A szélparkok zajszennyezése

A szélenergia környezetvédelmi előnyei: ► Egy 1995-ös német tanulmány szerint egyedül az EU tengeri szélenergia-kapacitása akkora, hogy fedezni képes az egész kontinens teljes energiaigényét. Csak azokat a tengerrészeket vették figyelembe, ahol a víz mélysége nem haladja meg a 40 m-t, és a partoktól való távolság 30 km- nél kisebb. A kalkuláció során 1 km 2 területre mindössze 6 MW beépített teljesítménnyel számoltak. ► Egyike a leginkább költség-takarékos megújuló energiaforrásoknak. ► Kevesebb, mint 1%-át eredményezi a szállított elektromos áram egységére vetített hagyományos CO 2 kibocsátásnak.

Környezet- és természetvédelmi kifogások: ► szélparkok (egyes vélemények szerint) tájba nem illő volta ► propellerek madarakat veszélyeztető hatása ► Zajterhelés, zavaró illetve veszélyes hangkibocsátás

A zaj I: ► A rezgő, ill. hullámmozgást (mechanikai rezgések vibrációi, hangok) Hz frekvenciák között érzékszerveink fogják fel, a nagyobb rezgésszámú ún. ultrahangokat pedig hatásaikban észleljük. ► A fül kb Hz frekvencia közötti hangokat érzékel. A 16 Hz alatti frekvenciákat infrahangnak nevezik, a Hz feletti frekvenciákat ultrahangnak.

A zaj II: ► A zajhatások ( Hz) azok a füllel felfogható zavaró hanghatások, amelyek függnek a hangteljesítménytől, ill. a hang erősségétől. Annak ellenére, hogy a zaj hatására általában ritkán alakul ki maradandó, utólag is kimutatható elváltozás az élettelen környezetben, a zaj hasonló környezetszennyezési forma, mint például a levegőnek porral, a víznek hővel vagy a talajnak vegyi anyaggal történő szennyezése. ► Hatósugarát tekintve a zaj többnyire lokális probléma. Ezen azt értjük, hogy az adott hangforrás hatása határolt térben többnyire egy vagy néhány szomszédos épületre korlátozódik, illetve szabad térben igen nagy teljesítményű hangforrások esetén is az akusztikai hatás csak néhányszor száz méter távolságra terjed ki.

A veszélyes mértékű zaj: ► a levegőnek az emberi környezetben észlelhető olyan mértékű és minőségű nyomásingadozása, amely meghaladja a megengedett zajterhelési (zajimissziós), illetőleg zajkibocsátási (zajemissziós) határértéket (12/1983 MT rendelet) ► Különösen káros pl. a távolsági sugárhajtású repülőgépek zaja, kompresszorok, turbinák stb., általában a közlekedés, a munkahelyi és rakodási zajártalmak

A zaj káros hatásai: ► halláscsökkenést, nagyothallást, siketséget, sőt traumát, halált okozhatnak ► A hangok másrészt fiziológiai, pszichés és idegrendszeri zavarokhoz vezetnek (a munkateljesítmény, a figyelem, a koncentráció, a szellemi tevékenység romlása, stresszhatások, a hangok növelik a balesetek számát és zavarják a pihenést).

A szélerőmű által kibocsátott hangok: ► Frekvenciája alapján lehet infrahang, illetve hallható hang (ezen belül zaj). ► A szélerőművek által keltett zaj kétféle forrásból származik: a mechanikus részek által keltett zajok és az aerodinamikai folyamatok révén létrejövő zajok.

Zajszint térkép 4 szélerőmű esetén

A hallható hangok: ► A modern szélturbinák csendesek és egyre zajtalanabbak. A hangnyomás szintje a tipikus szélerőmű alapjától 50 méter távolságban dB(A), nagyjából ugyanolyan szintű, mint a beszélgetésé. Ettől 500 méterre lévő háznál, a hangnyomás szintje körülbelül 35 dB(A), ami annak a hangnak felel meg, ami a nyugodt házon belül van. A tíz szélturbinát magába foglaló szélerőműpark a legközelebbi 500 méteres távolságban körülbelül 42 dB(A) hangszintet teremt ugyanilyen feltételek mellett - ami azzal a hanggal egyenértékű, ami egy nyugodt irodában van. Amikor a szél ellenkező irányban fúj, a hang szintje jelentősen, akár 10 dB-lel is csökken.

Az infrahangok: ► A modern szélerőművek által keltett maximális hangnyomás 100 dB (A) alatt van. ► A szélerőművek 100 m távolságban 60 dB-el azonos szinten vannak a normális alap infrahangszinttel, ami szinte mindenütt megtalálható, és ezzel messze az érzékelhető szint alatt marad. Az emberek leginkább autóban és vonatban vannak infrahangoknak kitéve: 140 dB ott a vibráló szerkezet miatt normális érték. ► Környezetvédő intézetek, mint az északrajna-westfáliai tartományi környezeti hivatal szerint: " méréstechnikailag bizonyítható, hogy a szélerőművek infrahangokat keltenek. A mért infrahangszint messze az emberi érzékelhetőségi küszöb alatt van és ezért teljesen ártalmatlan."

A mechanikai zaj: ► Akkor keletkezik, ha fémrészek egymásnak ütődnek, vagy súrlódnak. Ez különösen a hajtóművekre jellemző. ► 1000 Hz alatti frekvencia, és diszkrét hangkomponensek jellemzik. ► Az utóbbi 10 év technikai fejlesztései révén sikerült a mechanikai zajt az aerodinamikai zaj szintje alá csökkenteni.

Az aerodinamikai zaj: ► Az aerodinamikai hangok a turbina által keltett zaj fő komponensei ► Akkor keletkeznek, ha szél éri a tárgyakat. ► A szélerőművek esetén tehát a lapát körüli légáramlás kelti. ► Elkülöníthető benne:  egyenletes hangnyomás-eloszlású szélessávú frekvenciatartomány  amplitúdó modulált ütemes hang

Aerodinamikai zaj csökkentése ► Problémás feladat, mert:  A hang a lapátkerék sebességével fokozódik, az viszont az energiatermelés egyik tényezője, így nehezen kiküszöbölhető.  A modulált hang keletkezéséről még nincsenek biztos magyarázatok.  A topográfiai viszonyok jelentős mértékben módosítják a zaj elfedhetőségét.

Modulált hang: ► Feltételezések szerint ez az aerodinamikai hang zavaróbb komponense. ► Keletkezésének okai viszonylag feltérképezetlenek. ► 3 lehetséges magyarázat:  Turbulens légáramlat és a lapátkerék kölcsönhatása  Rotáló kerekek által keltett hullámok irányítottsága  Atmoszférikus szél profil csekély mértékben módosítja az állásszöget.

Modulált zaj csökkentése: ► Egy 3 lapátos, 600 kW-os, 26 fordulat/perc sebességgel rotáló erőmű modulált frekvenciája 1,3 Hz. ► Ennek érzékelési küszöbértéke 1-2 dB-el a fehér zajé alatt van, így elvileg van lehetőség az elfedésére.

Háttér- és turbinazaj a szélsebesség függvényében:

A topográfiai feltételek hatása: ► Ez határozza meg, hogy a szél a szélerőmű zaját, illetve annak összetevőit milyen mértékben képes elfedni. ► Mély völgyekben fekvő, vagy egyéb módon szélvédett helyek a nagy szélerősség ellenére is védtelenek a zavaró hangoktól.

A zajártalmak elleni védekezés I: ► A megfelelő zajtörvények és rendeletek, szabványok hatása igen hatékony lehet :  A létesítéssel kapcsolatos zaj- és rezgésvédelmi követelményeket a 12/1983. (V. 12.) MT sz. zaj- és rezgésvédelemről szóló rendelet tartalmazza. A rendelet szerint a környezetbe zajt, illetve rezgést kibocsátó és a zajtól, illetőleg rezgéstől védendő létesítményeket úgy kell tervezni, egymástól viszonyítva elhelyezni, létesíteni, üzembe helyezni, hogy a zaj és rezgés ne haladja meg a megengedett zaj-, illetőleg rezgésterhelési határértékeket.

 A szélerőművek által keltett zaj-és infrahang-kibocsátást három különböző független intézet vizsgálta. A vizsgálat során meghatározták azt a távolságot, melyen belül a szélerőművek által kibocsátott hallható zajok és infrahangok már nem érzékelhetőek. A turbina lapátjai által keltett infrahangok maximális terjedési zónája, mindig a hallható tartományon belül maradt, így a védőtávolságok meghatározása is a hallható hangok alapján került megállapításra. Ez a távolság minimálisan 400 méter.  A beruházónak még a projekt kezdeti fázisában részletesen tájékoztatnia kell a lakosságot. A tervezett létesítmény és a megközelítési útvonal forgalma nem veszélyezteti a vele kapcsolatba kerülő környezeti elemeket, nem okoz káros zaj-, illetve rezgésterhelést.

Zajártalmak elleni védekezés II: ► A másik fontos lehetőség a technikai fejlesztések, például: ► A lapátcsúcsoknak olyan formát adnak, hogy csökkenjen a hangképződés. A szél nem zajosan tépdesi az éleket, hanem simán végigfut rajtuk. ► a Kulcson létesült szélerőmű hajtómű nélküli technológiája ► Japán nagyvárosokban teret hódító függőleges tengelyű, kis léptékű szélerőművek technológiája

A kulcsi erőmű: A hagyományos szélerőműben a generátor sebessége 1000 fordulat percenként, mely sebességet a rotor kerék mozgásának fogaskerekes nyomatékváltóval gyorsítanak fel. Kulcson egy új nyomatékváltó nélküli közvetlen hajtású generátort használnak, mely csak harmincat fordul percenként. Ezzel a zaj és kopás tekintetében a versenytársakat megelőzik.

Japán városi szélerőművek: ► 5-6 m/s-os szeleket hasznosítják és 2-3 kW áramot termelnek ► A függőleges elrendezés előnye, hogy a turbina, bármilyen irányból érkező légáramlást képes hasznosítani, így az égbenyúló épületek között vagy a zegzugos, keskeny utcákon szaladó, változó erejű és irányú szél energiáját is képes hasznosítani, miközben minimális zajt és vibrációt okoz.