Infraschall (IS) und tieffrequenter Schall (LFN = low frequency noise)

Arbeitskreis Gesundheit /

Die Flut von Veröffentlichungen zum Thema Infraschall aus Windkraftanlagen ist immens. Es ist unser Anliegen, den Besucher dieser Website mit Informationen zu diesem hochkomplexen Thema zu versorgen.

Leider ist seit Jahren der Stand zur Infraschallthematik generell und speziell Infraschall bei Windkraftanlagen geprägt durch einen Nicht-Austausch und das Fehlen eines unbeeinflussten, wissenschaftlichen Diskurses der damit befassten sehr unterschiedlichen Gruppierungen der Fachgruppen aus Ingenieurwissenschaften, Biologie, Biochemie, Geoökonomie, Medizin, Akustik, uvm.

So teilen sich die Aussagen vereinfacht ausgedrückt in das Lager derjenigen, die Infraschall aus Windkraftanlagen für gesundheitlich harmlos halten und das Lager derjenigen, die diese Meinung nicht teilen. Wir nehmen die Aussagen aller Studien und Berichte mit Bezug auf die menschliche Gesundheit besonders ernst, denn Gesundheit ist nicht verhandelbar.

Hier finden Sie Veröffentlichungen und Studien.

  • Infraschall ist der nicht hörbare Anteil des Schalls unter 16-20 Hz.
  • Tieffrequenter Schall ist der hörbare Anteil zwischen 20 und 60 Hz.
  • Die Wahrnehmung und Wirkung tieffrequenter Geräusche unterscheiden sich erheblich von der Wahrnehmung und Wirkung mittel- und hochfrequenter Geräusche. Im Bereich zwischen 60 und 20 – 16 Hz (tieffrequenter Schall) nimmt bei noch vorhandenem Höreindruck die Tonhöhenempfindung ab, die unter 16 Hz (Infraschall) völlig verschwindet. Die höchste Empfindlichkeit des menschlichen Hörorgans liegt bei 3.000 – 4.000 Hz. Geräusche mit z.B. 10 Hz können auch bei hohen Pegeln von 100 dB nicht mehr „gehört“ werden. Die Wirkungen auf die anderen Körperorgane (Gehirn, Herz-Kreislauf, Leber, Nieren, Magen, Skelett) existieren aber unabhängig vom Gehör als sogenannte extra-aurale Wirkung. Wir erleben dies als Pulsation oder Vibration und selbst wenn wir die Geräusche bewusst gar nicht fühlen, ist eine Wirkung auf die menschlichen Körperzellen vorhanden.
  • Die für gesundheitliche Risiken entscheidende Eigenschaft des Infraschalls aus WEA ist nicht die Höhe des Schalldrucks (maximal oder gemittelt), sondern die Abfolge abrupter, periodischer Änderungen. Dabei handelt es sich um Pulse (peaks) des Luftdrucks, die gesetzmäßig durch rasche Kompression der Luft zwischen den rotierenden Flügeln und dem Mast entstehen. Ihre Grundfrequenz liegt bei heutigen Anlagen zwischen 1 und 3 Hz (bei Drehzahlen zwischen 20 U/min und 60 U/min), hinzu kommen Oberschwingungen (Harmonische) meist im Bereich bis 10 Hz. Offenbar enthalten diese periodischen, steilen peaks eine für den Menschen dekodierbare Information.
  • Tieffrequenter Schall (LFN) wirkt im menschlichen Organismus grundlegend anders als mittel- und hochfrequenter Schall. Daher ist das sog. „Lärmwirkungsmodell“ als Basis für Lärmschutz bei Quellen mit Infraschallanteilen (IS) im Emissionsspektrum nicht anwendbar. Tieffrequente Schalle (und IS) aus vom Menschen gemachten Quellen( technische Anlagen wie Windkraftanlagen) unterscheiden sich in physiologisch relevanten Aspekten grundlegend von tieffrequenten Schallen aus natürlichen Quellen.
  • Infraschall und tieffrequenter Schall aus natürlichen Quellen (Meeresbrandung, Rauschen des Windes) haben keine peaks, daher verursacht dies beim Menschen keine negativen Wirkungen.
  • Windanlagen verursachen auch Vibrationen des Untergrunds (Körperschall), die sich besonders in festem Gestein über viele Kilometer ausbreiten. In Gebäuden wurde die Wechselwirkung dieses Körperschalls mit luftgetragenem Infraschall beobachtet, die zu lokalen Auslöschungen und Verstärkungen führen kann. Auch Wechselwirkungen zwischen den o.g. Emissionen sind möglich, z.B. die Modulation von Amplituden und die Verfrachtung schwingender Luftmassen durch Wirbelschleppen.
  • Das weitgehende „Fehlen” moderner klinischer Studien zur Wirkung von tieffrequenten Schallen auf den Menschen ist kein Beleg für deren vermeintliche Harmlosigkeit.
  • Psychologische Erklärungsmodelle (psychosomatische Modelle der Umweltmedizin) haben im Zusammenhang mit IS/LFN/VIB(WBV)-Belastungen ihre Bedeutung weitestgehend verloren.
  • Tieffrequente Schalle sind – auch wenn unterschwellig – in der Lage, beim gesunden Menschen direkt auf kardiovaskuläre Regelsysteme zu wirken, wenn die Belastung wiederholt auftritt. Dieser Sachverhalt ist seit rund 40 Jahren bekannt.
  • Tieffrequente Schallanteile im Umgebungsgeräusch haben erheblichen Einfluss auf den Schlaf (Schlafdauer, Schlaftiefe, atypische Aufwachphasen). Dauern diese Belastungen an, so ist nicht nur eine deutliche Verminderung der Leistungsfähigkeit zu beobachten, sondern auch eine Störung des endokrinen Systems.
  • Hör- oder Wahrnehmbarkeit ist keine Voraussetzung für biologische Wirksamkeit. Auch unterschwellige Belastungen können bei wiederholter Exposition oder über längere Zeiträume hinweg zu physiologischen Effekten führen, die denen hochpegeliger Belastung entsprechen. Hör- oder Wahrnehmungsschwellen haben daher aus der Perspektive des Gesundheitsschutzes bei Infraschall und low frequency noise -haltigen Immissionen in den Wohnraum keine Bedeutung.
  • Lärmschutz, der lediglich eine Wahrnehmbarkeit (sogenannte A-Bewertung von Quellen / Immissionen) bewertet, wird der Problematik nicht gerecht und bietet nur Scheinsicherheit – was objektiv auf eine Erhöhung der Gefährdung hinausläuft.
  • Die Mechanismen distaler und zentraler Sensibilisierung als auch die spezifischen, unmittelbaren extra-auralen Wirkungen tieffrequenter Schalle sind in den derzeit geltenden Regelwerken zum Schutz der Gesundheit vor Schallen nicht abgebildet (z.B. TA Lärm). Somit können diese Regelwerke angesichts der aktuellen technologischen Entwicklung in keiner Weise als adäquat gelten.
  • Das Vorhandensein einer etablierten VEMP*-Diagnostik (HNO Untersuchungsmethode) lässt das „deutsche“ Lärmwirkungsmodell (vgl.: Umweltbundesamt) aus wissenschaftlicher Sicht veraltet erscheinen. Das hierzulande verbreitete „Lärmwirkungsmodell“ (LWM) kennt im Prinzip nur zwei „direkte“ Schallwirkungen: Schäden der Cochlea (Hörverlust) und Stress. Alle anderen Effekte werden als „indirekte“ Stressfolgen gewertet. Mit der Etablierung einer VEMP-Diagnostik in der HNO-Medizin wird aber eine weitere direkte Schallwirkung genutzt. Damit ist unser Lärmwirkungsmodell unvollständig und somit auch seine Funktion als Modell für den Schutz vor Schall/Lärm. *| vestibular evoked myogenic potentials
  • Bei der Begründung der Unschädlichkeit von Infraschallimmissionen wird immer wieder darauf hingewiesen, dass die Messwerte deutlich unterhalb der Hör- und damit auch der Wahrnehmungsschwelle liegen. Diese Aussage stützt sich auf Studien, in denen die Schallimmissionen A-gewichtet gemessen worden sind und sich daher nur am hörbaren Bereich orientieren. Die Schallimmissionen im tieffrequenten bzw. Infraschallbereich werden mit diesem Verfahren nicht ihrer tatsächlichen Ausprägung entsprechend bewertet, so dass für den Bereich unterhalb der Hörschwelle keine belastbare Aussage möglich ist.

Literaturverzeichnis

  • Berichte über Gesundheitsstörungen durch WEA-Umfelder gehen bis in das Jahr 1987 zurück: James, R.R., 2012. Wind turbine infra and low-frequency sound: warning signs that were not heard. Bulletin of Science, Technology & Society, 32(2), pp.108-127. Punch, J.L. and James, R.R., 2016. Wind turbine noise and human health: A four-decade history of evidence that wind turbines pose risks. Hearing Health Matters. Kelley, N.D., 1987. A proposed metric for assessing the potential of community annoyance from wind turbine low-frequency noise emissions (No. SERI/TP-217-3261; CONF-871062-8). Solar Energy Research Inst., Golden, CO (USA). Jeffery, R.D., Krogh, C. and Horner, B., 2013. Adverse health effects of industrial wind turbines. Canadian Family Physician, 59(5), pp.473- 475.
  • Diese Berichte lassen sich gut in die Umwelt- und Arbeitsmedizin einfügen: NA, C.B., 1999. The clinical stages of vibroacoustic disease. Aviation, Space, and Environmental Medicine, 70(3 Pt 2), pp.A32-9. Schust M (1997) Biologische Wirkung von vorwiegend luftgeleitetem Schall. In: BAuA (Hrsg) Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Literaturdokumentation, Ld. 7. Wirtschaftsverlag NW, Bremerhaven.
  • Die WEA-Emission wird häufig unterschätzt: Phillips, C.V., 2011. Properly interpreting the epidemiologic evidence about the health effects of industrial wind turbines on nearby residents. Bulletin of Science, Technology & Society, 31(4), pp.303-315. Araujo, A., 2006. Environmentally-induced vibroacoustic disease in a suburban family. The Shock and Vibration Digest, 38(4), pp.340-341. Alves-Pereira, M., de Melo, J.J., Motylewski, J., Kotlicka, E. and Branco, N.A.C., 2003. Legislation Hinders Research into Low Frequency Noise. Proc SSGRR 2003w. Alamir, M.A., Hansen, K.L., Zajamsek, B. and Catcheside, P., 2019. Subjective responses to wind farm noise: A review of laboratory listening test methods. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 114, p.109317.
  • Es besteht eine belegbare Beziehung beispielsweise zwischen dem WEA-Abstand sowie der Wohnbebauung und einer Häufung von bestimmten Gesundheitsstörungen: Nissenbaum, M.A., Aramini, J.J. and Hanning, C.D., 2012. Effects of industrial wind turbine noise on sleep and health. Noise and Health, 14(60), p.237. Shepherd D, McBride D, Welch D, Dirks KN, Hill EM. Evaluating the impact of wind turbine noise on health-related quality of life. Noise Health 2011;13:333-9.
  • Ärzten ist bekannt, dass Betroffene sogar in behördlich erlaubten Abständen von WEAs definitiv erkranken können. Ein Lärmschutz, der bisher lediglich auf die Wahrnehmbarkeit bzw. dB(A)- Bewertung von Infaschall-Quellen abzielt, bietet nur eine Scheinsicherheit an und nimmt eine Zunahme von menschlicher Gesundheitsgefährdung in Kauf: Schust M. Effects of low frequency noise up to 100 Hz. Noise Health 2004;6:73-85 Blazier, W. E. 1995. Sound quality considerations in rating noise from heating, ventilating and air-conditioning (HVAC) systems in buildings. Noise Con. Eng. J.43(3): 53–63.
  • Tieffrequenter Schall (IS/LFN) wirkt funktionell grundlegend anders als mittel- und hochfrequenter Schall. Der tieffrequente, zyklisch-gepulste, anthropogene Schall der WEAs lässt sich gegenüber anderen, technischen oder natürlichen Infraschall-Quellen hinsichtlich des Musters (Tonalität, Periodizität und Dauer) unterscheiden: Ninomiya, H., Ohgami, N., Oshino, R., Kato, M., Ohgami, K., Li, X., Shen, D., Iida, M., Yajima, I., Angelidis, C.E. and Adachi, H., 2018. Increased expression level of Hsp70 in the inner ears of mice by exposure to low frequency noise. Hearing research, 363, pp.49-54. Salt, A.N. and Hullar, T.E., 2010. Responses of the ear to low frequency sounds, infrasound and wind turbines. Hearing research, 268(1-2), pp.12-21.
  • Außerdem ist die Hör- und Wahrnehmungsschwelle der IS/LFN-Immission aus der Perspektive des Gesundheitsschutzes für den Wohnbereich weniger bedeutend: Salt, A.N. and Lichtenhan, J.T., 2012, August. Perception-based protection from low-frequency sounds may not be enough. In INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings (Vol. 2012, No. 7, pp. 3999-4010). Institute of Noise Control Engineering. „Therefore for reasons of medical prevention it is necessary principally to avoid noise-induced impairments even when below the arousal threshold.” Ising H, Kruppa B. Health effects caused by noise : Evidence in the literature from the past 25 years. Noise Health 2004;6:5- 13.
  • Erworbene Veränderung des Innenohrs (z.B. der hidden hearing loss) durch die IS/LFN-Exposition kann aurale sowie extra-aurale Störungen zur Folge haben: Liberman, M.C., 2015. Hidden hearing loss. Scientific American, 313(2), pp.48-53. Kujawa SG, Liberman MC. Adding insult to injury: Cochlear nerve degeneration after temporary noise-induced hearing loss. The Journal of Neuroscience 2009;29:14077-85. Liu, H., Lu, J., Wang, Z., Song, L., Wang, X., Li, G.L. and Wu, H., 2019. Functional alteration of ribbon synapses in inner hair cells by noise exposure causing hidden hearing loss. Neuroscience letters, 707, p.134268. Amieva H, Ouvrard C, Meillon C, Rullier L, Dartigues JF. Death, Depression, Disability, and Dementia Associated With Self-reported Hearing Problems: A 25-Year Study. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2018 Sep 11;73(10):1383-1389. doi: 10.1093/gerona/glx250. PMID: 29304204.
  • Eine kumulative Infraschall-Wirkung mit Vibration (Körperschall; medizinisch der Knochenleitung ent-sprechend) am Menschen ist bekannt, wird aber im derzeitigen Regelwerk nicht genügend berücksichtigt: Sueki, M., Noba, M., Nakagomi, M., Kubota, S., Okamura, A., Kosaka, T., Watanabe, T. and Yamada, S., 1990. Study on mutual effects of low frequency noise and vibration. Journal of Low Frequency Noise, Vibration and Active Control, 9(2), pp.66-75.
  • Tieffrequenter Schall mit Umgebungsgeräusch kann einen erheblichen Einfluss auf das Schlafverhalten (Schlafdauer, Schlaftiefe, Schlafregelmäßigkeit, atypische Schlafunterbrechung) der Exponierten haben. Zudem sind bei Dauerbelastung eine Verminderung der Leistungsfähigkeit, eine Veränderung des Gemütszustandes und ebenfalls eine Störung des endokrinen Systems möglich: .Micic, G., Zajamsek, B., Lack, L., Hansen, K., Doolan, C., Hansen, C., Vakulin, A., Lovato, N., Bruck, D., Chai-Coetzer, C.L. and Mercer, J., 2018. A review of the potential impacts of wind farm noise on sleep. Acoustics Australia, 46(1), pp.87- 97. Waye, K.P., 2004. Effects of low frequency noise on sleep. Noise and health, 6(23), p.87. Smith, M.G., Ögren, M., Thorsson, P., Hussain-Alkhateeb, L., Pedersen, E., Forssén, J., Ageborg Morsing, J. and Persson Waye, K., 2020. A laboratory study on the effects of wind turbine noise on sleep: results of the polysomnographic WiTNES study. Sleep.
  • Anhaltende Störungen endokriner Prozesse stellen ebenfalls einen signifikanten Risikofaktor für Folgeerkrankungen z.B. in Form eines Cushing-Syndroms (endokrines Krankheitsbild), von neurologischer ZNS-Veränderung (Hippokampus = Längswulst am Boden des Vorderhorns des Seitenventrikels des Gehirns), oder von Störungen des Immunsystems dar: Ilchmann-Diounou, H. and Menard, S., 2020. Psychological Stress, Intestinal Barrier Dysfunctions, and Autoimmune Disorders: An Overview. Frontiers in Immunology, 11, p.1823. Zhang, M.Y., Chen, C.H.E.N., Xie, X.J., Xu, S.L., Guo, G.Z. and Jin, W.A.N.G., 2016. Damage to hippocampus of rats after being exposed to infrasound. Biomedical and Environmental Sciences, 29(6), pp.435- 442.Pei, Z., Sang, H., Li, R., Xiao, P., He, J., Zhuang, Z., Zhu, M., Chen, J. and Ma, H., 2007. Infrasound-induced hemodynamics, ultrastructure, and molecular changes in the rat myocardium. Environmental Toxicology: An International Journal, 22(2), pp.169-175. Lousinha, A., Oliveira, M.J.R., Borrecho, G., Brito, J., Oliveira, P., de Carvalho, A.O., Freitas, D., Águas, A.P. and Antunes, E., 2018. Infrasound induces coronary perivascular fibrosis in rats. Cardiovascular Pathology, 37, pp.39-44.
  • Tieffrequente Schallirritantien sind sogar unterschwellig in der Lage das menschliche, kardio-vaskuläre Regelsystem bei wiederholter Belastung zu beeinflussen: Münzel, T., Sørensen, M., Schmidt, F.P., Schmidt, E., Steven, S., Kröller-Schön, S. and Daiber, A., 2018. The adverse effects of environmental noise exposure on oxidative stress and cardiovascular risk. Antioxidants and Redox Signaling, (ja). Wysocki et al., „Wysocki, K.; Schultz, K.; Wieg, P. (1980) Experimentelle Untersuchungenzum Einfluß von Infraschalldruck auf den Menschen (Experimental studies of the influence ofinfrasonic noise on the human organism). Z. f. die ges. Hyg. und ihre Grenzgebiete 26 (6),“1980. Biologische Wirkung von vorwiegend luftgeleitetem Infraschall. 1. Auflage. Bremerhaven: Wirtschaftsverlag NW Verlag für neue Wissenschaft GmbH 1997. (Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin: Literaturdokumentation, Ld 7).
  • Die IF/LFN- bedingten Symptome durch WEA sind in ihrer Wirkungsweise spezifisch und von anderen, abstrakten Stressreaktionen (wie z.B. durch Angst, Nocebo-Effekt gegenüber Unbekanntem u.s.w.) zu unterscheiden: Schomer, P.D., Erdreich, J., Pamidighantam, P.K. and Boyle, J.H., 2015. A theory to explain some physiological effects of the infrasonic emissions at some wind farm sites. The Journal of the Acoustical Society of America, 137(3), pp.1356-1365.
  • Das “deutsche“ Lärmwirkungsmodell (vgl.: UBA) ist aus wissenschaftlicher Sicht veraltet. Das hierzulande angewandte “Lärmwirkungsmodell“ (LWM) kennt im Prinzip nur zwei direkte Schallauswirkungen, wie z.B. Veränderungen in der Cochlea (Hörverlust) und Stressfolgen: Vestibular evoked myogenic potentials Rosengren, S.M., Welgampola, M.S. and Colebatch, J.G., 2010. Vestibular evoked myogenic potentials: past, present and future. Clinical neurophysiology, 121(5), pp.636-651. Sheykholeslami, K. and Kaga, K., 2002. The otolithic organ as a receptor of vestibular hearing revealed by vestibular-evoked myogenic potentials in patients with inner ear anomalies. Hearing research, 165(1-2), pp.62-67.