Lärmemissionen von Photovoltaikanlagen: Ursachen und Reduktionsmaßnahmen

Inhalt:

1. Einleitung
2. Missverständnisse über Lärmbelastung durch Photovoltaikanlagen
3. Hauptquellen von Lärm in PV-Anlagen
4. Effektive Lösungen zur Lärmminderung in PV-Anlagen
5. Einhaltung von Vorschriften und Normen zur Lärmbelastung in PV-Anlagen
6. Fazit

Einleitung

Mit dem zunehmenden globalen Bewusstsein für den Klimawandel wenden sich immer mehr Unternehmen und Regierungen nachhaltigen Energiequellen zu. Ein klarer Trend zeichnet sich ab, der den Übergang von fossilen Brennstoffen wie Kohle und Gas hin zu umweltfreundlicheren Alternativen wie Wind-, Wärme- und Solarenergie widerspiegelt. Während Windparks in einigen Fällen Lärmbelastungen in Wohn- und Gewerbegebieten verursachen können, wird die Solarenergie aufgrund ihrer ruhigen Betriebsweise als bevorzugte Option angesehen. Allerdings können auch Solarparks zu Lärmemissionen führen, was die Notwendigkeit von effektiven Lärmminderungsmaßnahmen im Bereich der erneuerbaren Energien verdeutlicht.

Missverständnisse über Lärmbelastung durch Photovoltaikanlagen
Photovoltaikanlagen, auch bekannt als Solarparks oder Solarkraftwerke, sind großflächige, netzgekoppelte Systeme, die für die Erzeugung von Handelsstrom konzipiert sind. Sie unterscheiden sich von den meisten kleinen Solaranlagen, da sie Strom für das öffentliche Versorgungsnetz liefern und nicht für lokale Haushalte. Der Bau und Betrieb solcher PV-Anlagen trägt maßgeblich zur Reduktion der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und zur Bekämpfung des Klimawandels bei. Dennoch gibt es eine Reihe von Missverständnissen über die Lärmemissionen, die von diesen Anlagen ausgehen:

• Erzeugen PV-Anlagen kontinuierlich hochfrequenten Lärm?
  Viele gehen davon aus, dass PV-Anlagen während ihres Betriebs konstant hochfrequenten Lärm erzeugen, der die Lebensqualität der Anwohner erheblich beeinträchtigt. In Wirklichkeit ist der Lärm, den PV-Anlagen erzeugen, überwiegend niederfrequent und in der Regel auf einem niedrigen Pegel. Bei richtiger Planung und entsprechender Schalldämmung sind die Lärmemissionen von PV-Anlagen kaum spürbar.
• Beeinträchtigt der Lärm von PV-Anlagen die menschliche Gesundheit?
  Untersuchungen belegen, dass die Lärmemissionen von PV-Anlagen typischerweise niedriger sind als die von städtischem Verkehr oder industriellen Geräuschen, wodurch keine ernsthaften Gesundheitsrisiken für die Anwohner entstehen. Solange die festgelegten nationalen und lokalen Lärmgrenzwerte eingehalten werden, stellt der Lärm von PV-Anlagen keine signifikante Bedrohung für die Gesundheit dar.
• Erzeugen PV-Anlagen nachts Lärm?
  Ein weiteres Missverständnis ist, dass PV-Anlagen auch nachts Lärm verursachen, der den Schlaf und das Nervensystem der Anwohner beeinträchtigt. Tatsächlich arbeiten Photovoltaikanlagen jedoch überwiegend tagsüber, wenn ausreichend Sonnenlicht verfügbar ist. In der Nacht wird der Betrieb in der Regel eingestellt, und Geräte wie Wechselrichter und Kühlsysteme laufen nicht.
• Ist der Lärm von PV-Anlagen technisch unvermeidbar?
  Es wird oft angenommen, dass der Lärm von PV-Anlagen unvermeidlich ist und nicht durch technische Maßnahmen verringert werden kann. Doch die Technologie zur Lärmminderung hat sich in den letzten Jahren kontinuierlich weiterentwickelt. Mit der Auswahl von geräuscharmen Geräten, einer sorgfältigen Standortplanung und gezielten Schalldämmungsmaßnahmen kann der Lärm auf ein akzeptables Niveau reduziert werden.

Hauptquellen von Lärm in Photovoltaikanlagen

Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) tragen erheblich zur erneuerbaren Energiegewinnung bei, sind jedoch nicht völlig geräuschlos. Die Hauptursachen für Lärm in diesen Anlagen sind die Wechselrichter und Transformatoren.

• Wechselrichter:
  Wechselrichter sind entscheidend für die Umwandlung des von den Solarmodulen erzeugten Gleichstroms (DC) in Wechselstrom (AC), der ins öffentliche Netz eingespeist wird. Dieser Umwandlungsprozess erfordert schnelles Schalten des Stromflusses, was zu Lärm führen kann. Die Schaltfrequenz liegt bei 60 Zyklen pro Sekunde (60 Hz), was tonale Geräusche bei 120 Hz und deren Harmonischen (240 Hz, 360 Hz, 480 Hz usw.) verursacht. Diese Geräusche entstehen durch den schnellen Schaltvorgang, der notwendig ist, um eine effiziente Leistungsumwandlung zu gewährleisten.
• Transformatoren:
  Transformatoren in PV-Anlagen erhöhen die Spannung, um den Strom ins Netz einzuspeisen. Der Lärm von Transformatoren wird durch drei Hauptquellen verursacht: Kerngeräusche, Spulengeräusche und Lüftergeräusche. Die Kern- und Spulengeräusche entstehen durch elektromagnetische Kräfte, die zweimal pro Wechselstromzyklus auftreten und eine primäre Geräuschfrequenz von 120 Hz sowie deren Harmonische erzeugen. Lüftergeräusche entstehen durch Hochgeschwindigkeitskühllüfter, die zur Temperaturregelung der Transformatoren eingesetzt werden. Zusätzlich tragen mechanische Bewegungen innerhalb der Komponenten – wie Vibrationen von Spulen und der Betrieb von Lüftern – zum kontinuierlichen Umgebungsgeräusch bei, das beim Betrieb der Anlage entsteht.

Effektive Lösungen zur Lärmreduzierung in PV-Anlagen

Um die Auswirkungen des Lärms von Photovoltaikanlagen auf benachbarte Gebiete zu minimieren, können verschiedene Maßnahmen ergriffen werden:

1. Akustische Gehäuse:
   Das Einhausen von Wechselrichtern und Transformatoren in schalldämpfende Gehäuse kann die Lärmemissionen erheblich verringern. Diese Gehäuse sind darauf ausgelegt, den Schall zu absorbieren und zu isolieren, sodass er nicht in die Umgebung gelangt. Sie sind besonders effektiv bei Geräten, die kontinuierlich arbeiten.
2. Modernisierte Ausrüstung:
   Der Einsatz von leiseren, moderneren Wechselrichtern und Transformatoren kann die Lärmbelastung deutlich senken. Neue Modelle bieten fortschrittliche Technologien zur Geräuschreduzierung, wie verbesserte Kühlsysteme und leisere Schaltmechanismen, die die Geräuschemissionen während des Betriebs minimieren.
3. Strategische Platzierung der Geräte:
   Die Positionierung lauter Geräte in ausreichendem Abstand zu Wohngebieten und sensiblen Bereichen reduziert die Lärmbelastung. Die Platzierung von Wechselrichtern und Transformatoren in speziellen Räumen oder abgetrennten Bereichen, idealerweise mit Schalldämmmaterialien, trägt ebenfalls zur Lärmminderung bei.
4. Regelmäßige Wartung:
   Durch regelmäßige Wartung und Inspektionen der PV-Anlage kann sichergestellt werden, dass mechanische Komponenten reibungslos und geräuscharm arbeiten. Eine routinemäßige Überprüfung von Kühllüftern, Transformatoren und Wechselrichtern hilft, Lärm zu vermeiden, der durch Verschleiß oder defekte Teile entstehen könnte.
5. Schallabsorbierende Materialien:
   Der Einsatz von schallabsorbierenden Materialien beim Bau von PV-Anlagen kann die Schallübertragung deutlich verringern. Die Integration solcher Materialien in Wände, Decken und Böden trägt zur Schalldämmung bei und erhöht den akustischen Komfort der Umgebung.
6. Pflanzenbarrieren:
   Das Anlegen von Pflanzenbarrieren, etwa durch das Pflanzen von Bäumen und Sträuchern rund um die PV-Anlage, wirkt als natürliche Schallmauer. Pflanzen absorbieren und reflektieren Schallwellen, wodurch die Lärmbelastung in der umliegenden Umgebung erheblich reduziert werden kann.
7. Erweiterte Schallüberwachung:
   Die Einführung von Schallüberwachungssystemen ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung der Lärmemissionen. Diese Systeme liefern Echtzeitdaten und Warnungen, wenn die Geräuschpegel die zulässigen Grenzwerte überschreiten, sodass sofortige Maßnahmen zur Behebung des Problems ergriffen werden können.

Durch die Umsetzung dieser Lärmminderungsmaßnahmen können PV-Anlagen harmonischer in ihre Umgebung integriert werden, was zu einer minimalen Lärmbelastung führt und so die Lebensqualität der Anwohner sowie die Tierwelt schont.

Einhaltung von Vorschriften zur Lärmbelastung in PV-Anlagen

Verschiedene Normen und Vorschriften wurden in Europa und anderen Regionen entwickelt, um die Lärmemissionen von Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) zu regulieren und ihre Auswirkungen auf die Umwelt zu kontrollieren. Diese Vorschriften stellen sicher, dass die PV-Anlagen unter akzeptablen Lärmpegeln betrieben werden und keine negativen Auswirkungen auf die umliegenden Gemeinschaften und die Natur haben. Im Folgenden werden die wichtigsten Standards und Vorschriften für das Lärmschutzmanagement von PV-Anlagen zusammengefasst.

1. Europäische Normen (EN-Normen)

• EN 61672-1:2013
  Diese Norm legt die Leistungsanforderungen für Schallpegelmesser fest, die zur genauen Messung von Lärm in und um Photovoltaikanlagen verwendet werden. Sie garantiert, dass die Lärmemissionen korrekt bewertet und überwacht werden.
• EN 12354
  Diese Norm bezieht sich auf die Bauakustik und bietet Richtlinien für den Schallschutz innerhalb von Gebäuden. Sie ist besonders wichtig, um den Lärm von PV-Anlagen zu verstehen und gegebenenfalls in den Strukturen, in denen die Geräte untergebracht sind, zu mindern.

2. EU-Vorschriften

• EU-Umgebungslärmrichtlinie (END) 2002/49/EG
  Diese Richtlinie verpflichtet die EU-Mitgliedstaaten, den Umgebungslärm, einschließlich des Lärms von Industrieanlagen wie PV-Anlagen, zu bewerten und zu steuern. Sie schreibt vor, dass Lärmkarten und Pläne zur Lärmminderung erstellt werden, um die Lärmbelastung zu verringern. In Industriegebieten dürfen tagsüber in der Regel Lärmpegel von 60–70 dB(A) und nachts 50–60 dB(A) nicht überschreiten. Regionale Anforderungen können jedoch variieren.
• EU-Richtlinie über den Lärm von Maschinen (2000/14/EG)
  Diese Richtlinie regelt die Lärmemissionen von Maschinen, einschließlich der für PV-Anlagen verwendeten Geräte. Sie legt zulässige Lärmpegel fest und fordert Hersteller auf, Lärmdaten zu veröffentlichen. Für Maschinenlärm liegt der Grenzwert je nach Gerätetyp und Nutzung bei 70–80 dB(A).

3. Nationale Vorschriften

• Deutschland
  Das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) und die Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm) regeln Lärmemissionen von Industrieanlagen, einschließlich PV-Anlagen. In Wohngebieten dürfen tagsüber Lärmpegel zwischen 50–55 dB(A) und nachts zwischen 35–40 dB(A) nicht überschritten werden.
• Frankreich
  Der Umweltkodex (Code de l'environnement) legt die Regeln für das Lärmmanagement und die Überwachung von Lärmbelastung fest. Lokale Behörden können zusätzliche lärmbezogene Maßnahmen ergreifen. In Wohngebieten dürfen tagsüber Lärmpegel 55 dB(A) und nachts 45 dB(A) nicht überschreiten.
• Vereinigtes Königreich
  Das Noise Act 1996 und das Environmental Protection Act 1990 regulieren die Lärmbelastung und Schutzmaßnahmen, auch für PV-Anlagen. In Wohngebieten sollten Lärmpegel tagsüber zwischen 50–55 dB(A) und nachts unter 40–45 dB(A) bleiben.

4. Lokale und regionale Vorschriften

Viele lokale Gemeinden und Regionen haben eigene Vorschriften für den Lärmschutz, die spezifischere Anforderungen für PV-Anlagen enthalten können. Dazu gehören strengere Grenzwerte oder zusätzliche Anforderungen, die über die nationalen Standards hinausgehen. Diese lokalen Vorschriften betreffen oft Bebauungspläne, Baugenehmigungen und spezifische Umweltschutzregelungen, die die Lärmminderung weiter fördern.

Fazit

Die Einhaltung der geltenden Normen und Vorschriften gewährleistet, dass PV-Anlagen unter den festgelegten Lärmgrenzwerten betrieben werden und die Umwelt sowie angrenzende Wohngebiete nicht unnötig belastet werden. Obwohl die Lärmemissionen von PV-Anlagen im Vergleich zu anderen Industrieanlagen eher gering sind, spielen sie eine wichtige Rolle bei der erfolgreichen Integration von Solarprojekten in bestehende Gemeinschaften.

Durch kontinuierliche Forschung und technologische Fortschritte werden PV-Anlagen immer leiser, sodass der Betrieb zunehmend störungsfreier wird. Für eine nachhaltige und umweltfreundliche Nutzung erneuerbarer Energien ist die Minimierung der Lärmbelastung ein wesentlicher Aspekt.

Über Maysun Solar
Seit 2008 setzt sich Maysun Solar für die Herstellung hochwertiger Photovoltaikmodule ein. Wir bieten eine breite Produktpalette, einschließlich Twisun Pro, TOPCon, IBC und HJT-Solarmodulen sowie Balkonkraftwerken, die auf Lärmminderung ausgelegt sind, um eine ruhigere Solarerfahrung zu ermöglichen. Alle Maysun-Solarmodule sind CE- und TÜV-zertifiziert und bieten eine herausragende Leistung sowie ein modernes Design, das sich harmonisch in jede Architektur integriert. Mit Niederlassungen und Lagern in mehreren europäischen Ländern und einer langen Partnerschaft mit führenden Installateuren sind wir ein zuverlässiger Partner für Ihre Photovoltaikbedürfnisse. Wenn Sie Fragen zu unseren Produkten haben oder Angebote einholen möchten, stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.

Referenz:

Uhrwerk. (2023, 23. März). Ja, Solarparks können Lärm erzeugen! Acentech. https://www.acentech.com/resources/yes-solar-farms-can-produce-noise/

Behörde, C. S. (2024, 1. Januar). Empfehlungen zum Lärm von Solarparks. Community Solar Authority. https://communitysolarauthority.com/solar-farm-noise-recommendations/

Systems, S. F. (2024, Juli 3). Schallschutzlösungen für Solarparks und Lärmminderung. Sound Fighter Systems. https://www.soundfighter.com/solar-farm-noise-reduction/

Wikipedia-Mitarbeiter. (2024, März 29). Fotovoltaik-Kraftwerk. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaic_power_station

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