ir. Frits van den Berg, Natuurkundewinkel Rijksuniversiteit Groningen, februari 2002
Op een hoogte van enkele tientallen meters waait het 's nachts vaak veel harder dan tot nu toe werd aangenomen bij de plaatsing van windmolens. Dat blijkt uit een onderzoek van de Wetenschapswinkel Natuurkunde van de Rijksuniversiteit Groningen naar geluidshinder door windmolens aan de Duits-Nederlandse grens in Oost-Groningen. In bijna de helft van alle nachten waait de wind op een hoogte van tachtig meter, de as-hoogte van de windmolens, ruim driemaal harder dan verwacht werd.
Bij meting van het geluidsvermogen van een windturbine wordt de windsnelheid op tien meter hoogte gebruikt als referentiewaarde. Ook voor de opgave van windsnelheid in weerberichten is dit de standaardhoogte. De snelheid op grotere hoogte leidt men af door aan te nemen dat de windsnelheid logaritmisch toeneemt. Dat betekent dat de snelheid naarmate men hoger komt steeds minder snel toeneemt, en na enige tijd zelfs bijna niet meer toeneemt.
Metingen voor een prognose over de geluidshinder gebeuren over het algemeen overdag. Dan is de aanname van een logaritmisch verloop correct. Uit het onderzoek blijkt echter dat de aanname 's nachts lang niet altijd terecht is. 's Nachts kan de windsnelheid tot op flinke hoogte constant blijven toenemen. De onderzoekers ontdekten dit toen ze met helium gevulde ballonnen op lieten. De baan daarvan werd op video vastgelegd. De harde wind op as-hoogte zorgt ervoor dat de molens in dergelijke nachten meer geluid maken dan werd voorspeld.
De stabiliteit van de atmosfeer is een belangrijke factor in het ontstaan van de wind op as-hoogte. Overdag worden luchtlagen door het opstijgen van de lucht (turbulentie) aan elkaar gekoppeld. Maar als de temperatuur 's avonds daalt en de atmosfeer stabiliseert, glijden de luchtlagen glad over elkaar heen. De wind ontmoet dan minder weerstand. Een stabiele atmosfeer is geen zeldzaamheid. Over een jaar genomen is de atmosfeer in Nederland in 45 procent van de nachtelijke uren stabiel.
De metingen van de wetenschapswinkel werden door studenten natuurkunde gedaan in de buurt van Bourtange, waar op 380 m aan de Duitse kant van de grens een windmolenpark in aanbouw is. Omwonenden ondervinden regelmatig geluidshinder van de drie molens die al in bedrijf zijn. "En juist op momenten dat je het niet verwacht", zegt dr. Walter Flight, woordvoerder van de bewonersgroep Don Quichotte. "Een windstille zomeravond - zo'n avond dat je lekker in de tuin wilt zitten - kan er volledig door bedorven worden."
In de relatie tussen windsnelheid en geluid spelen meerdere factoren een rol. De onderzoekers noemen twee redenen waarom het geluid 's nachts meer opvalt. Bij een stabiele atmosfeer is de windsnelheid aan de grond erg laag, waardoor planten en bomen weinig geluid maken, terwijl het tegelijk hogerop flink waait, zodat windmolens harder draaien en meer geluid maken. Ook zorgt dit windprofiel voor een afbuiging van het geluid naar beneden.
Bij Bourtange wordt de irritatie van de bewoners bovendien versterkt door het hoogtonale bijgeluid dat de molens daar bij een hoog toerental produceren. "Psychologisch ligt het ingewikkeld", zegt Flight. Het gaat om een geluidsniveau waar hij in de stad geen last van zou hebben, maar in de stilte van het platteland stoort het geluid van de draaiende wieken wel. "Je hebt er vooral 's nachts last van als je je rust nodig hebt. Het is een onaangenaam geluid, dat bovendien regelmatig plotseling harder of zachter wordt als het mechaniek van de generator schakelt naar een andere overbrenging."
De bewonersgroep heeft het rapport van de wetenschapswinkel inmiddels overhandigd aan de Duitse advocaat die ze in de arm heeft genomen om tot een vergelijk te komen. "We zijn absoluut niet tegen windenergie", benadrukt Flight. "Maar het moet wel in goed overleg gebeuren, zodat de overlast voor de mensen in de buurt binnen de perken blijft."