Forskning og dokumentasjon angående lavfrekvent lyd

Nils Faarlund fra omtale “International Conference Wind Turbine Noise 2011 i Roma”

Forsknings- og dokumentasjonsinnsatsen for vindturbinstøy har hittil vært konsentrert om det hørbare. Det vil si fra 20 til 20.000 Hz (svingninger per sekund). Infralyd/lavfrekvent lyd er betegnelsen for lyd med lavere frekvens enn 20 Hz. Støy med så lav frekvens er mer helsefarlig enn hørbar, uønsket lyd. Dette har vært et forsømt arbeidsfelt i fagmiljøene og heller ikke vært prioritert av myndighetene. På grunn av klager fra berørte i en rekke land, er aktiviteten blant forskere, konsulenter og myndigheter nå tiltakende. Det var således gjort plass til to økter på konferansen for slike arbeider. Av resultater nevnes her:

• Målinger av lavfrekvent lyd viser verdier på opp til 10 dB over etablerte beregningsmodeller, eller et lydnivå som er opp til 10 ganger over anvendte modeller – her trengs altså vesentlige forbedringer for å sikre en realistisk informasjon fra rettighetshavere overfor berørte.
• I lydspekteret fra 0 til 20.000 Hz observeres de høyeste dB-verdiene ved de laveste frekvensene, gjerne rundt 10 Hz.
• Mens hus bygget av tunge materialer gir bra skjerming mot lavfrekvent støy, er man tilsvarende utsatt i lette reisverkhus. Det vil altså si at tradisjonelle, norske hytter ikke gir noen beskyttelse av betydning mot slik støy.
• Store vindturbiner gir forholdsvis høyere støybelastning i infralydområdet enn tilfellet er for hørbar støy. (Dette benekter Delta, men professor Henrik Møller bekrefter det.)
• For å finne frem til en mest mulig korrekt tallfesting av infralydbelastningen, må det gjøres målinger på vindturbiner i drift.
• Støyen fra en vindturbin går for hver omdreining gjennom maksimum, slik vi kjenner det fra helikopterrotorer. Den brusende støyen fra turbinbladene topper seg igjen og igjen i et drønn som kan variere mellom ytterligheter som et svosj og et womm. For de lave frekvensene vil vindstyrke og temperaturforhold gi forsterkning av støynivået.
• Lavfrekvent støy fra vindturbiner er mer forstyrrende for mennesker enn fra biltrafikk. Infralyd fra turbiner med stor navhøyde (fra 85 m og oppover) kan nå nivå på 50 dB, kanskje 55 dB.
• Vinterstid i Norden og andre strøk med kaldt klima får vi inversjon – det er kaldere i dalen enn i høyden. Da er vindhastigheten ved bakken lav og lavfrekvent støy blir særlig merkbar (jfr hyppigere klager fra berørte).
• Målinger kan tyde på at høye turbinskaft må gis en stivere konstruksjon for å redusere belastningen av lavfrekvent lyd på mennesker (og dyreliv).
• Når støydata skal angis for hele spektret fra infralyd til ultralyd (grensen oppad for hørbar lyd), brukes det ulike modeller for å vekte de ulike frekvensområdene – f. eks. A- og C-vektig. For støy under 20 Hz gir A-vekting svært avvikende resultater, mens C-vekting beskriver situasjonen best. (Støysonekartet som følger konsekvensutredningen, har A-vekting)Det trengs vesentlige forbedringer av indikatorene for godkjenning av utslipp av støy av dette slaget.
• Forskning om lavfrekvent støy der tonehøyden varierer – amplitudemodulering – har lenge vært forsømt. Det gjelder særlig det regelmessige støymaksimumet som kommer etter at et turbinblad har passert skaftet som turbinhuset hviler på som et svosj eller womm.
• En finsk forsker benyttet anledning i en av diskusjonsrundene om lavfrekvent lyd til å peke på at forskere og konsulenter burte være mer kritiske til myndigheter som velger for høye grenseverdier for lavfrekvent støy fra vindturbiner.
• Lavfrekvent støy ved bremsing av omdreiningshastigheten for turbinbladene og fra stillestående rotor (når vindhastigheten øker ut over liten til stiv kuling) kan forplante seg titalls kilometer (data fra måling med seismograf i England). Avstiving av turbinskaftet kan forebygge støy, samtidig som det også kan forhindre tretthetsbrudd.
• For store vindturbiner er det i frekvensområdet 1 – 10 Hz målt støynivå opptil 70 dB.
• Australia har verdens største vindkraftanlegg. Det har bl. a. ført til at lavfrekvent støy har vært et tema i nasjonalforsamlingen, mens fagkonsulentene har måttet tåle kritikk for at de hadde latt interessene til oppdragsgiverne gå foran hensynet til berørte naboer til store vindkraftanlegg.
• Australske forskere har nå utviklet hensiktsmessige målemetoder for infralyd, der måleinstrumentene er plassert under bakkenivå. Australierne kunne bl. a. rapportere at infralydbelastningen om natten kan øke med opp til 10 dB over støyverdiene på dagtid. En bredbåndmåling over det hørbare området (20 til 20.000 Hz), slik det ofte praktiseres, er altså ikke tilstrekkelig.
• Storbritania er et tett bebygget land som er i gang med en storstilet satsing på vindkraftanlegg til erstatning for kull- og atomkraftanlegg. I 2011 er det 140 anlegg i drift. Det betyr at enhver ny, landbasert utbygning vil møte motstand fra fastboende i nærheten av planområdet. Det satses derfor nå på å øke forståelsen for hvilke konstruksjonsdetaljer som fører til støybelastning i infralydområdet. Som for hørbar støy, kommer man da til utformingen av enden av bladet og vingenes bakkant så vel som vridningsvinkelen for bladet i forhold til vindretningen.
• Engelske forskere fra Renewable Energy Systems har nå også valgt å bruke “subjektive undersøkelser” ved siden av de naturvitenskapelige metodene for å skaffe seg forståelse av ikke hørbar støy fra vindkraftanlegg gjennom kvaliteter som ikke er målbare.
• I et finsk skoglandskap var amplitudemodulert støy – støy med varierende tonehøyde som skyldes at turbinblad passerer turbinskaftet (svosj/womm-lyden) – hørbar på 4 km avstand. Variasjonen i tonehøyde tiltok med avstanden.
• Vanlig støymåling, der lydnivået utlignes over tid, dB(A) er ikke egnet til å få frem støyen når turbinblad passerer turbinskaftet.
• Støyen fra en vindturbin er forsterket i to sektorer med en vidde på 30 grader i vinkler på 30 grader ut til begge sider for vindretningen.