Was ist Lärm oder Schall?

Zunächst ein paar Definitionen, damit man alle weiteren Informationen im Anschluß besser versteht:

Definition Hertz und Dezibel

Die Schall-Frequenz wird gemessen in Hertz (Hz).
Tiefe Töne haben eine niedrige Hz Zahl, während hohe Töne eine hohe Hz Zahl aufweisen.

Die gemessene Frequenz in Hz gibt die Anzahl an Wellen pro Sekunde an. 1 Hz ist eine Schallwelle von 340 m Länge.

Eine Besonderheit  tiefer Töne ist, dass diese Schallwellen sehr weit reichen und kaum zu dämmen sind, während hohe und mittlere Töne deutlich geringere Reichweiten haben. Beispiel: nur die Bässe der Musik im Partykeller sind im gesamten Haus zu hören, hohe und mittlere Töne werden durch das Mauerwerk gedämmt.


Der Schalldruckpegel ist ein logarithmisches Maß zur Beschreibung der Stärke eines Schallereignisses. Er wird mit der Hilfsmaßeinheit Dezibel dB bezeichnet und gibt an, welche Energie oder Kraft die Schallwelle ausübt.

Hierbei unterscheidet man die A-Bewertung dB(A) und C-Bewertung dB(C).
Die dB(A)-Bewertung spiegelt das Hörverhalten des menschlichen Ohres wider. Somit wird der Frequenzbereich zwischen ca. 1000 und 8000 Hz stärker berücksichtigt, als die Frequenzen darüber und darunter. Der tieffrequente Bereich wird nahezu überhaupt nicht berücksichtigt und der Infraschall-Bereich wird komplett ausgelassen.
0 dB(A) entspricht dabei der Hörschwelle für den Menschen, 130 dB(A) ist die Schmerzgrenze.

Bei der dB(C)-Bewertung werden alle Frequenzen nahezu gleichwertig behandelt. Der Infraschall-Bereich bleibt ebenfalls komplett unberücksichtigt.

Welche Arten von Lärm oder Schall gibt es?

Abb.: Dr.Kuck, "Gefährdung der Gesundheit durch Windkraftanlagen"

 

Man unterscheidet grundsätzlich 4 verschiedene Arten von Lärm oder Schall:

·         den hörbaren Lärm (Schall),

·         den niederfrequenten Schall,

·         den Infraschall und

·         den Ultraschall.

Die Grafik oben zeigt die Unterschiede der ersten 3 Schallarten auf.

 

1. Hörbarer Lärm (Normalschall)
Zwischen 20 Hz und 20.000 Hz. Normale bis kurze Wellenlängen.

2. Tieffrequenter Schall
Im Bereich zwischen mehr als 20 Hz und unter 140 Hz. Dieser Schall ist hörbar und spürbar. Er hat sehr große Wellenlängen, wird in der Luft sehr gut geleitet und kann durch Mauerwerk kaum gedämmt werden.

3. Infraschall
Im Bereich von größer als 0 Hz und bis 20 Hz mit sehr langen Wellen. Infraschall kann vom Menschen nicht mehr gehört werden, sondern ist nur noch spürbar (durch Vibrationen, Kribbeln). Es gibt aber durchaus auch Menschen die Infraschall noch bei z. B.16 Hz hören können. Durch geeignete Schallpegelmessungen kann Infraschall dennoch erfasst werden. Infraschall entsteht auch natürlich, durch Vulkanausbrüche, Erdbeben, Lawinen, Unwetter  und kann über weite Entfernungen noch gemessen werden. Elefanten verständigen sich in freier Wildbahn über Entfernungen von bis zu 10 Kilometern hinweg durch Laute im Infraschall-Bereich. Infraschall kann nicht in den klassischen db(A) und dB(C) Messungen erfasst werden.
(Quelle: http://www.sengpielaudio.com/Rechner-dba-spl.htm)

 

Noch effizienter sind Messungen mit einem mikrobarometrischen Infraschall-Messgerät, welches nicht mit einem Mikrofon, sondern mit Drucksensoren arbeitet. Sehr hochwertige, herkömmliche Messgeräte mit Mikrofon erlauben eine Messung ab ca. 3,5 Hz. So ist z.B. das ASGARD Mikrobar-20 z.B. ist in der Lage, Frequenzen im Infraschall-Bereich, deutlich unterhalb von 3,5 Hz zu erfassen.
Somit können Belastungen des menschlichen Körpers erfasst werden, die sich bisherigen rein akustischen Messmethoden entzogen. Dabei ist die Messgenauigkeit im Frequenzbereich bis 20 Hz ca. fünfmal höher als bei konventionellen Messgeräten.

Schall breitet sich in der Luft als Welle aus, wobei sich Über- und Unterdruck abwechseln. Schall ist also nichts anderes als Druckwellen in der Luft. Eine Schallwelle in einem festen Gebäude dagegen verursacht Vibrationen.

Treffen Schallwellen auf einen Hohlkörper, wie zum Beispiel erzeugt durch eine Gitarrensaite bei der Gitarre, dann wird der erzeugte Ton oder Schall innerhalb dieses Resonanzkörpers zurückgeworfen und der Klangkörper verursacht Schwingungen die dann einen Ton erzeugen.

Entsprechende Resonanzen entstehen auch in Bauwerken, so werden bei Schallmessungen in den Räumen von Wohnhäusern unterschiedlich starke Ausprägungen von Infra- und tieffrequentem Schall festgestellt.

Windkraftanlagen emittieren in erster Linie Infraschall und niederfrequenten Schall, aber auch gewisse Teile an Hörschall. Die Größe der Rotorblätter, ihre Elastizität und die Eigenfrequenz von 16 Hz sind der Hauptverursacher dieses Infraschalls.

Der besonders gefährliche gepulste Schall entsteht, wenn das Rotorblatt am Mast mit einer Geschwindigkeit an der Spitze von mehr als 300 km/h vorbeistreift. Die Schallausbreitung findet hier auch im Turm statt, der, in der Form einer Orgelpfeife ähnlich, diesen nochmals verstärkt.
(Quelle: Prof. Dr. Rainer Mausfeld, Uni Kiel, Dept. Psychologie)

 

Die Schallausbreitung von Windkraftanlagen ist abhängig von der geometrischen Verdünnung, Luftdämpfung, Bodenbeschaffenheit, Hindernisse und Reflexionen bestimmt.

Der Schalldruck wird nach folgender theoretischer Gesetzmäßigkeit abgeschwächt:

Verdopplung des Abstandes = Halbierung Schalldruck =Schallpegel sinkt um 6 dB(A).

 

In der Praxis hat sich aufgrund der oben genannten Einflußfaktoren eine Reduktion um 5 dB(A) eingebürgert.

 

Wenn 2 WKA vorhanden sind, wie in unserem Fall, dann addieren sich die Schallpegel nicht linear, sondern wie folgt:


106 dB(A) + 106 dB(A) = 109 dB(A)

 

Also bei 2 gleichlauten Schallquellen, erhöht sich der Pegel um 3 dB(A).

(Quelle:
Ärzteforum Emissionsschutz, Dr. Kuck, Bad Orb;
http://schweizer-fn.de/akustik/schallpegelaenderung/schallpegel.php#pegelabnahme)

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