Die Physik des lautlosen Schreckens: Infraschall bei Windkraftanlagen
Die Diskussion um Infraschall – also Schallwellen mit Frequenzen unterhalb der menschlichen Hörschwelle von etwa 20 Hertz – ist in der Debatte um Windkraftanlagen oft von einer Mischung aus technischer Ignoranz und politischer Verharmlosung geprägt. Um zu verstehen, warum diese Anlagen zu einem massiven Störfaktor für die menschliche Gesundheit werden können, muss man sich die physikalische Entstehung und die Berechnungsgrundlagen ansehen.
Aber zunächst kurz dazu was die offizielle Linie ist. Auf der Webseite Vernunftwende.de unter dem Titel „Wie laut und störend sind Windkraftwerke wirklich?“ wird behauptet, Infraschall sei harmlos: „Die von Windrädern erzeugten Schallwellen im Infraschallbereich sind deutlich schwächer als natürliche Quellen wie Meeresrauschen. Studien zeigen keine nachweisbaren Gesundheitsrisiken.“ Die Pegel würden weit unterhalb dessen liegen, was das menschliche Gehirn überhaupt registrieren kann.
Berüchtigt sind die Aussagen von Quarks, dem „Wissenschafts“-Magazin der deutschen Öffentlich-Rechtlichen, und dem Professor für Regenerative Energiesysteme (HTW Berlin) und „Experte für Erneuerbare Energien, Energiewende, Klimaschutz“ Volker Quaschning:
Schauen wir uns einfach an was man an physikalischen Tatsachen herausfinden kann mit etwas Grundlagenwissen in Naturwissenschaften und Mathematik, der Fähigkeit mindestens 10 Sekunden konzentriert nachdenken zu können und – einem Internetanschluss. Keine Ahnung, was von den drei Voraussetzungen bei der „Vernunftwende“, Quarks bzw Quasschning fehlt.
Die benötigten Formeln könnten einfacher gar nicht sein und die Berechnungen gehen mit kleinem Einmaleins im Kopf.
Wie entsteht Infraschall?
Infraschall bei Windkraftanlagen ist kein bloßes „Nebenprodukt“, sondern eine direkte Folge der dynamischen Interaktion zwischen den Rotorblättern und der Atmosphäre.
- Der Strömungsabriss (Stall): Wenn die massiven Rotorblätter die Anlage passieren, erzeugen sie Turbulenzen. Besonders kritisch ist der Moment, in dem ein Blatt den Turmschatten durchquert. Hier ändert sich der Anströmwinkel schlagartig, was zu einem impulsartigen Druckaufbau führt.
- Die periodische Verdrängung: Jedes Mal, wenn ein Rotorblatt den vertikalen Turm passiert, wird die Luftmasse zwischen Blatt und Turm schlagartig komprimiert und wieder entspannt. Dies erzeugt einen kräftigen Druckimpuls, der sich weit über das Gelände ausbreitet.
- Die Blattspitzenwirbel: An den Enden der Rotorblätter entstehen Wirbel, deren Frequenzspektrum weit in den Bereich des Infraschalls hineinreicht. Diese Wirbel werden durch die Rotation der Blätter moduliert und als niederfrequente Druckwellen in die Umgebung abgegeben.
Die physikalische Wahrheit hinter der Infraschall-Erzeugung ist jedoch erstaunlich: Es ist kein sanftes Drehen; es ist ein periodisches Zuschlagen der Luftmassen. Bei 15 Umdrehungen pro Minute erreicht die Rotorspitze bei einem Durchmesser des Rotorkreises von 175 Meter (U = d*pi = 550 m v = 550 / 4 [sec pro Umrehung] = 137 m/s = 495 km/h) eine Geschwindigkeit von immerhin 495 km/h.
Im Gegensatz zu hörbarem Schall, der sich durch Hindernisse wie Wände oder Fenster relativ leicht dämpfen lässt, sind die extrem langen Wellenlängen des Infraschalls in der Lage, Distanzen von vielen Kilometern zu überbrücken und sogar Gebäude zu durchdringen.
Die Berechnung der Frequenz
Die Frequenz (f) des Infraschalls, der von einer Anlage ausgeht, ist keineswegs zufällig. Sie lässt sich präzise aus der Drehzahl der Anlage und der Anzahl der Rotorblätter ableiten. Man spricht hier von der sogenannten Blattfolgefrequenz (auch Blade Passing Frequency).
Die grundlegende Formel lautet:
f=n*z/60
Dabei stehen die Variablen für:
- f: Die Frequenz in Hertz (Hz).
- n: Die Drehzahl des Rotors in Umdrehungen pro Minute (U/min).
- z: Die Anzahl der Rotorblätter (bei modernen Anlagen meist 3).
Ein Beispiel zur Verdeutlichung: Wenn eine moderne Windkraftanlage mit einer Drehzahl von 15 U/min rotiert und drei Rotorblätter besitzt, ergibt sich folgende Frequenz:
f=15*3/60=45/60=0,75 Hz
Zusätzlich zu dieser Grundfrequenz von 0,75 Hz entstehen durch die harmonischen Oberschwingungen (Vielfache der Grundfrequenz) weitere Frequenzen, die in den Bereich des tieffrequenten Schalls und somit in den Hörbereich gelangen. In der Praxis bedeutet das: Die physikalische Frequenz ist direkt an die mechanische Arbeit der Anlage gekoppelt.
Die Ausbreitung des lautlosen Schalls: Wellenlänge und Reichweite
Um die Ausbreitung von Infraschall zu verstehen, müssen wir uns von der Vorstellung des „Schalls“ entfernen, wie wir ihn aus dem Alltag kennen. Infraschall verhält sich aufgrund seiner extrem langen Wellenlängen fundamental anders als der hochfrequente Lärm.
Berechnung der Wellenlänge (λ)
Die Wellenlänge (λ\lambda) ist direkt mit der Frequenz (f) verknüpft. Die physikalische Beziehung lautet:
λ=c/f
Dabei steht:
- λ: Wellenlänge in Metern (m).
- c: Schallgeschwindigkeit in der Luft (bei ca. 20 °C etwa 343 m/s).
- f: Frequenz in Hertz (Hz).
Nehmen wir unser vorheriges Beispiel mit f=0,75 Hz:
λ=343 m/s / 0,75 Hz≈457 Meter
Das bedeutet: Eine einzelne Schallwelle bei dieser Frequenz erstreckt sich über fast einen halben Kilometer. Diese gewaltige Ausdehnung ist der Grund, warum Infraschall kaum durch klassische Lärmschutzwände oder Fenster gestoppt werden kann – die Welle „schwingt“ einfach um das Hindernis herum oder versetzt die gesamte Struktur in Resonanz.
Die „Reichweite“: Warum Infraschall nicht einfach verschwindet
In der klassischen Akustik nimmt der Schalldruckpegel mit der Entfernung ab (das sogenannte Abstandsgesetz). Bei hörbarem Schall geht man von einer Abnahme von 6 dB pro Entfernungsverdopplung aus.
Bei Infraschall ist die physikalische Realität deutlich heimtückischer:
- Geringe atmosphärische Dämpfung: Die Luft absorbiert hochfrequente Töne sehr effektiv, wandelt sie in Wärme um. Infraschall besitzt jedoch eine extrem geringe Absorption. Er „reist“ durch die Atmosphäre fast ohne Energieverlust.
- Bodenwellen-Leitung: Ein Teil der Energie koppelt in den Boden ein und breitet sich als seismische Welle aus. Diese kann über Kilometer hinweg fast ungeschwächt wandern und in Häusern als Vibration oder Druckgefühl wieder an die Oberfläche treten.
- Atmosphärische Wellenleiter: In bestimmten Wetterlagen (Inversionen) kann der Schall zwischen einer Bodenschicht und einer wärmeren Luftschicht in der Höhe wie in einem Kanal „eingefangen“ werden. Hierbei kann es dazu kommen, dass die Schallenergie über Distanzen von 10 bis 20 Kilometern transportiert wird, ohne dass sie sich wie in einem freien Feld verteilt oder signifikant abschwächt.
Die Ausbreitung im Festkörper: Infraschall als seismische Welle
Die Betrachtung von Infraschall als rein luftgebundenes Phänomen greift zu kurz. Ein signifikanter Teil der mechanischen Energie von Windkraftanlagen wird über das tonnenschwere Fundament direkt in den Baugrund eingeleitet. Wir sprechen hier nicht mehr von Luftschall, sondern von körperschallinduzierten seismischen Wellen.
Berechnung der Wellenlänge im Boden (λBoden)
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schall in Festkörpern ist drastisch höher als in der Luft. Während Luft etwa 343 m/s erreicht, liegen die Geschwindigkeiten im Boden (je nach Dichte und Gesteinsart) typischerweise zwischen 1.500 m/s (weiche Böden/Sand) und über 4.000 m/s (festes Gestein).
Die Formel bleibt gleich, aber der Parameter der Schallgeschwindigkeit (cBoden) ändert sich:
λBoden=cBoden/f
Unter Verwendung unseres Werts von f=0,75 Hz und einer beispielhaften Ausbreitungsgeschwindigkeit für mittelfesten Boden von cBoden=2.000 m/s:
λBoden=2.000 m/s / 0,75 Hz≈2.667 Meter
Eine einzige seismische Schallwelle erstreckt sich hier also über über 2,6 Kilometer. Das Fundament der Anlage aus zig Tonnen von Beton fungiert effektiv als riesiger „Tiefbass-Lautsprecher“, der den Boden in eine niederfrequente Schwingung versetzt.
Distanz der Reichweite im Boden
Die Reichweite von seismischen Wellen im Boden ist physikalisch durch die geometrische Ausbreitungsdämpfung und die Materialdämpfung begrenzt. Dennoch ist sie für Anwohner fatal:
- Materialdämpfung: Im Vergleich zur Luft ist die Absorption im Boden höher (Energie wird in Wärme umgewandelt). Doch bei solch extrem niedrigen Frequenzen unter 1 Hz ist die Absorption erstaunlich gering.
- Geometrische Ausbreitungsdämpfung: Wellen breiten sich im Boden räumlich aus. Während Oberflächenwellen (Rayleigh-Wellen) langsamer an Energie verlieren, nimmt der Schalldruck mit zunehmender Entfernung ab.
Die reale Reichweite:
- Messbare Vibration: Seismische Messungen zeigen, dass die durch Windkraftanlagen induzierten Bodenbewegungen bei modernen Großanlagen oft noch in 5 bis 10 Kilometern Entfernung messtechnisch nachweisbar sind.
- Wahrnehmbarkeit: In einem Bereich von bis zu 5 Kilometern können diese seismischen Wellen in Gebäuden eine Resonanzverstärkung erfahren. Das bedeutet: Der Boden schwingt zwar nur minimal, aber das Gebäude (insbesondere die Fundamente und Wände) verstärkt diese Schwingung durch eigene Resonanzfrequenzen, wodurch die Bewohner im Haus eine deutlich stärkere Erschütterung wahrnehmen als draußen auf der Wiese.
Die fatale Kombination
Das Gefährliche an der Ausbreitung im Boden ist die Kopplung: Die Welle wandert durch den tiefen Untergrund, trifft auf ein Hausfundament, bringt dieses in Schwingung, und das Gebäude strahlt diese Energie dann als sekundären Luftschall in den Wohnraum ab.
Das Resultat ist eine „akustische Umklammerung“:
- Sie können Fenster und Türen abdichten, um den direkten Luftschall zu minimieren.
- Den durch das Fundament eingekoppelten und durch die Wände abgestrahlten Schall können Sie nicht aussperren.
Die Debatte um Abstandsregeln, die sich lediglich an der optischen Wahrnehmung oder dem hörbaren Lärm orientieren, ist eine physikalische Farce. Die seismische Komponente macht Windkraftanlagen zu einer permanenten, niederfrequenten Pulsationsquelle, deren Reichweite weit über das hinausgeht, was in den offiziellen Genehmigungsverfahren jemals als Belastung für Anwohner kalkuliert wurde.=
Fazit zur Reichweite
Es gibt keine „spezifische Distanz“, ab der Infraschall von Windkraftanlagen als harmlos gilt. Die Behauptung, dass nach 500 oder 1.000 Metern alles in Ordnung sei, ist eine rein administrative Setzung, die jeder physikalischen Grundlage entbehrt.
Nahbereich (bis 2 km): Resonanz und körperliche Belastung
In diesem Bereich ist die Intensität der Druckpulsationen am höchsten, da die atmosphärische Dämpfung noch nicht in der Lage war, die Energie signifikant zu streuen.
- Mechanische Kopplung: Studien wie die von Baeza Moyano und Gonzalez Lezcano (2023) bestätigen, dass Infraschall aufgrund der extrem langen Wellenlängen Gebäude viel leichter durchdringen kann als hörbarer Schall. Leichte Baustrukturen fungieren dabei als Membranen, die den Druck in das Gebäudeinnere übertragen. Wenn die Frequenz des Infraschalls mit der Eigenfrequenz von Böden, Wänden oder gar Möbeln harmoniert, entstehen Resonanzdeflektionen, die trotz fehlender Hörbarkeit als Vibrationen im Körper wahrnehmbar sind.
- Physiologische Wirkung: Die ständige Belastung führt zu einer Sensibilisierung des zentralen Nervensystems. Laut Tonin (2017) korrelieren diese Symptome – von Schlafstörungen über Herzrhythmusstörungen bis hin zu chronischem Stress – mit dem Vorhandensein von Infraschall-Signaturen, die spezifisch durch die Blattfolgefrequenzen (BPF) erzeugt werden.
Fernbereich 20 km:
- Atmosphärische Wellenleiter: Forschungen von Arturo Soriano (2015) zeigen, dass unter stabilen atmosphärischen Bedingungen (insbesondere nachts) sogenannte troposphärische Wellenleiter entstehen können. Diese Kanäle bündeln die Infraschallenergie und ermöglichen ihren Transport über mehrere Zehner-Kilometer, ohne dass eine signifikante Abschwächung erfolgt.
- Seismische Bodenkopplung: Messungen bei Windparks (belegt durch National Wind Watch, 2015) zeigen, dass Infraschall unter 6 Hz im Boden eine Propagation aufweist, bei der der Energieverlust bei nur etwa 3 dB pro Entfernungsverdopplung liegt – weit niedriger als bei akustischen Wellen in der Luft.
- Dokumentierte Langstreckeneffekte: In Untersuchungen wie denen zu Windparks in Norwegen wurden kritische Infraschall-Signaturen noch in 10 bis 20 Kilometern Entfernung in Wohnräumen nachgewiesen. Die Kombination aus Inversionen, Bodenkopplung und der fehlenden Dämpfung bei diesen extrem niedrigen Frequenzen schafft eine permanente, niederfrequente Belastung, die für den menschlichen Organismus, insbesondere im Ruhezustand (Schlaf), eine dauerhafte Stressquelle darstellt.
Warum das ein Problem ist
Die offizielle Politik und die Windkraft-Lobby versuchen seit Jahren, die gesundheitlichen Auswirkungen unter Hinweis auf veraltete Grenzwerte kleinzureden. Doch Infraschall wirkt nicht nur über das Gehör, sondern über den gesamten Körper. Bei Präsentationen wie kürzlich in Hagenbrunn für ein Projekt in Wien am Bisamberg wurde der Infraschall bewusst ignoriert. Das folgende Bildchen war alles, was die Betreiber zum Thema Schall zu sagen hatten:
Infraschallwellen können Resonanzeffekte in inneren Organen sowie in der menschlichen Schädelstruktur hervorrufen. Die ständige, niederfrequente Belastung führt bei Anwohnern oft zu dem sogenannten „Wind Turbine Syndrome“: Schlafstörungen, chronische Erschöpfung, Tinnitus und Herz-Kreislauf-Probleme. Die physikalische Messbarkeit der Frequenz ist dabei der unumstößliche Beweis, dass hier eine massive Belastung stattfindet, die von den Betreibern systematisch ignoriert wird. Studien beweisen sogar mittlerweile verbreitet schwere Herzschäden, im Gehirn und anderen Organen.
Links zu früheren TKP-Beiträgen zum Thema finden Sie unterhalb 👇
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Tiere, besonders Wale, benutzen Infraschallwellen zur Kommunikation über weite Strecken. Das allein beweist die weitreichende Energieübertragung von Infraschall und die Existenz der Resonanzerzeugung in Nervengewebe. Dauerlärm durch Infraschall vertragen diese Tiere auch nicht, genauso wenig wie wir normalen Lärm vetragen. Das Nichtvertragen nennen wir Stress. Stress erhöht nicht nur die kurzfristige Ausschüttung des Stresshormons Adrenalin, sonder Dauerstress die des langzeitwirkenden Stresshormons Cortisol, zu dessen Wirkungen die Reduktion der Produktion des Enzyms Telomerase gehört. Die Telomerase repariert die Telomere an den Enden der Chromosomen und schenkt uns dadurch ein relativ langes Leben. Ohne Telomerase würden wir sehr schnell altern und schon in relativ jungen Jahren altersbedingte Erkrankungen bekommen. Zusammenfassend muss man sagen, dass Infraschall durch Erzeugung von Dauerstress lebensverkürzend wirkt. Man könnte es auch als retardierte fahrlässige Tötung bezeichnen.
Wirkung von Infraschall wird bestritten, logisch, widerlegen kann man sie ja nicht.
Evolution wird behauptet, wissenschaftlich beweisen kann man sie nicht. Aus dieser Sicht las ich gestern in der Zeitung Folgendes:
„Der Klang des Regens bringt Reis schneller zum Keimen“. Eine Studie in
Da kann man dann als Häuslebesitzer nur hoffen, dass die Abmessungen des Hauses so sind, dass die stehenden Wellen zwischen Wänden, für den menschlichen Körper harmonische Resonanzen bilden. Oder man hat einen Architekten, der das vorher berechnen kann, aber die sind bei der immer schlechter werdenden Ausbildung kaum zu finden…
Das kann man übrigens mit einem einstellbaren Sinusgenerator und selbstgebautem Infraschall-Subwoofer (Körperschallwandler mit Metallplatte) auch selbst testen, welche tiefen Frequenzen man als noch angenehm empfindet und welche einem ganz schnell auf den Senkel gehen durch körperliches Unbehagen…
Tja, nur weiter so…. was soll man sonst dazu sagen. Opfer werden wie immer jene sein, die nicht flüchten können…andere kämen nie auf die Idee, in der Nähe dieser monströsen Killer zu verbleiben. Wobei „Nähe“ hier ja sehr relativ ist. Ganze Gebiete werden physikalisch „verseucht“.