Wummern von Windkraftanlagen

Insbesondere in den deutschen Mittelgebirgsregionen werden die von den im Umfeld von Windkraftanlagen betroffenen Anwohnern erfahrenen Belästigungen vielfach zusätzlich auch als ein „dröhnendes Wummern“ beschrieben.

Dem nachgehend haben wir weiterführende Untersuchungen vorgenommen und bei Immissionsmessungen (innerhalb der Häuser der Betroffenen) an mehreren Standorten in deutschen Mittelgebirgslagen und mit Windkraftanlagen unterschiedlicher Hersteller zusätzlich auch Emissionsmessungen in direkter Nähe der Windkraftanlagen durchgeführt.

Dabei konnten wir feststellen, dass die Windkraftanlagen offensichtlich neben den bisher bereits einschlägig bekannten charakteristischen Merkmalen (z.B. Rotordurchgangsfrequenzen < 10 Hz oder auch die pulsierenden und aerodynamisch bedingten Geräusche im mittleren Frequenzbereich bis etwa 8 kHz, Amplitudenmodulation) auch mehrfach schmalbandige Geräuschemissionen im Frequenzbereich von etwa 14 Hz bis etwa 300 Hz (je nach Anlagentyp und Betriebsverhalten) verursachen.

Das folgende Video zeigt beispielhaft das Frequenzspektrum beim Anlauf und Lauf einer der untersuchten Windkraftanlagen:

 

 

Im linken Fenster sehen sie in der Spektrogrammansicht (Sonogramm) wie „laut“ einzelne Frequenzanteile der Windkraftanlage zum jeweiligen Zeitpunkt sind, quasi eine dreidimensionale Sicht (Amplitude/Frequenz/Zeit). Vereinfacht sind hier „laut“ (hohe Schallpegel) die roten Bereiche und über gelb, grün bis hellblau dargestellt dann respektive die leiseren Frequenzanteile des gesamten Geräusches.

Im rechten Fensterbereich wird das Frequenzspektrum zum jeweiligen Zeitpunkt des Anlagenlaufes noch einmal zweidimensional dargestellt. Die blaue Kurve zeigt die Momentanwerte der Messung (Frequenz und Pegelstärke) und die rote Kurve die in einem kurzen Zeitraum aufgetretenen Maximalwerte (Peak-Hold).

Noch vor dem eigentlichen Anlauf der Windkraftanlage (bei 4:57, oben links) drehten sich deren Flügel schon langsam (Trudel-Betrieb) und es sind zu Beginn des Videos an den linken Bildrändern (unter 8 Hz) in beiden Spektralansichten bereits die harmonischen Einzelfrequenzen der sogenannten Rotordurchgangsfrequenzen (BPF: blade passing frequency) als gelbe senkrechte Streifen oder hervortretende Pegelspitzen erkennbar.

Unmittelbar nach dem Anlauf steigen die Pegelwerte dieser Rotordurchgangsfrequenzen dann deutlich an. Achten Sie aber bitte auch einmal auf die in dem rechten Fenster dann zusätzlich sichtbar werdenden Pegelspitzen vor allem bei 19 Hz (aber auch bei 37 Hz und 53 Hz). Sehr gut erkennbar sind diese u.a. bei 7:19 oder auch bei 10:03 (oben links). Diese Pegelspitzen variieren ganz leicht in der Frequenz und Stärke (Abhängigkeit vom Betriebsverhalten der Anlage – den Rotorumdrehungsgeschwindigkeiten).

 

Schaut man sich das Spektrogramm etwas genauer an, zeichnet sich ein pulsierendes Verhalten gleich in mehreren Frequenzbereichen (unter 10 Hz / 20 Hz / 40 Hz / 60 Hz) ab.

 

An allen bisher von uns untersuchten Mittelgebirgsstandorten war jeweils vor Ort auch im subjektiven Höreindruck, bereits kurz nach dem eigentlichen Anlauf der Anlagen und auch bei noch moderaten Windgeschwindigkeiten, deutlich ein nicht lokalisierbares dumpfes Wummern zu hören. Ähnlich den wummernden Bässen aus dem Partykeller oder einer entfernt gelegen Diskothek.

Auf Grund der geringen Ausbreitungsdämpfung des Schalls in der Luft speziell für diese tieffrequenten Anteile und der darüber hinaus auch allgemein zu vernachlässigenden bauseitigen Fenster- und Fassadendämpfung bei solch niedrigen Frequenzen, sind diese Geräuschanteile  dann  noch über Entfernungen von 1,5 km bis 3 km innerhalb der Häuser der betroffenen Anwohner im Umfeld von Windindustriegebieten nicht nur messbar, sondern tragen letztendlich auch mit zu den massiv belästigenden und damit auch stark gesundheitsbeeinträchtigenden Schallwirkungen von Windkraftanlagen bei.

Für dieses ganz spezielle Emissionsverhalten von Windkraftanlagen konnten die konstruktiven Ursachen bisher noch nicht in Erfahrung gebracht werden. Wir bleiben dran.

 

Dipl.-Ing. (FH) Erik Brunne

brunne@umweltmesung.com