Hoe ziet geluid van windmolens eruit?

Stefan Oerlemans, National Aerospace Laboratory NLR, 1 juni 2010

In het vorige nummer van Geluidnieuws stond een artikel met een uitspraak van de Raad van State, waarin de Afdeling Bestuursrechtspraak, op grond van het deskundigen rapport van de StAB oordeelde dat een aantal windturbines in Sluis geen geluid met een impuls-achtig karakter produceren.

Over de molens in Sluis kan ik niets zeggen, maar wel over de turbines waar wij bij het NLR zelf aan gemeten hebben. Windturbinegeluid vertoont meestal een amplitudemodulatie van breedbandig aerodynamisch geluid met de bladpasseerfrequentie (ongeveer 1 Hz). Stroomopwaarts van de molen, op ongeveer een rotordiameter afstand, is de variatie ("swish") van de geluidsdruk ongeveer 2.5 dB(A), zoals blijkt uit de figuur hieronder

Average sound pressure level on central array microphone as a function of rotor azimuth,
for baseline rotor (2005) and rotor with modified blades (State 2a)
Proefschrift S. Oerlemans, Fig. 8-10, pg. 152

In andere richtingen (nog steeds op ongeveer een rotordiameter afstand) kan de swish varieren tussen ongeveer 2 en 6 dBA

Measured and predicted sound level variation as a function of rotor azimuth ψ,
for different far field positions ξ
Proefschrift S. Oerlemans, Fig. 6-21, pg. 112

De oorzaak van swish is richtingsafhankelijkheid en Dopplerversterking van het stromingsgeluid van de bladen; simpel gezegd komt het erop neer dat je het meeste geluid hoort wanneer het blad naar je toe komt.

Daarom is de variatie in geluidsniveau ook het hoogst als je in het rotorvlak staat (d.w.z. dwars op de windrichting). Om de variatie in geluidsniveau op grotere afstand te voorspellen hebben we simulaties gedaan (deze simulaties kwamen goed overeen met onze metingen op een rotordiameter afstand). Hieruit blijkt dat je ook op grotere afstand nog variaties in geluidsdruk tot ongeveer 5 dBA kunt verwachten, in de richting dwars op de windrichting, zie de figuren hieronder.

Hoe het (gesimuleerde) geluidsveld eruit ziet is mooi te zien op onderstaand filmpje (bovenaanzicht, turbine in het midden, wind van links naar rechts, radius 10 rotordiameters). Hierop zie je dat het geluidsniveau in stroomop- en -afwaartse richting nauwelijks verandert, maar in de dwarsrichtingen wel.

Ik ben geen expert op het gebied van geluidsnormen of perceptie van geluid, maar volgens mij zit amplitudemodulatie op dit moment niet in de geluidsnormen, omdat het niet "impulsief" is. Toch kan ik me voorstellen dat het geluid wel extra opvalt en daardoor hinderlijker is als er sprake is van amplitudemodulatie.

Overigens hebben we ook aangetoond dat het geluid van windturbines d.m.v. zaagtanden kan worden gehalveerd (gemiddeld -3.2 dBA) zonder energieverlies (zie de bovenste figuur). Een toegankelijke Nederlandse samenvatting van ons onderzoek naar windturbinegeluid is te vinden bij Olino.

Zie eventueel ook dit artikel over de zaagtanden op Geluidnieuws.

home...