11-11-2025 GreenTrust Bijlage 3 - Onderzoek afstandsnormen windturbines (2022).pdf
Tekst van het document
Afbeelding 11. Uitgangspunt opstellingsvarianten van windturbines
Voor beide opstellingen is uitgegaan van windturbines met een onderlinge tussenafstand van viermaal de rotordiameter. Dit is een vrij gebruikelijke afstand om het verlies door de zogeffecten van de windturbines te beperken. De berekeningen zijn verricht voor drie klassen windturbines, te weten 2 MW, 4 MW en 6 MW. De klasse 2 MW is het meest representatief voor turbines die tot enkele jaren geleden zijn geplaatst, de klasse 4 MW is het meest representatief voor turbines die heden ten dage worden geplaatst en de klasse 6 MW voor turbines die de komende jaren worden geplaatst. Naast de omvang en de lay-out van een windpark, zijn er vele andere factoren die bepalen welke geluidbelasting er op een bepaalde afstand van windturbines optreedt. De belangrijkste zijn: • Het precieze type turbine. Binnen een windturbineklasse treden relevante verschillen op in het maximale bronvermogen. De bandbreedte in maximale bronvermogens is weergegeven in Tabel 12. Deze bandbreedte is gebaseerd op het maximale bronvermogen van 55 typen windturbines van verschillende fabrikanten met een nominaal vermogen van 1,8 MW t/m 7,2 MW zoals weergegeven in Afbeelding 12. Deze bandbreedte is in goede overeenstemming met een eerdere analyse van Nieuwenhuizen [91].
Er kunnen specifieke turbinetypes zijn die buiten deze bandbreedte vallen, maar het merendeel van de windturbines zal een bronvermogen binnen deze bandbreedte hebben. Tabel 12 en Afbeelding 12 laten zien dat windturbines uit de 4 MW en 6 MW klasse een vergelijkbaar bronvermogen hebben als windturbines uit de 2 MW klasse. Het is opvallend dat de bandbreedte in het bronvermogen voor de 6 MW klasse kleiner is dan voor de 2 MW klasse. Dat zou kunnen komen doordat voor deze klasse nog niet zoveel turbinetypes beschikbaar zijn. • Het van de locatie en ashoogte afhankelijke windklimaat. Het windklimaat speelt een relevante rol in de bepaling van de geluidbelasting. De geluidbelasting L den is namelijk een gewogen jaargemiddelde beoordelingsmaat. Dat betekent dat de geluidbelasting hoger is naarmate er gemiddeld meer wind is. Naarmate de ashoogte groter is, heerst er meer wind en is de jaargemiddelde geluidbelasting vanwege een windturbine hoger. In het noordwesten van Nederland heerst gemiddeld een hogere windsnelheid dan in het midden van Nederland. In het zuidoosten van Nederland heerst gemiddeld juist een lagere windsnelheid. In Afbeelding 13 is voor de drie in bijlage 1 beschreven typen windturbines en ashoogtes de gewogen jaargemiddelde geluidemissie LE den weergegeven voor een windpark in het midden, zuidoosten en 55
Onze referentie: D10048616.25 - Datum: 19 april 2022
ONDERZOEK AFSTANDSNORMEN WINDTURBINES
•
•
•
noordwesten van Nederland. Dit laat zien dat in het noordwesten van Nederland met relatief veel wind de gewogen jaargemiddelde geluidemissie LE den 0,3 dB hoger uitvalt dan in het midden van Nederland. In het zuidoosten van Nederland met relatief weinig wind valt de gewogen jaargemiddelde geluidemissie LE den 0,5 tot 0,8 dB lager uit dan in het midden van Nederland. De invloed van het windklimaat op de geluidbelasting verschilt per type windturbine en is afhankelijk van de precieze ashoogte. In Tabel 12 is de jaargemiddelde geluidemissie in Lden weergegeven voor een windpark in het midden, zuidoosten en noordwesten van Nederland. Dit laat zien dat in het noordwesten van Nederland met relatief veel wind de jaargemiddelde geluidemissie in Lden 1 tot 3 dB(A) hoger kan uitvallen dan in het zuidoosten van Nederland met relatief weinig wind. Het laat ook zien dat de spreiding in de jaargemiddelde geluidemissie in Lden voor de klassen 2 MW en 4 MW turbines beduidend groter is dan de spreiding in het maximale bronvermogen L WA. Dit komt doordat het per turbinetype verschilt hoe het bronvermogen van de windturbine als functie van de windsnelheid toeneemt. Voor de klasse 6 MW turbines is de spreiding in de jaargemiddelde geluidemissie in Lden vergelijkbaar met de spreiding in het maximale bronvermogen LWA.
In de tabel is nog geen rekening gehouden met de verschillen in ashoogte binnen een turbineklasse. In de praktijk kan de spreiding dus nog iets groter zijn. Het geluidspectrum. Het geluidspectrum verschilt per type windturbine. De bandbreedte in de geluidspectra van de beschouwde klassen windturbines is niet onderzocht. In de berekeningen is uitgegaan van het geluidspectrum van één willekeurig gekozen type windturbine per turbineklasse. Deze geluidspectra zijn weergegeven in Afbeelding 14. Het type bodemgebied. Voor een windpark in een landelijke omgeving is over het algemeen sprake van een overwegend absorberend bodemgebied zoals grasland, landbouwgronden en bossen. Voor windturbines in een bebouwde omgeving zoals op een industrieterrein met veel verharde terreinen of voor windturbines nabij een groot watervlak is vaak sprake van een overwegend reflecterend bodemgebied. Vanwege de hoogte van de geluidbron is het effect van het type bodem echter beperkt. Dit is te zien in Tabel 13 waar het verschil in geluidbelasting tussen een windpark in een omgeving met een overwegend reflecterend bodemgebied (bodemfactor 0,2) is weergegeven ten opzichte van de geluidbelasting voor een overwegend absorberend bodemgebied (bodemfactor 0,8). De oriëntatie ten opzichte van het windpark. Onder meewindcondities (d.w.z.
voor wind van de windturbines naar de ontvanger) wordt het geluid beter overgedragen dan onder tegenwindcondities. Op korte afstanden is dit effect vanwege de grote bronhoogte van windturbines verwaarloosbaar, maar op grote afstanden speelt dit een relevante rol. Vanwege de in Nederland overheersende zuidwestelijke windrichting wordt daarom in noordoostelijke richting een hogere jaargemiddelde geluidbelasting berekend dan in zuidwestelijke richting. Dit effect is ook zichtbaar in de geluidcontouren zoals weergegeven in Afbeelding 15.
Tabel 12. Bandbreedte van maximaal bronvermogen en gewogen jaargemiddelde geluidemissie per klasse windturbine
Klasse Maximaal bronvermogen LWA Gewogen jaargemiddelde geluidemissie LE den [dB] turbine [dB(A)] Midden Nederland Zuidoost Nederland Noordwest Nederland 2 MW 4 MW 6 MW
56
Circa 103 – 108 Circa 104 – 108 Ongeveer 104 – 107
Circa 104 – 111 Circa 107 – 111 Circa 108 – 111
Onze referentie: D10048616.25 - Datum: 19 april 2022
Circa 103 – 110 Circa 105 – 109 Circa 108 – 110
Circa 105 – 112 Circa 108 – 112 Circa 109 – 111
ONDERZOEK AFSTANDSNORMEN WINDTURBINES
In de berekeningen zijn de in Tabel 14 vermelde as- en tiphoogtes gehanteerd. Voor de 2 MW klasse windturbines zijn de kleinste as- en tiphoogtes gehanteerd, voor de 6 MW klasse de grootste as- en tiphoogtes en voor de 4 MW klasse tussenliggende as- en tiphoogtes. Over het algemeen hebben windturbines namelijk een grotere ashoogte en rotordiameter, en dus ook tiphoogte, naarmate het vermogen groter is. Er is echter voor alle windturbineklassen een bandbreedte qua ashoogtes en rotordiameters mogelijk. Zo is er bijvoorbeeld ook een 2 MW klasse turbine beschikbaar met een ashoogte van 149 meter. In Tabel 14 is ook een overzicht van opgenomen van de aan as- en tiphoogten gerelateerde beoordelingsafstanden. Tabel 14. Uitgangspunten as- en tiphoogte per turbineklasse en overzicht van aan as- en tiphoogten gerelateerde beoordelingsafstanden
Klasse Ashoogte windturbine [m]
Tiphoogte Afstand van Afstand van Afstand van Afstand van [m] 4 x ashoogte [m] 4 x tiphoogte [m] 10 x ashoogte [m] 10 x tiphoogte [m]
2 MW 4 MW 6 MW
149,5 200 247
91 131 166
364 524 664
598 800 988
910 1.310 1.660
1.495 2.000 2.470
Om een beeld te krijgen van de geluidbelasting die op verschillende afstanden tot een windpark kan optreden zijn de resultaten voor de specifieke typen windturbines zoals beschreven in bijlage 1 omgerekend naar de bandbreedte in geluidbelasting voor de beschouwde klassen windturbines en beschreven in paragraaf 3.2. Dit betekent dat de resultaten voor de specifieke typen windturbines zijn aangepast aan de meest gunstige en ongunstige omstandigheden en uitgangspunten zoals hiervoor beschreven. Concreet is de geluidbelasting bepaald rekening houdend met: • Het laagste c.q. hoogste geluidvermogen binnen een windturbineklasse zoals weergegeven in Tabel 12. Hierbij is ook rekening gehouden met de verschillen in windklimaat tussen het zuidoosten en noordwesten van Nederland. • Een overwegend absorberend bodemgebied zoals grasland c.q. een overwegend reflecterend bodemgebied zoals een industrieterrein (zie Tabel 13). • Alle richtingen ten opzichte van het windpark.
3.2
Bandbreedte in geluidbelasting op verschillende afstanden tot een windpark
Voor een lijnopstelling van drie windturbines zijn de resultaten voor de geluidbelasting Lden en het equivalente geluidniveau bij maximale geluidproductie van de windturbines LAeq max samengevat in Tabel 15. Hierbij is uitgegaan van de maximale bronvermogens en de jaargemiddelde geluidemissies zoals vermeld in Tabel 12. Er is geen rekening gehouden met eventuele geluidreducerende maatregelen in de vorm van zogenaamde ‘noise modes’ of stilstand. Uit Tabel 15 blijkt dat per windturbineklasse op een bepaalde afstand tot het windpark een spreiding van maar liefst 7 tot 14 dB in de geluidbelasting Lden optreedt. Dit komt deels door de verschillen in windklimaat en in de mate van reflectie van de bodem, maar met name door de bandbreedte van bronvermogens binnen de windturbineklassen. De verschillen in bronvermogen tussen windturbineklassen zijn kleiner dan de spreiding in het bronvermogen binnen een bepaalde windturbineklasse. Het equivalente geluidniveau bij maximale geluidproductie op een bepaalde afstand tot het windpark laat een spreiding 7 tot 11 dB(A) zien. Als er voor een specifieke windturbine een toeslag voor tonaal geluid zou moeten worden toegepast zou de geluidbelasting 5 dB hoger kunnen uitvallen.
Voor een dubbele lijnopstelling van tweemaal vijf windturbines zijn de resultaten voor de geluidbelasting Lden en het equivalente geluidniveau bij maximale geluidproductie van de windturbines LAeq max samengevat in Tabel 16. Hieruit blijkt dat per windturbineklasse op een bepaalde afstand tot het windpark een spreiding van maar liefst 7 tot 15 dB in de geluidbelasting in Lden optreedt. Ook hier komt dit deels door de verschillen in windklimaat en in de mate van reflectie van de bodem, maar met name door de bandbreedte van bronvermogens binnen de windturbineklassen. De verschillen in bronvermogen tussen windturbineklassen zijn kleiner dan de spreiding in het bronvermogen binnen een bepaalde windturbineklasse. Het equivalente geluidniveau bij maximale geluidproductie op een bepaalde afstand tot het windpark laat een spreiding 8 tot 12 dB(A) zien. Het is opvallend dat op een afstand die gerelateerd is aan de as- of tiphoogte de hoogste geluidbelasting vanwege de 6 MW klasse windturbine 6 tot 7 dB lager is dan voor de 2 MW klasse windturbine. Dit komt doordat het geen vaste 59
Onze referentie: D10048616.25 - Datum: 19 april 2022
ONDERZOEK AFSTANDSNORMEN WINDTURBINES
afstanden zijn. Bij grotere windturbines gaat het om (veel) grotere afstanden (vanwege de grotere as- en tiphoogtes) dan voor de kleinere turbines terwijl ze niet per se meer geluid produceren. Als voor de 2 MW turbines van een grotere as- en tiphoogte zou worden uitgegaan zou het verschil kleiner zijn. De geluidbelasting op vaste afstanden tot het windpark geeft een beter beeld van de verschillen in geluidbelasting tussen verschillende klassen windturbines. Dit laat zien dat de verschillen tussen de verschillende klassen kleiner zijn dan de verschillen binnen een turbineklasse. Tabel 15. Geluidbelasting Lden en het equivalente geluidniveau bij maximale geluidproductie van de windturbines LAeq max als functie van de afstand tot een windpark van drie windturbines in een lijnopstelling met een tussenafstand van viermaal de rotordiameter
Afstand
Bandbreedte in geluidbelasting Lden en het equivalente geluidniveau LAeq bij maximale geluidproductie voor de beschouwde klassen windturbines Klasse 2 MW Klasse 4 MW Klasse 6 MW Lden LAeq max Lden LAeq max Lden LAeq max [dB] [dB(A)] [dB] [dB(A)] [dB] [dB(A)] 300 43 – 56 42 – 52 46 – 55 43 – 52 46 – 53 42 – 49 400 41 – 53 39 – 49 43 – 53 40 – 50 44 – 51 40 – 47 500 39 – 51 37 – 47 42 – 51 38 – 48 42 – 50 38 – 46 750 35 – 48 34 – 44 38 – 48 35 – 44 39 – 46 34 – 42 1.000 32 – 45 31 – 41 35 – 45 32 – 41 36 – 44 32 – 40 1.500 26 – 40 25 – 36 30 – 40 27 – 37 32 – 40 28 – 36 2.000 22 – 36 21 – 32 26 – 36 23 – 33 28 – 36 24 – 32 1) 4 x ashoogte 41 – 54 40 – 50 41 – 51 38 – 47 40 – 47 36 – 43 2) 4 x tiphoogte 37 – 50 36 – 46 37 – 47 34 – 44 36 – 44 32 – 40 10 x ashoogte3) 33 – 46 32 – 42 32 – 42 29 – 39 31 – 39 27 – 35 4) 10 x tiphoogte 26 – 40 25 – 36 26 – 36 23 – 33 25 – 33 21 – 29 1) Uitgaande van een ashoogte van 91, 131 en 166 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 364, 524 en 664 meter. 2) Uitgaande van een tiphoogte van 149,5, 200 en 247 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 598, 800 en 988 meter.
3) Uitgaande van een ashoogte van 91, 131 en 166 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 910, 1.310 en 1.660 meter. 4) Uitgaande van een tiphoogte van 149,5, 200 en 247 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 1.495, 2.000 en 2.470 meter.
Tabel 16. Geluidbelasting Lden en het equivalente geluidniveau bij maximale geluidproductie van de windturbines LAeq max als functie van de afstand tot een windpark in een dubbele lijnopstelling van tweemaal vijf windturbines met een tussenafstand van viermaal de rotordiameter
Afstand
300 400 500 750 1.000 1.500 2.000 4 x ashoogte1) 4 x tiphoogte2) 60
Bandbreedte in geluidbelasting Lden en het equivalente geluidniveau LAeq bij maximale geluidproductie voor de beschouwde klassen windturbines Klasse 2 MW Klasse 4 MW Klasse 6 MW Lden LAeq max Lden LAeq max Lden LAeq max [dB] [dB(A)] [dB] [dB(A)] [dB] [dB(A)] 44 – 57 43 – 53 47 – 56 43 – 53 47 – 54 43 – 50 42 – 55 41 – 51 45 – 54 41 – 51 45 – 53 41 – 49 40 – 53 39 – 49 43 – 53 40 – 49 43 – 51 39 – 47 37 – 50 36 – 46 40 – 50 37 – 46 40 – 48 36 – 44 34 – 47 32 – 44 37 – 47 34 – 44 38 – 46 34 – 42 29 – 43 27 – 39 32 – 43 29 – 40 34 – 42 30 – 38 25 – 40 24 – 36 28 – 40 25 – 37 30 – 39 26 – 35 43 – 55 41 – 51 43 – 52 39 – 49 41 – 49 37 – 45 39 – 52 37 – 48 39 – 49 36 – 46 38 – 46 34 – 42
Onze referentie: D10048616.25 - Datum: 19 april 2022
ONDERZOEK AFSTANDSNORMEN WINDTURBINES
Afstand
Bandbreedte in geluidbelasting Lden en het equivalente geluidniveau LAeq bij maximale geluidproductie voor de beschouwde klassen windturbines Klasse 2 MW Klasse 4 MW Klasse 6 MW Lden LAeq max Lden LAeq max Lden LAeq max [dB] [dB(A)] [dB] [dB(A)] [dB] [dB(A)] 10 x ashoogte3) 35 – 48 33 – 44 34 – 45 31 – 41 33 – 41 29 – 37 4) 10 x tiphoogte 29 – 43 27 – 39 28 – 40 25 – 36 28 – 37 23 – 33 1) Uitgaande van een ashoogte van 91, 131 en 166 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 364, 524 en 664 meter. 2) Uitgaande van een tiphoogte van 149,5, 200 en 247 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 598, 800 en 988 meter. 3) Uitgaande van een ashoogte van 91, 131 en 166 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 910, 1.310 en 1.660 meter. 4) Uitgaande van een tiphoogte van 149,5, 200 en 247 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 1.495, 2.000 en 2.470 meter.
De maximale bandbreedte in de geluidbelasting die op een bepaalde afstand kan optreden is voor de geluidbelasting Lden weergegeven in Afbeelding 16. Voor het equivalente geluidniveau bij maximale geluidproductie van de windturbines LAeq max is dit weergegeven in Afbeelding 17. Concreet zijn in deze afbeelding de laagste en hoogste waarden uit Tabel 15 en Tabel 16 weergegeven. De afbeeldingen laten zien dat de geluidbelasting als functie van de afstand tot een windpark afneemt, maar dat er door de vele factoren die een rol spelen een zeer grote spreiding optreedt in het geluidniveau dat op een specifieke afstand optreedt. Uit Tabel 15 en Tabel 16 blijkt dat op een afstand van 10 x de ashoogte de geluidbelasting L den varieert van 31 tot 48 dB en op een afstand van 10 x de tiphoogte van 25 tot 43 dB. Het equivalente geluidniveau bij maximale geluidproductie van een windpark LAeq max varieert van 32 tot 44 dB(A) op een afstand van 10 x de ashoogte en van 25 tot 39 dB(A) op een afstand van 10 x de tiphoogte.
Onder bepaalde omstandigheden zou de geluidbelasting zelfs nog hoger kunnen uitvallen dan in onderstaande afbeeldingen weergegeven, zoals bijvoorbeeld: • Bij een veel groter windpark zal de geluidbelasting tot op circa 750 meter afstand met ten hoogste 1 dB toenemen, maar op grotere afstanden zou door het grotere aantal windturbines de gezamenlijke geluidbelasting met enkele dB’s kunnen toenemen tot circa 4 dB op een afstand van 2 kilometer. • Als zich aan weerszijden van woningen windturbines bevinden kan door gezamenlijke effecten de geluidbelasting tot 3 dB hoger uitvallen. • Als er een toeslag voor tonaal geluid zou moeten worden toegepast zou de geluidbelasting 5 dB hoger kunnen uitvallen. Als er sprake is van één of twee windturbines zal de geluidbelasting juist lager uitvallen.
61
Onze referentie: D10048616.25 - Datum: 19 april 2022
ONDERZOEK AFSTANDSNORMEN WINDTURBINES
Geluidbelasting Lden [dB]
60 55
Ondergrens bandbreedte
50
Bovengrens bandbreedte
45
40 35 30 25 20 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Afstand [m] Afbeelding 16. Onder- en bovengrens van de bandbreedte van de geluidbelasting L den [dB] als functie van de afstand tot een windpark
Equivalent geluidniveau LAeq [dB]
60 55
Ondergrens bandbreedte
50
Bovengrens bandbreedte
45 40 35
30 25 20 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Afstand [m]
Afbeelding 17. Onder- en bovengrens van de bandbreedte van het equivalente geluidniveau [dB(A)] bij maximale geluidproductie van de windturbine LAeq max als functie van de afstand tot een windpark
62
Onze referentie: D10048616.25 - Datum: 19 april 2022
ONDERZOEK AFSTANDSNORMEN WINDTURBINES
4
Slagschaduwduur op verschillende afstanden tot windparken
4.1
Uitgangspunten bepaling slagschaduwduur
Om de slagschaduwduur op verschillende afstanden van een windpark in beeld te brengen zijn twee fictieve windparken gemodelleerd. Hierbij is uitgegaan van dezelfde varianten als voor geluid, zie Afbeelding 11 in paragraaf 3.1. De berekeningen zijn verricht voor drie klassen windturbines, te weten 2 MW, 4 MW en 6 MW. De 2 MW klasse is het meest representatief voor turbines die tot enkele jaren geleden zijn geplaatst, de 4 MW klasse is het meest representatief voor turbines die heden ten dage worden geplaatst en de 6 MW klasse voor turbines die de komende jaren worden geplaatst. De in de berekeningen gehanteerde typen windturbines en de kenmerken van deze turbines zijn vermeld in Tabel 17. Deze typen windturbines betreft in principe een willekeurige keuze. Wel is gekozen voor windturbines van drie verschillende fabrikanten en voor windturbines met relatief grote verschillen in rotordiameter om de verschillen in slagschaduwduur in beeld te brengen. Daarnaast is ervoor gekozen om voor de 2 MW klasse windturbines de laagste ashoogte en kleinste rotordiameter te hanteren, voor de 6 MW klasse de hoogste ashoogte en de grootste rotordiameter en voor de 4 MW klasse een tussenliggende ashoogte. Over het algemeen hebben windturbines namelijk een grotere ashoogte en rotordiameter naarmate het vermogen groter is.
Er is echter voor alle windturbineklassen een bandbreedte qua ashoogtes en rotordiameters mogelijk. Zo is er bijvoorbeeld ook een 2 MW klasse turbine beschikbaar met een ashoogte van 149 meter. Tabel 17. Onderzochte klassen windturbines en de hiervoor beschouwde typen windturbines en turbinekenmerken
Klasse Beschouwd type windturbine windturbine
Vermogen RotorAshoogte [MW] diameter [m] [m]
Tiphoogte [m]
2 MW 4 MW 6 MW
Type A Type B Type C
2,4 4,26 6,2
149,5 200 247
4.2
Slagschaduwduur op verschillende afstanden tot een windpark
117 138 162
91 131 166
De verwachte slagschaduwduur in uren per jaar vanwege een windpark van drie windturbines in midden Nederland is voor de in Tabel 17 weergegeven typen windturbines samengevat in Tabel 18. Hierbij is uitgegaan van een lijnopstelling van zuid naar noord. Er is geen rekening gehouden met eventuele maatregelen in de vorm van een automatische stilstandsvoorziening. Uit Tabel 18 blijkt dat per turbineklasse een grote spreiding in de slagschaduwduur optreedt, bij een afstand van 300 meter van het windpark van 0 tot 61 uur per jaar voor klasse 2 MW turbine tot 0 tot 79 uur voor klasse 6 MW turbines. De spreiding in de slagschaduwduur komt met name door de typische vorm van een slagschaduwcontour die wordt bepaald door de stand van de zon ten opzichte van de windturbines. Zo treedt direct ten zuiden van een windturbine nooit slagschaduw op, omdat de zon in Nederland nooit uit het noorden komt. Een voorbeeld van zo’n typische vorm is weergeven in Afbeelding 18. De spreiding door het verschil in de ashoogte en de rotordiameter is kleiner. De verwachte slagschaduwduur in uren per jaar vanwege een windpark met een dubbele lijnopstelling van tweemaal vijf windturbines in midden Nederland is samengevat in Tabel 19. Ook hierbij is uitgegaan van een lijnopstelling van zuid naar noord.
Uit Tabel 19 blijkt dat ook hier per klasse een grote spreiding in de slagschaduwduur optreedt, bij een afstand van 300 meter van het windpark van 0 tot 83 uur per jaar voor klasse 2 MW turbine tot 9 tot 146 uur voor klasse 6 MW turbines. In de berekeningen is voor de klasse 2, 4 en 6 MW turbines uitgegaan van een rotordiameter van respectievelijk 117, 138 en 162 meter. Binnen de betreffende klassen windturbines zijn er typen windturbines met een kleinere of grotere diameter. Dit kan tot een lagere respectievelijk hogere slagschaduwduur leiden. Ook een andere ashoogte kan tot een iets andere slagschaduwduur leiden. Indien het windpark een andere oriëntatie heeft, kan door gezamenlijke effecten de slagschaduwduur ook iets anders uitpakken. Uit Tabel 18 en Tabel 19 blijkt dat voor de beschouwde typen windturbines zonder mitigerende maatregelen op een afstand van 1 kilometer nog een 63
Onze referentie: D10048616.25 - Datum: 19 april 2022
ONDERZOEK AFSTANDSNORMEN WINDTURBINES
slagschaduwduur van meer dan 10 uur per jaar kan optreden. In de praktijk wordt er in Nederland echter vrijwel altijd een mitigerende maatregel in de vorm van automatische stilstandsvoorziening toegepast. Tabel 18. Slagschaduwduur in uren per jaar als functie van de afstand voor een windpark van drie windturbines in een lijnopstelling met een tussenafstand van viermaal de rotordiameter
Afstand
Verwachte slagschaduwduur in uren per jaar voor de beschouwde typen windturbines voor een locatie in midden Nederland Klasse 2 MW Klasse 4 MW Klasse 6 MW 300 0 – 61 0 – 72 0 – 79 400 0 – 43 0 – 54 0 – 61 500 0 – 33 0 – 39 0 – 47 750 0 – 18 0 – 28 0 – 31 1.000 0 – 11 0 – 17 0 – 21 1.500 0 0–7 0 – 11 2.000 0 0 0–5 1) 4 x ashoogte 0 – 49 0 – 37 0 – 34 2) 4 x tiphoogte 0 – 28 0 – 25 0 – 22 10 x ashoogte3) 0 – 13 0 – 11 0 – 10 4) 10 x tiphoogte 0 0 0 1) Uitgaande van een ashoogte van 91, 131 en 166 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 364, 524 en 664 meter. 2) Uitgaande van een tiphoogte van 149,5, 200 en 247 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 598, 800 en 988 meter. 3) Uitgaande van een ashoogte van 91, 131 en 166 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 910, 1.310 en 1.660 meter. 4) Uitgaande van een tiphoogte van 149,5, 200 en 247 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 1.495, 2.000 en 2.470 meter. Tabel 19. Slagschaduwduur in uren per jaar als functie van de afstand voor een windpark in een dubbele lijnopstelling van tweemaal vijf windturbines met een tussenafstand van viermaal de rotordiameter
Afstand
Verwachte slagschaduwduur in uren per jaar voor de beschouwde typen windturbines voor een locatie in midden Nederland Klasse 2 MW Klasse 4 MW Klasse 6 MW 300 0 – 83 1 – 100 9 – 106 400 0 – 61 0 – 78 0 – 87 500 0 – 50 0 – 59 0 – 70 750 0 – 28 0 – 44 0 – 47 1.000 0 – 13 0 – 25 0 – 34 1.500 0 0–7 0 – 14 2.000 0 0 0–5 1) 4 x ashoogte 0 – 68 0 – 56 0 – 52 2) 4 x tiphoogte 0 – 42 0 – 39 0 – 35 3) 10 x ashoogte 0 – 19 0 – 12 0 – 12 10 x tiphoogte4) 0 0 0 11) Uitgaande van een ashoogte van 91, 131 en 166 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 364, 524 en 664 meter. 2) Uitgaande van een tiphoogte van 149,5, 200 en 247 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 598, 800 en 988 meter. 3) Uitgaande van een ashoogte van 91, 131 en 166 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 910, 1.310 en 1.660 meter. 64
Onze referentie: D10048616.25 - Datum: 19 april 2022
ONDERZOEK AFSTANDSNORMEN WINDTURBINES
Afstand
Verwachte slagschaduwduur in uren per jaar voor de beschouwde typen windturbines voor een locatie in midden Nederland Klasse 2 MW Klasse 4 MW Klasse 6 MW 4) Uitgaande van een tiphoogte van 149,5, 200 en 247 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 1.495, 2.000 en 2.470 meter. Om een beeld te geven van de slagschaduwcontouren en de invloed van gezamenlijke effecten zijn in onderstaande afbeelding de contouren weergegeven voor de twee opstellingsvarianten uitgaande van klasse 4 MW windturbines.
Afbeelding 18. Slagschaduwcontouren voor een lijnopstelling van drie 4 MW windturbines en voor een dubbele lijnopstelling van tweemaal vijf 4 MW windturbines in midden Nederland
De maximale bandbreedte voor de slagschaduwduur die op een bepaalde afstand tot een windpark kan optreden is weergegeven in Afbeelding 19. Concreet zijn in deze afbeelding de laagste en hoogste waarden uit Tabel 18 en Tabel 19 weergegeven. Deze afbeelding laat zien dat net als voor geluid ook de slagschaduwduur als functie van de afstand tot een windpark afneemt, maar dat ook hier door de vele factoren die een rol spelen een zeer grote spreiding in de belasting optreedt. Voor slagschaduw is de specifieke oriëntatie ten opzichte van het windpark een cruciale factor. Nog grotere rotordiameters, ashoogtes en windparken of een andere oriëntatie van het windpark kan tot een nog hogere slagschaduwduur leiden. In de praktijk wordt er in Nederland echter vrijwel altijd een mitigerende maatregel in de vorm van automatische stilstandsvoorziening toegepast waarmee de slagschaduw sterk wordt beperkt. Het is in Nederland zeer gebruikelijk om door middel van een automatische stilstandsvoorziening de slagschaduw tot 5 á 6 uur per jaar of nog verder te beperken. De slagschaduw van windturbines op gevoelige objecten kan namelijk eenvoudig worden voorkomen c.q. beperkt door een automatische stilstandsvoorziening die een windturbine afschakelt op de momenten dat deze slagschaduw bij woningen kan veroorzaken.
In de besturingssoftware van de windturbine kunnen hiervoor blokken van dagen en tijden met potentiële slagschaduw worden geprogrammeerd. Door dit met een zonneschijnsensor te combineren kan de stilstandsduur worden beperkt. Een stilstandsregeling gaat ten koste van de energieopbrengst, maar het verlies is in de praktijk dermate beperkt dat dit geen belemmering vormt voor de ontwikkeling van een windpark. In de praktijk is dus niet de afstand tot een windpark bepalend voor de hinder die vanwege slagschaduw wordt ondervonden, maar de gekozen uitgangspunten voor de stilstandsregeling.
65
Onze referentie: D10048616.25 - Datum: 19 april 2022
ONDERZOEK AFSTANDSNORMEN WINDTURBINES
120
Slagschaduwduur [uren/jaar]
Ondergrens bandbreedte 100 Bovengrens bandbreedte 80 60 40 20 0 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Afstand [m]
Afbeelding 19. Onder- en bovengrens van de bandbreedte van de slagschaduwduur in uren per jaar als functie van de afstand tot een windpark
66
Onze referentie: D10048616.25 - Datum: 19 april 2022
ONDERZOEK AFSTANDSNORMEN WINDTURBINES
5
Effecten van mogelijke afstandsnormen op het voorkomen van gezondheidsheidseffecten
5.1
Advies Wereldgezondheidsorganisatie
In de ‘Environmental Noise Guidelines for the European Region’ van 2018 [11] geeft de Wereldgezondheidsorganisatie (WGO) de voorwaardelijke aanbeveling om het geluidniveau van windturbines tot beneden 45 dB Lden te beperken. Boven dit niveau kan windturbinegeluid nadelige gezondheidseffecten hebben. Om de gezondheidseffecten te verminderen, wordt beleidsmakers voorwaardelijk aanbevolen passende maatregelen te treffen om de blootstelling aan windturbinegeluid boven 45 dB Lden te beperken. Voor het type interventie dat daarvoor moet plaatsvinden doet de WGO geen aanbeveling, omdat er geen bewijzen zijn welk type interventie het meest effectief is. Een voorwaardelijke aanbeveling vereist een beleidsvormingsproces met een substantieel debat en betrokkenheid van verschillende belanghebbenden. Er is minder zekerheid over de doeltreffendheid ervan als gevolg van een lagere kwaliteit van het bewijs, tegengestelde waarden en voorkeuren van de getroffen personen en populaties of de gevolgen van de aanbeveling op de ontwikkeling van windenergie. Dit betekent dat er omstandigheden of situaties kunnen zijn waarin de aanbeveling niet van toepassing is.
De advieswaarde van 45 dB Lden is voorwaardelijk omdat er geen studies beschikbaar waren over de relatie tussen het blootstellingsniveau en een toename in het optreden van ischemische hartziekten, hoge bloeddruk, permanente gehoorschade en een vertraging in de ontwikkeling van leesvaardigheid en mondeling begrip bij kinderen. Tevens ook omdat de bewijzen inzake het percentage ernstig gehinderden door windturbinegeluid van lage kwaliteit waren. De aanbeveling van 45 dB Lden is gebaseerd op het gemiddelde geluidniveau waarbij buitenshuis 10% van de blootgestelden ernstig gehinderd is. Dit is gebaseerd op vier studies. Drie van deze studies zijn opgenomen in het TNO-onderzoek van Janssen et al. van 2008 waarbij de dosis-effectrelaties op basis van de geluidbelasting in Lden zijn bepaald [29] [92]. De vierde studie betreft een Japanse studie van Kuwano et al. [93]. De studies geven bewijzen van een lage kwaliteit voor een verband tussen windturbinegeluid en ernstige hinder, maar dit geldt vooral voor het verband tussen windturbinegeluid en ernstige hinder en niet voor de vorm van de dosis-effectrelatie. De vergelijking van voornoemde studies door de WGO liet namelijk grote verschillen in het percentage ernstig gehinderden zien. Door de wijze waarop de dosis-effectrelaties tot stand zijn gekomen konden de datasets ook niet worden gecombineerd.
De dosis-effectrelatie zoals afgeleid door Janssen et al. [92] toont een snellere toename van het percentage ernstig gehinderden als functie van de geluidbelasting dan de studie van Kuwano et al. [93]. De waarde van 45 dB Lden komt ongeveer overeen met het punt waar beide dosis-effectcurves elkaar snijden. De WGO geeft geen aanbeveling voor het nachtelijke blootstellingsniveau (Lnight). De zes beschikbare studies leverden geen consistente resultaten over de effecten van windturbinegeluid op slaap en leverden geen algemeen bewijs op voor slaapverstoring. De WGO plaatst een kritische kanttekening bij het gebruik van de parameters Lden en Lnight voor de akoestische beschrijving van windturbinegeluid. Dit kan namelijk het vermogen beperken om de relatie tussen windturbinegeluid en gezondheidseffecten waar te nemen. De reden hiervoor is dat de conversie van het equivalente geluidniveau (LAeq) naar Lden en Lnight gegevens verlangt over de statistische verdeling van de jaarlijkse windsnelheid op een bepaalde hoogte en de van het type windturbine afhankelijke relatie tussen de geluidproductie en de windsnelheid. Vanwege praktische beperkingen of gebrek aan gegevens en middelen wordt soms een conversiefactor gebruikt die niet specifiek voor een bepaald gebied is gevalideerd.
Dit kan leiden tot een grotere onzekerheid bij de beoordeling van de relatie tussen blootstelling aan windturbinegeluid en gezondheidseffecten. Dit speelt ook een rol in de studies op basis waarvan de WGO tot haar aanbeveling is gekomen. Sinds 2010 is in Nederland een gedetailleerde dataset beschikbaar voor de conversie van het equivalente geluidniveau (LAeq) naar Lden en Lnight. Deze dataset biedt voor geheel Nederland de windsnelheidsverdeling op een hoogte van 10 tot 200 meter boven maaiveld. Deze data is specifiek voor de bepaling van de jaargemiddelde geluidbelasting door het KNMI gegenereerd. Het betreft data gegeneerd met het meteorologisch model HARMONIE over een periode van 10 jaar [94]. Door de WGO wordt opgemerkt dat er voor geluid geen duidelijk bewijs is voor een aanvaardbare en uniforme afstand tussen windturbines en woonwijken, omdat het geluidniveau naast de afstand van vele andere factoren afhankelijk is zoals het type, de grootte en het aantal windturbines, de windrichting en -snelheid, de locatie van een woning bovenof benedenwinds van het windpark et cetera.
67
Onze referentie: D10048616.25 - Datum: 19 april 2022
ONDERZOEK AFSTANDSNORMEN WINDTURBINES
5.2
Actuele inzichten gezondheidseffecten windturbines
5.2.1
RIVM onderzoek naar gezondheidseffecten van windturbines
De laatste jaren is er een toename in het aantal publicaties over de relatie tussen windturbines en gezondheid. In 2021 heeft het RIVM het rapport ‘Gezondheidseffecten van windturbinegeluid’ gepubliceerd [95]. In opdracht van het Zwitserse Federale Milieubureau hebben het RIVM en Mundonovo sound research de wetenschappelijke literatuur over het effect van windturbines op de ervaren hinder, slaapverstoring, het hart- en vaatstelsel en de stofwisseling verzameld en bestudeerd. De focus van het onderzoek is het geluid van windturbines, maar er is ook gekeken naar de invloed van trillingen, slagschaduw, obstakelverlichting en andere visuele aspecten. Ook niet-akoestische factoren zijn beschouwd, zoals persoonlijke factoren en maatschappelijke en economische aspecten. Hinder is het meest beschreven en onderzochte effect van wonen nabij windturbines. Gevoel van afkeer, boosheid, onbehagen, onvoldaanheid of gekwetstheid dat optreedt wanneer een milieufactor iemands gedachten, gevoelens of activiteiten negatief beïnvloedt, zijn beschrijvingen van hinder. Stressor is een beschrijving van chronische hinder en kan op lange termijn tot gezondheidsklachten leiden (indirect gezondheidseffect). Er is een direct verband tussen hinder en het geluidniveau van windturbines: de hinder neemt toe bij toenemende geluidniveaus van windturbines.
Windturbinegeluid wordt bij een gelijke geluidbelasting in vergelijking met andere geluidbronnen, zoals industrie, wegof railverkeer, als hinderlijker ervaren en treedt al bij lagere geluidniveaus op. Dit komt mogelijk door specifieke factoren die bij windturbines een rol spelen, zoals het ritmische karakter van windturbinegeluid (amplitudemodulatie), slagschaduw door de roterende bladen, knipperende lichten op de turbines en de houding ten aanzien van de windturbines. Ook speelt het bij de hinderbeleving een rol dat in de avond- en nachtperiode het achtergrondgeluid over het algemeen afneemt en het windturbinegeluid gelijk blijft of juist toeneemt. Het laagfrequente geluid van windturbines is vergelijkbaar met dat van andere bronnen van geluid, zoals verkeer. Ook voor infrasoon geluid van windturbines geldt dat het niet sterker is dan infrasoon geluid van andere geluidbronnen als verkeer en wind. Hinder en mogelijk slaapverstoring zijn gezondheidseffecten van laagfrequent geluid van windturbines. Laagfrequent geluid en infrasoon geluid hebben echter geen andere effecten op omwonenden dan gewoon geluid van windturbines. De totale sterkte van het windturbinegeluid en het speciale karakter van windturbinegeluid lijken belangrijke factoren voor de ervaren hinder.
Laagfrequent geluid dempt over grote afstanden minder uit dan geluid met hogere frequenties waardoor het laagfrequente deel van de geluidsbron op grotere afstand hoorbaar kan zijn. Dit geldt echter ook voor andere bronnen zoals wegverkeer. Er kan geen eenduidige conclusie worden getrokken uit de meest recente internationale onderzoeken over slaapverstoring door windturbines. Dat geldt voor zowel onderzoeken waar bewoners zelf slaapverstoring rapporteren, als voor onderzoeken met gemeten slaapindicatoren. Er is wel een indirect verband aangetoond tussen hinder door windturbinegeluid en zelf gerapporteerde slaapverstoring. Voor weg-, vlieg- en railverkeergeluid is er in de nacht wel een direct verband aangetoond tussen geluid en slaapverstoring [11]. Er is onvoldoende bewijs voor andere gezondheidseffecten (bijv. hart- en vaatziekten, stofwisselingsstoornissen, cognitieve effecten en effecten op de mentale gezondheid) als direct effect van het wonen in de nabijheid van een windturbine of het geluid van windturbines. Er zijn echter indirecte gezondheidseffecten aangetoond, tussen hinder van geluid, slagschaduw en knipperende lichten en gezondheidsklachten als chronische pijn, migraine/hoofdpijn, tinnitus, duizeligheid en misselijkheid. Naast fysieke aspecten van windturbines hebben niet-akoestische factoren invloed op de hinder die ervaren wordt.
Omwonenden kunnen al zonder dat een windturbine aanwezig is overlast of bezorgdheid ervaren, bijvoorbeeld door berichten over gezondheidsschade. Persoonlijke en contextuele factoren spelen bij windturbines een naar verhouding grote rol. Zo kan een goede lokale betrokkenheid bij het planningsproces of een gedeeld eigenaarschap de ervaren hinder verminderen en de sociale acceptatie van windenergieprojecten vergroten. In opdracht van Wind Wiki heeft D. Bijl het RIVM-rapport van 2021 geanalyseerd [96]. In zijn rapportage wordt kritiek geuit op de wetenschappelijke waarde en methodologische kwaliteit van het RIVM-rapport. Het RIVM heeft in een reactie hierop de kritiek weerlegd. Het RIVM steunt wel de aanbevelingen voor nader onderzoek die door D. Bijl zijn gedaan [97].
68
Onze referentie: D10048616.25 - Datum: 19 april 2022
ONDERZOEK AFSTANDSNORMEN WINDTURBINES
5.2.2
Afstand gerelateerde effecten
In 2017 is een Canadese publicatie van Michaud et al. verschenen over de geaggregeerde (totale) hinder van windturbines [98]. Hierbij is gebruik gemaakt van de data zoals verzameld in de omvangrijke Wind Turbine Noise & Health Study van Health Canada. Hier hebben 1238 respondenten aan deelgenomen. In deze studie zijn akoestische en niet-akoestische factoren beschouwd; geluid, obstakelverlichting, trillingen, visuele impact en slagschaduw. Deze factoren verklaren 58 tot 69% van de variaties in de totale hinder. Een relatie van de hinder met de afstand tot de turbines is gevonden bij het gebruik van twee testgroepen/gebieden. De hinder nam significant toe in gebieden tussen 550 en 1000 meter afstand van de windturbines en was het hoogst binnen een afstand van 550 meter. Voor beide onderzoeksgebieden heeft hinder door trillingen weinig invloed op de totale hinderbeleving. Binnen 1 kilometer afstand vanaf de windturbines is de relatieve bijdrage van geluid, slagschaduw, visuele impact en obstakelverlichting op de totale hinder vergelijkbaar. Van 1 tot 5 kilometer afstand tot de turbines verandert dat. Waar hinder door geluid veel voorkomend is binnen 1 kilometer afstand, wordt vanaf 1 kilometer afstand de visuele impact belangrijker in de hinderbeleving [98]. In een vervolgonderzoek is door Michaud et al.
gekeken naar de associatie van de totale hinder met gezondheidsklachten als hoge bloeddruk, cortisolniveaus en andere symptomen als duizeligheid, hoofdpijn en kwaliteit van leven [99]. Er is geen relatie gevonden tussen hinder en cortisolniveaus, systolische bloeddruk en de beoordeelde kwaliteit van leven. Een hoger totaalhinderniveau is gecorreleerd aan een toename van o.a. stress, diastolische bloeddruk, beoordeelde kwaliteit van slaap over de afgelopen 30 dagen, fysieke gezondheid en mentale gezondheid. Er moet hierbij worden benadrukt dat deze observaties tussen hinder en gezondheidseffecten niet verkeerd moeten worden geïnterpreteerd als dat hinder nadelige gezondheidseffecten veroorzaakt, of vice versa. Dit zijn statistische bevindingen verkregen uit verzamelde data op één moment in de tijd zonder gedocumenteerde historische data voor één van de voornoemde resultaten of controle voor andere factoren die eventueel invloed hebben op de hinder of de gezondheid [99]. Gezondheidseffecten kunnen ook samenhangen met andere factoren. Verschillende andere onderzoeken laten geen direct verband zien tot de afstand van windturbines en de geluidhinder door windturbines. In een analyse waar Amerikaanse, Duitse en Zwitserse onderzoeken voor zijn gebruikt [100] is gebruik gemaakt van een beoordelingsschaal waar hinder en symptomen van stress zijn meegenomen.
De afstand van woningen tot de dichtstbijzijnde windturbine en de geluidniveaus waren niet gecorreleerd met de geluidhinder. De geluidgevoeligheid en de ervaren eerlijkheid van het planningsproces, laten juist een goede correlatie zien. Deze conclusie wordt ondersteund door een longitudinale studie [101] met groepen van 212 en 133 respondenten. Waargenomen windturbinegeluid is een belangrijke indicator van ergernis en stress. Er is echter een minimale correlatie tussen geluidhinder en afstand tot de dichtstbijzijnde windturbine en een gemiddelde correlatie van hinder met een eerlijk planproces. In een Amerikaanse studie is aangetoond dat hoewel er een relatie is tussen de hoorbaarheid van windturbinegeluid en het geproduceerde geluidniveau er geen duidelijk verband is tussen geluidhinder van windturbines en enkel het geluidniveau van de windturbines [102]. De geluidhinder van windturbines is voornamelijk verklaarbaar door de visuele impact. De resultaten tonen verder aan dat onder de onderzochte groep die geen persoonlijke voordelen van windprojecten ontvangen, de tolerantie voor windturbinegeluid lager is dan voor ander omgevingsgeluid bij gelijkwaardige geluidniveaus.
Er zijn ook andere variabelen die een rol spelen bij de geluidhinder van windturbines, zoals persoonlijk voordeel, geluidgevoeligheid, zorgen over de fysieke veiligheid, eigendom van onroerend goed etcetera [103]. Ook dit onderzoek laat zien dat de relatie tussen hinder van windturbines en windturbinegeluid verbetert door rekening te houden met andere kenmerken zoals visuele impact, obstakelverlichting, vibraties etcetera. Er is daarnaast aangetoond dat de angsten en zorgen voor de fysieke veiligheid nabij windturbines sterk verband houden met de hinderbeleving van windturbinegeluid. De bezorgdheid om fysieke veiligheid en geluidgevoeligheid lijken grote invloed te hebben op de hinder door windturbinegeluid. Volgens het onderzoek is het sluiten van ramen omdat het geluid van windturbines de slaap verstoorde de variabele die het sterkst met hinder geassocieerd wordt. Dit is een observatie die zorgvuldige interpretatie vereist, omdat slaapverstoring (van welke aard dan ook) in het betreffende onderzoek niet een direct verband met de blootstelling aan windturbinegeluid laat zien. – Het is denkbaar dat het sluiten van het raam een uiting is van de ergernis jegens het windturbinegeluid en/of een omgangsstrategie die beschermt tegen slaapverstoring.
Wanneer het sluiten van het raam het geluidniveau van windturbines binnenshuis verlaagt en dus de slaap verbetert, kan deze actie mogelijk de afwezige associatie tussen het geluidniveau van de windturbines en slaapverstoring verklaren. Evenals voorgaande studie suggereert deze dat gemeenschappen tussen de 11 en 26 dB minder tolerant zijn voor windturbinegeluid dan voor geluidbronnen zoals weg- en railverkeer [103].
69
Onze referentie: D10048616.25 - Datum: 19 april 2022
ONDERZOEK AFSTANDSNORMEN WINDTURBINES
5.3
Percentage ernstig gehinderden vanwege geluid
5.3.1
Dosis-effect relatie windturbinegeluid
In 2008 is door TNO onderzoek uitgevoerd naar de dosis-effectrelatie voor de hinder vanwege het geluid van windturbines uitgedrukt in de beoordelingsmaat Lden [29] [92]. Hierbij zijn gegevens gebruikt van onderzoeken naar de beleving van windturbinegeluid in Zweden in 2000 en 2005, en in Nederland in 2007. Het TNO-onderzoek uit 2008 omvat in totaal 1820 respondenten. De door TNO afgeleide dosis-effect relaties voor het percentage ernstig gehinderden buitenshuis en binnenshuis inclusief het 95% betrouwbaarheidsinterval van deze relaties zijn weergegeven in Afbeelding 20. De WGO heeft in haar advies ook een onderzoek in Japan van Kuwano et al. uit 2014 [93] betrokken [11]. Dit omvat 651 respondenten. Er wordt echter geconcludeerd dat de wijze waarop de dosiseffectrelaties in voornoemde studies zijn vastgesteld verschilt en dat deze niet zijn gecombineerd in een meta-analyse. De vergelijking van voornoemde studies door de WGO liet grote verschillen in het percentage ernstig gehinderden zien. De dosis-effectrelatie zoals afgeleid door Janssen et al. [92] toont een snellere toename van het percentage ernstig gehinderden als functie van de geluidbelasting dan de studie van Kuwano et al. De waarde van 45 dB Lden komt ongeveer overeen met het punt waar beide dosis-effectcurves elkaar snijden, het punt waarbij buitenshuis circa 10% van de blootgestelden ernstig gehinderd is.
Bij een lagere geluidbelasting laat de TNO-studie een lager percentage ernstig gehinderden buitenshuis zien dan Kuwano et al. en bij een geluidbelasting van meer dan 45 dB Lden laat de TNO studie juist een hoger percentage ernstig gehinderden zien.
Percentage ernstig gehinderden Het percentage ernstig gehinderden betreft het percentage van het aantal volwassen personen dat gemiddeld genomen bij een specifieke geluidbelasting ernstig gehinderd is. Feitelijk is dit een indicator die de statistische kans op ernstige hinder bij een specifieke geluidbelasting weergeeft. Het geeft niet het percentage weer van de populatie rondom een windpark die ernstig gehinderd is. Het kan dienen als een indicatie van het aantal ernstig gehinderden rond een specifiek windpark uitgaande van het aantal blootgestelde personen en de specifieke geluidbelasting waaraan zij worden blootgesteld. Door de vele andere factoren die een rol spelen zal het feitelijke percentage altijd van lokale omstandigheden afhangen.
Afbeelding 20. Dosis-effectrelatie zoals vastgesteld door TNO in 2008 voor het aantal ernstig gehinderden buitenshuis en binnenshuis als functie van de geluidbelasting vanwege windturbinegeluid buiten op de gevel uitgedrukt in Lden en de 95% betrouwbaarheidsintervallen [92]
70
Onze referentie: D10048616.25 - Datum: 19 april 2022
ONDERZOEK AFSTANDSNORMEN WINDTURBINES
Door Michaud et al. [103] zijn in 2016 de datasets van voornoemde studies wel gecombineerd28. Daarnaast zijn in deze analyse ook de door Health Canada uitgevoerde hinderbelevingsonderzoeken betrokken. De Health Canada studie omvat in totaal 1238 respondenten. De studie was gericht op omwonenden van in totaal 18 windparken met windturbines met een vermogen van 660 kW tot 3 MW (gemiddeld 2 ± 0,4 MW), een rotordiameter van circa 80 meter en in de meeste gevallen een ashoogte van 80 meter [104]. De door Michaud et al. gecombineerde studie omvat in totaal 3692 respondenten. In de analyse wordt een andere methodiek gehanteerd dan door Janssen et al. van TNO [92]. In plaats van een regressiemodel is een zogenaamd Community Tolerance Level (CTL) model gebruikt. Het CTLmodel is gebaseerd op goed geaccepteerde aannames dat in een homogene gemeenschap het hinderniveau bij zeer lage geluidniveaus nihil of laag zal zijn en monotoon zal toenemen bij een toename van het geluidniveau. Het voordeel van het CTL-model is dat het verschillen afkomstig van verschillende gemeenschappen in decibellen kwantificeert [103]. De verschillende studies laten namelijk verschillen in hinderbeleving zien en hoe de hinder als functie van het geluidniveau toeneemt.
Dit komt door allerlei andere factoren die bij de hinderbeleving een rol spelen die met het CTLmodel per gemeenschap in decibellen kunnen worden gekwantificeerd. De door Michaud et al. afgeleide Community Tolerance Levels laten zien dat bepaalde gemeenschappen 8 decibellen minder tolerant voor windturbinegeluid zijn dan andere gemeenschappen. Dit wordt veroorzaakt door een combinatie van factoren, waaronder vele nietakoestische factoren. Ook uit de TNO-studie bleek al dat er belangrijke verschillen zijn hoe gemeenschappen windturbinegeluid ervaren. De analyse van Michaud et al. richt zich op de hinder vanwege windturbinegeluid in zijn algemeenheid en maakt geen onderscheid tussen de hinder die binnenshuis en buitenshuis wordt ervaren. Dat wil zeggen dat er uit is gegaan van de gerapporteerde hinder, ongeacht of deze nu binnenshuis of buitenshuis wordt ervaren. Gezien het feit dat uit de TNO-studie blijkt dat buitenshuis meer hinder wordt ervaren dan binnenshuis, kan worden geconcludeerd dat de onderzoeksresultaten van Michaud et al. representatief zijn voor de buitenshuis ervaren hinder. Uit een vergelijking van de grafieken in de publicatie van Michaud et al. [103] met de grafieken in het TNO-rapport van 2008 [29] blijkt ook dat Michaud et al. voor de Nederlandse en Zweedse data in hun analyse gebruik hebben gemaakt van de data voor de buitenshuis ervaren (ernstige) hinder.
De dosis-effectrelatie zoals door Michaud et al. bepaald met het CTL-model is weergegeven in Afbeelding 21. Hierin zijn de curves weergegeven voor de gemeenschappen met een gemiddeld acceptatieniveau (CTL gemiddeld), voor gemeenschappen met een lager acceptatieniveau (CTL laag, gemiddelde plus 1 standaarddeviatie) en voor gemeenschappen met een hoger acceptatieniveau (CTL hoog, gemiddelde minus 1 standaarddeviatie). De dosis-effectrelatie is vastgesteld op basis van het Day Night Level (DNL). Dit betreft het jaargemiddelde niveau met een toeslag van 10 dB op het geluidniveau van 22.00 tot 07.00 uur. Het DNL is echter nagenoeg gelijk aan het Lden-niveau, dus de in Afbeelding 21 weergegeven dosis-effectrelatie is ook geldig voor de geluidbelasting in Lden. Een vergelijking met de curves in Afbeelding 20 laat zien dat tot een geluidbelasting van 40 dB de gemiddelde waarde volgens Michaud et al. nagenoeg gelijk is aan de gemiddelde waarde buitenshuis zoals afgeleid door TNO. Boven de 40 dB loopt de curve van Michaud et al. vlakker dan de TNO-curve buitenshuis, maar ligt deze boven de TNO-curve voor het percentage gehinderden binnenshuis. Het percentage ernstig gehinderden van 10% dat door de WGO als uitgangspunt voor haar advieswaarde van 45 dB Lden is gehanteerd treedt volgens Michaud et al. gemiddeld op bij een geluidbelasting van 44,5 dB Lden, afgerond 45 dB Lden.
Op dit punt zijn de bevindingen van Michaud et al. dus gelijk aan de bevindingen van de WGO. De TNO-studie van Janssen et al. is meer op de Nederlandse en Europese context gericht dan de studie van Michaud et al. die ook windparken in Canada en Japan omvat. De studie van Michaud et al. omvat daarentegen ruim twee keer zoveel respondenten dan de TNO-studie, is van een meer recente datum en omvat meer grotere windturbines. Beide studies laten zien dat er grote verschillen bestaan in hoe verschillende gemeenschappen windturbinegeluid ervaren. Een studie die meer respondenten in meer verschillende gemeenschappen omvat hoeft daarom niet per se een beter beeld te geven van lokale effecten, juist omdat de lokale context een belangrijke rol speelt. In de volgende paragraaf is het percentage ernstig gehinderden als functie van de afstand tot een windpark in beeld gebracht op basis van de door Janssen et al. afgeleide dosis-effectrelaties. In bijlage 2 zijn de resultaten weergegeven op basis van de door Michaud et al. afgeleide dosis-effectrelaties.
28 Vanwege de tijdstempel van de systematische reviews heeft de WGO de studie van Michaud et al. niet in haar analyse mee
kunnen nemen. 71
Onze referentie: D10048616.25 - Datum: 19 april 2022
ONDERZOEK AFSTANDSNORMEN WINDTURBINES
het geen vaste afstanden zijn. Bij grotere windturbines gaat het om (veel) grotere afstanden (vanwege de grotere asen tiphoogtes) dan voor de kleinere turbines terwijl ze niet per se meer geluid produceren. Als voor de 2 MW turbines van een grotere af- en tiphoogte zou worden uitgegaan zou het verschil kleiner zijn. Het percentage ernstig gehinderden op vaste afstanden tot een windpark geeft een beter beeld van de verschillen in ernstige hinder tussen verschillende klassen windturbines. Dit laat zien dat de verschillen tussen de verschillende klassen kleiner zijn dan de verschillen binnen een turbineklasse. De weergegeven spreiding in het percentage ernstig gehinderden wordt bepaald door de spreiding in de geluidbelasting. Er is geen rekening gehouden met de spreiding door het verschil in acceptatieniveau tussen verschillende gemeenschappen. Hierdoor kan de spreiding in werkelijkheid nog groter uitvallen.
Tabel 20. Bandbreedte percentage ernstig gehinderden vanwege geluid voor een windpark van drie windturbines in een lijnopstelling, uitgaande van de door TNO in 2008 afgeleide gemiddelde dosis-effectrelatie
Afstand
Percentage ernstig gehinderden binnenshuis
Percentage ernstig gehinderden buitenshuis
Klasse 2 MW
Klasse 4 MW
Klasse 6 MW
Klasse 2 MW
Klasse 4 MW
Klasse 6 MW
300
3 – 33
6 – 32
7 – 24
9 – 61
15 – 59
16 – 46
400
2 – 24
4 – 23
4 – 18
5 – 46
10 – 45
11 – 36
500
1 – 18
2 – 18
3 – 14
3 – 36
7 – 35
8 – 29
750
0 – 10
1–9
1–7
1 – 21
3 – 21
3 – 17
1.000
0–5
0–5
1–4
0 – 13
1 – 13
2 – 10
1.500
0–1
0–2
0–1
0–4
0–5
0–4
2.000
0–1
0–1
0–1
0–2
0–2
0–2
4 x ashoogte1)
2 – 27
2 – 16
1–9
6 – 51
6 – 33
4 – 20
4 x tiphoogte2)
1 – 14
1–8
1–4
2 – 29
2 – 19
2 – 11
10 x ashoogte3)
0–7
0–3
0–1
1 – 16
0–7
0–3
10 x tiphoogte4)
0–1
0–1
0–0
0–4
0–2
0–1
1) Uitgaande van een ashoogte van 91, 131 en 166 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer
op een afstand van respectievelijk 364, 524 en 664 meter. 2) Uitgaande van een tiphoogte van 149,5, 200 en 247 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 598, 800 en 988 meter. 3) Uitgaande van een ashoogte van 91, 131 en 166 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 910, 1.310 en 1.660 meter. 4) Uitgaande van een tiphoogte van 149,5, 200 en 247 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 1.495, 2.000 en 2.470 meter.
73
Onze referentie: D10048616.25 - Datum: 19 april 2022
ONDERZOEK AFSTANDSNORMEN WINDTURBINES
Tabel 21. Bandbreedte percentage ernstig gehinderden vanwege geluid voor een windpark met een dubbele lijnopstelling van tweemaal vijf windturbines, uitgaande van de door TNO in 2008 afgeleide gemiddelde dosis-effectrelatie
Afstand
Percentage ernstig gehinderden binnenshuis
Percentage ernstig gehinderden buitenshuis
Klasse 2 MW
Klasse 4 MW
Klasse 6 MW
Klasse 2 MW
Klasse 4 MW
Klasse 6 MW
300
4 – 39
8 – 37
8 – 28
11 – 70
18 – 67
18 – 52
400
2 – 30
5 – 28
5 – 22
7 – 55
12 – 53
13 – 42
500
2 – 24
3 – 22
4 – 17
5 – 45
9 – 44
10 – 34
750
1 – 15
1 – 14
2 – 10
2 – 31
4 – 29
5 – 23
1.000
0–9
1–9
1–7
1 – 20
2 – 20
3 – 16
1.500
0–3
0–3
0–3
0–9
0–9
1–8
2.000
0–1
0–1
0–1
0–5
0–4
0–4
4 x ashoogte1)
3 – 32
3 – 21
2 – 12
8 – 59
8 – 42
6 – 26
4 x tiphoogte2)
1 – 19
1 – 12
1–7
3 – 39
4 – 26
3 – 16
10 x ashoogte3)
0 – 11
0–5
0–2
1 – 23
1 – 13
1–6
10 x tiphoogte4)
0–4
0–1
0–1
0–9
0–4
0–2
1) Uitgaande van een ashoogte van 91, 131 en 166 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer
op een afstand van respectievelijk 364, 524 en 664 meter. 2) Uitgaande van een tiphoogte van 149,5, 200 en 247 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 598, 800 en 988 meter. 3) Uitgaande van een ashoogte van 91, 131 en 166 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 910, 1.310 en 1.660 meter. 4) Uitgaande van een tiphoogte van 149,5, 200 en 247 meter voor respectievelijk 2, 4 en 6 MW klasse turbines komt dit neer op een afstand van respectievelijk 1.495, 2.000 en 2.470 meter.
In Afbeelding 22 is uitgaande van de door Janssen et al. van TNO afgeleide dosis-effectrelatie (zie Afbeelding 20) de maximale bandbreedte weergegeven voor het percentage ernstig gehinderden vanwege windturbinegeluid als functie van de afstand tot een windpark. Concreet zijn in deze afbeelding de laagste en hoogste waarden uit Tabel 20 en Tabel 21 weergegeven. De afbeelding laat zien dat het percentage ernstig gehinderden als functie van de afstand tot een windpark afneemt, maar dat er door de vele factoren die een rol spelen een zeer grote spreiding optreedt in het percentage ernstig gehinderden op een specifieke afstand. Door de omstandigheden zoals beschreven voor geluid zou het percentage ernstig gehinderden in bepaalde gevallen nog hoger kunnen uitvallen. Op een afstand van 10 x de ashoogte tot een windpark varieert het percentage ernstig gehinderden volgens Janssen et al. van 0 tot 11% binnenshuis en 0 tot 23% buitenshuis. Op een afstand van 10 x de tiphoogte tot een windpark varieert het percentage ernstig gehinderden van 0 tot 4% binnenshuis en 0 tot 9% buitenhuis. De in Afbeelding 22 weergegeven spreiding wordt bepaald door de spreiding in de geluidbelasting. Impliciet speelt hier echter ook een zekere belasting door slagschaduw een rol.
Als door alleen een afstandsnorm de bescherming voor slagschaduw af zou nemen, zou het percentage ernstig gehinderden mogelijk kunnen toenemen. Er is in Afbeelding 22 geen rekening gehouden met de spreiding door het verschil in acceptatieniveau tussen verschillende gemeenschappen. Hierdoor kan voor specifieke situaties de spreiding in werkelijkheid nog groter uitvallen.
74
Onze referentie: D10048616.25 - Datum: 19 april 2022
ONDERZOEK AFSTANDSNORMEN WINDTURBINES
6
Voor- en nadelen van afstandsnormen versus normen voor geluid en slagschaduw
Hinder is het meest beschreven en bewezen gezondheidseffect van windturbines. Het geluid en visuele effecten zoals slagschaduw, obstakelverlichting, beweging van de rotorbladen, een visueel beklemmend gevoel en de verandering van het landschap en het uitzicht zijn de belangrijkste fysieke aspecten van een windturbine die tot hinder leiden. Er zijn echter vele andere factoren die een belangrijke invloed hebben op de hinder die ervaren wordt. Deze zijn te onderscheiden in demografische, persoonlijke, situationele en contextuele factoren. De hinder die mensen ondervinden kan indirect tot andere gezondheidsklachten leiden. Studies naar slaapverstoring door windturbines leiden niet tot eenduidige resultaten. Voor een relatie met andere gezondheidseffecten zoals hart- en vaatziekten, diabetes, obesitas is onvoldoende bewijs gevonden. Dit geldt ook voor de invloed van het geluid en de nabijheid van een windturbine op de mentale gezondheid en de kwaliteit van leven. Ook hier is onvoldoende bewijs voor een direct verband gevonden. De fysieke impact van een windturbine neemt als functie van de afstand af. Hierdoor is er een zekere relatie tussen de hinder en de afstand tussen een windturbine. Dit is echter geen eenduidige relatie.
Enerzijds omdat de fysieke impact sterk afhankelijk is van de omvang en de lay-out van het windpark, omgevingsfactoren, de oriëntatie ten opzichte van het windpark, het aantal windturbines, het type windturbine en de specifieke geluidproductie hiervan, de ashoogte, de rotordiameter en mitigerende maatregelen zoals een automatische stilstandsvoorziening of een zogenaamde ‘noise mode’ instelling. En anderzijds omdat er tal van niet-akoestische factoren een rol spelen hoe de fysieke impact van de windturbines wordt ervaren. In paragraaf 3.2 is voor een aantal situaties beschreven welke geluidbelasting er op een bepaalde afstand tot een windpark zou kunnen optreden. De maximale bandbreedte in de geluidbelasting die op een bepaalde afstand kan optreden is in Afbeelding 16 en Afbeelding 17 weergegeven. Onder bepaalde omstandigheden zou de geluidbelasting nog hoger kunnen uitvallen, zoals bijvoorbeeld bij veel grotere windparken, als zich aan weerszijden van woningen windparken of als er een toeslag voor tonaal geluid zou moeten worden toegepast. Als er sprake is van één of twee windturbines zal de geluidbelasting juist lager uitvallen. Voor de 6 MW klasse windturbines is voor een afstand gerelateerd aan de as- of tiphoogte de geluidbelasting beduidend lager dan voor de 2 MW klasse windturbines. Dit komt doordat het geen vaste afstanden zijn.