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Was ist Infraschall überhaupt?

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Infraschall entsteht beispielsweise, wenn der Wind auf die Rotorblätter eines Windrads trifft, sie umströmt und dabei Wirbel bildet. Je stärker der Wind weht, desto mehr Energie wird in Bewegung gesetzt und damit in Schall umgewandelt – dadurch nimmt auch die Schallabstrahlung der Windkraftanlage zu. Hören kann man Infraschall aber nicht, denn die Schallwellen liegen unterhalb der menschlichen Hörschwelle in einem Frequenzbereich von 16 bis 20 Hertz.

Der menschliche Hörbereich umfasst Schallwellen mit Frequenzen zwischen 20 und 20.000 Hertz. Töne, die über diesem Hörbereich, liegen – also mit einer Frequenz von mehr als 20.000 Hertz – werden als Ultraschall bezeichnet. Töne unterhalb von 20 Hertz gelten als Infraschall. In der Maßeinheit Hertz (Hz) wird die Tonhöhe angegeben – sie gibt an, wie viele Schwingungen ein Ton pro Sekunde hat. Je niedriger der Hertz-Wert, desto tiefer bzw. niedriger der Ton. Umgekehrt gilt: Je höher die Frequenz, desto höher ist auch der Ton, den wir hören.

Infraschall breitet sich dabei – genau wie jeder andere Luftschall – von der Schallquelle in Wellen aus. Diese Wellen verteilen sich kugelförmig in alle Richtungen. Die Schallenergie verteilt sich so auf eine immer größer werdende Fläche und nimmt dabei stetig ab. Ein Teil des Schalls wird zudem bereits durch die Luft absorbiert. Eine Besonderheit von Infraschall ist, dass er durch seine große Wellenlänge kaum von Luft oder Boden absorbiert wird. Massive Hindernisse, wie Bäume, Wände und Fenster dämmen Infraschall kaum, wodurch er auch in Gebäude dringen kann. Daher ist es kaum möglich sich gegen Infraschall abzuschirmen.

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Wie nehmen wir Infraschall wahr?

EnBW Winpark Goldboden-Winterbach (Bild: EnBW)

Wenn Schallwellen auf das menschliche Ohr treffen, werden sie in elektrische Impulse umgewandelt und an das Gehirn weitergeleitet. Die elektrischen Impulse werden daraufhin vom Gehirn als Geräusche interpretiert. Bei tieffrequentem Schall, also bei Frequenzen unter 100 Hertz, gibt es einen fließenden Übergang vom Hören (Lautstärke und Tonhöhe) zum Fühlen. Je weiter die Frequenz sinkt, desto stärker muss die Schallintensität sein, damit der Schall überhaupt als Geräusch wahrgenommen wird. Besonders tieffrequenter Schall mit hoher Intensität wird häufig nicht mehr als Ton erkannt, sondern eher als Vibration oder als Druckgefühl im Ohr – wie man es zum Beispiel im Inneren eines fahrenden Autos erleben kann. Liegt Infraschall über der Wahrnehmungsschwelle des Menschen, wird er oft als gleichmäßiger Brummton empfunden.

Um Infraschall nachweisen zu können, braucht es spezielle Messgeräten. Diese können sowohl den Druck des Schalls als auch die Frequenz genau bestimmen. Empfindliche Mikrofone, Schall- und Vibrationssensoren ermöglichen eine genaue Messung. Die Schallpegelmesser mit Mikrofonen von der Immissionsschutzbehörde können Schall bereits ab einer Frequenz von 0,07 Hertz erfassen.

Wie laut sind Windräder?

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Windräder hört man durchaus. Der hörbare Schall entsteht durch die Drehung der Rotorblätter und das Getriebe in der Gondel. Bei einem Abstand von 500 Metern sind Windräder in etwa so laut wie ein Kühlschrank (40 Dezibel). Weiterentwicklungen im Design und Material haben auch dafür gesorgt, dass Windräder in den vergangenen Jahren immer leiser geworden sind. Es wird auch weiterhin daran gearbeitet, die Geräuschabgabe der Windräder zu minimieren. Dafür orientiert man sich in der Bionik an Vorbildern aus der Natur. Ein gutes Beispiel ist dabei der geräuschlose Flug der Schleiereule. Die Rückseite moderner Windräder wurde deshalb mit „Zacken“, sogenannte „Serrations“ ausgestattet, die von der Flügelstruktur inspiriert sind. Sie sorgen dafür, dass die Luftströmung beeinflusst wird. Die Geräusche lassen sich so um bis zu 6 Dezibel reduzieren.

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Lärmbelastung von Windenergieanlagen im Vergleich

Quellen: Fachagentur Wind, BWE, WHO
Schallpegel in dB(A)
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Geringe Infraschallbelastung durch Windräder

Im Vergleich zu anderen technischen oder natürlichen Quellen sind Windenergieanlagen verhältnismäßig schwache Infraschallquellen. Laut Messungen der Landesanstalt für Umwelt in Baden-Württemberg (LUBW) liegt der Infraschall bereits bei einem Abstand von 150 Metern von einer Windkraftanlage unter der Wahrnehmungsgrenze des Menschen. Nach wenigen hundert Metern wird er von weiteren natürlichen Geräuschen überdeckt. Aus diesem Grund geht man nicht von Belästigungseffekten bei Infraschall aus.

Infraschall-Studie: Kleiner Rechenfehler, große Folgen

Für ihre Studie hat die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) Messungen an einer Windkraftanlage von Vestas des Typs V47 durchgeführt. Bei der Umrechnung des Drucksignals in einen Schalldruckpegel unterlief den Wissenschaftlern jedoch ein grober Rechen- und Normierungsfehler . So war der in der Studie veröffentlichte Wert eine Fehleinschätzung der Schallintensität um mehr als den Faktor 4.000. Jahrelang fiel der folgenschwere Irrtum nicht auf. Aufgedeckt hat den Fehler schließlich Dr. Stefan Holzheu von der Universität Bayreuth. Im April 2021 entschuldigte sich der damalige Wirtschaftsminister Peter Altmaier öffentlich für den Rechenfehler der ihm unterstellten Behörde.

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Infraschall-Mythos hält sich hartnäckig

Auch wenn Windräder keinen nennenswerten Beitrag zur Infraschallbelastung leisten und der gemessene Infraschall weder gefährlich noch in irgendeiner Weise schädlich ist, hält sich der Mythos hartnäckig. Und dass obwohl die Studie „Der unhörbare Lärm von Windkraftanlagen“ der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) schon lange widerlegt wurde. Einige Anti-Windkraft-Initiativen bestehen aber weiterhin auf gesundheitliche Einflüsse und berufen sich dabei auf Leiden von Menschen in der Nähe von Windkraftanlagen. Ganz nach dem Motto: Haben Windparkanwohner*innen ständig Kopfschmerzen oder andere Symptome, muss es an den Windkraftanlagen im direkten Umfeld liegen.

Hat Infraschall Auswirkungen auf den Menschen?

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Beim Nocebo-Effekt führen subjektive Befürchtungen tatsächlich zu psychosomatischen Erkrankungen. (Bild: Adobe Stock)

Der Infraschall von Windkraftanlagen ist viel zu schwach, um negative Effekte beim Menschen auszulösen. Das bestätigen internationale wissenschaftliche Studien. Als wahrscheinlichster Auslöser für die Beschwerden mancher Windparkanwohner*innen gelte in der Wissenschaft der sogenannte Nocebo-Effekt: Dabei erwarten Menschen keine positive Wirkung, wie beim Placebo-Effekt, sondern negative gesundheitliche Einflüsse. Diese subjektiven Befürchtungen können dann das Stressempfinden und die Unzufriedenheit signifikant so erhöhen, dass die negativen Erwartungen im Extremfall tatsächlich psychosomatische Erkrankungen auslösen. Die Ursache vorhandener Leiden ist hier dann aber eher die Angst vor dem Infraschall, nicht der Infraschall an sich.

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Windturbinen-Syndrom nicht nachweisbar

Ob und wie sich Infraschall rund um Windkraftanlagen auf direkte Anwohner*innen auswirkt, hat auch eine Studie des Woolcock Institute of Medical Research in Australien untersucht. Die Wissenschaftler*innen haben Testpersonen im Schlaflabor drei Tage lang einem Level an Infraschall ausgesetzt, das höher lag als das eines Windparks mit acht Windturbinen in einer Entfernung von 335 Metern. Unter diesen oder ähnlichen Bedingungen brachten Anwohner*innen und Bürgerinitiativen in den vergangenen Jahren immer wieder das sogenannte Windturbinen-Syndrom (WTS) als Krankheitsbild ins Spiel. Dieses WTS fasst von Menschen im Zusammenhang mit Windkraftanlagen berichtete Symptome wie Kopfschmerzen, Schwindelgefühl oder Schlafstörungen zusammen. Das Ergebnis: die Wissenschaftler*innen konnten bei den Teilnehmenden keinen Unterschied zu einem Umfeld ohne Infraschall ausmachen.

Wann Infraschall doch krank machen kann

Ist Infraschall so intensiv, dass er oberhalb der menschlichen Wahrnehmungsschwelle liegt, hat er durchaus Einfluss auf unsere Gesundheit. Laboruntersuchungen zeigen, dass solch starker Infraschall über längere Zeit ermüdend wirken und sich negativ auf die Konzentrationsfähigkeit auswirken kann. Auch das Gleichgewichtssystem kann unter bestimmten Bedingungen beeinträchtigt werden. Solch hohe Intensitäten treten jedoch im Alltag, und vor allem bei Windkraftanlagen, nicht auf.

Lärmschutz: Mindestabstände und Grenzwerte für Windräder

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Moderne Windkraftanlagen werden kontinuierlich verbessert, um effizienter und zugleich leiser zu arbeiten. Auch der Bau von Windkraftanlagen unterliegt hohen Anforderungen, darunter denen des Bundes-Immissionsschutzgesetzes, um den Schutz der Anwohner*innen vor Lärm zu gewährleisten. Alle genauen Informationen dazu lassen sich in der „Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm“ (kurz „TA Lärm“) nachlesen. Zudem legt die DIN-Norm 45680 dabei besondere Regeln für tieffrequenten Schall fest. Je nach Gebiet – wie Wohn-, Misch- oder Gewerbegebiet – sind unterschiedlich hohe Schallemissionen zulässig. Nur wenn Anlagen diese einhalten können, erhalten sie eine Genehmigung. In Wohngebieten liegen die Grenzwerte tagsüber bei 55 Dezibel und in der Nacht bei bis zu 40 Dezibel.

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