Schallpegelmessungen an Windenergieanlagen

Einführung

Messgeräte des Bayerischen Landesamtes für Umwelt für Schallpegelmessungen an WindenergieanlagenBild vergrössern Schallpegelmessgeräte für Windenergieanlagen (Bayerisches Landesamt für Umwelt)

Zur Realisierung der Energiewende in Bayern werden immer mehr Windenergieanlagen (WEA) errichtet. Bei der Genehmigung oder bei der Errichtung der Anlagen werden von betroffenen Bürgern häufig Bedenken wegen schädlicher Umwelteinwirkungen durch Lärmimmissionen geäußert.

Seit 2012 ist auch in Bayern eine verstärkte öffentliche Diskussion über Lärmbeeinträchtigungen durch diese Anlagen zu verzeichnen. Eine fachliche Unterstützung der Kreisverwaltungsbehörden durch das Bayerische Landesamt für Umwelt (LfU) bei der Genehmigung und Beurteilung von WEA ist bei schwierigen Fällen oft notwendig.

Das Ziel des Mess-Projektes ist es, belastbare Daten über die Schallemissionen und -immissionen zu erheben. Die neuen Erkenntnisse aus der Messkampagne sollen die zuständigen Behörden bei den Genehmigungsverfahren unterstützen.

Durch die eigenen Messungen sollen zum einen die herstellerseitigen Schallleistungsangaben überprüft und zum anderen die immissionsseitigen Auswirkungen der Anlagengeräusche festgestellt werden. Die Beurteilung erfolgt immissionsseitig auf Grundlage des Bundesimmissionsschutzgesetzes (BImSchG) in Verbindung mit der TA Lärm. Für die Bewertung der tiefen Frequenzen wird die DIN 45680 „Messung und Beurteilung tieffrequenter Geräuschimmission“, in der Fassung vom März 1997 herangezogen. Emissionsseitig erfolgt die Bestimmung der Schallleistungspegel nach den Technischen Richtlinien für Windenergieanlagen

Durchführung und Auswertung der Messungen

Skizzierter Aufbau der Messtechnik bei Emissions- und Immissionsmessungen im Umfeld von WindenergieanlagenBild vergrössern Übersichtsskizze zum Messprojekt

Im Messprojekt – Schallpegelmessungen an Windenergieanlagen – sollten sowohl die Geräuschemissionen der Anlagen als auch die Lärmimmissionen an verschiedenen Immissionsorten im Umfeld messtechnisch erfasst werden. Darüber hinaus wurden zum Vergleich repräsentative Immissionsmessungen nach TA Lärm sowohl bei Betrieb der Anlagen, als auch bei abgeschalteten Anlagen bei verschieden Windgeschwindigkeiten durchgeführt. Das Messprogramm beinhaltet für die Beurteilung tiefer Frequenzen auch Messungen nach DIN 45680. Es wurden bisher nur Windenenergieanlagen mit einer Gesamthöhe von mehr als 50 Metern, die immissionsschutzrechtlich genehmigungsbedürftig sind, untersucht. Bei künftigen Messdurchführungen sollen auch Kleinwindenergieanlagen überprüft werden.

Bisherige Messergebnisse

Gemessen wurde im Umfeld mehrerer Windenergieanlagen vom Typ Enercon E82-E2 (2300 kW; Nabenhöhe ca. 140 m) sowie Nordex N 117 (2400 kW; Nabenhöhe ca. 140 m).

Die Messungen haben die schalltechnischen Angaben der Hersteller zur Schallleistung im Rahmen der zulässigen Messtoleranz bestätigt.

Zur Bestimmung der tieffrequenten Geräuschanteile einschließlich Infraschall erfolgten Schallpegelmessungen im Nahbereich der Anlagen, auf dem Ausbreitungsweg als auch in Wohnräumen von Anwohnern. Schalldruckpegel, die auf erhebliche Belästigungen an den nächstgelegenen Immissionsorten schließen lassen, konnten bei den vermessenen Anlagen nicht festgestellt werden.

Außenmessungen im Nahbereich von Windenergieanlagen

Das Diagramm zeigt die Messdaten der Terzpegel im tieffrequenten Hörbereich (< 100 Hertz) von Messungen bei eingeschalteten Windenergieanlagen, als auch bei abgeschalteten Anlagen (Hintergrundgeräusch). Die Messungen erfolgten in etwa 200 m Entfernung zu den Anlagen im Außenbereich. In das Diagramm sind zusätzlich die Verläufe der Hörschwelle nach DIN 45680 in der Fassung von 1997 als auch der Wahrnehmungsschwelle nach dem Entwurf der DIN 45680 in der Fassung von 2013 eingetragen.Bild vergrössern Gemessene Außenpegel im tieffrequenten Bereich; Entfernung etwa 200 m

Außenmessungen im Bereich angrenzender Wohnbebauung

Das Diagramm zeigt die Messdaten der Terzpegel im tieffrequenten Hörbereich (< 100 Hertz) von Messungen bei eingeschalteten Windenergieanlagen, als auch bei abgeschalteten Anlagen (Hintergrundgeräusch). Die Messungen erfolgten in etwa 900 m Entfernung zu den Anlagen im Außenbereich. In das Diagramm sind zusätzlich die Verläufe der Hörschwelle nach DIN 45680 in der Fassung von 1997 als auch der Wahrnehmungsschwelle nach dem Entwurf der DIN 45680 in der Fassung von 2013 eingetragen.Bild vergrössern Gemessene Außenpegel im tieffrequenten Bereich; Entfernung etwa 900 m

Bei den Messungen (sowohl für Anlagen in Betrieb mit Hintergrundgeräusch, als auch ohne Anlage in Betrieb, d.h. nur das reine Hintergrundgeräusch) in 900 Meter Entfernung zu den Windenergieanlagen lagen die Messwerte meist im Bereich der Mischfläche (schraffierte grüne Fläche über der orangenen Fläche). Das bedeutet, dass am Messort, allein durch die akustische Wahrnehmung meist nicht festgestellt werden kann, ob die Anlagen in Betrieb sind.

Messungen in Wohnräumen

Das Diagramm zeigt die Messdaten der Terzpegel im tieffrequenten Hörbereich (< 100 Hertz) von Messungen bei eingeschalteten Windenergieanlagen, als auch bei abgeschalteten Anlagen (Hintergrundgeräusch). Die Messungen erfolgten in etwa 900 m Entfernung zu den Anlagen in Wohnräumen. In das Diagramm sind zusätzlich die Verläufe der Hörschwelle nach DIN 45680 in der Fassung von 1997 als auch der Wahrnehmungsschwelle nach dem Entwurf der DIN 45680 in der Fassung von 2013 eingetragen.Bild vergrössern Gemessene Innenpegel im tieffrequenten Bereich; Entfernung etwa 900 m

Bei den Messungen in Wohnräumen mit etwa 900 Meter Abstand zu den Windenergieanlagen kann kein relevanter Unterschied zwischen den Zuständen „Windenergieanlage AN“ oder „ – AUS“ im Infraschallbereich festgestellt werden. Die gemessen Pegel lagen deutlich unter den bekannten Hör- und Wahrnehmungsschwellen. Zu keinem Zeitpunkt wurden bei den bisherigen Messungen die Anhaltswerte der DIN 45680 erreicht.

Untersuchung akustischer Auffälligkeiten

Das Bild zeigt die Aufnahme einer Windenergieanlage vom Typ Nordex N 117. Der Bereich mit dem höchsten Schalldruckpegel im Frequenzbereich von 810 – 2781 Hertz ist farblich hervorgehobenBild vergrössern Aufnahme Akustische Kamera

Mit einer akustischen Kamera wurden zum Beispiel auffällige Geräusche von Windkraftanlagen näher untersucht. Die Messergebnisse dienten dazu, die Betreiber detailliert zu informieren, so dass einzelne Unregelmäßigkeiten an den Anlagen frühzeitig erkannt und beseitigt werden konnten. Festgestellt wurden dabei lose Bauteile in Rotorblattflügeln und Fugen an Gondeln und Turm, die ebenfalls unnötige Geräusche verursacht haben.

Fazit

Mit den bisherigen Messungen wurden die vorliegenden Schallprognosen im Wesentlichen betätigt. Es konnte zudem nachgewiesen werden, dass in den betrachteten Wohnräumen die Windkraftanlagen keinen relevanten Beitrag bei den tieffrequenten Geräuschanteilen, insbesondere im Infraschallbereich liefern. Beim Einschalten der Windkraftanlagen in etwa 900 m Entfernung wurde in den Wohnungen kein signifikanter Unterschied messtechnisch nachgewiesen.