Die Lautstärke einer Kleinwindkraftanlage ist ein entscheidender Faktor für ihren Erfolg – oder ihre Ablehnung durch das Bauamt. Zu laute Geräusche können nicht nur die Nachbarn verärgern, sondern auch rechtliche Probleme nach sich ziehen.
Doch wie laut ist eine Kleinwindanlage wirklich? Welche Geräuschquellen gibt es, und was kannst du tun, um Windrad-Lärm von Anfang an zu minimieren?
In diesem Artikel erfährst du alles, was du über die Lautstärke kleiner Windkraftanlagen wissen musst – von den technischen Hintergründen über rechtliche Vorgaben bis hin zu praktischen Tipps für die Auswahl der richtigen Anlage.
Inhaltsverzeichnis
Schall und Lautstärke bei Windkraftanlagen
Schall ist ein zentrales Thema bei der Genehmigung und dem Betrieb von Kleinwindkraftanlagen. Vor allem bei Windanlagen in oder in der Nähe von Wohngebieten ist die Einhaltung der vorgeschriebenen Schallgrenzwerte entscheidend, damit die Anlage langfristig betrieben werden kann.
Während bei Großwindkraftanlagen durch die große Entfernung zu Wohngebieten der Schall weniger problematisch ist, stehen Kleinwindkraftanlagen häufig in der direkten Nähe von Menschen, das gilt für Wohngebiete und Gewerbegebiete gleichermaßen. Daher ist es umso wichtiger, dass diese Anlagen leise arbeiten und keine unnötigen Konflikte verursachen. Im Rahmen der Planung der Kleinwindanlage muss das Thema Schall mit betrachtet werden, vor allem wenn im Umkreis von rund 200 m Wohnhäuser vorhanden sind.
Jede Kleinwindkraftanlage hat ihren eigenen „Sound“, der von verschiedenen Faktoren beeinflusst wird. Genauso wie jedes Auto unterschiedlich klingt, gibt es auch bei Windkraftanlagen erhebliche Unterschiede in der Geräuschentwicklung.
Das gilt vor allem für Kleinwindanlagen aufgrund der Vielzahl an Bauformen und technischen Designs. Um die Lautstärke von Kleinwindanlagen besser zu verstehen, ist es wichtig, sich mit den Grundlagen des Schalls und den spezifischen Geräuschquellen vertraut zu machen.
In den nächsten Abschnitten werfen wir einen genauen Blick auf die Geräuschquellen, die Einflussfaktoren für Lautstärke und die rechtlichen Anforderungen. So kannst du sicherstellen, dass deine Kleinwindkraftanlage nicht nur effizient, sondern auch leise ist.
Warum machen Windkraftanlagen Geräusche?
Die wesentlichen Ursachen von Geräuschen bei Windkraftanlagen sind die aerodynamischen Effekte der Rotorblätter und die mechanischen Komponenten wie Getriebe und Generator.
Aerodynamische Geräusche entstehen durch die Bewegung der Rotorblätter in der Luft. Dabei beeinflussen vor allem die Rotationsgeschwindigkeit und die Form der Rotorblätter den Schallpegel. Schnell rotierende Rotoren oder weniger optimierte Blattformen können die Lautstärke erheblich erhöhen.
Mechanische Geräusche hingegen entstehen durch technische Komponenten wie Getriebe und Generator. Anlagen ohne Getriebe sind oft leiser, während die Art der Regulierung – etwa eine Rotorblattverstellung – ebenfalls einen Unterschied machen kann.
Es lohnt sich somit, sich mit den unterschiedlichen Typen und Designkonzepten von Windkraftanlagen zu beschäftigen, da diese maßgeblich die Lautstärke beeinflussen können.
Was beeinflusst die Lautstärke von Windkraftanlagen?
Die wahrgenommene Lautstärke einer Windkraftanlage wird von mehreren Faktoren beeinflusst.
Ein entscheidender Punkt ist die Distanz zur Windanlage: Je weiter eine Windkraftanlage von Wohnhäusern oder anderen Immissionsorten entfernt ist, desto leiser wird der Schall wahrgenommen. Hierbei unterscheidet man zwischen der Emission, also dem Schall, der direkt von der Anlage ausgeht, und der Immission, dem Schall, der am Empfänger, beispielsweise einem Wohnhaus, ankommt.
Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Windgeschwindigkeit. Stärkere Winde erhöhen die Drehgeschwindigkeit der Rotorblätter und somit die aerodynamischen Geräusche. Manche Anlagen regulieren den Schall jedoch bei hohen Windgeschwindigkeiten, indem sie ihre Leistungsaufnahme anpassen. Bei extremen Windbedingungen schalten sich Windkraftanlagen komplett ab, wodurch keine Geräusche mehr entstehen.
Wichtig zu wissen ist, dass die natürlichen Windgeräusche oft lauter sein können als der Schall der Windkraftanlage und diesen somit überdecken.
Auch die Hauptwindrichtung spielt eine Rolle: Liegt ein Wohnhaus direkt in der Hauptwindrichtung hinter der Anlage, können die Schallimmissionen stärker wahrgenommen werden.
Die Kombination aus diesen Faktoren bestimmt, wie laut oder leise eine Windkraftanlage im Betrieb wahrgenommen wird – und wie gut sie sich in ihre Umgebung einfügt.
Was bedeutet die Dezibel-Skala (dB(A))?
Die Dezibel-Skala, speziell die A-bewertete Variante (dB(A)), ist eine Maßeinheit, die an das menschliche Hörvermögen angepasst ist. Sie berücksichtigt, dass wir mittlere und hohe Frequenzen besser wahrnehmen als sehr tiefe oder sehr hohe Töne.
Besonders wichtig ist, dass die Dezibel-Skala logarithmisch aufgebaut ist: Eine Erhöhung um 6 bis 8 dB(A) wird bereits als Verdopplung der Lautstärke empfunden. Daher können selbst kleine Unterschiede in den Schallwerten von Windkraftanlagen einen großen Einfluss auf die Wahrnehmung ihrer Lautstärke haben.
Das Verständnis der Dezibel-Skala ist essenziell, um die Geräusche von Kleinwindkraftanlagen richtig einzuordnen und verschiedene Modelle miteinander zu vergleichen.
Welche Geräusche erzeugen Windkraftanlagen?
Windkraftanlagen erzeugen unterschiedliche Geräusche, die sich in ihrer Intensität und Wahrnehmung unterscheiden.
Zunächst gibt es den hörbaren Schall, der aus aerodynamischen Geräuschen der Rotorblätter und mechanischen Geräuschen von Komponenten wie Getriebe oder Generator entsteht.
Infraschall, also tieffrequente Geräusche unterhalb der menschlichen Hörschwelle, wird oft diskutiert. Studien haben ergeben, dass Infraschall von Windkraftanlagen keine nachweisbaren gesundheitlichen Auswirkungen auf Menschen hat.
Besonders störend können tonhaltige und impulshaltige Geräusche sein. Tonhaltige Geräusche zeichnen sich durch einzelne, herausstechende Frequenzen aus in Form nerviger Töne. Impulshaltige Geräusche sind kurzzeitige, stoßartige Klänge wie z.B. ein Klopfen.
Zusätzlich gibt es das breitbandige Rauschen, das durch die Bewegung der Rotorblätter entsteht und an Windgeräusche erinnert.
Eine weitere Art ist der Körperschall, der bei Kleinwindanlagen auf Dächern eine Rolle spielt. Hier werden Vibrationen von der Anlage auf das Dach und die Gebäudestruktur übertragen, was das gesamte Gebäude als Resonanzkörper wirken lässt. Im Inneren kann das deutlich hörbar werden. Eine Schallentkopplung funktioniert nicht immer.
Wie laut darf eine Windkraftanlage sein?
Die zulässige Lautstärke von technischen Anlagen wird in Deutschland durch die Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm) geregelt. Diese legt fest, wie laut der Schall an bestimmten Orten sein darf – abhängig von dem Gebietstyp und der Tageszeit.
In reinen Wohngebieten gelten die strengsten Anforderungen: Tagsüber darf die Lautstärke maximal 50 dB(A) betragen, nachts sogar nur 35 dB(A). Zum Vergleich: 35 dB(A) entsprechen etwa dem Geräuschpegel von Flüstern.
In Industriegebieten hingegen sind höhere Schallpegel erlaubt – bis zu 70 dB(A) sowohl tagsüber als auch nachts. Das entspricht der Lautstärke eines vorbeifahrenden Autos in etwa zehn Metern Entfernung.
Für Betreiber von Kleinwindkraftanlagen in oder nahe Wohngebieten ist es besonders wichtig, die gesetzlichen Grenzwerte einzuhalten, um Konflikte mit Anwohnern und rechtliche Probleme zu vermeiden.
Die folgende Geräusche-Tabelle hilft dabei, die Höhe der Schallwerte einordnen zu können:
Warum ein Schallgutachten hilfreich ist
Ein Schallgutachten kann bei der Genehmigung einer Kleinwindkraftanlage hilfreich sein – und wird manchmal sogar vorgeschrieben. Es bietet Klarheit über die Schallemissionen einer Anlage und zeigt, ob die gesetzlichen Vorgaben eingehalten werden.
Ein solches Gutachten basiert auf der internationalen Norm IEC 61400-11, die weltweit einheitliche Standards für die Schallmessung von Windenergieanlagen vorgibt. Dabei werden unter anderem der A-bewertete Schallleistungspegel und die Tonhaltigkeitsanalyse ermittelt. Diese Parameter zeigen nicht nur die Lautstärke, sondern auch die Klangcharakteristik der Anlage.
Schallgutachten werden von spezialisierten Ingenieurbüros oder zertifizierten Messinstituten erstellt. Vor dem Kauf einer Kleinwindkraftanlage solltest du beim Hersteller nachfragen, ob ein Schallgutachten vorliegt.
Unabhängige Tests: Wie laut sind Kleinwindanlagen wirklich?
Unabhängige Tests aus den USA geben wertvolle Einblicke in die tatsächliche Lautstärke von Kleinwindkraftanlagen. Dort werden zertifizierte Modelle unter standardisierten Bedingungen geprüft, sodass die Ergebnisse objektiv und vergleichbar sind. Verantwortlich als unabhängige Organisation zeigt sich der Small Wind Certification Council (ICC-SWCC).
Der Rated Sound Level, der bei einer Entfernung von 60 Metern und einer Windgeschwindigkeit von 5 m/s ermittelt wird, zeigt, wie laut die Anlagen in 95 % der Betriebszeit maximal sind.
Ein Blick auf die Testergebnisse offenbart deutliche Unterschiede:
- Die Kestrel e400nb, eine kleine horizontale Windkraftanlage mit 3 kW Nennleistung, ist mit 55,6 dB(A) die lauteste getestete Turbine.
- Die leiseste Anlage ist die Skystream 3.7, eine horizontale Windkraftanlage mit 41,2 dB(A) und einer Nennleistung von 2,1 kW.
- Die Bergey Excel 15, eine größere gewerblich genutzte Anlage mit 15,6 kW Nennleistung und ebenfalls horizontaler Rotorachse, erreicht 48,5 dB(A) und ist somit trotz ihrer Größe leiser als kleinere Modelle.
- Auch eine vertikale Kleinwindanlage wurden getestet: Die DS3000 mit 1,4 kW Nennleistung erreicht einen Schallwert von 42,3 dB(A) und gehört damit zu den leiseren Modellen.
Die Ergebnisse zeigen, dass pauschale Aussagen über die Lautstärke von Kleinwindanlagen nicht möglich sind. Weder die Größe noch die Bauform allein bestimmen den Schallpegel. Jede Anlage sollte individuell geprüft werden.
Schallpegel einer 30 kW Kleinwindkraftanlage
Ein interessantes Beispiel für die Lautstärke von Kleinwindkraftanlagen ist eine Anlage mit 30 kW Nennleistung vom deutschen Hersteller Solutions 4 Energy aus Rostock. Von der Leistung her eine kleine Windkraftanlage für gewerbliche Betreiber.
Die Abbildung der Schallwerte zeigt, wie sich der Schallpegel abhängig von der Entfernung zum Rotor verhält. Die blauen Punkte markieren die gemessenen Werte der Kleinwindanlage, während die gestrichelten Linien die nächtlichen Grenzwerte der TA Lärm für allgemeine Wohngebiete und reine Wohngebiete darstellen.
- In 100 Metern Entfernung erfüllt die Anlage die Anforderungen für allgemeine Wohngebiete.
- In 200 Metern Entfernung ist sie so leise wie ein Flüstern und überschreitet die Grenzwerte für reine Wohngebiete nicht.
Ein Vergleich mit industriellen Megawattanlagen, dargestellt durch die rötlichen Symbole, verdeutlicht den Unterschied: Selbst die leiseste Großwindkraftanlage müsste mindestens 900 Meter von einem reinen Wohngebiet entfernt stehen, während die 30 kW Kleinwindkraftanlage nur einen Abstand von 200 Metern benötigt.
Sind vertikale Windkraftanlagen leiser?
Es wird oft behauptet, dass vertikale Windkraftanlagen grundsätzlich leiser sind als Anlagen mit horizontaler Rotorachse. Besonders Hersteller vertikaler Windanlagen betonen diesen Punkt in ihren Marketingaussagen. Doch stimmt das tatsächlich?
Ein Blick auf die oben dargestellten unabhängigen Testergebnisse aus den USA zeigt ein anderes Bild: Tatsächlich können vertikale Windkraftanlagen lauter sein als horizontale. So gehört die vertikale DS3000 mit einem Schallwert von 42,3 dB(A) zwar zu den leiseren Modellen, ist aber immer noch lauter als die horizontale Skystream 3.7, die mit 41,2 dB(A) den niedrigsten Wert unter den getesteten Anlagen erreicht hat.
Das Fazit: Man kann nicht pauschal sagen, dass eine Bauform immer leiser ist als die andere. Die Lautstärke hängt von vielen Faktoren ab, darunter die Größe, der Rotortyp und das technische Anlagenkonzept.
Wer eine besonders leise Windkraftanlage sucht, sollte nicht allein auf Marketingaussagen vertrauen, sondern nach Fakten wie Schallgutachten fragen oder Erfahrungsberichte von Betreibern konkreter Windkraftanlagen einholen.
Erfahrungen aus der Praxis
Die Erfahrungen aus der Praxis zeigen, dass die Qualität der Kleinwindkraftanlagen einen entscheidenden Einfluss auf die Lautstärke hat. Billige Anlagen mit einfacher Technik neigen dazu, nicht nur weniger zuverlässig zu sein, sondern auch deutlich mehr Lärm zu verursachen. Hochwertige Hersteller hingegen setzen auf ausgefeilte Technik und investieren in Maßnahmen zur Schallreduzierung.
Zu den Maßnahmen gehören:
- Optimierung der Rotorblätter, etwa durch gezahnte Kanten, gebogene Blattspitzen (sogenannte Winglets) oder spezielle Beschichtungen.
- Schallisolierungen in der Gondel, beispielsweise durch Gummiaufhängungen, um Vibrationen zu minimieren und die Übertragung auf den Turm zu reduzieren.
Ein gutes Beispiel für leise Kleinwindanlagen sind Mikrowindanlagen, die auf Segelschiffen eingesetzt werden. Diese befinden sich in direkter Nähe von Menschen und sind deshalb speziell auf geringe Geräuschentwicklung optimiert, beispielsweise durch den Einsatz aerodynamisch optimierter „Flüsterflügel“.
Wer eine leise Kleinwindkraftanlage möchte, sollte auf Qualität setzen. Hochwertige Technik mag zwar teurer sein, zahlt sich aber durch einen störungsfreien Betrieb langfristig aus. Die Praxis zeigt, dass Investitionen in zuverlässige und leise Anlagen sowohl die Zufriedenheit der Betreiber als auch die Akzeptanz in der Nachbarschaft erhöhen.
Fazit: Wie du Lärmprobleme vermeiden kannst
Lärm ist bei hochwertigen Kleinwindkraftanlagen selten ein Problem. In vielen Fällen sind die natürlichen Windgeräusche lauter als der Schall der Windanlage. Dennoch gibt es einige Punkte, die du beachten solltest, um von Anfang an mögliche Konflikte zu vermeiden.
Hier sind einige Tipps:
- Achte auf Qualität: Investiere in eine hochwertige Anlage, die speziell auf geringe Geräuschentwicklung optimiert ist.
- Frage nach einem Schallgutachten: Ein vorhandenes Gutachten gibt dir Klarheit über die zu erwartenden Geräuschwerte und hilft, die richtige Anlage auszuwählen.
- Kommuniziere mit deinen Nachbarn: Offene Gespräche vor der Installation können Bedenken frühzeitig ausräumen und das Verständnis fördern.
