Neue Studie: Der Infraschall moderner Windkraftanlagen

Eine schwedische Studie legt konkrete Messungen zu Infraschall vor, der durch Windparks erzeugt wird. Ein Nachweis gesundheitlicher Risiken ist damit noch nicht erfolgt. Allerdings zeigen die Messwerte, dass pauschale Abstandsvorschriften und Standardmodelle der Realität nicht gerecht werden.

picture alliance / NurPhoto | Manuel Romano

Moderne Windkraftanlagen erzeugen erheblichen Infraschall, dessen Pegel und Intensität deutlich höher ist als bisher von älteren Anlagen berichtet wird. Das zeigt eine neue wissenschaftliche Arbeit aus Schweden, die auf umfangreichen Messungen beruht. Damit werden auch Behauptungen des Umweltbundesamtes entkräftet, denen zufolge Infraschall von Windanlagen unterhalb sogenannter „Wahrnehmungsschwellen“ liege, also nicht hörbar sei und damit keine Rolle spielen könne. Außerdem betont die Arbeit, dass dieser Infraschall kein gleichmäßiges Grundrauschen darstellt, sondern gepulst ist. Das relativiert auch jene Aussage, dass in der Natur überall Infraschall vorkomme – dieser nämlich hat einen vollkommen anderen Charakter. Zudem wird der durch Windkraftanlagen erzeugte Infraschall kaum gedämpft.

Die Arbeit behandelt unter anderem die besondere Charakteristik des Infraschalls, der von Windrädern ausgeht. Jeder Durchgang eines Rotorblatts am Turm erzeugt einen Druckimpuls. Das Blatt passiert den Turm, dabei verdichtet sich kurzzeitig die Luft und erzeugt jene typischen knallenden Geräuschen in verschiedenen Frequenzbereichen. Infraschall von Windrädern ist also kein gleichmäßiges Rauschen. Diese „Blattpassierfrequenz“ sinkt mit zunehmender Rotorgröße. Bei modernen großen Anlagen liegt sie typischerweise zwischen 0,2 und 0,5 Hertz; ältere kleinere Anlagen lagen eher bei 0,7 bis 0,9 Hertz. Im Spektrum erscheinen Grundfrequenz und harmonische Frequenz als schmale Spitzen. Natürlicher Infraschall ist demgegenüber meist breitbandiger und weist keine vergleichbar regelmäßigen maschinenbedingten Spitzen auf.

Da die Ausbreitung des Schalls stark von Gelände, Boden, Wind, Temperaturprofil und atmosphärischer Schichtung abhängt, reichen Standardmodelle nach Auffassung der Autoren nicht aus, um den tieffrequenten Schall moderner Windparks realistisch zu bewerten.

Das ist bedeutsam, weil die Forscher nicht mehr nur mit mehr oder weniger fragwürdigen Computermodellen gerechnet, sondern tatsächlich gemessen haben. Sie haben der Studie Infraschallmessungen aus zwei schwedischen Windparks zugrundegelegt: Målarberget mit 27 Vestas V150-4,2-MW-Anlagen und Lervik mit sieben SG170-6,6-MW-Anlagen. Beide Anlagentypen erreichen etwa 200 Meter Gesamthöhe. Gemessen wurde mit kalibrierten Tieffrequenzmikrofonen in Entfernungen von etwa 500 Metern bis 2 Kilometern zur nächsten Turbine. Genau dieser Bereich ist wichtig: nicht direkt am Turm, aber noch nah genug, dass das Signal dem Windpark zugeordnet werden kann.

Das zweite wichtige Merkmal der Messreihen: Die Forscher haben einen Abschaltversuch gemacht, die Windräder also stillgelegt, um Unterschiede messen zu können. Während der Windpark lief, war das Infraschallsignal deutlich höher. Als am 23. Oktober 2024 die Anlagen in Målarberget herunterfuhren und nach rund 150 Sekunden stillstanden, fiel die Amplitude deutlich ab und stabilisierte sich auf einem niedrigeren Hintergrundniveau. Damit erweist sich die alte Behauptung, ab einigen hundert Metern messe man praktisch nur noch natürlichen Windhintergrund, als falsch.

Der Bericht in Applied Acoustics, Band 243, Ausgabe 2026, trägt den Titel „Efficient finite difference modeling of infrasound propagation in realistic 3D domains: Validation with wind turbine measurements“. Die Autoren sind Ken Mattsson, Gustav Eriksson, Leif Persson, José Chilo und Kourosh Tatar von der Universität Uppsala und der Universität Gävle.

Ausgangspunkt ist die Vermutung, dass tieffrequenter Schall unterhalb von 200 Hertz akustisch und gesundheitlich besonders relevant sein kann, weil er Gebäude leichter durchdringt als höherfrequenter Schall. Frequenzen unter etwa 100 Hertz werden vom Menschen oft weniger als Ton, sondern eher als Druck, Vibration oder räumliche Belastung wahrgenommen. Zu den Quellen zählen Straßen-, Luft- und Schienenverkehr, Industrieanlagen, Lüftungen, Heizungen und eben moderne Windkraftanlagen. Die Autoren betonen, dass man verlässliche Rechenmodelle benötigt, wenn man Schallausbreitung, Lärmkarten und mögliche Umweltwirkungen beurteilen will.

Kern der Arbeit ist das Modell SoundSim360. Dies stößt nicht mehr bei tiefen Frequenzen an Grenzen. Denn lange Schallwellen „biegen“ sich gewissermaßen um Hindernisse herum, werden an Kanten gebeugt und breiten sich in komplexem Gelände anders aus als kurzwelliger Hörschall. Dies konnten die bisherigen Modelle nicht richtig abbilden.

Die Autoren zeigen an einem Beispiel mit einer 25-Hz-Quelle in Uppsala, dass frühere Modelle die Schalldruckpegel hinter Gebäuden unterschätzen, weil sie Beugung und Welleneffekte bei niedrigen Frequenzen nicht ausreichend abbilden.

Bei dem neuen Modell handelt sich um ein numerisch stabiles Rechenverfahren, das die Wellenausbreitung in unregelmäßigem Gelände und wechselnder Atmosphäre physikalisch genauer erfassen soll.

Das Ziel der Arbeit ist zweigeteilt: Erstens soll SoundSim360 durch Infraschallmessungen an Windparks validiert werden. Zweitens wollen die Autoren aus den Messungen die Infraschall-Schallleistungspegel moderner Windkraftanlagen bestimmen und die Rolle der Atmosphäre untersuchen.

In Genehmigungsverfahren werde häufig mit vereinfachten Annahmen gearbeitet, etwa Rückenwind in alle Richtungen. Die Autoren zeigen dagegen, daß reale Atmosphäre, Tageszeit, Nachtprofil, Windgeschwindigkeit und Schichtung einen großen Unterschied machen können. Die Ergebnisse sind deutlich: An fünf Schutzpunkten in Entfernungen von 1.085 bis 13.460 Metern zur nächsten Turbine schwanken die simulierten 1-Hz-Pegel erheblich. Beim entferntesten Punkt E etwa liegt der simulierte Pegel bei Tagesprofil und 1 m/s Wind bei 76,7 dB, bei Nachtprofil und 8 m/s Wind aber bei 91,2 dB. Das ist eine Differenz von 14,5 dB. Bei Punkt A, nur 1.085 Meter entfernt, beträgt die Differenz zwischen denselben Extremen 3,8 dB. Die Atmosphäre wirkt im Fernfeld besonders stark. In bestimmten Nacht- und Windprofilen entstehen wellenleiterartige Effekte, die den Abfall des Pegels mit der Entfernung deutlich vermindern können.

Die gesundheitlichen Aussagen der Studie sind vorsichtig, aber bemerkenswert. Die Autoren berichten, daß zwei von ihnen nach ersten Messungen Schlafstörungen und Migränekopfschmerzen erlebten, nachdem sie mindestens vier Stunden Infraschallpegeln von etwas über 95 dB im Bereich um 1 Hertz ausgesetzt waren. Sie verweisen auf ältere und neuere Literatur, in der unter anderem Blutdruckänderungen und Wirkungen auf Gehirnaktivität diskutiert werden. Laborstudien, die keine messbaren Gesundheitseffekte von Windkraft-Infraschall fanden, nutzten nur kurze oder nicht realitätsnahe Expositionen und bildeten zudem den pulsierenden Charakter moderner Anlagen nicht ausreichend nach.

Die Forscher behaupten nicht, die Gesundheitsfolgen abschließend bewiesen zu haben. Im Gegenteil schreiben sie, dass die gesundheitlichen Auswirkungen von Windkraft-Infraschall weiterhin ungeklärt seien. Aus ihrer Sicht fehlen kontrollierte Experimente, die den realen pulsierenden Infraschall moderner Turbinen nachbilden, über mehrere Wochen laufen, ausreichend viele Teilnehmer umfassen, auch empfindliche Gruppen wie Migräneanfällige einschließen und medizinische Expertise aus Otoneurologie und Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde einbeziehen.

Der nächste notwendige Schritt, so die Autoren, wären kombinierte Messungen: außen und innen am Wohnhaus, unbewertet und schmalbandig von 0,1 bis 20 Hz, mit Betriebsdaten der Anlagen, Wetterprofilen, Körperschallmessung, Schlafdaten und längerer Beobachtungsdauer. Erst dann ließe sich sagen, welche Pegel unter welchen Bedingungen tatsächlich im Schlafzimmer ankommen und ob sie nur messbar, störend oder gesundheitlich relevant sind.

Die Debatte über gesundheitlichen Folgen von Windkraft und Infraschall kann jetzt nicht mehr mit dem einfachen Satz untergebügelt werden, dass, was der Mensch nicht hört, ihn auch nicht stören könne.

Eine der aufschlussreichsten frühen Berichte über schädliche Auswirkungen von Windrädern stammt übrigens aus Dänemark. Es handelt sich um den Fall des Nerzfarmers Kaj Bank Olesen bei Vildbjerg in Westjütland. In der Nähe seiner Farm errichtete Wind Estate 2013 vier große Windräder mit 140 Meter Gesamthöhe; schon in der Planungsphase wurde vermerkt, dass die Anlagen etwa 400 Meter südlich der Farm vorgesehen waren und dass es keine belastbare Forschung dazu gab, wie große Windräder auf Nerze wirken.

Nerze sind besonders empfindlich gegenüber plötzlicher und unbekannter Geräuschbelastung, vor allem in Trächtigkeits- und Säugezeit. Nach Inbetriebnahme der Anlagen berichtete der Farmer von massiv gestörtem Verhalten, von Stress, Aggressionen, Bissverletzungen, Paarungsproblemen und deutlich schlechteren Jungtierergebnissen.

Auch der dänische Pelztierzüchterverband bestätigte gegenüber Behörden, man kenne diesen Fall, stellte aber nüchtern fest, es gebe keine Untersuchungen, die einen Zusammenhang bestätigen oder ausschließen könnten.

Ein Lehrstück über eine Technik, die genehmigt wurde, obwohl für empfindliche Tierhaltungen in unmittelbarer Nähe keine ausreichende biologische Risikoprüfung vorlag. Olesen gab die Nerzproduktion 2018 auf und verklagte Wind Estate auf Schadenersatz; die Gerichte erkannten zwar an, dass nach der Inbetriebnahme eine erhebliche Produktionsverschlechterung und Verhaltensauffälligkeiten auftraten.

Sie wiesen die Klage dennoch ab, weil der ursächliche Zusammenhang zwischen Windradlärm und Nerzschäden rechtlich nicht bewiesen werden konnte. Doch wo lebende, empfindliche Tiere auf periodische tieffrequente und für sie nicht abschätzbare Geräuschmuster treffen, genügt die Formel „Grenzwerte eingehalten“ nicht mehr.


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