Für Mensch & Umwelt Informationsveranstaltung in Leer Geräuschimmissionen durch Windenergieanlagen unter besonderer Berücksichtigung von Infraschall Thomas Myck, Jördis Wothge Fachgebiet I 3.4 Lärmminderung bei Anlagen und Produkten, Lärmwirkungen
Übersicht 1 Bedeutung der Windenergie 2 Planungsebenen / Genehmigungsverfahren 3 Lärmwirkungen 4 Infraschall 5 Fazit 2
Bedeutung der Windenergie Windenergie ist ein Hauptelement der Energiewende o o Relativ niedrige Stromgestehungskosten Geringe Flächeninanspruchnahme wirtschaftlichstes Ausbaupotenzial erneuerbarer Energieformen Zahlreiche Anlagen in Niedersachsen, Schleswig-Holstein, Mecklenburg-Vorpommern, Brandenburg und Sachsen-Anhalt Errichtung von Windenergieanlagen ist im Außenbereich privilegiert, d. h. dort grundsätzlich zulässig. Es ist jedoch eine planerische Steuerung über einen Raumordnung- oder Flächennutzungsplan möglich 28.09.2015 Informationsveranstaltung 3
Planungsebenen bei Windenergieanlagen Raumordnung und Landesplanung z. B. Landes-Raumordnungsprogramm Niedersachsen Regionalplanung z. B. Regionales Raumordnungsprogramm Landkreis Leer Flächennutzungsplanung Bebauungsplanung Festlegung von konkreten Anlagenstandorten Anlagenzulassung Genehmigungsverfahren 4
Beurteilung der Geräuschimmissionen von Windenergieanlagen Windenergieanlagen unterliegen dem immissionsschutzrechtlichen Genehmigungsverfahren nach 4 BImSchG Beurteilung der Geräuschimmissionen erfolgt nach der Technischen Anleitung zum Schutz gegen Lärm - TA Lärm o tieffrequente Geräusche werden nach DIN 45680 beurteilt Bei Überschreitung der gebietsbezogenen Immissionsrichtwerte sind Lärmminderungsmaßnahmen erforderlich 28.09.2015 Informationsveranstaltung 5
Beurteilungsverfahren nach TA Lärm Planungsphase Berechnung für Prognosesituation Vergleich mit Immissionsrichtwerten Im Betrieb ggf. Nachmessung am maßgeblichen Immissionsort am Ersatzimmissionsort Emissionsmessung 28.09.2015 Informationsveranstaltung 6
Immissionsrichtwerte der TA Lärm Gebietsart Tag Nacht Industriegebiete 70 db(a) 70 db(a) Gewerbegebiete 65 db(a) 50 db(a) Kern-, Dorf-, Mischgebiete 60 db(a) 45 db(a) Allgemeine Wohngebiete 55 db(a) 40 db(a) Reine Wohngebiete 50 db(a) 35 db(a) Kurgebiete, Krankenhäuser, Pflegeanstalten 45 db(a) 35 db(a) Einzelne kurzzeitige Geräuschspitzen dürfen die Immissionsrichtwerte um maximal 30 db(a) tags und 20 db(a) nachts überschreiten 28.09.2015 Informationsveranstaltung 7
Minderungsmaßnahmen an Windenergieanlagen Veränderung des Rotorblatteinstellwinkels Regelmäßige Wartung Kapselung der Gondel Rotorblattoptimierung Aeroakustische Strömungshilfen, z. B. Vortex-Generatoren Optimierung des Lüfterkonzeptes Einsatz von aktiven Schwingungstilgern Schalloptimierter Betrieb in der Nachtzeit 28.09.2015 Informationsveranstaltung 8
Lärmwirkungen von Windenergieanlagen GEHÖRGESUNDHEIT Keine Hörschädigungen GESUNDHEITSBEEINTRÄCHTIGUNGEN Aus Untersuchungen zum Verkehrslärm ist bekannt, dass starker und dauerhafter Verkehrslärm zu Risikoerhöhungen von Herz-Kreislauf- Erkrankungen führen kann Nach TA Lärm zulässige Geräuschbelastungen durch Windenergieanlagen erreichen diese Belastungshöhe jedoch nicht Lärmbedingte Gesundheitsbeeinträchtigungen durch Windenergieanlagen sind nicht zu erwarten 9
Geräuschimmissionen durch Windenergieanlagen Lärmwirkungen von Windenergieanlagen SCHLAFSTÖRUNGEN In der Literatur gibt es kaum Hinweise auf relevante Beeinträchtigungen des Nachtschlafs durch Windenergieanlagen Neuere Erkenntnisse über Nachtfluglärm legen aber nahe, dass Beeinträchtigungen bereits bei nächtlichen Mittelungspegeln von etwa 40 db(a) auftreten könnten Überträgt man diese Erkenntnisse auf Windenergieanlagen, sollten aus Gründen des präventiven Gesundheitsschutzes die Immissionsrichtwerte der TA Lärm möglichst unterschritten werden 10
Lärmwirkungen von Windenergieanlagen KOMMUNIKATIONSSTÖRUNGEN Kommunikationsstörungen sind nicht zu erwarten, weil das Signal- Noise-Verhältnis i.d.r. positiv ist, sodass allgemein eine kommunikationsgünstige Situation gegeben ist ENTWICKLUNGSSTÖRUNGEN Somit sind auch keine Entwicklungsstörungen bei Kindern durch mögliche Beeinträchtigungen der Kommunikation aufgrund Windenergieanlagen zu erwarten 11
Lärmwirkungen von Windenergieanlagen Direkte Beeinträchtigungen des Ohres treten nicht auf Der Nachtschlaf kann je nach Gebiet beeinträchtigt sein Windenergieanlagen stören und belästigen TA Lärm zielt auf die Vermeidung von gesundheitlichen Gefahren und erheblicher Belästigung ab Belästigungen und Störungen werden also nicht vollständig vermieden 12
Was ist Infraschall? Luftschallwellen kleiner 20 Hz Keine ausgeprägte Hörempfindung des Menschen vorhanden, weil die Tonhöhenempfindung fehlt Im Allgemeinen über den Körper wahrgenommen 13
0,1 1 10 100 1000 10000 100000 Schalldruckpegel Lp [db] Geräuschimmissionen durch Windenergieanlagen unter besonderer Berücksichtigung von Infraschall Frequenzbereiche des Schalls 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 Infraschall Hörbereich 20 10 0 Tieffrequent Ultraschall -10-20 Frequenz f [Hz] 0 db 10 db 20 db 30 db 40 db 50 db 60 db 70 db 80 db Wahrnehmungsschwelle DIN 45680 2011 Hörschwelle DIN 45680 1997 Quelle: Möhler et al., Machbarkeitsstudie zu Wirkungen von Infraschall, Umweltbundesamt, Reihe Texte 40/2014 14
Welche Quellen emittieren Infraschall? Natürliche Geräuschquellen z. B. starke Winde, Meeresbrandung, große Wasserfälle, Erdbeben, aktive Vulkane Künstliche Geräuschquellen z. B. Kühlschränke, Heizungsanlagen, Pumpen, Verkehr, Schwerindustrie, Windenergieanlagen 15
Wie viel Infraschall erzeugen Windenergieanlagen? Ergebnisse ausgewählter Untersuchungen Studie Acoustic and Geophysical Measurements of Infrasound from Wind farm Turbines (H.G. Hepburn, 2006) Southern Alberta, Kanada Abstände zum Windpark: 50 m und 1000 m unterschiedliche Windgeschwindigkeiten Vergleich ein- und ausgeschaltete Anlage 16
Wie viel Infraschall erzeugen Windenergieanlagen? a) Messergebnisse bei geringer Windgeschwindigkeit 50 m Abstand 1000 m Abstand Quelle: Hepburn, H. G.: Canadian Acoustic: Acoustic and Geophysical Measurement of Infrasound from Wind farm Turbines, Ausgabe 34, Nr. 2. Alberta: 2006 17
Wie viel Infraschall erzeugen Windenergieanlagen? b) Messergebnisse bei hoher Windgeschwindigkeit 50 m Abstand 1000 m Abstand Quelle: Hepburn, H. G.: Canadian Acoustic: Acoustic and Geophysical Measurement of Infrasound from Wind farm Turbines, Ausgabe 34, Nr. 2. Alberta: 2006 18
Wie viel Infraschall erzeugen Windenergieanlagen? Projekt: Tieffrequente Geräusche und Infraschall von Windkraftanlagen und anderen Quellen (LUBW, 2014) Messungen in Baden-Württemberg Windenergieanlagen mit einer Leistung von 1,8 bis 3,2 MW Nabenhöhe zwischen 100 m und 143 m unterschiedliche Abstände zur Windenergieanlage 19
Wie viel Infraschall erzeugen Windenergieanlagen? 2 MW-Anlage, Nabenhöhe 100 m Quelle: LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg: Tieffrequente Geräusche und Infraschall von Windkraftanlagen und anderen Quellen, Zwischenbericht über Ergebnisse des Messprojekts 2013-2014, LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (Hrsg.), Dezember 2014 20
Interpretation von Infraschallmessergebnissen Je tiefer die Frequenz ist, umso höher muss der Schalldruckpegel sein, um vom Menschen wahrgenommen zu werden. Quelle: Windenergie und Infraschall Tieffrequente Geräusche durch Windenergieanlagen, Gemeinsame Veröffentlichung der Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz und des Landesgesundheitsamtes Baden-Württemberg, Karlsruhe 2015 21
Ist Infraschall bei Windenergieanlagen wahrnehmbar? Quelle: LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg: Tieffrequente Geräusche und Infraschall von Windkraftanlagen und anderen Quellen, Zwischenbericht über Ergebnisse des Messprojekts 2013-2014, LUBW Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (Hrsg.), Dezember 2014 Seite 22
Wirkungen von Infraschall auf den Menschen Ermittlung des Wissensstands zu Auswirkungen von Infraschall Analyse von rund 1200 Publikationen zu Infraschall und tieffrequenten Schall Schwierige und aufwändige Quellenortung und -identifizierung 23
Ergebnisse Machbarkeitsstudie Forschung zu Infraschall lässt sich in 3 Phasen untergliedern: Grundlagen, Arbeitsschutz und Immissionsschutz 1900-1930: Entstehung und Ausbreitung von Infraschall (Grundlagen) 1960-1970: Auswirkungen von Infraschall auf Beschäftigte in Betrieben (Arbeitsschutz) Seit 2000: Lärmwirkung von Infraschall, Schutz der Bevölkerung vor gesundheitlichen Beeinträchtigungen durch Infraschall (Immissionsschutz) Forschungsbedarf und Weiterentwicklung von Normen erforderlich 28.09.2015 Informationsveranstaltung 24
Forschungsergebnisse zu Infraschall - Allgemein Die Vielzahl der möglichen Quellen von Infraschall macht eine eindeutige Zuordnung zum Verursacher schwierig Gesundheitliche Beeinträchtigungen durch Infraschall von Windenergieanlagen sind nach dem derzeitigen Stand des Wissens nicht zu erwarten Bisherige Studien weisen empirische Schwächen auf (z. B. kleiner Stichprobenumfang, keine Situationskontrolle) Nachfolgestudie im Auftrag des Umweltbundesamtes über Lärmwirkungen von Infraschall; generelle Untersuchung, nicht speziell bezogen auf Windenergieanlagen 28.09.2015 Informationsveranstaltung 25
Fazit Beurteilung der Geräuschimmissionen von Windenergieanlagen erfolgt nach der TA Lärm Gesundheitliche Beeinträchtigungen durch Infraschall von Windenergieanlagen sind nach dem derzeitigen Stand des Wissens nicht zu erwarten Hörbare Geräusche von Windenergieanlagen können Belästigungen oder Schlafstörungen verursachen Kontinuierliche Weiterentwicklung der Windenergieanlagen erforderlich Akzeptanz in der Bevölkerung erhöhen durch o frühzeitige und umfassende Information o Einbeziehung bereits in der Planungsphase o wirtschaftliche Beteiligungsmodelle, z. B. Bürgerparks 28.09.2015 Informationsveranstaltung 26
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Thomas Myck Jördis Wothge thomas.myck@uba.de joerdis.wothge@uba.de www.umweltbundesamt.de
Back-up-Folien zu ausgewählten Fragestellungen 28
Gesundheitliche Auswirkungen von Infraschall Reizbarkeit des Innenohrs Es gibt Studien des amerikanischen Wissenschaftlers Prof. Dr. Alec Salt, die sich mit der Reizbarkeit des Innenohres durch Infraschall befassen. Salt geht davon aus, dass Infraschall über die äußeren Haarzellen des Innenohrs wahrgenommen werden kann. Dies begründet er mit Hilfe von Meerschweinchen-Versuchen. Des weiteren postuliert er, dass diese Reizbarkeit zu Schwindel, Konzentrationsstörungen, Tinnitus oder Seekrankheit führen kann. Kritische Anmerkungen: o Es ist fraglich, ob die Ergebnisse des Meerschweinchen-Innenohrs auf das menschliche Ohr übertragen werden können. o Die Reaktionen traten bei unmittelbarer Infraschalleinstrahlung im Bereich der Schmerzgrenze auf. Eine Relevanz der Ergebnisse für Windenergieanlagen ist somit nicht gegeben. 29
Schlafqualität und Infraschall These: Infraschall wirkt sich negativ auf die Schlafqualität aus Grundlage: Fall-Kontroll-Studie von Nissenbaum (2012) in den USA, die Schlafstörungen durch Windenergieanlagen in einem Umkreis von bis zu 1,5 km feststellte. Menschen in einem Umkreis bis zu 1400 m (Experimentelle Gruppe) schliefen schlechter, waren schläfriger und hatten mehr psychische Beeinträchtigungen als solche die 6600 m von Anlage entfernt wohnten (Kontrollgruppe). Diese Studie weist systematische empirische Schwächen auf: Geringe Reliabilität: Es lässt sich kein belastbarer statistischer Zusammenhang zwischen Schlafqualität und Abstand zur WEA erkennen. Beide Gruppen waren schlechte Schläfer und die Varianz innerhalb der Gruppen hoch. Fragebogen-Abfrage: Selbstberichtete Schlafstörungen sind schwierig einzuordnen, da das Urteil häufig hoch mit der empfundenen Belästigung über Tag korreliert. 30
Einfluss von Infraschall auf Gehirnströme These: Auf Grund seiner Frequenzähnlichkeit kann Infraschall Gehirnströme modulieren Grundlage: Eine (abgebrochene) Studie mit einer Einzelprobandin, die systematisch Infraschall ausgesetzt und über dessen gesundheitsschädigende Wirkung informiert wurde. Es wurde ihre emotionale Reaktion auf die Immission beurteilt. Die Studie verletzt systematisch verschiedenste Kriterien der Wissenschaftlichkeit: 1. Selektive, verzerrte Stichprobe (nur eine einzelne Probandin) 2. Keine sog. double-blind procedure 3. Keine akustischen Messungen Zum jetzigen Zeitpunkt ist davon auszugehen, dass Infraschall keinen Einfluss auf die Gehirnströme hat. 31
Wind Turbinen Syndrome (WTS) Krankheitsbild mit 12 Symptomen (z. B. Schlafstörungen, Kopfschmerzen, Schwindel und Herzrasen), welches durch die amerikanische Forscherin Dr. Nina Pierpont eingeführt wurde. Wissenschaftliche Grundlage zur Herleitung des Syndroms ist eine Telefon- Studie mit 23 Personen. Die Studie verletzt systematisch verschiedenste Kriterien der Wissenschaftlichkeit: 1. Selektive, verzerrte Stichprobe (Internetaufruf: Menschen die unter Infraschall leiden ) 2. Keine medizinische Überprüfung des Gesundheitszustands, nur telefonischer Selbstbericht 3. Keine akustischen Messungen und damit keine Erkenntnisse, ob und wie viel Infraschall am Immissionsort vorhanden ist Es gibt keine Hinweise, dass WTS existiert. 32
Situation in anderen Ländern Mindestabstand in Großbritannien? Es gibt derzeit in Großbritannien keine gesetzliche Regelung, die einen Mindestabstand vorschreibt. Eine parlamentarische Eingabe von 2012 ist nicht weiter verfolgt worden. Windenergieausbau in Dänemark Entgegen deutscher Presseberichte (die Welt, März 2015) stagniert der Ausbau der Windenergie in Dänemark nicht: o Laut der dänischen Energie Agentur wurden im Jahr 2014 Onshore- Windenergieanlagen mit Gesamtkapazität von 106 MW gebaut. o Seit Anfang 2014 wird eine Lärmwirkungsstudie zu WEA durchgeführt. Einige Kommunen warten mit dem geplanten Ausbau auf erste Ergebnisse der Studie, während andere weitere Anlagen errichten. o Die Vermutung der schädigenden Wirkung auf die Nerze einer nahegelegenen Nerzfarm wurde durch das dänische Ministerium nicht bestätigt. 33
Krankenkassenabrechnungscode für Infraschall These: Es gibt einen ICD-Code für Krankenkassen über den gesundheitliche Schäden durch Infraschall von Windenergieanlagen abgerechnet werden können (ICD-10- GM T75.2). Sachverhalt: Es gibt einen Code mit dem Namen Schäden durch Vibration. Dieser ist jedoch nicht im Kontext von Infraschall und Windenergieanlagen entstanden, sondern existiert seit den 1990er Jahren und geht auf den Arbeitsschutz zurück. Der ICD Code T75.2 umfasst Krankheitsbilder und Symptome, wie das Presslufthammersyndrome oder die Weißfingerkrankheit, die nach langer Bedienung stark vibrierender Maschinen entstehen können, berücksichtigt aber zum Beispiel auch Schwindelgefühle durch Infraschall. 34