Noise effects of the use of land-based wind energy
Creators: name: Schmitter, Sebastian
name: Alaimo Di Loro, Alexander
name: Hemmer, Dominic
Publisher: name: Umweltbundesamt
Year: 2022
Subjects: subject: Lärm
subject: Lärmbelastung
subject: Lärmbelästigung
subject: Windenergie
subject: Geräuschbelästigung
subject: noise
subject: noise pollution
subject: noise annoyance
subject: wind energy
subject: amplitude modulation
subject: Climate | Energy
subject: Noise

description: Bei der Planung und Genehmigung von Windenergieanlagen steht das Thema Lärm häufig im Fokus der Diskussion. Dabei werden vielfältige Fragen aufgeworfen, die sowohl die Lärmentstehung und -minderung als auch die Auswirkungen des Lärms auf die Gesundheit und Lebensqualität der Bevölkerung betreffen. Die vorliegende Veröffentlichung "Geräuschwirkungen bei der Nutzung von Windenergie an Land" beinhaltet die Ergebnisse eines Forschungsprojektes, welches die Geräuscheinwirkung durch Windenergieanlagen untersuchte. Dabei wurde der Fokus auf eine besondere Geräuschcharakteristik von Windenergieanlagen gelegt, die sogenannten amplitudenmodulierte Geräusche. Eine vielfach diskutierte These lautet, dass diese besondere Geräuschcharakteristik, die sich z. B. als "Wuschen" beschreiben lässt, zu einer erhöhten Wahrnehmung und Belästigung bei den Anwohnenden führt. Ein wesentliches Ziel war die Erforschung in welcher Häufigkeit, Dauer und Stärke Amplitudenmodulationen von Windenergieanlagen verursacht werden, und ob diese in der umliegenden Nachbarschaft hör- und messbar sind. Neben Messungen wurden deshalb Personen in der Nähe von Windenergieanlagen befragt. Die Bearbeitung der Fragestellung gliederte sich in fünf wesentliche Schwerpunktaufgaben: - Langzeitschallmessungen im Emissions- und Immissionsbereich über einen Zeitraum von mindestens zwei bzw. sechs Wochen, die in fünf deutschlandweit verteilten Untersuchungsgebieten durchgeführt wurden. - Infraschallmessungen im Zusammenhang mit der Amplitudenmodulation. - Analyse der Messungen mit einem im Rahmen dieses Projektes entwickelten Verfahren zur Erkennung von Amplitudenmodulation. - Befragungen bezüglich der Geräuschbelästigung von umliegenden Anwohnenden in allen fünf Untersuchungsgebieten. - In drei Untersuchungsgebieten erfolgten zusätzlich Hörversuche. Dabei wurden folgende Erkenntnisse gewonnen: - Immissionsseitig liegt der Median der Modulationstiefe zwischen 1,5 bis 2,5 dB. - Nur in einem der fünf Untersuchungsgebiete konnte eine Leistungsabhängigkeit zwischen der Windenergieanlage und der Häufigkeit/Modulationstiefe festgestellt werden, verstärkt bei Querwindsituationen. - In allen Untersuchungsgebieten wurde durch Windenergieanlagen verursachter Infraschall festgestellt. Die Pegel lagen dabei immer unter der gemäß DIN 45680 (Beuth 1997) definierten Hörschwelle. - Die Lästigkeit im Hörversuch stieg mit zunehmender Modulationstiefe. Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse, dass bereits die bloße Wahrnehmbarkeit einer Amplitudenmodulation die Lästigkeit erhöht. Im Durchschnitt über alle Untersuchungsgebiete und Geräuschbelastungen hinweg empfanden die Teilnehmenden der Belästigungsbefragung die Lärmbelästigung durch Windenergieanlagen als relativ gering. Sobald allerdings der Beurteilungspegel am Wohngebäude den Wert von ca. 35 dB(A) überschreitet, steigt der Anteil der belästigten bzw. hoch belästigten Personen stark an. Geräuschmerkmale wie "Wuschen", "Rauschen" und nicht-akustische Faktoren (Einstellung zu Windenergieanlagen und visuelle Beeinträchtigung) sind wesentliche Einflussgrößen der Lärmbelästigung durch Windenergieanlagen. Die Lärmbelästigung korrespondiert mit der Auftrittshäufigkeit von erkannten, stabil vorliegenden Amplitudenmodulationen. Quelle: Forschungsbericht
description: Deliberations concerning the planning and approval of wind turbines often revolve around the issue of noise. A wide range of questions is raised that concern both noise generation and noise reduction as well as the impact of noise on the health and quality of life of the population. The present publication, Noise effects of the use of land-based wind energy, contains the results of a research project that investigated the impact of wind turbine noise. The focus of the research was on a particular noise characteristic of wind turbines known as 'amplitude-modulated noise'. A frequently discussed thesis is that this particular noise characteristic, describable for example as a 'whoosh' sound, leads to increased awareness of noise and annoyance among residents. A key aim of the research was to investigate the frequency, duration and intensity of amplitude modulations caused by wind turbines, and to determine whether these are audible and measurable in the surrounding vicinity. Hence, in addition to measurements, the people who live in the vicinity of wind turbines were interviewed as well. The work to address this question was divided into five priority tasks: - Long-term sonic measurements in the emission and immission area over a period of at least two and up to six weeks, conducted in five study areas distributed throughout Germany. - Infrasound measurements in association with amplitude modulation. - Analysis of the measurements using a method for the detection of amplitude modulation that was developed within the scope of this project. - Surveys of noise annoyance on the part of surrounding area residents in all five study areas. - Listening tests were also carried out in three of the study areas. The findings gleaned were as follows: - The median modulation depth in the immission areas falls between 1.5 and 2.5 dB. - Only in one of the five study areas, a dependency between the power of wind turbine and the modulation depth could be identified; this dependency was more pronounced in crosswind situations. - Infrasound caused by wind turbines was detected in all of the study areas. The levels were always below the auditory threshold given in DIN 45680 (Beuth 1997). -In the listening test, the level of annoyance grew as the modulation depth increased. The results also showed that even the mere perceptibility of an amplitude modulation increases the level of annoyance reported by test subjects. On average, across all study areas and noise levels, participants in the annoyance survey found that the noise annoyance caused by wind turbines was relatively low. Once the noise rating level at a residential building exceeds a value of approx. 35 dB(A), however, there is a sharp rise in the percentage of respondents who report that they feel annoyed or highly annoyed. Noise characteristics such as 'whooshing', 'rushing' and non-acoustic factors (attitude towards wind turbines and visual impact) are factors that have a considerable influence on the noise annoyance caused by wind turbines. Reports of noise annoyance correspond with the frequency of occurrence of identified, stable amplitude modulations. Quelle: Forschungsbericht
description: Wind turbines are important for a sustainable energy supply. Noise from these turbines is often discussed in politics, the media and the public. Amplitude-modulated noise, which is perceived as " whooshing ", is also a topic of discussion. The aim of this research project is to investigate the generation of amplitude-modulated noise and its influence on noise perception of the residents living near wind turbines. For this purpose, detailed noise measurements and noise annoyance surveys were carried out at five wind turbine sites throughout Germany. In addition, hearing tests were conducted at three sites for the assessment of the annoyance of amplitude-modulated noise.