Infraschall

Kurzdefinition tiefrequenter Schall/Infraschall
Schall wird allgemein nach DIN 45680 als tieffrequent bezeichnet, wenn seine vorherrschenden Energieanteile im Frequenzbereich unter 90Hz liegen.
Mit Frequenz (f) bezeichnet man eine Anzahl (n) von Wellentälern und Wellenhöhen in einer bestimmten Zeitperiode (T). Die Maßeinheit für die Frequenz wird in Hertz angegeben, mit dem Einheitenzeichen Hz. Ein Hertz wird als "Eins dividiert durch Sekunde" definiert: 1 Hz = 1/s Je tiefer die Frequenz - also die Häufigkeit, mit der eine Schallwelle in der Sekunde schwingt - desto tiefer klingt der Ton.
FrequenzdarstellungBildquelle: BG Bau
Tieffrequente Schallwellen und deren Reichweite hat jeder schon einmal erlebt. Quellen tieffrequenter Schall
Bildquelle: BI / BI
Tieffrequente Töne reichen besonders weit. Sie sind über große Entfernungen noch dunkel zu hören. Beispiele: Rockkonzert, Kirmes, Sylvesterfeuerwerk, Gewitter.

Der nicht höhrbare Schall
Liegen die Frequenzen noch tiefer, zwischen 1-20 Hz, wird international nach ISO 7196 von Infraschall gesprochen. Diese Frequenzen sind nicht mehr als Höreindruck erfahrbar sondern wirken direkt als Druckunterschiede auf die Körperorgane und das Innenohr. Ausbreitungsmedium ist in aller Regel die Luft, aber auch festes Gestein ist für die Weiterleitung von Infraschallwellen geeignet.

Akustisches Spektrum

Bildquelle: BI
Infraschallquellen
Bedeutende dauerhafte Infraschallquellen sind Windkraftanlagen, Flugzeuge, Hubschrauber, großvolumige Industrieanlagen Stanzen/Pumpen, Vorbrecher in der Gesteinsgewinnung. Singuläre Infraschallquellen sind z.B. Sprengungen und Erdbeben.
Infraschallquellen
Bildquelle: BI / BI

Entstehung von Infraschall an Windkraftanlagen
Der überwiegende Teil der Windkraft - nämlich 60 % - wird an den Anlagen in Druckwellen, also Schall und Infraschall umgesetzt. Der Schall entsteht überwiegend an den Rotorblättern die auf Grund ihrer Größe (z.B.58,5m Nordex N117) und bei Geschwindigkeiten der Blattspitzen bis zu 300 km/h im Betrieb ein deutliches Biege- und Torsionsverhalten zeigen. Dies ist auf unterschiedliche Luftanströmung und dem Turmvorstau zurückzuführen ist. Als Folge dieser periodischen Luftkomprimierungen wird in nicht unbedeutendem Maß niederfrequenter Schall/Infraschall erzeugt. Allerdings werden gleiche, tieffrequente Schwingungen nicht nur über die Luft, sondern auch über die Turmkonstruktion und das Fundament der Anlagen in das umgebende Erdreich übertragen. Insbesondere in festen Gesteinsschichten erreichen diese mechanischen Wellen lange Laufzeiten, erfahren eine geringe Dämpfung und werden als Körperschall bezeichnet. Erdbebenwellen haben sehr niedrige Frequenzen und gehören ebenfalls zum diesem Schallspektrum.

Rotorbiegung

Bildquelle: Siemens

Schallausbreitung
Auf Grund der großen Wellenlängen (z.B. Frequenz f=5Hz Wellenlänge 69m) von Infraschallsignalen bis zu einigen hundert Metern breitet sich der tieffrequente Schall über große Entfernungen nahezu verlustfrei aus. Dabei stellen Topographie und Vegetation kaum ein Hindernis dar und Schallschutzwände zeigen keine Wirkung. Durch diese physikalischen Gegebenheiten treten Belästigungen durch tieffrequenten Schall meist im Innern von Gebäuden auf. Industrieparks mit modernen Windkraftanlagen müssen in Deutschland einen Abstand von 25 km zu Infraschall-Messstationen einhalten (zur Infraschallüberwachung im Rahmen des Atomwaffen-Sperrvertrages), damit die Arbeit der Messstationen auch bei ungünstigen Wetterlagen nicht gestört wird.
Die Studien auf denen der geringe Abstand zur Wohnbebauung begründet wird sind völlig veraltet, die "Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm" (TA-Lärm) ist von 1998. Langzeitstudien über die Auswirkungen gibt es keine, da Windräder heutiger Größenordnung erst seit wenigen Jahren gebaut werden. Das Emmissionsschutzgesetz basiert auf einer Rechtsgrundlage, die weder dem Stand der Technik noch dem der Medizin entspricht. Rotorbiegung

Bildquelle: bgr.bund.de
Simulation der Ausbreitung von Infraschallwellen in der Atmosphäre

Situation von Betroffenen an Windkraftstandorten
Ein gewisser Prozentsatz der Lärmbetroffenen in der Umgebung von Windkraftstandorten ist besonders empfindlich gegenüber tieffrequentem Lärm und Infraschall.Organe und Körperteile haben auf Grund ihrer Grösse und ihres Gewichtes eine Eigenfrequenz und sind schwingungsfähige Gebilde. Eine Schwingungsanregung durch Infraschallwellen ist daher gegeben mit unterschiedlichen Reaktionen der Betroffenen. Schon bei geringen Pegeln (z.T. auch deutlich unter standardisierten Werten der Hörschwelle) können unangenehme und bedrückende Empfindungen ausgelöst werden. Mit zunehmender Konzentration auf den Bereich tiefer Frequenzen ist eine zunehmende negative Wirkung bei Betroffenen festzustellen.

Über welche Belastungen klagen betroffene Menschen im Umkreis bis zu 5 km um Windkraftgroßanlagen:

  • Schwindel und Angstgefühlen
  • Ohrendruck, Dröhnen im Kopf und in den Ohren
  • Innere Unruhe, Schlafstörungen, Müdigkeit
  • Blutdruckschwankungen, Herz- und Kreislaufstörungen
  • Kopfschmerzen und Konzentrationsschwäche
  • Vibrationen an Körperteilen


Wahrnehmung und Wirkung:

  • Tieffrequente Schallereignisse können bei entsprechenden Pegeln zusätzlich zum Gehör auch mit weiteren Körperorganen wahrgenommen werden.
  • Bei tiefen Frequenzen kann ein fließender Übergang vom Hören zum Fühlen festgestellt werden. Körperorgane reagieren auf die externe Schwingungsanregung.
  • Schon bei geringen Pegeln (z.T. auch deutlich unter standardisierten Werten der sonstigen Hörschwelle) können unangenehme und bedrückende Empfindungen und mentale Belastungen ausgelöst werden (Schwindelgefühle!).
  • Veränderungen der Hirnströme im EEG
  • Der Sensor "Ohr" scheint gegenüber tiefrequentem Schall weitaus empfindlicher zu sein, als bisher angenommen.
  • Die zeitliche Zuordnung (Synchronität) von Reizen spielt in der Verarbeitung durch das Nervensystem des Menschen eine zentrale Rolle. Sie kann möglicherweise durch Infraschall irregulär beeinflusst werden.
  • Solche Irregularitäten treten auch bei Epilepsie auf und sind mit vergleichbaren Symptomen verbunden.


Hier eine wichtige Zusammenfasung: Infraschall Risiken - Dipl.-Ing. Michael Engel

Weitere wichtige Dokumente:
1. Gefährdung der Gesundheit durch Windkraftanlagen - Ä,rzteforum Emissionsschutz 891 KB
2. Tieffrequenter Schall und Infraschall - 18. Umwelttoxikologisches Kolloquium 4826 KB
3. Gesundheitsgefahren durch Schall und Infraschall von Windkraftanlagen - Dr. Feuerbacher 76 KB
4. Infraschall von Windkraftanlagen als Gesundheitsgefahr - Dr. Quambusch 107 KB
5. Gesundheitsgefährdung durch Infraschall - Dr. Voigt 96 KB
6. Wind Turbine Syndrome 499 KB
7. Infraschall - Dr. Nelting 383 KB