Infraschall: Was die Forschung weiß

Kaum ein Thema rund um die Windenergie wird so kontrovers diskutiert wie Infraschall. Manche Menschen, die in der Nähe von Windenergieanlagen leben, berichten über Beschwerden wie Schlafstörungen, Kopfschmerzen oder ein Druckgefühl und führen sie auf Infraschall zurück. Diese Berichte sind ernst zu nehmen. Gleichzeitig ist es wichtig, sauber zu trennen, was gemessen und untersucht wurde und was nicht. Dieser Beitrag fasst den aktuellen Forschungsstand zusammen.

Was ist Infraschall?

Schall besteht aus Druckschwankungen der Luft. Wie hoch oder tief ein Ton klingt, hängt von der Frequenz ab, gemessen in Hertz (Hz), also Schwingungen pro Sekunde. Menschen hören typischerweise den Bereich von etwa 20 bis 20.000 Hertz. Infraschall ist Schall mit Frequenzen unter 20 Hertz. Den Bereich bis etwa 100 Hertz nennt man tieffrequenten Schall.

Infraschall ist nichts Ungewöhnliches. Er entsteht ständig, zum Beispiel durch

• natürliche Quellen: Wind, Meeresbrandung, Gewitter,
• Verkehr: Pkw, Lkw, Bahn, Flugzeuge, besonders im Inneren fahrender Autos,
• Technik im Alltag: Heizungsanlagen, Pumpen, Lüftungen, Waschmaschinen.

Ab wann nehmen Menschen Infraschall wahr?

Je tiefer die Frequenz, desto lauter muss ein Schall sein, damit Menschen ihn wahrnehmen. Bei Infraschall verschwimmen Hören und Spüren. Man spricht deshalb von einer Wahrnehmungsschwelle. Nach den häufig zitierten Daten von Møller und Pedersen (2004) liegt sie

• bei 20 Hertz bei rund 70 dB,
• bei 10 Hertz bei rund 92 bis 95 dB,
• bei 8 Hertz bei rund 100 dB.

Die Werte gelten für einen durchschnittlichen Menschen. Die Empfindlichkeit schwankt individuell, die Spannweite liegt typischerweise bei einigen Dezibel.

Wie viel Infraschall erzeugen Windenergieanlagen?

Windenergieanlagen erzeugen Infraschall, vor allem wenn die Rotorblätter am Turm vorbeistreichen. Entscheidend ist, wie stark dieser Infraschall dort ist, wo Menschen leben.

Die Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBW) hat dazu von 2013 bis 2015 ein systematisches Messprojekt an mehreren modernen Anlagen durchgeführt und die Ergebnisse mit anderen Quellen verglichen. Die wichtigsten Ergebnisse:

• Schon in 150 bis 300 Metern Entfernung lag der Infraschall der Anlagen deutlich unterhalb der Wahrnehmungsschwelle.
• In 700 Metern Entfernung stieg der gemessene Infraschallpegel beim Einschalten der Anlagen kaum an. Der größte Teil des gemessenen Infraschalls stammte vom Wind selbst.
• Im Inneren eines fahrenden Autos wurden deutlich höhere Infraschallpegel gemessen als in der Umgebung von Windenergieanlagen.

Der korrigierte Rechenfehler der BGR

Jahrelang wurde in der Debatte eine Studie der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) zitiert. Sie hatte für Windenergieanlagen vergleichsweise hohe Infraschallpegel ausgewiesen. Die BGR hatte den Infraschall untersucht, weil er ihre empfindlichen Messstationen zur Überwachung von Atomwaffentests stören kann. 2021 räumte die Bundesanstalt einen systematischen Rechenfehler ein: Die veröffentlichten Werte waren um 36 Dezibel zu hoch. Wegen der logarithmischen Skala entspricht das einem Faktor von mehreren Tausend in der Schallintensität. Die korrigierten Werte stimmen mit den Messergebnissen anderer Institutionen überein.

Was Studien zur Gesundheit zeigen

Die finnische Regierungsstudie (2020)

Im Auftrag der finnischen Regierung untersuchten das Forschungszentrum VTT, das Finnische Institut für Arbeitsmedizin, die Universität Helsinki und das Finnische Institut für Gesundheit und Wohlfahrt das Thema mehrere Jahre lang. Die Studie umfasste Langzeitmessungen, eine Befragung von Anwohnern und Laborversuche. In den Versuchen hörten Teilnehmende Aufnahmen von Windenergieanlagen mit und ohne Infraschallanteil. Darunter waren auch Menschen, die selbst Beschwerden auf Windenergieanlagen zurückführten. Ergebnisse:

• Die Teilnehmenden konnten den Infraschallanteil nicht wahrnehmen.
• Der Infraschall hatte keinen Einfluss auf die empfundene Belästigung.
• Er hatte keinen messbaren Einfluss auf Herzfrequenz, Herzfrequenzvariabilität und Hautleitfähigkeit.

Das Ministerium fasste zusammen, dass Infraschall die mit Windenergie in Verbindung gebrachten Symptome nicht erklärt.

Die Mainzer Herzmuskelstudie (2021)

Eine Arbeitsgruppe der Universitätsmedizin Mainz setzte im Labor Proben menschlichen Herzmuskelgewebes eine Stunde lang Infraschall aus. Bei sehr hohen Pegeln von 100 bis 120 dB nahm die Kontraktionskraft der Proben ab. Die Studie fand große öffentliche Aufmerksamkeit.

Fachleute haben darauf hingewiesen, dass die verwendeten Pegel um ein Vielfaches über dem liegen, was selbst in unmittelbarer Nähe von Windenergieanlagen gemessen wird. Zudem lassen sich Versuche an isoliertem Gewebe nicht ohne Weiteres auf den lebenden Menschen übertragen. Eine kritische Übersichtsarbeit der Universität Erlangen-Nürnberg kommt zu dem Schluss, dass eine direkte Wirkung auf das Herz unter realen Bedingungen nicht plausibel ist.

Erwartung und Beschwerden: der Nocebo-Effekt

Eine neuseeländische Studie (Crichton et al., 2014) untersuchte, welche Rolle Erwartungen spielen. Teilnehmende wurden nacheinander echtem Infraschall und einer Scheinbeschallung ausgesetzt. Sie wussten nicht, wann welche lief. Eine Gruppe hatte vorher Informationen über mögliche Beschwerden durch Infraschall gesehen. Diese Gruppe berichtete in beiden Phasen gleichermaßen mehr Symptome, also auch dann, wenn gar kein Infraschall abgespielt wurde. Die andere Gruppe berichtete keine Veränderung. Das zeigt: Beschwerden können real empfunden werden, auch wenn ihre Ursache nicht der Infraschall ist.

Dänische Kohortenstudien zu hörbarem Lärm

Die Dänische Krebsgesellschaft hat in mehreren großen Registerstudien untersucht, ob Lärm von Windenergieanlagen mit Erkrankungen zusammenhängt. Dabei ging es um hörbaren Schall, nicht um Infraschall. Für Herzinfarkt, Schlaganfall und Diabetes fanden die Forschenden keinen Zusammenhang. Bei über 65-Jährigen mit nächtlichen Lärmpegeln von mehr als 42 dB(A) zeigte sich eine häufigere Verordnung von Schlafmitteln und Antidepressiva. Die Autoren betonten, dass dieses Ergebnis auf sehr wenigen Betroffenen beruht und mit großer Unsicherheit behaftet ist. Zum Vergleich: In deutschen Wohngebieten gelten nachts Richtwerte von 35 bis 40 dB(A), in Dorf- und Mischgebieten 45 dB(A) (siehe Schall).

Die Einschätzung der Behörden

Das Umweltbundesamt kommt in seinen Veröffentlichungen zu dem Ergebnis, dass Infraschall von Windenergieanlagen in üblichen Abständen deutlich unter der Wahrnehmungsschwelle liegt. Wissenschaftlich belastbare Belege für gesundheitliche Wirkungen von Infraschall unterhalb dieser Schwelle gibt es nach seiner Einschätzung nicht. Das Amt hält weitere Forschung dennoch für sinnvoll. Zu ähnlichen Ergebnissen kommen die Umweltministerien mehrerer Länder, darunter Nordrhein-Westfalen.

Was bleibt

Der Forschungsstand lässt sich so zusammenfassen:

• Windenergieanlagen erzeugen Infraschall. In den Abständen zu Wohnhäusern liegt er aber deutlich unter der Wahrnehmungsschwelle und oft im Bereich dessen, was Wind und Verkehr ohnehin erzeugen.
• Gesundheitliche Wirkungen von Infraschall dieser Stärke sind wissenschaftlich nicht belegt.
• Beschwerden, die Menschen in der Nähe von Windenergieanlagen berichten, sind real. Als mögliche Ursachen werden in der Forschung vor allem der hörbare Schall, Erwartungen und die Einstellung zum Projekt diskutiert.

Absolute Gewissheit kann die Wissenschaft wie bei jedem Thema nicht bieten. Die Studienlage ist aber umfangreich und in ihren Ergebnissen konsistent.