Forschungsprojekt zur Lärmemission von Windenergieanlagen

Im Verbundprojekt sollen Modelle entwickelt werden mit deren Hilfe die Schall- und Erschütterungsemissionen von Windkraftanlagen und deren Auswirkungen auf die Anwohner besser berechnet werden können. (Grafik: KIT)
Im Verbundprojekt sollen Modelle entwickelt werden mit deren Hilfe die Schall- und Erschütterungsemissionen von Windkraftanlagen und deren Auswirkungen auf die Anwohner besser berechnet werden können. (Grafik: KIT)
13.04.2016

Auch wenn Windenergieanlagen objektiv keine hörbaren Geräusche mehr erzeugen, beschweren sich Anwohner oft über deren Lärmemissionen. Ein bundesweites Forschungsprojekt will nun die Geräusch- und Erschütterungswerte von Windenergieanlagen mit der Wahrnehmung durch die Anwohner in Bezug bringen.

Der bundesweite Projektverbund „TremAc“ möchte mit seiner Forschung objektive Kriterien zu Erschütterungs- und Schallemissionen durch Onshore-Windenergieanlagen entwickeln. Dazu erforschen Wissenschaftler verschiedener Institute nun die Zusammenwirkung von akustischen und seismischen Schwingungen, um daraus ein Rechenmodell zu erstellen, das beide Emissionen abbilden kann.  

Vom Bauteil bis zum Anwohner

Um das umzusetzen müssen Rechenmodelle für alle schwingenden Anlagenteile und die Umgebung zusammengeführt werden. Drehende Rotorblätter, der Triebstrang, die Gondelaufhängung und Turmstruktur, das Fundament und der Baugrund mit verschiedenen topographischen Geländeformen und sogar die Luft bis hin zu nahe gelegenen Wohngebäuden und Arbeitsstätten müssen für ein umfassendes Modell berücksichtigt werden.

„Wir wollen die gesamte Wirkungskette von der Anlage bis zum Anwohner nachrechnen“, erklärt Theodoros Triantafyllidis, Koordinator des Projektverbunds TremAc und Leiter des Instituts für Bodenmechanik und Felsmechanik am Karlsruher Institut für Technologie.

Die Ingenieure wollen zunächst die Schwingungen, die sich beim Betrieb eines Windrads in der Atmosphäre als akustische und zugleich im Untergrund als seismische Wellen ausbreiten, an einer einzelnen Windenergieanlage und in einem Windpark messen, um ihre Rechenmodelle damit zu validieren. Parallel dazu sollen Anwohner mit Hilfe umweltmedizinischer und umweltpsychologischer Fragebögen interviewt und deren eventuelle Beschwerden mit objektiven Messungen in den Gebäuden in Beziehung gesetzt werden.

Welche Wechselwirkungen gibt es?

Bisher wurde die Wahrnehmung von Geräuschen aus Windenergieanlagen meist getrennt zu den Erschütterungen betrachtet. „Dies greift jedoch zu kurz, um zu verstehen, warum Anwohner über Belästigungen durch Windkraftanlagen klagen, auch wenn die vorgeschriebenen Pegelwerte eingehalten werden und Menschen physiologisch gar nichts mehr hören dürften“, betont Triantafyllidis. Deshalb will das Projekt TremAc nun insbesondere die Wechselwirkungen zwischen Luftschall und Körperschall untersuchen. Durch die Zusammenarbeit von Ingenieuren und Humanwissenschaftlern aus dem Bereich Gesundheitswissenschaften und Gesundheitspsychologie sollen die Beurteilungskriterien für die Emissionen objektiviert werden.

Mithilfe der neuen Rechenmodelle ließen sich die Emissionen von geplanten Windenergieanlagen besser prognostizieren. Dadurch könnten je nach Topographie, Anlagenleistung und der Entfernung zu Wohngebäuden entsprechende Grenzwerte für die Emissionen definiert und kontinuierlich überprüft werden. Außerdem sollen die Wechselwirkungen zwischen einzelnen Anlagenkomponenten untersucht und technische Lösungen zur Minimierung des Körper- oder Luftschalls entwickelt werden.

Der Forschungsverbund TremAc wurde initiiert vom Windenergieforschungscluster WindForS. Daran beteiligt sind 8 Institute sowie die Firma Mesh Engineering aus Stuttgart. Windkraftanlagen-Betreiber und -Hersteller sollen das Projekt ergänzen. Das BMWi fördert den Projektverbund TremAc zwischen 2016 und 2019 mit 1,85 Millionen €.

Tanja Peschel / Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

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