Schallausbreitungsberechnung für vier
geplante Windenergieanlagen
Standort: Oppenau/Lautenbach,
Baden-Württemberg
Im Auftrag von
EnBW Windkraftprojekte GmbH
Schelmenwasenstraße 15
70567 Stuttgart
Deutschland
Deutsche WindGuard Consulting GmbH
Oldenburger Straße 65
26316 Varel
Deutschland
Projekt-Nr.:
Bericht-Nr.:
Berichtsdatum:
VC14414
PN15008.A1
18.06.2015
Bericht PN15008.A1
Schallausbreitungsberechnung Windpark Oppenau
Schallausbreitungsberechnung für vier
geplante Windenergieanlagen
Standort: Oppenau/Lautenbach, Baden-Württemberg
Beauftragt von:
EnBW Windkraftprojekte GmbH
Schelmenwasenstraße 15
70567 Stuttgart
Deutschland
Herr Daniel Penasa
Kontakt (Auftraggeber):
Erstellt von:
Deutsche WindGuard Consulting GmbH
Oldenburger Straße 65
26316 Varel
Deutschland
Telefon:
+49 4451 95 15 0
Fax:
+49 4451 95 15 29
E-Mail:
[email protected]
Projekt-Nr.:
Bericht-Nr.:
Datum:
VC14414
PN15008.A1
18.06.2015
Ersteller und Ansprechpartner:
Stefan Kieselhorst, Dipl. Ing. (FH)
Prüfer:
Markus Meyer zu Himmern, Dipl. Ing. (FH)
Die Deutsche WindGuard Consulting GmbH ist ein von der Deutschen
Akkreditierungsstelle (DAkkS) akkreditiertes Prüflaboratorium nach
DIN EN ISO/IEC 17025:2005 in den Bereichen Leistungskurvenvermessungen, Windmessungen an Standorten und potenziellen Standorten von
Windenergieanlagen, Standortbezogene Energieertragsermittlung von
Windparks, Site Suitability Studies, Schallemissions- und Schallimmissionsmessungen, Schallimmissionsermittlung durch Berechnung, Schattenwurfermittlung durch Berechnung, Ermittlung von Geräuschen und
Belastungsmessungen an Windenergieanlagen.
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Bericht PN15008.A1
Schallausbreitungsberechnung Windpark Oppenau
Revisionen
Revisions-Nr.
Datum
Status
A0
11.06.2015
Endbericht
A1
18-6-15
Endbericht
Änderung
Namensänderung
Hinweis: Die letzte Revision ersetzt alle vorangehenden Revisionen.
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Bericht PN15008.A1
Schallausbreitungsberechnung Windpark Oppenau
Inhalt
1
2
3
Einleitung
Methodik
Standort- und Lagebeschreibung
3.1
3.2
Lageplan
Schallquellen
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.3
4
5
6
12
13
Windenergieanlagen
Gewerbliche Vorbelastung
Tieffrequente Geräusche und Infraschall
Immissionsorte
7
8
9
Vor-/Zusatz- und Gesamtbelastung
Bewertung
Referenzen
Anhang
A
B
C
D
17
18
20
20
21
22
23
Dokumentation der Immissionsorte
Standortkoordinaten und Schallleistungspegel aller WEA am Standort
Darstellung der Ergebnisse – Isophonen Zusatz-/Gesamtbelastung
Details der Berechnungsergebnisse – Zusatz-/Gesamtbelastung
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13
14
14
14
Berechnungen
Qualität der Prognose
Ergebnisse
6.1
6
7
11
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24
28
29
30
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Bericht PN15008.A1
Schallausbreitungsberechnung Windpark Oppenau
Disclaimer:
Es wird versichert, dass die vorliegenden Ermittlungen unparteiisch, gemäß dem Stand der Technik und nach
bestem Wissen und Gewissen durchgeführt wurden. Für die ermittelten Ergebnisse und die Richtigkeit der Darstellung in diesem Bericht übernimmt die Deutsche WindGuard GmbH keine Gewähr. Das diesem Bericht zugrunde gelegte Prüfverfahren entspricht den derzeitig gültigen Richtlinien des entsprechenden Qualitätsmanagementsystems der Deutsche WindGuard GmbH. Eine auszugsweise Vervielfältigung dieses Berichtes ist nur mit
schriftlicher Genehmigung der Deutsche WindGuard GmbH, Varel erlaubt.
Dieser Bericht umfasst 31 Seiten.
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Schallausbreitungsberechnung Windpark Oppenau
1 Einleitung
Bei der Genehmigung von Windenergieanlagen (WEA) ist auf Grundlage der Sechsten
Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische
Anleitung zum Schutz gegen Lärm – TA Lärm) [1] zu prüfen, ob die von Anlagen ausgehenden Geräusche keine schädlichen Umwelteinwirkungen hervorrufen können und ob
Vorsorge gegen schädliche Umwelteinwirkungen getroffen ist.
Die EnBW Windkraftprojekte GmbH in 70567 Stuttgart plant am Standort Oppenau/Lautenbach im Landkreis Ortenaukreis in Baden-Württemberg vier WEA vom Typ
Vestas V126-3.3MW aufzustellen. Hierfür ist im Rahmen des Genehmigungsverfahrens
laut den Hinweisen zum Schallimmissionsschutz bei Windenergieanlagen des Länderausschusses für Immissionsschutz (LAI) [2] und dem WEA Geräuschimmissionserlass
des Landes Baden-Württemberg [3] vom Antragsteller eine Schallimmissionsprognose
vorzulegen.
Hierin werden die durch den Anlagenbetrieb verursachten Schallimmissionen an den
maßgeblichen Immissionsorten rechnerisch ermittelt und tabellarisch sowie grafisch in
Form von Isophonen dargestellt. Eine Bewertung der Ergebnisse gemäß den Vorgaben
in [1] und [3] ist ebenfalls Bestandteil dieser Schallimmissionsprognose.
Eingangsdaten dieser Schallimmissionsprognose sind zum einen die Angaben des Auftraggebers bezüglich der zu installierenden WEA und zum anderen Angaben von den
genehmigenden Behörden zur akustischen Vorbelastung am Standort. Angaben zum
Schallleistungspegel im Normalbetrieb sowie für den schallreduzierten Betrieb der WEA
sind beim Hersteller der WEA recherchiert und vervollständigen die Eingangsdaten dieser Schallimmissionsprognose. Topografische Karten inklusive digitalisierter Höhenlinien und automatisiertes Kartenmaterial mit Gebäudeumringen sind für die Koordinatendefinition der Immissionsorte bei der Ausbreitungsrechnung als Kartengrundlage
verwendet worden.
Bei der obligatorischen Standortbegehung wurden die Immissionsorte hinsichtlich Lage
und Nutzungsart, die vorbelastenden Anlagen sowie der Standort der neuen WEA als
auch das Umfeld besichtigt und entsprechend dokumentiert.
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2 Methodik
Die Berechnung und die Bewertung der an den Immissionsorten zu erwartenden Schalldruckpegel erfolgt nach den Vorgaben der TA Lärm [1]. Für die Schallausbreitungsrechnung laut Anhang 2 der TA Lärm wird im Wesentlichen auf die Regelungen der
DIN ISO 9613-2 [4] verwiesen.
Die WEA werden als Punktschallquellen betrachtet, da die Abmessungen der WEA in
Relation zu den Abständen zu den Immissionsorten als klein zu betrachten sind.
Der an einem Immissionsort auftretende äquivalente A-bewertete Dauerschalldruckpegel LAT unter Mitwindbedingungen ist gemäß [1] für jede Punktschallquelle und jeder
ihrer Spiegelschallquellen bei Mitwind nach
Formel 2-1
 () =  +  − 
zu berechnen. Hier ist
LW
der A-bewertete Schallleistungspegel jeder einzelnen Punktschallquelle WEA,
DC
die Richtwirkungskorrektur und
A
die Dämpfung.
Die Dämpfung
 =  +  +  +  + 
Formel 2-2
zwischen der Punktschallquelle WEA und dem Immissionsort setzt sich aus den einzelnen Termen
Adiv der Dämpfung aufgrund der geometrischen Ausdehnung,
Aatm der Dämpfung aufgrund von Luftabsorption,
Agr
der Dämpfung aufgrund des Bodeneffekts,
Abar der Dämpfung aufgrund von Abschirmung und
Amisc der Dämpfung aufgrund verschiedener anderer Effekte
zusammen.
Hier sind

 = 20  ( ) + 11dB
0
Formel 2-3
mit
d
d0
dem Abstand zwischen Schallquelle und Immissionsort,
dem Bezugsabstand (1m)
und
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Formel 2-4
 = 500 ∙ /1000
mit
α500
dem Absorptionskoeffizienten der Luft bei einer Frequenz von 500Hz (1.9
dB/km)
(Lufttemperatur 10°C, relative Feuchte von 70%)
Die Ausbreitungsrechnung soll laut Vorgabe in [2] und [3] nach dem alternativen Verfahren gemäß Punkt 7.3.2 der DIN ISO 9613-2 [4] durchgeführt werden. Somit gilt für
die Bodendämpfung
 = 4,8 − (
2ℎ
300
) ∙ (17 + (
)) ≥ 0dB


Formel 2-5
mit
hm
der mittleren Höhe des Schallausbreitungsweges über dem Boden in m.
Das Dämpfungsglied Abar ist in dieser Betrachtung aufgrund fehlender, abschirmender
Hindernisse ebenso wie das Dämpfungsglied Amisc (Dämpfung durch Bewuchs, Bebauungen, etc.) gleich 0.
Die Richtwirkungskorrektur DC entfällt, da von einer Schallausbreitung in Mitwind ausgegangen wird. Da die Bodendämpfung nach obiger Gleichung bestimmt wird, ist DC
nach Punkt 7.3.2 DIN ISO 9613-2 [4] als Berücksichtigung der Reflexion am Boden
Ω = 10 lg [1 +
(2 + (ℎ − ℎ )2 )
(2 + (ℎ + ℎ )2 )
]
Formel 2-6
mit
hs
hr
dp
der Höhe der Schallquelle über dem Boden (Nabenhöhe der WEA),
der Höhe des Immissionsortes über dem Boden (i.d.R. 5m) und
des auf die Bodenebene projizierten Abstandes zwischen WEA und Immissionsort.
Daraus folgt der am Immissionsort zu erwartende äquivalente Dauerschalldruckpegel
 () =  + Ω −  −  − 
Formel 2-7
Wie oben erwähnt, ist der nach A-Bewertung folgende äquivalente Dauerschalldruckpegel am Immissionsort durch Addition der einzelnen Punktschallquellen als LangzeitMittelungspegel nach
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 () = 10 lg (∑ 100,1(,−+,+,) )
Formel 2-8
=1
zu berechnen.
Hier sind
Cmet
die meteorologische Korrektur,
KT
Zuschläge aufgrund von Tonhaltigkeiten jeder einzelnen j. Punktschallquelle
WEA,
KI
Zuschläge aufgrund von Impulshaltigkeiten jeder einzelnen j. Punktschallquelle
WEA.
Die meteorologische Korrektur Cmet ist anzuwenden, wenn ein A-bewerteter Langzeitmittelungspegel über einen langen Zeitraum (> Monate), in dem viele verschiedene Witterungsbedingungen auftreten können, berechnet wird.
Für den Fall einer Punktschallquelle wird
 = 0, wenn  ≤ 10 (ℎ + ℎ ) und
 = 0 (1 − 10 (ℎ + ℎ )/ ), wenn  > 10 (ℎ + ℎ ) ist,
berechnet. C0 ist der Meteorologiefaktor und in [1] näher beschrieben. Dieser liegt i.d.R.
bei Werten ≤ 2dB. Im Sinne eines konservativen Ansatzes wird C0 = 0 angesetzt.
Sind bei einer der WEA Tonhaltigkeiten oder Impulshaltigkeiten im Nahfeld – i.d.R. festgestellt durch Messung nach Technischer Richtlinie Teil 1: Bestimmung der Schallemissionswerte, FGW [5]– bekannt, so ist ggf. ein nach den Hinweisen zum Schallimmissionsschutz bei Windenergieanlagen [2] definierter Zuschlag auf den Emissionswert der WEA
zu addieren. Für Abstände zwischen der Schallquelle und dem Immissionsort größer
300 m gilt folgendes.
Der Tonhaltigkeitszuschlag KT beträgt demnach für Tonhaltigkeiten im Nahfeld der WEA
KTN
KT = 0 für
0≤
KTN
≤ 2,
KT = 3 für
2<
KTN
≤ 4,
KTN
> 4.
KT = 6 für
Hinsichtlich ggf. zu berücksichtigten Impulshaltigkeiten im Nahfeld der WEA KIN, gilt ein
Impulshaltigkeitszuschlag KI
KI = 0 für
0≤
KIN
≤ 2,
KI = 3 für
2<
KIN
≤ 4,
KIN
> 4.
KI = 6 für
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Schallausbreitungsberechnung Windpark Oppenau
Nach den [2] und [3] sind die der Ausbreitungsrechnung zu Grunde gelegten Eingangsdaten Schätzungen im Sinne der Statistik. Es ist daher eine Unsicherheitsbetrachtung
durchzuführen, bzw. die Qualität der Prognose darzustellen. Diese Betrachtung ist in
Kapitel 5 zu finden.
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3 Standort- und Lagebeschreibung
Zur Begutachtung der örtlichen Gegebenheiten wurde am 21.01.2015 eine Standortbegehung durchgeführt.
Der Standort Oppenau/Lautenbach liegt auf einem an der Kuppe abgeflachten Berg
(Eselskopf) und seinen südlichen Ausläufern. Die Standorte der WEA03 und WEA04 liegen dabei auf dem Eselkopf selbst, die Standorte der WEA01 undWEA02 liegen jeweils
etwas niedriger auf einer Rippe südlich des Hauptgipfels. Die Hänge des Bergs fallen in
westliche Richtung bis zum Rheintal hin ab. In östliche Richtung fällt das Gelände zunächst ca. 300 m steil ins Lierbachtal ab bevor es ebenso steil zum Schwarzwaldhauptkamm auf ca. 1000 m (NN) aufsteigt. Abgesehen von der Kuppe des Eselkopfs selbst ist
das Gelände als sehr komplex anzusprechen.
Der Bewuchs ist durch einen großen zusammenhängenden Wald gekennzeichnet der
stellenweise bis ins Tal reicht. Auf dem südlichen Bereich der Kuppe des Eselkopfs und
auch auf den Rücken der südlich anschließenden Rippen wächst ein ca. 5-10 m hoher,
dichter Jungwald, der sich aus Laubmischbeständen zusammensetzt. Die Altbestände,
die den Jungwald umgeben und an den Hängen des Berges wachsen besteht überwiegend aus Nadelbäumen, die z.T. sehr hoch sind (30 m).
Die hier zu betrachtenden Immissionspunkte wurden aus digitalem Kartenmaterial mit
Gebäudeumringen im Maßstab 1:1000 entnommen und nach den Erkenntnissen der
Auswertung einer Standortbesichtigung ausgewählt. Die Koordinaten und die immissionsschutzrechtliche Einstufung der Immissionsorte sind in der Tabelle in Kapitel 3.3 zu
finden. Eine Fotodokumentation und die Lage der Immissionsorte sind in Anhang A dargestellt.
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3.1 Lageplan
Abbildung 1: Lageplan der Windenergieanlagen am Standort Oppenau/Lautenbach in BadenWürttemberg. Die zu beurteilenden WEA sind durch rote Symbole gekennzeichnet.
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3.2 Schallquellen
Nach der TA Lärm Kap. 1 [1] sind bei der Schallimmissionsprognose alle Schallquellen
am Standort zu berücksichtigen. Ausnahmen bilden nur die in [1] unter Kap. 1 a) bis h)
genannten Anlagen.
Die Genauigkeit der Schallimmissionsprognose hängt wesentlich von der Zuverlässigkeit
der Eingangsdaten ab. Als Eingangsdaten der Berechnung können nach der TA Lärm [1]
Messwerte, Erfahrungswerte oder Herstellerangaben verwendet werden. Sie sollen jedoch nach einem Messverfahren der Genauigkeitsklasse 2 oder 1 nach DIN 45635-1 bestimmt worden sein.
Für eine Beurteilung der Schallimmissionen am Standort Oppenau/Lautenbach, werden
nur die geplanten WEA Vestas V126 berücksichtigt. Weitere genehmigungs- oder nichtgenehmigungsbedürftige Anlagen im Umfeld der maßgeblichen Immissionsorte, die der
TA Lärm [1] unterliegen, wie z.B. Luftwärmepumpen, Lüftungs- und Klimaanlagen, sind
weder bekannt, noch bei der Standortbegehung identifiziert worden.
Im Folgenden wird der geplante Anlagen-Typ näher beschrieben:
3.2.1 Windenergieanlagen
Vestas V126
Die WEA Vestas V126-3.3 MW ist ein drehzahlvariabler Horizontalachsenkonverter mit
drei Rotorblättern im Luvbetrieb und einer Nennleistung von 3300 kW. Der Rotordurchmesser beträgt 126 m, für die Nabenhöhe sind verschiedene Höhen verfügbar –
hier 137 m. Dieser WEA Typ besitzt ein Getriebe und ist mit einem Induktionsgenerator
mit Vollumrichter ausgestattet. Die Drehzahlvariation im Drehzahlbereich von 5,5 min-1
bis 16,6 min-1 für den Betriebsmodus Mode 0 geschieht durch Änderung des Anstellwinkels der Rotorblätter.
Für den geplanten WEA Typ Vestas V126 mit der Nennleistung 3 300 kW liegt ein Messbericht nach den Vorgaben der Technischen Richtlinie für Windenergieanlagen Teil 1:
Bestimmung der Schallemissionswerte (FGW TR1) [5] für den leistungsoptimierten Betrieb Mode 0 vor [7]. Der in [7] für den leistungsoptimierten Betriebsmodus Mode 0 ermittelte maximale Schallleistungspegel ist 105,4 dB(A) bei einer standardisierten Windgeschwindigkeit von 7 m/s auf 10 m Höhe. In den Messergebnissen sind keine Ton- oder
Impulshaltigkeiten im Nahfeld der WEA festgestellt worden, die mit entsprechenden
Zuschlägen auf den Schallleistungspegel nach [2] zu versehen wären.
Im Messbericht [7] ist die WEA mit einer Nabenhöhe von 116 m vermessen worden. Eine nach FGW TR1 [5] durchgeführte Nabenhöhenumrechnung ergab einen Schallleistungspegel für die Vestas V126-3.3MW mit einer Nabenhöhe von 137 m von
105,4 dB(A) [8], welcher ebenfalls bei einer standardisierten Windgeschwindigkeit von
7 m/s auf 10 m Höhe erreicht wird.
Laut Vestas beziehen sich die Messergebnisse in [7] auf den Schallmodus mit der Sägezahn-Hinterkante an den Rotorblättern. Für Deutschland werden alle WEA dieses Typs
nur mit Sägezahn-Hinterkante am Rotorblatt ausgeliefert und errichtet.
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Weitere Details zu WEA mit Angaben zu Koordinaten und Schallleistungspegel sind in
Anhang B in Tabelle 4 zu finden.
3.2.2 Gewerbliche Vorbelastung
Andere gewerbliche Schallquellen oder weitere Anlagen, die in den Anwendungsbereich
der TA Lärm [1] Kap. 1 fallen und in den Nachtstunden Geräusche emittieren, sind nicht
identifiziert worden.
3.2.3 Tieffrequente Geräusche und Infraschall
Tieffrequente Geräusche sind Geräusche mit vorherrschenden Geräuschanteilen im Frequenzbereich unter 90 Hz. Infraschall wird der Bereich des Schalls unter einer Frequenz
von 20 Hz genannt und gilt somit als ein Teil der tieffrequenten Geräusche. Generell gilt,
dass je niedriger eine Frequenz ist, der Schalldruck umso höher sein muss, um die
Hörbarkeits-, bzw. die Wahrnehmbarkeitsschwelle zu erreichen.
Für Geräusche durchschnittlicher spektraler Zusammensetzung, A-bewertet, stellt die
Einhaltung der Außen-Immissionsrichtwerte in der Regel einen ausreichenden Schutz
der Wohnnutzung im Innern der Gebäude dar. Für tieffrequente Geräusche gilt dies
nicht. Die nicht bekannte Schalldämmung der Außenwände und Fenster sowie ein mögliches Auftreten von Resonanzeffekten im Innern lassen einen Rückschluss nicht mit
ausreichender Sicherheit zu. In Anhang A.1.5 der TA Lärm [1] werden Hinweise gegeben, durch welche Schallquellen und über welche Übertragungswege es zu tieffrequenten Geräuschimmissionen kommen kann.
Infraschall ist ein alltäglicher Bestandteil unserer Umwelt und wird von einer großen
Anzahl von Schallquellen, wie z. B. auch vom Wind selbst oder von Heizungs- und Klimaanlagen sowie von Straßen- und Schienenverkehr erzeugt. WEA erzeugen in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit Geräusche im gesamten Frequenzbereich, u. U. also
ebenso im tieffrequenten Frequenzbereich, hervorgerufen durch Verwirbelungen oder
Wirbelablösungen. Sie sind vergleichbar mit denen anderer technischer Anlagen. Aktuelle Untersuchungen besagen jedoch, dass die von WEA erzeugten Infraschallemissionen
in deren Umgebung unterhalb der Wahrnehmungsgrenzen des Menschen liegen und
somit schädliche Wirkungen hieraus nicht zu erwarten sind. Eine weitere Betrachtung
diesbezüglich erfolgt hier daher nicht.
3.3 Immissionsorte
Maßgeblicher Immissionsort nach Absatz 2.3 der TA Lärm [1] ist der nach Anhang A1.3
[1] zu ermittelnde Ort im Einwirkungsbereich der Anlage, an dem eine Überschreitung
der Immissionsrichtwerte am ehesten zu erwarten ist. Es ist derjenige Ort, für den die
Geräuschermittlung nach [1] vorgenommen wird.
Maßgebliche Immissionsorte liegen dann im Einwirkbereich von Industrie- und Gewerbeanlagen wenn der Beurteilungspegel am Immissionsort weniger als 10 dB unterhalb
des für den Immissionsort geltenden Richtwerts liegt oder Geräuschspitzen vorliegen,
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die den für deren Beurteilung maßgebenden Immissionsort erreichen. Dabei ist zu unterscheiden welcher Richtwert für den jeweiligen Immissionsort Anwendung findet.
Darüber hinaus gilt zu dem Richtwert am Tag ein in der Regel um 15 dB geringerer
Richtwert für die Nacht am gleichen Immissionsort.
Zur Spezifizierung der Immissionsrichtwerte sei hier auf die Tabelle 1 und Tabelle 2 in
diesem Kapitel verwiesen.
Richtwert Tag
Richtwert Nacht
06:00-22:00
22:00-06:00
dB(A)
dB(A)
Industriegebiete
70
70
Gewerbegebiete
65
50
Kern-, Dorf- und Mischgebiete
60
45
Allgemeine Wohn- und Kleinsiedlungsgebiete
55
40
Reine Wohngebiete
50
35
Kurgebiete, Krankenhäuser und Pflegeanstalten
45
35
Immissionsort
Tabelle 1: Beträge der Immissionsrichtwerte für den Beurteilungspegel von Immissionsorten
außerhalb von Gebäuden
Einzelne, kurzzeitige Geräuschspitzen dürfen die Immissionsrichtwerte am Tage um
nicht mehr als 30 dB(A) und in der Nacht um nicht mehr als 20 dB(A) überschreiten.
Bei der überwiegenden Anzahl der Immissionsorte handelt es sich um Wohngebäude in
zumeist 1,5 geschossiger Bauweise oder etwas höher, wie beim Immissionsort IO03.
Lediglich bei den Immissionsorten IO01 (Hütte/Wochenendheim) und dem IO09 (Hotelbetrieb) sind keine reinen Wohngebäude.
Details zu den Immissionsorten wie Koordinaten und Immissionsrichtwerte sind in der
darauf folgenden Tabelle spezifiziert.
An einigen der genannten Immissionsorten ist Bewuchs in Form von Buschwerk und
kleineren Bäumen, z. T. immergrün, dokumentiert. In der Berechnung der Schallausbreitung durch die WEA im Windpark werden schallabsorbierende und schallreflektierende
Wirkungen von Bewuchs oder den Nebengebäuden jedoch nicht mit einbezogen, da
nicht in jedem Fall davon auszugehen ist, dass diese über einen längeren Zeitraum in
dieser Form bestehen bleiben. Reflektionen bedingt durch eine besondere Lage von Immissionsorten (z.B. Lage in Senken) werden ebenfalls nicht berücksichtigt. Als Immissionsort wird in Einklang mit Kapitel 2.3 und Anhang A.1.3 der TA Lärm [1] hier ein Aufpunkt an der dem Windpark zugewandten Seite des Gebäudes mit schutzbedürftigen
Räumen angesetzt.
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Alle maßgeblichen Immissionsorte sind dem Charakter und der Lage nach entsprechend
in einem Kern-, Dorf- und Mischgebiet oder einem allgemeinem Wohngebiet zugeordnet
worden.
In der folgenden Tabelle sind die Koordinaten der Immissionsorte sowie die entsprechenden Immissionsrichtwerte für den Tag- und dem Nachtzeitraum angegeben. In den
Anhängen A und C befindet sich noch eine Fotodokumentation der Immissionsorte sowie die Darstellung der Lage im digitalen Kartenmaterial.
IO
Beschreibung
Koordinaten
(ETRS89, Zone 32)
Höhe
ü. NN
Richtwert
Tag/Nacht
Ostwert
Nordwert
m
dB(A)
01
Wochenendhaus
438 549
5 376 325
750
60/45
02
Sohlberg 3, 77883 Ottenhöfen im Schwarzwald
438 615
5 376 081
745
60/45
03
Sohlberg 5, 7783 Ottenhöfen im Schwarzwald
437 953
5 375 619
766
60/45
04
Altschmatt 3, 77794 Lautenbach
437 554
5 374 593
554
60/45
05
Sulzbachstr. bei Nr. 7, 77794 Lautenbach
437 632
5 373 942
370
60/45
06
Braunberg 11, 77728 Oppenau
438 882
5 373 874
602
60/45
07
Marienhofstr. 10, 77728 Oppenau
439 662
5 373 961
456
60/45
08
Lierbachstr. 10, 77728 Oppenau
439 729
5 374 060
468
60/45
09
Lierbachstr. 1, 77728 Oppenau
439 669
5 374 518
483
55/40
10
Allerheiligen 3, 77728 Oppenau
440 439
5 376 317
639
55/40
Tabelle 2: Immissionsorte in der Nachbarschaft des Windparkgeländes.
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4 Berechnungen
Nach [3] ist eine Schallimmissionsprognose auf Grundlage der TA Lärm [1] anzufertigen.
Es ist hierin zu prüfen, ob die von den WEA ausgehenden Geräusche keine schädlichen
Umwelteinwirkungen hervorrufen können.
Für diese Berechnungen sind Schallleistungspegel verwendet worden, die entsprechend
den Vorgaben der FGW TR1 [4] ermittelt oder vom Hersteller der WEA angegeben wurden. Auf Empfehlung des Länderausschusses für Immissionsschutz [3] ist für die Berechnung der Schallimmission der Schallleistungspegel zu verwenden, der bis zu einer
standardisierten Windgeschwindigkeit von 10 m/s in 10 m Höhe, aber bei nicht mehr
als der Windgeschwindigkeit bei 95 % Nennleistung der WEA, ermittelt wurde. In der
Regel findet sich bei drehzahlvariablen WEA dort der maximale Schallleistungspegel.
Details zu den gewählten Schallleistungspegeln sind in Kapitel 3.2 ausführlich beschrieben.
Die Berechnungen wurden nach dem alternativen Verfahren gemäß Kapitel 7.3.2 der
DIN ISO 9613 2 [2] für alle Anlagen am Standort durchgeführt. Dieses in [2] beschriebene Verfahren führe zu geringeren Abweichungen bei einer möglichen Überschätzung des
Bodeneffektes.
Die Berechnungen wurden mit dem von EMD DK entwickelten Programm WindPRO in
der Version 2.9.285 durchgeführt.
Berechnet wurden die Schalldruckpegel an den maßgeblichen Immissionsorten für den
Tagzeitraum und dem Nachtzeitraum. Am Tage gelten nach [1] um 15 dB(A) höhere
Richtwerte, womit der akustische Beitrag durch die WEA bei den dann geltenden Richtwerten in der Regel nicht mehr nennenswert ist. Durch Kontrollberechnung wurde diese
Annahme bestätigt und die Berechnungsergebnisse für den Nachtzeitraum angegeben.
Die Ergebnisse der Berechnungen in tabellarischer Form sind im Kapitel 6 zu finden. Im
Anhang sind die berechneten Isophonen und die Details der Berechnungen, getrennt für
jeden einzelnen Immissionsort, dargestellt.
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5 Qualität der Prognose
Die Qualität der Prognose kann nach [2] auf Grundlage der Standardabweichungen der
Eingangsdaten Produktionsstandardabweichung σP und Vergleichsstandardabweichung
σR für die Bestimmung der oberen Grenze des Vertrauensbereiches des Beurteilungspegels für eine 90% - obere Vertrauensbereichsgrenze erfolgen.
Laut [2] ist die Produktionsstandardabweichung σP das Ergebnis eines Ermittlungsverfahrens an gleichen Objekten (WEA Anlagentyp) durch einen Beobachter. Die Vergleichsstandardabweichung σR ist hingegen das Ergebnis eines Ermittlungsverfahrens
an einem identischen Objekt (WEA) durch verschiedene Beobachter.
Es gilt
Formel 5-1
 = √2 + 2
Typische Werte liegen nach [2] für σP bei ≤1.2dB und für σR bei 0.5dB.
Liegen zu einem WEA Anlagentyp mehrere FGW konforme Messberichte vor, so bestimmt sich nach [6] der Schallleistungspegel mit

̅̅̅̅
 =
1
∑ 

Formel 5-2
=1
und die zugehörige Standardabweichung mit

1
=√
∑( − ̅̅̅̅
 )2
−1
Formel 5-3
=1
Hierin ist
̅̅̅̅

der mittlere Schallleistungspegel aus den vorliegenden Messberichten,

das Ergebnis aus dem i-ten Messbericht,
s
die ermittelte Streuung aus den Ergebnissen der vorliegenden Messberichte,
n
die Anzahl der Ergebnisse der vorliegenden Messberichte,
σP
die Produktionsstandardabweichung und
σR
die Vergleichsstandardabweichung.
Mit
Formel 5-4
√ 2 − 2 ≤  ≤ 
bestimmt sich mit der Näherung σP = s die Produktionsstandardabweichung.
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Gemäß
2
 = √2 + 2 + 
Formel 5-5
bestimmt sich die Gesamtunsicherheit σgesamt für die Schallimmissionsprognose. Hierin
sind
σR
Die Unsicherheit der Emissionsmessung der WEA. Wenn die WEA FGWkonform vermessen wurde σR = 0.5 dB,

Die Unsicherheit durch Serienstreuung der WEA. Für eine einzelne Typenvermessung wird ein Standardwert σP = 1,2 dB angenommen,
σprog
Die Unsicherheit des Prognosemodells. Für die ISO 9613-2 ergibt sich ein
Standardwert von 1.5 dB
Für  ergibt sich hier ein Wert 1.96 dB gerundet 2 dB.
Zusammen mit dem prognostizierten Immissionswert Lp ergibt sich eine obere Vertrauensbereichsgrenze für eine Eintrittswahrscheinlichkeit von 90% für den Immissionswert, dass dieser nicht überschritten wird. Dies geschieht nach
  90% =  +  ∙ 1.28
mit der Standardnormalvariablen 1.28.
Zusammen mit  von 2 dB ergibt sich ein Zuschlag von 2.6 dB. Der Richtwert nach
TA-Lärm gilt als eingehalten wenn LP+2.6 dB ≤ Immissionsrichtwert ist.
In der folgenden Ergebnistabellen sind die berechneten Gesamtimmissionspegel am
Immissionsort für die 90% - obere Vertrauensbereichsgrenze angegeben.
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6 Ergebnisse
6.1 Vor-/Zusatz- und Gesamtbelastung
Vorbelastend sind außer den zu beurteilenden WEA keine weiteren Anlagen, die in den
Anwendungsbereich der TA Lärm [1] fallen, zu beachten. Die Zusatzbelastung ist nach
der TA Lärm [1] der Immissionsbeitrag, der an einem Immissionsort durch die zu beurteilende WEA voraussichtlich hervorgerufen wird. Zusätzlich wird bei der Berechnung
der Zusatzbelastung ermittelt wie groß der Einwirkungsbereich der zu beurteilenden
WEA ist und welche Immissionsorte durch ihren Betrieb am stärksten betroffen sind.
Die Zusatzbelastung stellt aufgrund der nicht gegebenen Vorbelastung auch die Gesamtbelastung dar.
IO
Beschreibung
Aufpunkthöhe
IRW
Nacht
m
dB(A)
Lp 90%
Lp 90%
berechnet
gerundet
1)
Abstand
zum
IRW
dB(A)
dB(A)
dB
01
Wochenendhaus
5
45
41,1
41
4
02
Sohlberg 3, 77883 Ottenhöfen im Schwarzwald
5
45
44,2
44
1
03
Sohlberg 5, 7783 Ottenhöfen im Schwarzwald
5
45
42,5
43
2
04
Altschmatt 3, 77794 Lautenbach
5
45
39,1
39
6
05
Sulzbachstr. bei Nr. 7, 77794 Lautenbach
5
45
35,4
35
10
06
Braunberg 11, 77728 Oppenau
5
45
44,5
45
0
07
Marienhofstr. 10, 77728 Oppenau
5
45
38,1
38
7
08
Lierbachstr. 10, 77728 Oppenau
5
45
38,6
39
6
09
Lierbachstr. 1, 77728 Oppenau
5
40
38,1
38
2
15
Allerheiligen 3, 77728 Oppenau
5
40
32,3
32
8
Tabelle 3: Ergebnisse der Vorbelastung an den Immissionsorten.
1) Mathematische Rundung gemäß DIN 1333.
Die Ergebnisse der Berechnungen zeigen, dass bis auf den Immissionsort IO05, Immissionsorte im Einwirkungsbereich der geplanten WEA gemäß Kapitel 2.2 der TA Lärm [1]
liegen und somit als nach Kapitel 2.3 der TA Lärm [1] als maßgebliche Immissionsorte
gelten.
Am Immissionsort IO06 wird der nächtliche Immissionsrichtwert erreicht, der tägliche
jedoch nicht. An den weiteren hier aufgeführten Immissionsorten werden sowohl der
jeweilige tägliche als auch der jeweilige nächtliche Immissionsrichtwert durch den Betrieb der geplanten Anlagen unterschritten. Die Isophonen und Details zu den Berechnungsergebnissen der Vorbelastung sind in Anhang C und Anhang D zu finden.
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7 Bewertung
Die EnBW Windkraftprojekte GmbH in 70567 Stuttgart plant am Standort Oppenau/Lautenbach, im Landkreis Ortenaukreis in Baden-Württemberg vier WEA vom
Typ Vestas V126 aufzustellen. Hierfür ist im Rahmen des Genehmigungsverfahrens laut
den Hinweisen zum Schallimmissionsschutz bei Windenergieanlagen des Länderausschusses für Immissionsschutz (LAI) [2] und dem WEA Geräuschimmissionserlass des
Landes Baden-Württemberg [3] vom Antragsteller eine Schallimmissionsprognose vorzulegen.
Die durch den Anlagenbetrieb verursachten Schallimmissionen wurden an den maßgeblichen Immissionsorten rechnerisch nach dem Verfahren in Kapitel 7.3.2 der
DIN ISO 9613-2 [2] ermittelt. Die Bewertung der Ergebnisse, unter Berücksichtigung der
Unsicherheiten, geschieht nach den Vorgaben der TA Lärm [1].
Eingangsdaten sind die Angaben des Auftraggebers bezüglich der in Planung befindlichen WEA mit Standortkoordinaten sowie Angaben von den genehmigenden Behörden
zur akustischen Vorbelastung am Standort. Angaben zum Schallleistungspegel der geplanten WEA sind bei den Herstellern der WEA recherchiert und vervollständigen die
Eingangsdaten der Schallausbreitungsrechnung. Digitales Kartenmaterial mit Gebäudeumringe im Maßstab 1:1 000 ist für die Koordinatendefinition der Immissionsorte als
Kartengrundlage verwendet worden und durch die Erkenntnisse der Standortbegehung
bestätigt.
Nach Kapitel 3.2.1 der TA Lärm [1] ist der Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen
dann sichergestellt, wenn die Gesamtbelastung aller Anlagen an den maßgeblichen Immissionsorten die jeweils am Tage oder in der Nacht heranzuziehenden Immissionsrichtwerte nicht überschreitet. Da am Tage um 15 dB höhere Immissionsrichtwerte gelten, und diese in einer durchgeführten Kontrollberechnung nicht erreicht wurden, erfolgt eine Betrachtung der Immissionsorte für den Nachtzeitraum mit den zugehörigen
Immissionsrichtwerten.
Unter Berücksichtigung aller geplanten WEA im Betriebsmodus Mode 0 werden an allen
Immissionsorten IO01 bis IO10 die jeweiligen täglichen und die jeweiligen nächtlichen
Immissionsrichtwerte unterschritten bzw. wird am Immissionsort IO06 der nächtliche
Immissionsrichtwert erreicht. Siehe dazu auch Kapitel 6.1.
Nach [3] ist die immissionsschutzrechtliche Verträglichkeit aus Sicht des Lärmschutzes
gegeben, wenn die Anforderungen von Kapitel 3.2 der TA Lärm mit hinreichender Sicherheit erfüllt ist. Die Sicherheit gilt nach [3] als hinreichend, wenn durch die Geräuschimmissionsprognose nachgewiesen wird, dass die entsprechend Anlage 2 in [3] ermittelte obere Vertrauensbereichsgrenze des Gesamtbeurteilungspegels mit einer
Wahrscheinlichkeit von 90 % die Anforderungen von Kapitel 3.2 der TA Lärm, wie hier
ermittelt, erfüllt.
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8 Referenzen
[1]
TA-Lärm, Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm – Sechste Allgemeine
Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz, 26.08.1998
[2]
LAI, Hinweise zum Schallimmissionsschutz bei Windenergieanlagen, verabschiedet
auf der 109. Sitzung des Länderausschusses für Immissionsschutz vom
8./9.03.2005
[3]
Windenergieerlass Baden-Württemberg, Gemeinsame Verwaltungsvorschrift des
Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft, des Ministeriums für Ländlichen Raum und Verbraucherschutz, des Ministeriums für Finanzen und Wirtschaft, 09.05.2012
[4]
DIN ISO 9613-2, Dämpfung des Schalls bei der Ausbreitung im Freien-Teil 2: Allgemeines Berechnungsverfahren, Oktober 1999
[5]
Technische Richtlinien für Windenergieanlagen, Teil 1: Bestimmung der Schallemissionswerte, Revision 18 vom 01.02.2008, Fördergesellschaft Windenergie e.V.,
D-22083 Hamburg
[6]
Technical specification IEC 61400-14, Declaration of apparant sound power level
and tonality values, International Electrotechnical Commission, First edition
2005-03
[7]
Schallemissionsmessung an einer WEA des Typs V126-3.3MW IEC3A 50Hz im Betriebsmodus 0,
Schallemissionsgutachten
gemäß
FGW TR1,
Rev. 18,
GLGH-4286 14 12099 293-A-0001-C, DNV-GL, Kaiser-Wilhelm-Koog, 24.11.2014
[8]
Umrechnung der Schallleistungspegel auf andere Nabenhöhen in Bezug auf eine
Messung vom 2014-09-22 an einer Windenergieanlage des Typs
V126-3.3 IEC3A 50Hz
im
Betriebsmodus
Mode 0,
GLGH-4286 14 12099 293-A-0009-A, 10.11.2014
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9 Anhang
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A Dokumentation der Immissionsorte
Dargestellt sind hier die maßgeblichen Immissionsorte in fotodokumentarischer Form
zusammen und deren Lage im digitalen Kartenmaterial. Um einen Eindruck der Gegebenheiten vor Ort zu bekommen, sind die Bilder soweit möglich aus Richtung der emittierenden WEA aufgenommen.
Abbildung 2: Immissionsort 01, Wochenendhaus
Abbildung 3: Immissionsort 02, Sohlberg 3, 77883 Ottenhöfen im Schwarzwald
Abbildung 4: Immissionsort 03, Sohlberg 5, 7783 Ottenhöfen im Schwarzwald
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Abbildung 5: Immissionsort 04, Altschmatt 3, 77794 Lautenbach
Abbildung 6: Immissionsort 05, Sulzbachstr. bei Nr. 7, 77794 Lautenbach
Abbildung 7: Immissionsort 06, Braunberg 11, 77728 Oppenau
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Abbildung 8: Immissionsort 07, Marienhofstr. 10, 77728 Oppenau
Abbildung 9: Immissionsort 08, Lierbachstr. 10, 77728 Oppenau
Abbildung 10: Immissionsort 09, Lierbachstr. 1, 77728 Oppenau
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Abbildung 11: Immissionsort 10, Allerheiligen 3, 77728 Oppenau
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B Standortkoordinaten und Schallleistungspegel aller WEA am
Standort
WEA
Hersteller
Typ
Koordinaten
(ETRS89, Zone 32)
Höhe
ü. NN
Nabenhöhe
SchallOb. Verleistrauenstungsbereich
pegel
x-Wert
(Ost)
y-Wert
(Nord)
m
m
dB(A)
dB
WEA01
Vestas
V126-3.3MW
438 591
5 374 964
756
137
105,4
2,6
WEA02
Vestas
V126-3.3MW
438 869
5 374 315
730
137
105,4
2,6
WEA03
Vestas
V126-3.3MW
439 027
5 375 707
810
137
105,4
2,6
WEA04
Vestas
V126-3.3MW
438 984
5 375 308
780
137
105,4
2,6
Tabelle 4: WEA Beschreibung mit Angabe des Schallleistungspegels zum Nachtzeitraum mit
Standortkoordinaten (ETRS89 Zone 32) der bestehenden und geplanten WEA.
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C Darstellung der Ergebnisse – Isophonen Zusatz-/Gesamtbelastung
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D Details der Berechnungsergebnisse – Zusatz-/Gesamtbelastung
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Windpark Oppenau/ Lautenbach - Schallgutachten (5,4 MB ) PDF