frequenzen mittelt, anstatt linear und schmalbandig zu messen, wie es zur Vermeidung von Gesundheitsgefahren im Infraschallbereich angemessen wäre“ [4]. Eine Umrechnung nach db(C) wäre vermutlich sachbezogener.

Immissionsrichtwerte

Technische Anleitung (TA) Lärm

Die „Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm“ (TA Lärm) ist eine Verwaltungsvorschrift zum Schutz der Allgemeinheit und der Nachbarschaft vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Geräusche. Sie gilt ebenso wie die und die DIN 45680 als teilweise veraltet bzw. lückenhaft. Denn die TA Lärm wurde 1968 festgelegt und zuletzt 1998 novelliert. Weder Infraschall noch Aspekte von Onshore („auf dem Land“) – Windkraftanlagen sind berücksichtigt. Diese Fragen gab es schlichtweg vor 50 Jahren noch nicht. Und sie wurden auch vor 20 Jahren noch nicht wahrgenommen.

Die TA Lärm legt folgende Werte fest:

Immissionsort	tags	nachts
Industriegebiete	70 db(A)	70 db(A)
Gewerbegebiete	65 dB(A)	50 db(A)
Kerngebiete, Dorfgebiete, Mischgebiete	60 db(A)	45 db(A)
Wohngebiete, Kleinsiedlungen	55 db(A)	40 db(A)
Reine Wohngebiete	50 db(A)	35 db (A)
Kurgebiete, Krankenhäuser, Pflegeanstalten	45 db (A)	35 db (A)

Die Planer gehen übrigens für unseren Dörfer von einer Mischbebauung aus, 60 / 45 db(A). Das wird dem tatsächlichen Akustik-Charakter unserer Dörfer freilich nicht gerecht.

Aktualisierungen

Zwischenzeitlich gibt es zumindest in Sachsen Ratschläge zum Umgang mit dieser besonderen Herausforderung. So empfiehlt das Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie zur Schalltechnischen Beurteilung von WEA die LAI Hinweise zum Schallimmisisonsschutz bei Windkraftanlagen (WKA) aus dem Jahr 2016. Weiter wird auch auf das Interimsverfahren zur Prognose der Geräuschimmissionen von Windkraftanlagen des DIN/VDI-Normenausschuss Akustik, Lärmminderung und Schwingungstechnik von 2015 hingewiesen.

Ohne den Anspruch einer vollständigen Beurteilung fällt in den Studien auf, dass in die aufgestellten Formeln weder die Größe der bei uns geplanten Anlagen noch Erkenntnise zum Schall im nicht-wahrnehmbaren Bereich einfließen. Das „Interimsverfahren“ beschäftigt sich nur mit dem hörbaren Bereich (Oktavbänder Bereich der Oktaven 63 Hz bis 8000 Hz), „durch eine einzige Ersatzquelle“ (Geräuschquelle), in „30 m oder hoch liegend“. Zudem sind neben der Dämpfung durch geometrische Ausbreitung (der einzig wesentlichen für Infraschall) noch weitere vier Dämpfungsquellen hinzuaddiert. Korrekterweise wird die Bodendämpfung bei hoch liegenden Quellen vernachlässigt.

Schließlich steht im LAI-Report. „Die durch die Drehbewegung der Rotorblätter erzeugte windkraft-anlagentypische Geräuschcharakteristik ist in der Regel weder als ton-noch als impulshaltig einzustufen. Die Infraschallerzeugung moderner WKA liegt selbst im Nahbereich bei Abständen zwischen 150 und 300 m deutlich unterhalb der Wahrnehmungsschwelle des Menschen. Damit sind Gesundheitsschäden und erhebliche Belästigungen nach derzeitigem Erkenntnisstand (Anm. des Autors: 2013-2015) nicht zu erwarten“.

Auch die Nachricht der eingeräumten fehlerhaften Berechnungen des Bundesamt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) wird häufig missinterpretiert. Das Amt hatte seit 2004 die Schallemmissionen der Windräder zu hoch angesetzt. Daher sollten Abstände verringert werden. Wissenschaftler der „Arbeitsgruppe Infraschall“ der Universitätsmedizin Mainz sehen das jedoch ganz anders: das Gegenteil sei der Fall, denn die gesundheitlichen Schäden treten sogar ab 60 db (Anm. Grenzwert bei Mischbebauung, wie für unsere Dörfer geplant) bis 70 db auf! (Welt 2.5.21: „Schallemission der Windkraft erhöht Gesundheitsrisiko„, Finanznachrichten 2.5.21 „Mediziner: Lärm von Windkraft-Anlagen gefährlicher als gedacht„)

Schallausbreitung in unsere Dörfer

Aus den wenigen vorliegenden Daten haben wir eine Berechnung der Schallausbreitung vorgenommen. Wir sind davon ausgegangen, dass in Nabenhöhe (147 m) ein Schall mit der Frequenz von 31.5 Hertz (noch kein Infraschall!) kreisförmig ausgestrahlt wird. Die Berechnung erfolgte mit dem NoiseTool von MAS Environmental Ltd. Es erlaubt die Auswertung mehrerer Schallquellen in verschiedener Höhe, Lautstärke, über Landschaften und ggf. Hindernissen unter Beachtung einiger meteologischer Parameter (20°, 70% Luftfeuchte).

Paradox ist freilich: wenn der lauteste Schall bei Vollast (103 db(A)) bei starken Wind erzeugt wird, dann müsste dieser Schall anteilig verweht werden. Das trifft vor allem für den hörbaren Schallbereich zu. Bei vorherrschender Südwest-Strömung bestätigten die Planer der Windanlagen, dass vor allem Frankenau und Thalheim vom Schall betroffen würden. Leider bildet das Noisetool diese Verwehung nicht ab. Die Stärke der Verwehung von Infraschall ist nicht klar.

Infraschall beurteilen

Sie mag Musik nur, wenn sie laut ist
Wenn der Boden unter den Füßen bebt
Dann vergisst sie, dass sie taub ist

Herbert Grönemeyer

Die Beforschung von Infraschall-Emmissionen von Windkraftanlagen ist durchwachsen – gelobt und bestritten von den jeweiligen Lagern der Befürworter oder Gegner von Windenergie-Nutzung. Das erschwert, sich selbst eine Meinung zu bilden. Hilfreich sind Übersichtsbeiträge wie die [2] „Kommentierung verschiedener Studien und Berichte über Infraschall“. Audschlussreich ist ebenfalls dier Leitfaden des Umweltbundesamts „ Tieffrequente Geräusche im Wohnumfeld “ (2017).

Zugängliche Tools und Formeln (siehe Aktualisierung) decken Berechnungen der Ausbreitung in Luft, Wasser und Boden nur unzulänglich ab. Auswirkungen auf Mensch und Tier lassen sich nur erahnen. Physikalisch ist klar, dass die Dämpfung von Schallwellen (Hindernisse, Reflexionen) direkt mit der Frequenz zusammenhängt. Hohe Frequenzen werden stärker gedämpft, tiefere weitaus weniger. Infraschall schließlich wird durch nichts reduziert außer durch seine geometrische Ausbreitung in die Fläche.

Komplexität

Infraschall wird durch die Umströmungen und Luftdruckunterschiede am Rotor erzeugt. Er breitet sich zum einen über die Luft aus. Obwohl in dem Zusammenhang Geräuschemissionen aus Getriebe und Generator vielleicht zu vernachlässigen sind, breitet sich der Infraschall zum anderen über Turm und Fundament auch in den Boden aus.

Infraschall aus mehreren Quellen verstärkt sich. Die Addition inkohärenter Schallquellen liefert bei sieben Anlagen mit 103 dB(A) Schalldruck bereits 111,4 dB(A) . Zur Erinnerung: +10 dB entspricht einer Verdopplung der Lautstärke!

Zusätzlich müssen Interfenzen beachtet werden. Bei einer Wellenlänge von 170 m (2 Hz Infraschall) schneiden sich die Schallwellen und werden verstärkt oder ausgelöscht. Je nachdem, wo der Schnittpunkt liegt, ist mit besonderen Effekten zu rechnen. Ungeachtet davon verstärken Resonanzen in speziellen Lagen oder in Gebäuden den Schall. Es ist für uns völlig unklar, ob und wie solche Inferenzen letztlich berechnet, gemessen und beurteilt werden können. Rechnerisch liegen unsere Dörfer in den 8. bis 10. Schnittpunkten bei 2 Hz-Infaschallwellen der sieben Geräuschquellen.

Was immer wir rechnen und vermuten: bereits 2017 wurde in [4] festgestellt und gefordert: „Da diese Messvorschriften die Grundlage für Genehmigungsverfahren für technische Anlagen sind, müssen sie dringend an den Stand der Messtechnik angepasst werden. …
Es ist höchste Zeit für die politisch Verantwortlichen, ihrer Schutzverpflichtung für Mensch und Natur gerecht zu werden und die aus präventivmedizinischer Sicht wichtigsten Maßnahmen einzuleiten: ein sofortiges Ausbaumoratorium für Windkraft, größere Mindestabstände zwischen Mensch und Windkraftanlagen, objektive Infraschall-Forschung auf dem Stand der Technik, moderne Messvorschriften in den entsprechenden DIN-Normen und strengere, an Schallphysik und -biologie ausgerichtete Schutzverordnungen.“

Seither hat sich nichts insbesondre an den zugrunde liegenden Regelungen und Vorschriften effektiv nichts getan …

Infraschall und die Tierwelt

In der Tierwelt ist dagegen „natürlich erzeugter Infraschall“ Teil des Lebens. Das ist bereits etwas untersucht. Zum Beispiel kommunizieren Blauwale, Giraffen, Großkatzen und Elephanten über Infraschall. Zugvögel können sich an Infraschallquellen (z.B. Meeresbrandung) orientieren.

Eindrucksvoll zeigt dies z.B. das „Elephant Listening Project“ (insbesondre deren Seite zum Infraschall). Im Test wurde durch Lautsprecher (unnatürlich) Infraschall reproduziert. „Savannen-Elefanten reagierten auf die (synthetischen) Rufe der anderen über Entfernungen von 2 km . Da es schwierig ist, Elefantenrufe so laut zu reproduzieren, wie die Elefanten selbst rufen können, schätzten [1] Langbauer, Payne und Kollegen den tatsächlichen Erfassungsbereich auf 4 km. Das bedeutet, dass ein Elefantenruf (Infraschall) die Familienmitglieder überall in einem 50 km² großen Gebiet um den Rufer herum erreichen könnte.“

In einer Dokumentation für einen Geschäftsbericht der Firma Sennheiser greift die Agentur „Hofer + Krol“ / Autorenkombinat das Thema Infraschall in einem preisgekrönten Erklärvideo auf. Auch dort wird Bezug auf dieses Vermögen der Tiere genommen.

Dass im Umkehrschluss Tiere zu Wasser, zu Lande und in der Luft durch fremdartige und laute Infraschallquellen und deren Luftdruckschwankungen gestört bis geschädigt werden, liegt auf der Hand. Zu Beispiel Fledermäuse: Beim Tod an Windrädern wird ein Teil an den glattwandigen, bewegten Rotorblättern geschlagen, ein anderer Teil fällt einem „Barotrauma“ zum Opfer: Bedingt durch Verwirbelungen und den Druckabfall hinter den Rotorblättern platzen die Lungen und inneren Organe der Fledermäuse.

Eine Lösung zumindest zum Schutz der Vögel wäre möglicherweise, wenige große Windparks anstelle vieler kleiner. Auch ist eine Erweiterung bestehender Parks günstiger als die Erschließung neuer Standorte („Energiewende“, zur Ökobilanz von Offshore-Windparks). Wie auch immer: sie sind eine tödliche Gefahr oder behindern Vögelzüge. Hochrechnungen gingen bereits 2016 davon aus, dass bis zu 200’000 Tiere jährlich an (damals weniger, kleineren) deutschen Windenergieanlagen verunglücken (Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung Berlin).

Auswirkung auf entfernte Messstationen

Seismologische Stationen benutzen hochsensible Sensoren, die sicher nicht mit der Wahrnehmung von Mensch und vermutlich auch Tier zu vergleichen sind. Die nachfolgenden Beispiele belegen jedoch, wie unglaublich weit sich Infraschallwellen ausbreiten. Während dort von einigen zig Kilometern gesprochen wird, stehen hier riesige Windräder einen Kilometer und damit sehr wohl im Wahrnehmungsbereich vor unserer Haustür.

Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe BGR betreibt seit 2004 die Deutsche Infraschallstation IGADE. Das ist ein hochsensibles Array zum Erkennen von Infraschall zum Zwecke der Überwachung von Kernwaffentests. Hier wurden durch Windkraftanlagen Beeinträchtigungen der zu observierenden Geräuschkulisse beschrieben [3]. Das ist ein Beleg der großflächigen Ausbreitung von Infraschall bereits bei deutlich kleineren Anlagen.

Die Studie „Definition von Schutzradien“ (Schriftenreihe des LfULG, Heft 13/2020) „informiert über die Ergebnisse des Forschungsprojektes, zum Schutz seismischer Registrierungen vor den Emissionen von Windkraftanlagen. Als Ergebnis konnte festgestellt, werden, dass Windkraftanlagen deutlich messbare Schallemissionen in den Untergrund abstrahlen. …“

Zudem bestätigt die Studie das „entfernungsabhängige Amplitudenabklingen für WKA-induzierte seismische Wellen um den Frequenzpeak von1.5 Hz und dabei die These der Überlagerung der seismischen Wellen.“

Solarparks sind naturverträglicher

Denn zwischen den Solarmodulen ist viel Platz für Insekten, Vögel und Kleintiere. Im Gegensatz dazu sind Windparks das Gegenteil eines Biotops – töten Tiere und schädigen gesundheitlich und finanziell die Menschen der Umgebung.

Tipp: In Zusammenarbeit mit dem GEO Magazin und dem GEO-Tag der Natur am 12. und 13. Juni 2021 werden über ganz Deutschland verteilt Solarparkbetreiber der Öffentlichkeit ihre Türen öffnen.

Beispiel: Windpark Gersdorf

Bei Hohenstein-Ernsthal befindet sich nahe Gersdorf / Biensdorf ein Windpark mit laut Sachsenatlas inzwischen 13 Windrädern. Die größten:

• „WEA Nr. 11 Typ Enercon E-92“ (2017 gebaut) liefert 2,35 MW aus 230 m Höhe und 92m Rotordurchmesser
• „WEA Nr. 12 Vestas V 112“ (2017) mit 3,45MW und 196m Höhe und Rotordurchmesser 112m
• „WEA Nr. 13 Vestas V126“ (2017) liefert 3,45MW aus Höhe 212m und Rotord. 126m
• Zum Vergleich mit Frankenau: 247 m /162m und 5,6 ..6 MW!

Teilweise stehen die Windräder nur reichlich 600 m (wie bei uns in Erlau) von Wohnhäusern entfernt. Die größten halten etwas mehr Abstand, etwa die 1 km. Dennoch sind sie nicht nur optisch „nahe dran“.

Die schallakustischen Phänomene sind laut Einwohnern regelmäßig. Die Lautstärke war an jenem Abend wegen der Windrichtung nicht die lauteste. Eine (ungeeichte) Messung zeigte 38 .. 42 db(A). Anwohner werden sich im nächsten Renovierungszyklus schallisolierte Fenster einbauen. Am offenen Fenster Richtung Windpark zu schlafen ist bei Wind problematisch bis unmöglich.

Anmerkung: Nachdem der Wind am darauffolgenden Vormittag auffrischte, wurde eines der leistungsstärksten Windräder abgeschaltet.

Fazit

Daher verbietet sich ein sorgloser Umgang! Einzig ein erheblicher Abstand (vgl. [2], 10H-Regel) gewährt einen effektiven Schutz vor schädlichen Auswirkungen und Effekten, die der Mensch heute noch nicht begreifen kann oder will oder – schlimmer noch – bewusst ignoriert. Wir in der Region sind mit dem geplanten Park aus monströsen Windrädern einem hohen Risiko ausgesetzt. Zustände wie in Gersdorf / Biensdorf müssen in unserer Region verhindert werden.

Wir wehren uns dagegen, „Versuchskaninchen“ zu sein!

Referenzen

(sofern nicht bereits direkt im Text verlinkt)

• [1] Langbauer, W.R., et al. (1991). African elephants respond to distant playbacks of low-frequency conspecific calls. J. Exper. Biol. 157:35-46
• [2] Kommentierung verschiedener Studien und Berichte über Infraschall, Prof. Müller zu Hagen, Dipl.-Ing. Gerhard Artinger, GuSZ Gutachter u. Sachverständigen Zentrum für Umwelt-Messung GmbH
• [3] Der unhörbare Lärm von Windkraftanlagen –Infraschallmessungen an einem Windrad nördlich von Hannover; Lars Ceranna, Gernot Hartmann & Manfred Henger, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), Referat B3.11, Seismologie
• [4] „Infraschall – der Bumerang der Energiewende“, Dr. med. Thomas Carl Stiller
  Die Energiefrage, Deutscher Arbeitgeber Verband e.V.
  https://deutscherarbeitgeberverband.de/Artikel.html?PR_ID=578

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