Wieviel Lärm machen Windkraftanlagen?
Windkraftanlagen verursachen Schall und Erschütterungen. Wie beides zusammenhängt und besser prognostiziert und gesenkt werden kann, erforscht das Verbundvorhaben TremAc
Windenergie soll einen entscheidenden Anteil am erneuerbaren Energiemix der Zukunft haben. Innerhalb des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Forschungsvorhabens TremAc soll deswegen die Planung, Entwicklung und Akzeptanz von Windkraftanlagen verbessert und objektive Kriterien für deren Emissionen entwickelt werden. Hierfür erforschen die Experten eines bundesweiten Verbunds im Zuge von TremAc das Zusammenwirken akustischer und seismischer Schwingungen von Windkraftanlagen und planen, ein Rechenmodell zu erstellen, das beide Emissionen abbildet.
„Wir wollen die gesamte Wirkungskette von der Anlage bis zum Anwohner nachrechnen“, erklärt Theodoros Triantafyllidis, Koordinator des Verbundvorhabens TremAc und Leiter des Instituts für Bodenmechanik und Felsmechanik am KIT. In TremAc soll dabei eine Modellierungskette die Rechenmodelle für alle schwingenden Anlagenteile und die Umgebung zusammenführen, also drehende Rotorblätter, Triebstrang, Gondelaufhängung und Turmstruktur, Fundament und Baugrund mit verschiedenen topographischen Geländeformen sowie Luft bis hin zu nahe gelegenen Wohngebäuden und Arbeitsstätten.
Die Wissenschaftler wollen Schwingungen, die sich in der Atmosphäre als akustische und zugleich im Untergrund als seismische Wellen ausbreiten, an einer einzelnen Windenergieanlage und in einem Windpark messen und die Rechenmodelle damit validieren. Parallel dazu sollen Anwohner mit Hilfe umweltmedizinischer und –psychologischer Fragebögen interviewt und subjektiv empfundene Beschwerden mit objektiven Messungen in Gebäuden in Beziehung gesetzt werden. Die Emission und Wahrnehmung von Geräuschen ist bislang zumeist isoliert betrachtet worden. „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.
Die im Rahmen des Projektes zu entwickelnden, gekoppelten Rechenmodelle sollen helfen, Emissionen von geplanten Windkraftanlagen besser zu prognostizieren und in Abhängigkeit von Anlagenleistung, Entfernung zur Wohnbebauung und Topographie realistische Grenzwerte zu definieren und kontinuierlich zu überprüfen. Zudem wollen die Ingenieure die Wechselwirkungen zwischen einzelnen Anlagenkomponenten unter die Lupe nehmen, die Ursachen für die Emissionen erkunden und technische Lösungen zur Minimierung des Körper- oder Luftschalls entwickeln. Nicht zuletzt sollen durch die Zusammenarbeit von ingenieurtechnischen und humanwissenschaftlichen Experten die Beurteilungskriterien objektiviert werden.
Das Verbundvorhaben TremAc (Objektive Kriterien zu Erschütterungs- und Schallemissionen durch Windenergieanlagen im Binnenland) wurde initiiert vom süddeutschen Forschungscluster WindForS und wird von 2016 bis 2019 durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. Partner sind das Karlsruher Institut für Technologie, die Universität Stuttgart, die Technische Universität München, die Universität Bielefeld, die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und die Firma Mesh Engineering aus Stuttgart. Hersteller und Betreiber von Windkraftanlagen werden das Forschungsvorhaben ergänzen.
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