Windressourcen, Standortbewertung,Ökologie - Einfuhrung in die Windenergietechnik - page 105

Das Mikrofon ist für alle Frequenzen gleich empfindlich, was technisch lineare Gewichtung
genannt wird. Das menschliche Ohr kann Schall hören von 20Hz bis 20 kHz. Die beste Emp-
findlichkeit liegt bei 1 000Hz. Zu den genannten Grenzen nimmt die Empfindlichkeit konti-
nuierlich ab. Diese frequenzabhängige Empfindlichkeit des Ohrs wird technisch mit der A-
Gewichtung beschrieben, wobei A für akustisch gewichtet steht.
Die Hörschwelle liegt bei 0 dB(A), die Schmerzgrenze bei 130 dB(A), gewöhnliche Sprache liegt
bei 55 dB(A). Diese Lautstärke hat auch in etwa eine Windenergieanlage, wenn man im Ab-
stand ihrer Bauhöhe (Nabenhöhe plus Rotorradius) am Boden steht. Der Geräuschpegel am
Standort bei ausgeschalteter Anlage liegt oft 10 dB(A) niedriger bei 45 dB(A). Achtung, dies ist
eine arithmetische Differenz.
Für die Addition (Subtraktion) der tatsächlichen Schallleistung müssen die Schallpegel ener-
getisch addiert (subtrahiert) werden. Dazu werden zwei Schallleistungspegel L 1 und L 2 entlo-
garithmiert, addiert, wieder logarithmiert, und mehrfach wird der Faktor 10 berücksichtigt:

° ¢

10 L 1 /10 + 10 L 2 /10 L Sum = 10 · log (3.27)

L 1 , L 2 , L Sum in dB oder dB(A), analog Differenz L Diff ein Minus statt Plus in der Klammer
Mit Gl. 3.27 kann man leicht nachrechnen, dass mit L 1 = L 2 = L als Summe folgt L Sum = L + 3,
Einheiten dB oder dB(A). Eine Verdopplung der Schallleistung bedeutet eine Erhöhung um
3 dB bzw. 3 dB(A). Dieses wird angewendet bei der Reflexion des Schalls am Boden (s. u.).
Des Weiteren folgt, dass man bei großem Unterschied der beiden Schallleistungspegel, z. B.
10 dB, die Addition in erster Näherung vernachlässigen kann. Dieses führt z. B. dazu, dass der
Schall vonWindenergieanlagen in größerer Entfernung, der um 10 dB(A) leiser ist, vernachläs-
sigt werden kann, Details siehe IEC 61400 (2011).
Die energetische Differenz von Schallpegeln wird analog zu Gl. 3.27 durchgeführt, man er-
setzt L Sum durch L Diff und in der Klammer das „ + “ durch das „ ° “. Hiervon wird Gebrauch ge-
macht bei der Bestimmung der Lautstärke der Windenergieanlage. Es werden zwei Messreihen
durchgeführt. Bei der ersten Messreihe ist die Anlage in Betrieb, es werden die Anlagen- und
die Umgebungsgeräusche gemessen. Bei der zweiten Messreihe ist die Anlage ausgeschaltet,
es werden die Umgebungsgeräusche gemessen. Die oben beschriebene energetische Differenz
der Schallpegel ist der gesuchte Schallpegel der Windenergieanlage.
Es werden Messbedingungen angestrebt, bei denen die beiden Schallpegel einen Abstand von
6 bis 10 dB(A) haben, sodass der Einfluss des niedrigeren Schallpegels auf das Ergebnis klein
ist. Dieses bedeutet, dass die Umgebungsgeräusche, die nicht immer konstant sind, wenig Ein-
fluss auf das Ergebnis haben. Mit den Übungsaufgaben zur Berechnung von Pegeldifferenzen
kann man sich diesen Zusammenhang verdeutlichen. Somit ist gerechtfertigt, die Schallpegel,
die voneinander abgezogen werden, nicht gleichzeitig, sondern hintereinander zu messen.
Die Messzeit einer Messung beträgt 1 Minute bzw. 10 Sekunden. Mit der kurzen Messzeit pro
Einzelmessung erhöht sich bei fester Gesamtmesszeit die Anzahl der Messungen. Dieses er-
laubt eine genauere statistische Analyse der Messunsicherheit. Die Messwerte innerhalb 1 Mi-
nute bzw. innerhalb von 10 Sekunden werden energetisch gemittelt, analog Gl. 3.27 zu einem
energieäquivalenten Wert:

L eq = energieäquivalenter Mittelwert

Der energieäquivalente Mittelwert ist damit nach seiner Definition und in seiner Bedeutung
äquivalent zum Effektivwert einer elektrischen Wechselspannung.