Ein Sonderfall wird zur Drohkulisse – Beispiel Schallausbreitung

Im Gemeindeblatt hat der Verein „Gegenwind Bergstraße e.V.“ unter der Überschrift „EnergiewENDE gescheitert?“ über ihre Podiumsdiskussion zur Energieversorgung berichtet. Dabei wurde unter anderem behauptet, neue wissenschaftliche Untersuchungen zeigten, dass der Schall von Windkraftanlagen in mehreren Kilometern Entfernung teilweise stärker sein könne als in der Nähe der Anlagen. Als Beleg diente die Studie “Modeling wind farm noise emission and propagation: effects of flow and layout“, insbesondere eine Abbildung (Figure 7c), die ein entsprechendes Pegelbild aus einer Simulation zeigt.

Der Eindruck, der dabei vermittelt wurde, ist klar: Windkraftanlagen seien unberechenbar laut, und selbst in großer Entfernung könne der Schall unerwartet ansteigen. Um zu bewerten, was an dieser Darstellung zutrifft, lohnt ein nüchterner Blick auf die physikalischen Grundlagen und auf die tatsächlichen Aussagen der Studie.

Physikalische Grundlagen

Zunächst zur grundlegenden Physik: Schall breitet sich in der Luft aus und nimmt mit zunehmender Entfernung ab. Der Grund ist einfach: Die Schallenergie verteilt sich räumlich. Im Freifeld breitet sich Schall näherungsweise kugelförmig aus. Mit wachsender Entfernung verteilt sich die gleiche Energie auf eine immer größere Fläche – der Schalldruckpegel sinkt. Zusätzlich wirkt die Luftdämpfung. Der allgemeine Grundsatz lautet daher: Je mehr Luft zwischen Quelle und Empfänger liegt, desto geringer ist der Pegel.

Allerdings kennt die Akustik seit langem Sonderfälle. Unter bestimmten Bedingungen kann Schall lokal verstärkt oder weiter getragen werden. Beispiele sind:

• Reflexionen an Gebäuden oder Geländestrukturen, die an einzelnen Punkten zu Überlagerungen führen.
• Stehende Wellen zwischen Fassaden.
• Fokussierungseffekte, wie sie früher mit großen Beton-Parabolspiegeln zur Ortung von Flugzeugen genutzt wurden.

• Meteorologische Effekte wie Rückenwind oder Temperaturinversion (kalte Luftam Boden, wärmere darüber), die den Schall nach unten brechen und damit weiter tragen können.

Solche Effekte sind nicht spezifisch für Windkraftanlagen. Sie gelten für jede Schallquelle – Autobahnen, Industrieanlagen oder Kläranlagen ebenso. In außergewöhnlichen Wetterlagen kann man deshalb Geräusche hören, die sonst kaum wahrnehmbar sind. Genau deshalb sind Grenzwerte im Immissionsschutz nicht so definiert, dass eine Anlage „unter keinen Umständen“ hörbar ist, sondern so, dass ein durchschnittlicher Mensch unter üblichen Bedingungen nicht erheblich gestört wird.

Inhalt der Studie

Was zeigt nun die zitierte Studie tatsächlich? Es handelt sich um eine numerische Simulation: Zunächst wird das Windfeld eines Windparks rechnerisch modelliert, anschließend die Schallabstrahlung der Anlagen unter diesen Bedingungen. Die in der Veranstaltung hervorgehobene Abbildung basiert auf einem sehr speziellen Szenario: eine bestimmte Windrichtung, stabile atmosphärische Schichtung und geringe Turbulenz – also ein Sonderfall. Solche stabilen Schichtungen begünstigen die Fernwirkung von Schall.

Die Studie untersucht unter anderem, ob solche Effekte bei der Anordnung von Windrädern genutzt werden könnten, um bei gleicher Einhaltung der Schallgrenzwerte mehr Energie zu erzeugen. Es geht also um Optimierungsfragen in der Planung großer Windparks unter spezifischen meteorologischen Bedingungen – nicht um den Nachweis, dass Windkraftanlagen in vier Kilometern Entfernung „lauter“ seien als in der Nähe.

Hinzu kommt ein weiterer, in der Veranstaltung nicht betonter Aspekt: Im Windpark selbst ist die Windgeschwindigkeit reduziert, weil sich die Anlagen gegenseitig im sogenannten Nachlauf (Wake) beeinflussen. Geringere Windgeschwindigkeit bedeutet zunächst auch geringere Schallabstrahlung der Anlagen. Gleichzeitig kann der Schall im Nachlaufbereich gebrochen und lokal umverteilt werden. Dadurch können sich punktuell Verstärkungen ergeben. Das Standard-Ausbreitungsmodell (ISO 9613-2), das in Genehmigungsverfahren verwendet wird, bildet solche komplexen Effekte nur vereinfacht ab, berücksichtigt aber die verstärkte Schallausbreitung in Windrichtung.

Schlussfolgerung

Für den konkret geplanten Windpark am Weißen Stein ist die Übertragbarkeit äußerst gering. Dort ist die Turbulenz wegen des Waldes höher, die Anlagezahl klein, und die deutschen Vorschriften erlauben es sowieso nicht, derartige Spezialmodelle zur rechnerischen „Optimierung“ der Schallwerte heranzuziehen. Maßgeblich sind normierte Verfahren und konservative Annahmen. Einzelne meteorologische Ausnahmesituationen können zwar zu veränderter Wahrnehmung führen, gelten aber als Sonderfälle, die im Immissionsschutz nicht als Regelfall angesetzt werden.

Vor diesem Hintergrund lässt sich festhalten: Die in der Veranstaltung gezeigte Abbildung illustriert ein bekanntes, spezielles Ausbreitungsphänomen unter bestimmten atmosphärischen Bedingungen. Daraus eine generelle Aussage abzuleiten, wonach Windkraftanlagen in größerer Entfernung häufig lauter seien als in der Nähe, ist fachlich nicht haltbar. Es handelt sich um eine Verkürzung und Verallgemeinerung eines Sonderfalls.

Wissenschaftliche Studien liefern differenzierte Ergebnisse unter klar definierten Randbedingungen. Werden einzelne Grafiken aus diesem Kontext herausgelöst und als Beleg für eine allgemeine Gefährdung präsentiert, entsteht ein verzerrtes Bild. Eine sachliche Diskussion über Windenergie sollte physikalische Grundlagen, rechtliche Rahmenbedingungen und die konkreten Standortbedingungen berücksichtigen – nicht isolierte Simulationsergebnisse.

Für die Standorte Lammerskopf und Weißer Stein hatten wir schon vor längerem eine Lautstärkesimulation erstellen lassen, damals noch mit einer angenommenen Maximalzahl von zehn Anlagen am Weißen Stein – tatsächlich werden es ja nur vier.