Geräusche und Felder. Warum es knistern und brummen kann

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Klaudia Sommer
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1 Geräusche und Felder Warum es knistern und brummen kann Physikalische Phänome: Durch starken Regen, Nebel, Schnee oder Raureif kann die Randfeldstärke an den Leiterseilen von Freileitungen Werte erreichen, die eine lokale Ionisation der Luft zur Folge haben. Das nennt man Korona-Entladungen. Diese Korona-Entladungen kann man als hochfrequentes Geräusch wahrnehmen, das beispielsweise als Knistern oder Prasseln beschrieben wird. Zusätzlich können Wassertropfen auf den Leiterseilen zu Schwingungen angeregt werden. Diese Schwingungen erfolgen mit der zweifachen Netzfrequenz von 100 Hertz und können als Brummen wahrgenommen werden. Bei trockenem Wetter gibt es in der Regel keine Korona-Entladungen, die zu diesen hörbaren Effekten führen. Mehr Spannung, mehr Geräusche: Die elektrische Randfeldstärke an den Leiterseilen wird weitestgehend durch die Betriebsspannung beeinflusst. Dabei ist erst ab einer Betriebsspannung von 220 Kilovolt mit einer wesentlichen Geräuschentstehung durch Korona-Entladungen zu rechnen. Bei Betriebsspannungen von 110 Kilovolt ist dagegen nur mit einer sehr geringen Geräuschentstehung zu rechnen. Neben der Betriebsspannung wird die Randfeldstärke auch durch die spezifische Leitergeometrie (Anzahl der Leiterseile je Leiterbündel, Leiterdurchmesser) beeinflusst.

Diese Korona-Entladungen kann man als hochfrequentes Geräusch wahrnehmen, das beispielsweise als Knistern oder Prasseln beschrieben wird.

2 Gesetzliche Grundlagen zur Beurteilung von Geräuschimmissionen Zur Beurteilung von gewerblichen und industriellen Anlagen nach dem Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) ist die Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm 1998) heranzuziehen. Die in der TA Lärm enthaltenen Immissionsrichtwerte sind ein Maßstab für Geräuschimmissionen, die erhebliche Nachteile oder erhebliche Belästigungen für die Allgemeinheit oder die Nachbarschaft herbeiführen können. Immissionsrichtwerte in Dezibel db(a) nach TA Lärm in Abhängigkeit von der Gebietseinstufung: Gebietseinstufung Immissionsrichtwerte in db(a) tags (06:00 bis 22:00 Uhr) nachts (22:00 bis 06:00 Uhr) Kurgebiete, Krankenhäuser, Pflegeanstalten reine Wohngebiete (WR) allgemeine Wohngebiete (WA), Kleinsiedlungsgebiete (WS) Misch-, Kern- und Dorfgebiete (MI/MD/MK) Gewerbegebiete (GE) Industriegebiete (GI) In der Tabelle sind die Immissionsrichtwerte in Abhängigkeit von der Gebietseinstufung aufgeführt. Diese gelten 0,5 Meter außerhalb des geöffneten Fensters des vom Geräusch am stärksten betroffenen schutzbedürftigen Raums. Als Immissionsorte sind Orte im Einwirkungsbereich einer Anlage festzulegen, an denen eine Überschreitung der Immissionsrichtwerte am ehesten zu erwarten ist. Für Immissionsorte in beplanten Gebieten erfolgt die Gebietseinstufung nach der Festsetzung zur Art der baulichen Nutzung in den jeweiligen Bebauungsplänen. Liegen für das zu betrachtende Gebiet keine Bebauungspläne vor, so sind die Immissionsorte entsprechend ihrer tatsächlichen Schutzbedürftigkeit zu beurteilen.

Die in der TA Lärm enthaltenen Immissionsrichtwerte sind ein Maßstab für Geräuschimmissionen, die erhebliche Nachteile oder erhebliche Belästigungen für die Allgemeinheit oder die Nachbarschaft

3 Elektrische und magnetische Felder Ein elektrisches Feld entsteht, sobald an einem Gerät oder einer Stromleitung eine Spannung anliegt. Wenn Strom fließt, entsteht zusätzlich ein Magnetfeld. Daher sind elektrische Geräte und Leitungen, in denen Strom fließt, von elektrischen und magnetischen Feldern umgeben. Feldstärken und Maßeinheiten: Die Stärke des elektrischen Feldes steigt mit der Spannung, die an der Leitung anliegt. Maßeinheit für die Spannung ist Volt (V). Die elektrische Feldstärke wird in Volt pro Meter (V/m) angegeben. Die Stärke des Magnetfeldes hängt davon ab, wie stark der Strom ist, der darin fließt. Die Stromstärke wird in Ampere (A), die Stärke des Magnetfeldes in Ampere pro Meter (A/m) angegeben. Üblicherweise verwendet man statt der Magnetfeldstärke die magnetische Flussdichte, weil diese zusätzlich die Magnetisierbarkeit des vom Magnetfeld durchdrungenen Materials berücksichtigt. Die Maßeinheit ist Tesla (T) beziehungsweise Mikrotesla (µt). Elektrische und magnetische Felder im Alltag: Die elektrischen Feldstärken und die magnetischen Flussdichten sind im üblichen Gebrauchsabstand von elektrischen Haushaltsgeräten und elektrischen Hausleitungen im Vergleich zu den geltenden Grenzwerten in der Regel gering. Bei manchen Geräten sind höhere magnetische Flussdichten möglich, allerdings handelt es sich dann meist um sehr kleinräumige Belastungen (zum Beispiel Rasierapparat, Fön). Die Belastung der Bevölkerung mit niederfrequenten Feldern ist daher normalerweise niedrig. Dies gilt auch für Personen, die in der Nähe einer Hochspannungsleitung wohnen. Mit zunehmendem Abstand nehmen elektrische und magnetische Felder schnell ab. Grenzwerte für elektrische und magnetische Felder: In Deutschland wurde zum Schutz der Bevölkerung vor elektromagnetischen Feldern 1996 die Verordnung über elektromagnetische Felder (26. BImSchV) erlassen und im August 2013 novelliert. Die Verordnung legt Grenzwerte für den Gesundheitsschutz fest, die auf international anerkannten Empfehlungen basieren. Die Anlagen sind so zu errichten und betreiben, dass in ihrem Einwirkungsbereich in Gebäuden oder auf Grundstücken bei höchster betrieblicher Anlagenauslastung die Grenzwerte eingehalten werden. Grenzwerte für Niederfrequenzanlagen gemäß 26. BlmSchV: Frequenz in Hertz (Hz) Elektrische Feldstärke in Kilovolt pro Meter (kv/m) Magnetische Flussdichte in Mikrotesla (µt) 110-kV-Leitung Bahnstromleitung 16 2/ Elektromagnetische Felder bei Haushaltsgeräten:

Feldstärken und Maßeinheiten: Die Stärke des elektrischen Feldes steigt mit der Spannung, die an der Leitung anliegt. Maßeinheit für die Spannung ist Volt (V).

4 Elektromagnetische Felder an der neuen Leitung Anhand der technischen Daten der geplanten 110-kV-Leitung und des Umspannwerks in Ursheim werden die elektromagnetischen Felder im Querschnitt der Freileitung beziehungsweise in der Umgebung des Umspannwerks berechnet. Anschließend werden die Abstände zur Achse der Freileitung angegeben, ab denen die Grenzwerte der 26. BImSchV eingehalten werden. Für das Umspannwerk werden die Maximalwerte der elektrischen Feldstärke und der magnetischen Flussdichte an der Grundstücksgrenze angegeben. Für alle Berechnungen werden die höchstmöglichen Belastungswerte gewählt. Abstände zur Einhaltung der Grenzwerte der 26. BImSchV für die magnetische Flussdichte und elektrischen Feldstärke: Mastgeometrie Abstand zur Trassenachse, in dem die zulässigen Werte gemäß 26. BImSchV in jeder Höhe eingehalten werden Abstand zum unteren Leiterseil, in dem die Grenzwerte gemäß 26. BImSchV eingehalten werden magnetische Flussdichte elektrische Feldstärke magnetische Flussdichte elektrische Feldstärke Einebenenmast 110 kv 5,4 m 5,9 m 1,5 m 2,1 m Lyramast 110 kv 4,8 m 5,4 m 1,3 m 1,8 m Donaumast 110 kv/20 kv 8,0 m 8,6 m 1,3 m 2,0 m (110 kv) 0,5 m (20 kv) Bestandsmast 20 kv/20 kv 6,8 m 6,0 m 1,2 m 0,5 m Bestandsmast 110 kv/20 kv 6,8 m 7,3 m 1,2 m 2,0 m (110 kv) 0,5 m (20 kv) Maximalwert der magnetischen Flussdichte B max an der Erdbodenoberfläche für ein 110-kV-Erdkabel mit unterschiedlichen Geometrien: Maximalwerte der magnetischen Flussdichte B max und der elektrischen Feldstärke E max am Zaun des Betriebsgeländes des Umspannwerks: Kabelgeometrie B max Beurteilungsort B max E max Dreieck 30,6 µt Einfahrtsseite des Umspannwerks 13,27 µt 0,57 kv/m Flach 31,5 µt Ergebnisse der Gutachten: Die Grenzwerte der 26. BImschV werden für die 110-kV-Freileitung für alle berechneten Spannfelder in zwei Metern Höhe über Grund stets eingehalten. Für die Erdkabel gilt, dass der Grenzwert für die magnetische Flussdichte (die elektrische Feldstärke ist hier nicht relevant) an der Erdbodenoberfläche eingehalten wird. Der maximale Wert der magnetischen Flussdichte am Zaun des Umspannwerks Ursheim beträgt 13,27 µt, der maximale Wert der elektrischen Feldstärke 0,57 kv/m. Die Grenzwerte der 26. BImSchV werden somit außerhalb des Zauns überall eingehalten.

BImSchV eingehalten werden. Für das Umspannwerk werden die Maximalwerte der elektrischen Feldstärke und der magnetischen Flussdichte an der Grundstücksgrenze angegeben.

5 Umspannanlage Freileitung Erdkabel

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