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Michael Ronner Experte für Technik & Hörakustik
Infraschall ist die Bezeichnung von Schall, der so tief ist, dass seine Frequenz für das menschliche Gehör nicht wahrzunehmen ist. Sie liegt somit unterhalb der menschlichen Hörfläche von 20 Hz (Einheit Hertz). Infraschall begleitet uns aber tagtäglich in der Natur oder künstlich produziert. Die sehr tiefen Schallwellen sind in der Luft, im Wasser oder festen Körpern wie der Erde.
In der Psychoakustik wird von sogenannten Hörschall gesprochen, wenn ein Schallreiz sowohl eine Lautstärke- als auch eine Tonhöhen- Wahrnehmung provoziert. Der Bereich der sehr tiefen Frequenzen, in welchem die Tonhöhe nicht mehr wahrgenommen werden kann, wird folglich als Infraschall (infrasound) bezeichnet. Das Gegenteil ist der Ultraschall Bereich, oberhalb des menschlich wahrnehmbaren Hörfeldes.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Vorkommen Infraschall
- 2 Natürliche Infraschallquellen
- 3 Künstliche Infraschallquellen
- 4 Beeinträchtigen Infraschall von Windenergieanlagen die Gesundheit?
- 5 Menschliche Wahrnehmung von Infraschall
- 6 Gesunde oder krankmachende Infraschallwellen
- 7 Symptome Infraschall von Windenergieanlagen
- 8 Ist Infraschall gefährlich?
- 9 Wie schädlich ist Infraschall von Windrädern?
Vorkommen Infraschall
Infraschall kommt sowohl in unserer natürlichen Umgebung vor, kann jedoch auch künstlich erzeugt werden. Infraschallwellen, also tieffrequenter Schall entsteht, wenn grosse Massen in Bewegung gesetzt werden. Sie können mit speziellen Infraschallsensoren gemessen werden. Von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohrstoffe (BGR) wurden an bestimmten Stellen Deutschlands feste Infraschall-Messstationen installiert. In der Schweiz forschen sowohl die technischen Universitäten, als auch die Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) der ETH in Dübendorf zum Infraschall. Es wird folglich zwischen natürlichen und künstlichen Infraschallquellen unterschieden, doch:
Was sind natürliche Infraschall-Quellen?
Natürliche Infraschall-Quellen sind durch grosse Massen erzeugte Schallwellen unter 20 Hertz, wie z.B. Erdbeben, Vulkaneruptionen, Schnee- und Geröll-Lawinen, Erdrutsche, Meeres-Wellen, Donner bei Gewitter, Föhniger Wind, usw.
Was sind künstliche Infraschall-Quellen?
Künstliche Infraschall-Quellen sind durch Technik erzeugte Schallwellen unter 20 Hertz, wie z.B. Sprengungen, Explosionen, Maschinen, Stauseen, Windkraftanlagen, Infraschall-Waffen usw.
Natürliche Infraschallquellen
Einige Tiere sind in der Lage, einen Teil dieses Infraschall-Frequenzspektrums wahrzunehmen. Es wird davon ausgegangen, dass diese Laute von den Tieren auch zur Kommunikation genutzt werden. Blauwale nutzen den Aspekt, dass Infraschallwellen im Meeres-Wasser eine sehr hohe Übertragungs-Reichweite haben.
Blauwale kommunizieren mittels Infraschall (Wasserschall) kilometerweit im das Meerwasser.
Aber auch andere Säugetiere an Land, wie Giraffen und Elefanten nutzen Infraschall. Gerade über grosse Entfernungen breiten sich tiefe Infraschallwellen besonders gut aus.
Elefanten kommunizieren mittels Infraschall (Luftschall) kilometerweit über das Land. kommen.
In der Natur werden niederfrequente Infraschallwellen zum Beispiel durch hohen Seegang, Fallwind, Donner, Erdbeben, Meteoritenfall, Vulkaneruptionen oder Polarlichter erzeugt. Diese Schallwellen natürlichen Ursprungs können sich über Entfernungen von mehreren tausend Kilometern ausbreiten.
Verwirbelter oder böiger Wind erzeugt Infraschall und auch am Fallwind in den Alpen kann Infraschall gemessen werden. Bei Gewittern kann der Donner von Infraschallwellen begleitet werden, das gilt besonders für nächtliche Sommergewitter.
Natürliche Infraschall-Quellen:
- Vulkaneruptionen, Erdbeben
- Meteoritenfall, Polarlichter
- Meeresbrandung, starker-hoher Seegang
- Schneelawine, Gerölllawinen
- Fallwind, stark böiger Wind, Stürme, Unwetter
- Donner, Gewittern
Künstliche Infraschallquellen
Verkehr:
Auch der Verkehr gilt als eine wichtige Quelle für Infraschallwellen. Fährt ein Auto 130km/h, können die gemessenen Infraschall-Pegel im Fahrzeuginneren auf 100 bis 105 dB kommen. Mit diesen Werten übertreffen PKWs andere künstliche Infraschallquellen wie beispielsweise Windkraftanlagen.
Industrie:
Industrieanlagen können ebenfalls tieffrequente Geräusche erzeugen. Infraschallwellen werden dabei entweder permanent oder bei bestimmten Vorgängen ausgestrahlt. Zu den Infraschallwellen erzeugenden Industriegeräten zählen beispielsweise Mahlwerke, Rüttelmaschinen oder Webstühle.
Windkraftanlagen:
Sie sind CO2 neutral und produzieren sauberen Strom, doch strahlen sie auch ein breites Infraschallspektrum ab. 20 bis 50 Milliwatt der Leistung, die von Windkraftanlagen emittierten werden, entfallen auf den hörbaren Schallanteil. Repowering, also der Austausch von kleineren gegen grössere Windanlagen bringt immer mehr Probleme mit sich. Windkraftanlagen mit Strömungsabriss-Regelung erzeugen mehr Infraschall als modernere Anlagen mit Pitch-Regelung. In Deutschland werden seit einigen Jahren nur noch pitch-geregelte Windkraftanlagen installiert. Inzwischen bekannt, dass die sogenannt "Flügelharmonischen" Peaks, also wenn die Turbinen-Flügel den Turm passieren, Infraschall-Spitzendrücke aussenden.
Künstliche Infraschall-Quellen:
- Gasturbinen, Pumpen, Verdichterstationen, Kompressoren, Stanzen, Rüttler, Vibratoren
- Verkehrsmittel (Hubschrauber, Flugzeuge, Lkw, Schiffe), Strahltriebwerke, Überschallknall
- Sprengungen, Explosionen
- Lautsprecheranlagen in geschlossenen Räumen
Das kontrovers diskutierte Problem bei künstlich erzeugtem Infraschall, die Norm DIN 45680 «Messung und Bewertung tieffrequenter Geräuschimmissionen», verwendet geglättete Kurven und ignoriert Infraschall-Spitzen. Daraus resultiert, dass ab einem Abstand von 700 Metern, erzeugter Infraschall von Windkraftanlagen nicht von anderem Infraschallquellen in Luft zu unterscheiden ist.
Messung von Infraschall von GuSZ:
Experten der GuSZ (Gutachter und Sachverständigen Zentrum für Umwelt-Messungen GmbH), zuständig für Umweltmessungen, sprechen von Anwohnern nahe Windpärken, welche weniger den direkten Lärm der Windräder wahrnehmen, sondern ein Gefühl von einem "dröhnenden Wummern".
Messung von Infraschall von Bayceer:
Das Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung forscht und misst den Differnezdruck (Einheit Pa - Pascal) der periodische Druckschwankungen bei Windrädern ebenfalls und meint, man müsse sich nicht vor diesen minimalen Drucksignalen fürchten.
Beeinträchtigen Infraschall von Windenergieanlagen die Gesundheit?
Ja, Windenergieanlagen beeinträchtigen die Gesundheit einzelner Menschen. Denn obwohl Infraschall erwiesenermassen unterhalb der Hörschwelle von 16 Hz liegt, können bestimmte Menschengruppen diese Schallwellen spüren und selbst die subjektive Wahrnehmung, kann die Gesundheit psychisch und physisch beeinträchtigen. Dieser Fakt muss auch von der wissenschaftlichen Gegenseite respektiert werden.
Gewisse "noch" nicht anerkannte Studien zeigen, dass das Innenohr auf tiefere Töne reagieren kann. Infraschall stimuliert die äussere Haarzellen, nicht aber die Inneren, welche dem Hören dienen. Die elektrischen Reaktion im Ohr werden ans Hirn weitergeleitet.
Erwiesen ist aber, dass Schallwellen, die sich in geschlossenen Räumen aufschaukeln, deutlich hörbar sind. Sind sensible Personen diesen Infraschallquellen über einen längeren Einwirkungszeitraum ausgesetzt, können diese gesundheitliche Probleme erleiden.
Macht saubere Windenergie durch Infraschall krank?
Ob Infraschall krank macht, wird kontrovers diskutiert. Gemäss Wissenschaftlern und Medizinern reagieren 10-30% der Menschen auf Infraschall. Was bei bestimmten Menschegruppen passiert, wenn Windräder vor der eigenen Haustüre stehen, sehen Sie in unserem Video (Rechte - Beitrag in Spiegel TV Magazin vom 07.06.2015):
Menschliche Wahrnehmung von Infraschall
Die Art und Qualität der Wahrnehmung verändert sich bereits unterhalb einer Frequenz von 100 Hz (Einheit Hertz): Geräusche werden deutlich schlechter wahrgenommen, unterhalb von 50 Hz sind Töne kaum noch hörbar. Es gibt jedoch Menschen, die akustische Töne mit tieferen Frequenzen noch hören. Besonders sensible Personen können also Infraschallfrequenzen wahrnehmen.
Generell gilt: Damit das menschliche Gehör den Schall einer tiefen Frequenz wahrnehmen kann, muss der Schalldruckpegel (gemessen in dB) umso höher sein. Erwiesen ist jedoch, dass tieffrequente Schallwellen von nicht mehr hörbaren Tönen dennoch von Menschen wahrgenommen werden können. Denn unsere Mechanorezeptoren, Nervenzellen, die über den ganzen menschlichen Körper verteilt sind, wandeln mechanische Kräfte in Nervenimpulse um und vermitteln Berührungs-, Kitzel-, Vibrations- und Druckreize. Des Weiteren wurde der Hörbereich in den 1960er Jahren definiert und stellt lediglich einen Mittelwert der Bevölkerung dar.
Gesunde oder krankmachende Infraschallwellen
Da tieffrequenter Schall ein allgegenwärtiger Bestandteil unserer Umwelt ist, sind diesem alle Menschen ausgesetzt. Wissenschaftliche Studien zeigen, dass unterhalb eines Schalldruckpegels von 170 Dezibel keine gesundheitsschädigende Wirkung festgestellt werden kann. Abnahme der Konzentrationsfähigkeit oder andere Beschwerden, werden in diesem Zusammenhang eher als Folge der Belästigung durch Lärm gesehen. Diese verschwinden in der Regel nach der Exposition wieder.
Eine schädigende Wirkung auf das Ohr, generell dem Gehör, unser Gleichgewichtsorgan, die Lunge oder andere innere Organe ist unterhalb eines Schalldruckpegels von 170 dB umstritten und die Schmerzschwelle und Sensibilität bei den Menschen unterschiedlich.
Es gibt bisher nur sehr wenige Laboruntersuchungen, die sich mit Infraschallwellen (unter 20 Hz) befassen. Daher ist es schwierig, eine Aussage in diesem Bereich zu treffen. Fakt ist, wäre mit massiven körperlichen Beeinträchtigungen zu rechnen, so stünde das Thema mehr im Fokus. Aktuell ist diesbezüglich vor allem die Windenergie mit seinen Geräuschen und deren Lärmemission im Gespräch. Die Windkraftanlagen sind Teil unserer Umweltpolitik im Bezug auf den Klimawandel. Aber gerade diese Windenergieanlagen stossen auf Gegenwind. Denn die Rotor-Blätter erzeugen in Nähe von Wohngebieten hör- und spürbare Schallenergie, welche Menschen beschäftigen. Hier sind Forschung und Entwicklung, sowie Raumplanung und Politik gefordert. An Lösungen wird gearbeitet, so dass alle, Mensch und Tier, in Synergie mit dieser natürlichen Technik leben können.
Symptome Infraschall von Windenergieanlagen
Ob hörbar oder nicht, Anwohner in der Nähe von Windenergieanlagen (WEA) beschreiben immer wieder krankmachende Symptome. Was sind Symptome von Infraschall durch Windenergieanlagen bei bestimmten Menschengruppen? Symptome von Infraschall durch Windenergieanlagen bei bestimmten Menschengruppen können sein:
- Schlaflosigkeit
- Erschöpfung
- Kopfschmerzen
- Schwindel
- Atemnot
- Herzrasen
- Depressionen
- Tinnitus
- Rhytmusstörungen
- Übelkeit
- Engegefühl
- Sehstörungen
- Hörstörungen
- Ohrenschmerzen
- Druckgefühl
- usw.
Ist Infraschall gefährlich?
Infraschall ist grundsätzlich ungefährlich. Infraschall-Frequenzen müssen in zwei Kategorien unterteilt werden: Hörschwelle und Fühlschwelle. Die Töne liegen in der Natur unterhalb der menschlichen Hörfläche von 20 Hertz.
Wie schädlich ist Infraschall von Windrädern?
Windräder sind grundsätzlich nicht schädlich. Rotoren erzeugen Luftschall mit Infraschalltönen, die so tief sind, dass sie fürs menschliche Gehör grundsätzlich nicht wahrnehmbar sind. Bei höheren Pegeln kann tieffrequenter Schall jedoch akustisch, als Tastsinn oder mittels Gleichgewichtssinnes wahrgenommen werden.