Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 Ljud från vindkraftverk - hörbarhet i kuperad och flack terräng [Noise from wind turbines - audibility in hilly and flat terrain] Eja Pedersen, bitr. forskare Kerstin Persson Waye, docent Arbets- och miljömedicin, Göteborg Göteborg, november 28 ISSN 65-432 ISBN 978-9-7876-9-7 Arbets- och miljömedicin Telefon 3 786 63 Telefax 3 4 97 28 Box 44 E-post amm@amm.gu.se 45 3 Göteborg Hemsida www.amm.se
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 Tack till alla som deltog i studien. Tack också till Agneta Agge och Yvonne Löfquist som administrerade studien. Arbets- och miljömedicin, Sahlgrenska akademin vid Göteborgs universitet, Box 44, 45 3 Göteborg, Tel 3-786 36 4, Fax 3-4 97 28 E-post: kerstin.persson-waye@amm.gu.se
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2. Inledning Vid planering för uppförande av vindkraftverk används beräknad A-vägd ljudtrycksnivå utanför bostaden vid vindförhållandena 8 m/s på meters höjd. Det är dock oklart om detta är en godtagbar beskrivning av hur ljudet kommer att uppfattas av de närboende. Det är t.ex. inte känt hur ofta ljudet hörs och i vilka situationer. Syftet med den här studien var att ta reda på vid vilka situationer ljudet hörs (och därmed också eventuellt är störande) och hur ofta detta inträffar. Studien är en del av projektet Ökad säkerhet av dos-responssamband för störning av ljud från vindkraft och finansieras av Energimyndigheten via forskningsprogrammet Vindval (Pr.nr. 2259-). Frågeställningarna var: - Hur ofta hörs ljudet vid vistelse utomhus respektive inomhus? - Har hörbarheten samband med den beräknade ljudnivån? - Kan någon av de mått som är tillgängliga via driftsstatistiken (vindhastighet, effekt och varvtal) prediktera möjligheten att höra ljudet från vindkraftverk? - Är ljudet oftare hörbart när det är medvind från vindkraftverket till bostaden än vid andra vindriktningar? 2
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 2. Metod Tre studieområden valdes; två områden med ett ensamt verk på en höjd och kuperad terräng, samt ett område med två verk på en åker i ett flackt jordbrukslandskap (tabell ). Tabell. Studieområden. Område H Område G Område K Terräng Kuperat skogs- och jordbrukslandskap Kuperat skogs- och jordbrukslandskap Flackt jordbrukslandskap Vindkraftverk st Enercon E4 6 kw st Vestas V52 85 kw 2 st Enercon E66,5 MW Antal utvalda hushåll 9 2 38 Antal deltagande personer 5 8 Tillgång till meteorologiska Ja Nej Ja data Studieperiod 9-24 sept. 26 25 okt. 4 nov. 26-8 juni 27 Boende kring vindkraftverket tillsändes brev med förfrågan om de ville delta i studien. Urvalet var inte slumpmässigt, utan en person i varje hushåll med en beräknad ljudnivå av 3 dba eller mer från vindkraftverken som fanns med på adresslistor köpta av ett distributionsbolag och vars telefonnummer gick att få tag på, förfrågades. Personerna kontaktades sedan per telefon och totalt 24 personer valde att delta i undersökningen. Deltagarna fick arvode. Varje deltagare fyllde i ett dagboksblad per dag under cirka tre veckor. Dagboksbladet skickades in dagen efter för att undvika att deltagarna glömde fylla i dem och senare försökte komma ihåg uppgifterna i efterhand. Deltagarna skulle för varje timme under dygnet notera var de befann sig (Inne, Ute kring bostaden, Promenad eller liknande i området, Inte hemma) och om de hörde ljud från vindkraftverket (Hörde inte, Hörde men stördes inte, Hörde och stördes). Dessutom uppmanades deltagarna att notera vilka andra tydliga ljud som hörde utomhus. Det fanns också plats för övriga kommentarer. Data från vindkraftverket hämtades från sparade filer hos driftstatistiken. Data bestod av medelvindhastighet vid navet, medelvärde av rotorns varvtal och den momentana 3
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 elektriska medeleffekten levererade i Excel-filer som medelvärden över minuter för alla -minutersintervall under undersökningsperioden. Värdena omräknades till medelvärden per timme för att kunna användas som jämförelsemått till deltagarnas observationer som var insamlade per timme. Data från vindkraftverket i Område G gick inte att ladda ner trots stora ansträngningarna från tillverkaren och ägaren. Område G har därför utgått i analyser där data från verken ingår. Nivån av ljud från vindkraftverken vid bostaden beräknades i enlighet med Naturvårdsverkets riktlinjer [2]. Den beräknade ljudnivån avser tillfällen då det blåser 8 m/s på meters höjd vid vindkraftverket. I områdena H och G adderades, på inrådan av professor Sten Ljunggren,,5 db(a) till den beräknade nivån eftersom terrängen var kuperad. I Område K adderades ljudnivån från de två vindkraftverken logaritmiskt. Resultatet presenteras med beskrivande statistik, t.ex. andel (procent) av tiden som deltagarna hörde ljud från vindkraftverk när de vistades utomhus. För att undersöka om observerade skillnaderna var statistiskt signifikant användes chi-2 test. Chi-2 testet ersattes med Fischer s exakta test när de förväntade värdena var små. För samband mellan två variabler användes Pearson s moment korrelation (r). För att beskriva sambanden användes linjär regression. Skillnaden mellan två medelvärden prövades med Student s t-test (t). Alla tester var tvåsidiga och ett p-värde <,5 betraktades som statistiskt signifikant. 4
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 3. Resultat 3.. Deltagare Av de 24 deltagande personerna var 2 kvinnor (tabell 2). Medelåldern var 52 år med en spridning från 26 till 77 år. I Område H bodde deltagarna 48-847 m från vindkraftverket och SV till SO om verket. Nivån vid bostaden av ljud från vindkraftverket vid vindhastighet 8 m/s på meters höjd beräknades till 3,4 38,7 db(a). I Område G bodde de flesta deltagarna SV om verket. Avståndet från deltagarnas bostäder till vindkraftverket varierade mellan 28 och 955 m och ljudet beräknades till 32,5 45,9 db(a). I Område K var avståndet till närmaste vindkraftverk överlag större, mellan 68 och 38 m, och deltagarna bodde antingen O eller SV om närmaste vindkraftverk. Ljudnivåerna beräknades till 29,6 33,. Alla deltagare var permanentboende. Deltagarna tillbringade mellan 52 % och 95 % av undersökningstiden hemma; medelvärdet var 76 %. De flesta av deltagarna såg ett eller flera vindkraftverk från sin tomt; endast tre deltagare såg inget alls. Studien pågick i 384 timmar i Område H. Eftersom det var 5 deltagare var antalet möjliga händelser 92, dvs vid så många tillfällen hade deltagarna möjlighet att notera ljud från vindkraftverk. Studien i Område G pågick i 54 timmar med deltagare vilket innebar 5 544 möjliga händelser. Studien i Område K pågick i 432 timmar med 8 deltagare vilket gav 3 456 möjliga händelser. 5
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 Tabell 2. Deltagande personer Avstånd till närmaste verk (m) Riktning från närmaste vindkraftverk (grader) Beräknad ljudnivå från vindkraftverket (dba) Ålder (år) Kön Område H H 48 98 38,7 33 Kvinna H 2 5 34 35,6 6 Kvinna H 3 529 96 37,6 43 Kvinna H 4 63 23 35,9 68 Kvinna H 5 847 244 3,4 53 Kvinna Område G G 86 5 34,6 64 Kvinna G 2 955 328 32,5 77 Man G 3 464 269 4,9 74 Kvinna G 4 922 45 32,9 47 Kvinna G 5 336 85 44,2 59 Man G 6 34 96 44, 44 Man G 7 627 264 37,5 47 Kvinna G 8 53 29 4, 26 Kvinna G 9 358 83 43,6 34 Man G 59 223 39,9 68 Kvinna G 28 2 45,9 52 Kvinna Område K K 72 243 3,8 33 Kvinna K 2 9 249 3,6 63 Kvinna K 3 23 9 3,2 65 Kvinna K 4 95 75 3,8 67 Kvinna K 5 68 257 33, 38 Kvinna K 6 37 73 29,6 44 Kvinna K 7 393 2 3, 38 Kvinna K 8 92 4 3,9 48 Kvinna Synliga vindkraft verk (Antal) 2 2 2 4 4 3 Hemma % 86 64 62 95 82 8 89 89 68 89 92 7 72 52 76 79 67 84 8 95 68 7 64 66 6
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 3.2. Exponering Det var inte möjligt att mäta ljudemissionen från vindkraftverken under hela undersökningsperioden. Istället relaterades deltagarnas noteringar till data från vindkraftverket. Vindkraftsljud alstras av turbulens kring den yttre delen av rotorbladet när vinden träffar bladet och när bladet rör sig genom luften. Tre typer av data från vindkraftverket kan därför användas som ett mått på ljudemissionen: effekt (kw), varvtal (rpm) och medelvind i navhöjd (m/s). I data som inhämtats från vindkraftverken fanns några tillfällen då data saknas, men för de flesta timmar som undersökningen pågick finns mätvärden för alla tre exponeringsvariablerna (tabell 3). Variablerna varvtal och medelvind var ungefärligt normalfördelade, medan variabeln effekt hade en topp vid värdet noll, dvs vindkraftverket hade effekten vid många tillfällen. Tabell 3. Beskrivning av variablerna effekt, varvtal och vindhastighet. N Min - Medel SD Skewness (SE) Kurtosis (SE) Max Område H Effekt (kw) 92 567 7,7 93,23 2,33 (,56) 6,25 (,2) Varvtal (rpm) 855 33 9,9 5,75 -,48 (,57),58 (,4) Vindhastighet (m/s) 725 2 4,8 93,2,4 (,59),5 (,8) Område K, verk Effekt (kw) 336 63 22,4 23,62,3 (,42),94 (,84) Varvtal (rpm) 3448 2 2,2 4,3 -,9 (,42),73 (,83) Vindhastighet (m/s) 3448-5,,9 -,26 (,42) -,56 (,83) Område K, verk 2 Effekt (kw) 3448-95 22,5 24,53,22 (,42),59 (,83) Varvtal (rpm) 3448-2 2,7 3,8 -,93 (,42),23 (,83) Vindhastighet (m/s) 3448 5,6 2,7 -,29 (,42) -,5 (,83) De tre variablerna var starkt korrelerade till varandra (tabell 4). 7
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 Tabell 4. Sambandet mellan variablerna effekt, varvtal och vindhastighet. Effekt (kw) Varvtal (rpm) Vindhastighet (m/s) Område H Effekt (kw) Varvtal (rpm),85*** Vindhastighet (m/s),899***,953*** Område K, verk Effekt (kw) Varvtal (rpm),844*** Vindhastighet (m/s),9***,85*** Område K, verk 2 Effekt (kw) Varvtal (rpm),849*** Vindhastighet (m/s),92***,977*** ***p<, Sambanden mellan de tre variablerna var dock inte linjära i hela variationsintervallet (figur ). För det mindre verket i Område H var effekten noll upp till cirka 2,6 m/s och ökade sedan nästan linjärt med ökad vindhastighet. Vid vindhastigheten 2,6 m/s börjar också varvtalet att öka från att ha varierat mellan och 5 rpm vid de lägsta vindarna. Varvtalet ökar från 5 rpm till 3 rpm (vindhastighet ca 8 m/s) nästan linjärt. Varvtalet ökar sedan inte längre med ökad vindhastighet. Däremot ökar effekten. För de större verken i Område K var sambanden likartade som för verket i Område H. Effekten var noll upp till cirka 3 m/s och ökade sedan med vindhastighet ända upp till kw vid m/s. Varvtalet varierade mellan när det var vindstilla och 2 rpm vid vindhastigheter kring m/s. 8
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 35 3 8 8 25 Varvtal, rpm 2 5 Effekt, kw 6 4 Effekt, kw 6 4 5 2 2 2 4 6 8 2 Vindhastighet vid navet, m/s 2 4 6 8 2 Vindhastighet vid navet, m/s 5 5 2 25 3 35 Varvtal, rpm 35 3 8 8 25 Varvtal, rpm 2 5 Effekt, kw 6 4 Effekt, kw 6 4 5 2 2 2 4 6 8 2 Vindhastighet vid navet, m/s 2 4 6 8 2 Vindhastighet vid navet, m/s 5 5 2 25 3 35 Varvtal, rpm 35 3 8 8 25 Varvtal, rpm 2 5 Effekt, kw 6 4 Effekt, kw 6 4 5 2 2 2 4 6 8 2 2 4 6 8 2 5 5 2 25 3 35 Vindhastighet vid navet, m/s Vindhastighet vid navet, m/s Varvtal, rpm Figur. Förhållanden mellan medelvind i navhöjd, varvtal och medeleffekt. Överst raden är vindkraftverket i Område H, mellersta raden är Område K, verk, och nedersta raden är Område K, verk 2. 9
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 3.3. Hörbarhet Tillfällen som deltagarna vistades utomhus och antal tillfällen som de hörde vindkraftverket visas i tabell 5. Tabell 5. Antal tillfällen som ljud från vindkraftverk hördes vid utomhusvistelse. Utomhusvistelse Antal tillfällen Hör vindkraftverket Antal tillfällen (% av utomhusvistelse) Beräknad ljudnivå från vindkraftverket (dba) Område H H 35 3 (37%) 38,7 H 2 39 (3%) 35,6 H 3 27 5 (56%) 37,6 H 4 34 3 (22%) 35,9 H 5 86 2 (4%) 3,4 Totalt 32 7(22%) Område G G 67 (6%) 34,6 G 2 4 (28%) 32,5 G 3 36 4,9 G 4 5 22 (44%) 32,9 G 5 83 7 (86%) 44,2 G 6 43 26 (6%) 44, G 7 34 28 (82%) 37,5 G 8 22 22 (%) 4, G 9 43,6 G 4 3 (78%) 39,9 G 74 6 (8%) 45,9 Totalt 499 282 (57%) Område K K 94 3,8 K 2 9 4 (4%) 3,6 K 3 4 65 (45%) 3,2 K 4 89 35 (39%) 3,8 K 5 28 33, K 6 37 29,6 K 7 88 3, K 8 3 2 (6%) 3,9 Totalt 598 6 (8%)
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 Som framgår av tabell 5 fanns en stor variation mellan deltagarna i ur ofta de vistades utomhus. Antalet tillfällen då deltagarna hörde ljud från vindkraftverket vid utomhusvistelse varierade också kraftigt. Fyra deltagare hörde aldrig verket (K, 5, 6 och 7). Den beräknade ljudnivån för dessa deltagare var <33, db(a) (tabell 2). En deltagare hörde verket vid endast ett tillfälle (H 2). En deltagare, med beräknad ljudnivå 4, db(a) hörde verket vid varje utomhusvistelse (G 8). I övrigt varierade andelen utomhusvistelser då verket hördes mellan 4 % och 56 % i Område H, mellan 6 % och 86 % i Område G, och mellan 4 % och 45 % i Område K. Det fanns ett statistiskt signifikant samband mellan hur ofta man hörde ljudet vid utomhusvistelse och den beräknade ljudnivån vid bostaden (r =,564, n = 24, p <,). Ju högre beräknad ljudnivå, ju större andel av tiden som personerna vistades utomhus var ljudet hörbart (figur 2). Sambandet var något starkare om de tre deltagare som inte såg vindkraftverk från sin tomt uteslöts (r =,6, n = 2, p <,). 9 8 Andel hörbarhet, % 7 6 5 4 3 y = 3,6987x - 99,935 R 2 =,386 2 25 3 35 4 45 5 Ljudnivå, db(a) Figur 2. Sambandet mellan beräknad ljudnivå och andelen av utomhusvistelse då verket hördes. Antalet deltagare i studien var litet, men för att få en bild av hur stort medelvärdet för andelen tillfällen då ljudet hörs kan tänkas vara i en större population modellerades regressionen med 95 % konfidensintervall (figur 3). Figuren visar t.ex. att vid 4 db(a) ligger medelvärdet för andelen utomhustillfällen när verket hörs mellan 3 % och 6 % med 95 % sannolikhet.
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 Figur 3. Sambandet mellan beräknad ljudnivå och andelen av utomhusvistelse då verket hördes med 95 % konfidensintervall. De tre områdena skilde sig dock åt. Figur 4 visar att andelen tillfällen då vindkraftverket hördes vid utomhusvistelse hade ett grafiskt samband med beräknad ljudnivå i Område H och Område G, men inte i Område K. Ingen av sambanden var statistiskt signifikanta (Område H: r =,62, n = 5, p =,265; Område G: r =,276, n =, p =,4; Område K: r = -,25, n = 8, p =,768). Område K Område H Område G Andel hörbarhet, % 9 8 7 6 5 4 3 2 25 3 35 4 45 5 Ljudnivå, db(a) 2
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 Figur 4. Sambandet mellan beräknad ljudnivå och andelen av utomhusvistelse då verket hördes, uppdelat på de tre studieområdena. Ingen av deltagarna i Område H angav att de hörde ljud från vindkraftverk inomhus under den tid som studien pågick (tabell 6). Flest noteringar om hörbarhet inomhus gjordes i Område G som också hade de högst beräknade ljudnivåerna. En deltagare hörde ljudet 6 % av den tid som hon var hemma och vistades inomhus, och en deltagare 2 %. Båda personerna bodde nära verket. De har noterat ljudet som störande vid vissa tillfällen. En av personerna uppgav att ljudet hördes i sovrummet och att det därför var svårt att somna. Eftersom det var så få tillfällen som ljudet hördes inomhus gjordes inga fler statistiska analyser. 3
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 Tabell 6. Antal tillfällen som ljud från vindkraftverk hördes vid inomhusvistelse relaterat till deltagande person. Beräknad Inomhusvistelse Antal tillfällen Hör vindkraftverket Antal tillfällen (% av inomhusvistelse) ljudnivå från vindkraftverket (dba) Område H H 275 38,7 H 2 9 35,6 H 3 2 37,6 H 4 232 35,9 H 5 229 3,4 Totalt 36 Område G G 343 34,6 G 2 365 32,5 G 3 325 4,9 G 4 275 4 (2%) 32,9 G 5 368 7 (5%) 44,2 G 6 48 44, G 7 39 2 (%) 37,5 G 8 42 2 (6%) 4, G 9 239 43,6 G 324 5 (6%) 39,9 G 326 38 (2%) 45,9 Totalt 3644 33 (4%) Område K K 94 3,8 K 2 27 3,6 K 3 29 4 (2%) 3,2 K 4 298 3,8 K 5 265 33, K 6 268 29,6 K 7 9 3, K 8 255 (%) 3,9 Totalt 95 5 (%) 4
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 3.4. Samband mellan hörbarhet och data från vindkraftverket För att försöka fastställa vid vilka förhållanden som ljudet hördes respektive inte hördes vid vistelse utomhus, jämfördes deltagarnas noteringar med data från vindkraftverken. I Område H registrerades högre effekt, högre varvtal och högre vindhastighet vid vindkraftverkets nav vid de tillfällen då fyra av de fem deltagarna angav att de hörde ljudet i jämförelse med när de inte hörde ljudet (tabell 7). Skillnaden var statistiskt signifikant. Observera att deltagare 2 endast hörde ljudet en gång (tabell 5). Det var ingen skillnad i hörbarhet om deltagarna hade varit ute kring bostaden eller promenerat i området. Tabell 7. Skillnaden i medelvärden för effekt, varvtal och vindhastighet vid tillfällen då vindkraftverket inte hördes och då det hördes; Område H. Hörs ej Hörs Skillnad p-värde Effekt (kw) H 68 37 69 <, H 2 7-7,456 H 3 68 26 58 <,5 H 4 6 9 3 <, H 5 68 5 83 <, Varvtal (rpm) H 9,8 23,9 4, <,5 H 2 2, 3,9-6,,293 H 3 2, 23,9 4,2 <, H 4 9,4 25,7 6,3 <, H 5 9,8 24, 4,2 <,5 Vindhastighet (m/s) H 4,79 6,8,29 <,5 H 2 4,84 2,6-2,24,25 H 3 4,79 6,6,27 <,5 H 4 4,67 6,92 2,25 <, H 5 4,8 6,6,26 <,5 I Område K var också effekten, varvtalet och vindhastigheten vid de två vindkraftverken högre när verket hördes än när de inte hördes (tabell 8). Skillnaderna var dock inte statistiskt signifikanta. 5
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 Tabell 8. Skillnaden i medelvärden för effekt, varvtal och vindhastighet vid tillfällen då vindkraftverket inte hördes och då det hördes; Område K. Endast deltagare som hörde verket minst en gång under studietiden. Hörs ej Hörs Skillnad p-värde Effekt (kw) K 2 247 293 46,729 K 3 23 265 6,7 K 4 9 29 9,659 K 8 28 455 237,23 Varvtal (rpm) K 2 2,8 4,7,9,354 K 3 2,6 3,2,7,29 K 4,7 2,7,,234 K 8 2,7 6,5 3,8,39 Vindhastighet (m/s) K 2 5,69 6,83,3,333 K 3 5,48 5,99,5,42 K 4 4,82 5,4,2,595 K 8 5,55 7,85 2,3,4 Materialet samanalyserades för att se om det var någon generell statistisk skillnad i effekt, varvtal och vindhastighet när verket hördes och inte hördes. Ett medelvärde av skillnaden i de tre variablerna för de fem personerna i Område H och de fyra personer i Område K som hörde ljud från vindkraftverk minst en gång beräknades. Skillnaden i effekt när vindkraftverket inte hördes och när det hördes var 7 kw. Skillnaden var statistiskt signifikant (tabell 9). Ingen statistiskt signifikant skillnad hittades för de övriga variablerna. 6
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 Tabell 9. Medelskillnad i effekt, varvtal och vindhastighet för de nio deltagare i Område H och Område K som hörde ljud från vindkraftverk minst en gång under undersökningsperioden. Medelskillnad t Frihetsgrader p-värde Effekt (kw) 7 2,54 8 <,5 Varvtal (rpm) 2,2,87 8,98 Vindhastighet (m/s),89,96 8,86 En intressant fråga är i vilka vindhastigheter vindkraftljudet hördes. Man skulle förvänta sig att fördelningen av vindhastigheten när ljudet inte hördes hade två centra: ett vi låga vindhastigheter då ljudeffektnivån var låg och ett vid höga vindhastigheter då andra ljud i omgivningen, t.ex. från träd, bör maskera vindkraftljudet. På motsvarande sätt borde fördelningen av hörbarheten ha ett centrum vid medelvind. Något sådant mönster observerades dock inte i Område H (figur 5). Diagrammen indikerar snarare att det behövs en viss vindhastighet för att ljud från vindkraftverk ska vara hörbart, men att det inte maskeras vid höga vindhastigheter. 7
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 Deltagare Deltagare 8 8 Hör ej, % 6 4 Hör, % 6 4 2 2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9- > 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9- > Deltagare 3 Deltagare 3 8 8 Hör ej, % 6 4 Hör, % 6 4 2 2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9- > 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9- > Deltagare 4 Deltagare 4 8 8 Hör ej, % 6 4 Hör, % 6 4 2 2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9- > 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9- > Deltagare 5 Deltagare 5 8 8 Hör ej, % 6 4 Hör, % 6 4 2 2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9- > 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9- > Figur 5. Fördelningen av vindhastighet när vindkraftverket inte hördes (vänstra kolumnen) och när det hördes (högra kolumnen) för varje deltagare vid utomhusvistelse i procent; Område H. 8
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 Det finns inte heller någon tydlig indikation på att vinden maskerar vindkraftsljudet vid höga vindhastigheter i rapporteringen från Område K (figur 6). Intressant är dock att deltagare 2 och 8, som endast hörde ljudet vid 4 respektive 2 tillfällen, gjorde det när vindhastigheten var 5 8 m/s. Deltagare 2 Deltagare 2 9 9 8 8 Hör ej, % 7 6 5 4 3 2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9- Hör, % 7 6 5 4 3 2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9- Deltagare 3 Deltagare 3 9 9 8 8 Hör ej, % 7 6 5 4 3 2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9- Hör, % 7 6 5 4 3 2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9- Deltagare 4 Deltagare 4 Hör ej, % 9 8 7 6 5 4 3 2 Hör, % 9 8 7 6 5 4 3 2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9- Deltagare 8 Deltagare 8 Hör ej, % 9 8 7 6 5 4 3 2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9- Hör, % 9 8 7 6 5 4 3 2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9- Figur 6. Fördelningen av vindhastighet när vindkraftverket inte hördes (vänstra kolumnen) och när det hördes (högra kolumnen) för varje deltagare vid utomhusvistelse i procent; Område K. 9
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 Spridningen var stor för alla exponeringsvariabler både när ljudet inte hördes och när det hördes för fyra av de fem personerna, t.ex. för vindhastighet. Det är därför vanskligt att försöka fastställa en nivå där risken för att höra verket ökar. Ett försök har gjorts genom att jämföra 95 % konfidensintervall (KI) för exponeringsvariablerna inom varje person i Område H där det fanns en statistiskt signifikant skillnad i variablerna när ljudet hördes och när det inte hördes. För deltagarna i Område H var risken att höra vindkraftverket högre om varvtalet var över 2 rpm och vindhastigheten över 5 m/s (tabell ). Tabell. Medelvärden med konfidensintervall för effekt, varvtal och vindhastighet för deltagarna i Område H. Avstånd till vindkraftverket Hörs ej, medelvärde 95%KI Hörs, medelvärde 95%KI Effekt (kw) H 48 68,3 59, 77,66 37, 6,8 22,92 H 3 529 68,4 58,97 77,83 26, 66,4 86,3 H 4 63 6,5 52,33 66,74 9, 32,7 247,96 H 5 847 68, 58,84 77,32 5,6 62,7 238,45 Varvtal (rpm) H 48 9,8 9,2 2,4 23,9 2,8 26,52 H 3 529 9,8 9,7 2,37 23,9 2,74 26,4 H 4 63 9,4 8,84 2,3 25,7 24,5 27,34 H 5 847 9,8 9,2 2,4 23,9 2,37 27,54 Vindhastighet (m/s) H 48 4,8 4,58 5, 6, 5,2 6,94 H 3 529 4,8 4,58 5, 6, 5,3 6,8 H 4 63 4,7 4,46 4,87 6,9 6,2 7,72 H 5 847 4,8 4,59 5, 6, 4,59 7,54 2
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 3.5 Vindriktning Ljud från vindkraftverk kan antas höras oftare när det blåser från vindkraftverket till en persons bostad (medvind). Det kan också finnas fall där ljudet hörs tydligare när det blåser från bostaden mot vindkraftverket (motvind). Bostaden kan då befinna sig i lä, så att sus i träd och buskar inte maskerar ljudet från vindkraftverket. För att undersöka vindriktningens betydelse i förhållande till i vilken riktning till verken de boende bodde skapades en ny binär variabel. Medvind innebar att vinden blåste från vindkraftverket mot deltagarens bostad (±45 grader), alla andra riktningar klassificerades som Ej medvind. För deltagare i Område H tycks det vara vanligare att höra ljudet vid medvind än vid andra vindriktningar (tabell ). Tabell. Hörbarhet utomhus vid medvind jämfört med ej medvind. Endast deltagare som hörde ljudet mer än en gång vid utomhusvistelse. Riktning från närmaste Medvind Ej medvind vindkraftverk (grader) Medvind (grader) Hör Hör ej Hör Hör ej p-värde Område H H 98 53-243 (5%) (5%) 2 (5%) (85%) <,5 H 3 96 5-24 9 (69%) 4 (3%) 6 (43%) 8 (57%),68 H 4 23 86-276 9 (26%) 25 (74%) 2 (2%) 79 (79%),59 H 5 244 99-289 4 (25%) 2 (75%) 8 (%) 62 (89%),58 Område K, verk K 2 249 24-294 (%) 3 (%) 4 (7%) 56 (93%),295 K 3 9 45-35 27 (43%) 36 (57%) 38 (49%) 39 (5%),443 K 4 75 3-2 (3%) 26 (7%) 24 (46%) 28 (54%),8 K 8 4 59-49 (%) 5 (%) 2 (2%) 4 (88%),484 Område K, verk 2 K 2 249 24-294 (%) 3 (%) 4 (7%) 56 (93%),295 K 3 9 45-35 3 (45%) 37 (55%) 35 (48%) 38 (52%),77 K 4 75 3-2 (3%) 25 (69%) 24 (45%) 29 (56%),63 K 8 4 59-49 (6%) 7 (94%) (8%) 2 (92%), 2
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 Skillnaden var dock endast statistiskt säkerställd för en av deltagarna. Deltagare hörde ljudet 5 % av utomhusvistelsen när det var medvind, men bara 5 % av tillfällena när det ej var medvind. Alla deltagare som hörde ljud mer än en gång vid utomhusvistelse i Område H bodde sydväst om vindkraftverket. I Område K gick det inte att påvisa någon skillnad i hörbarhet mellan medvind och ej medvind, men det var något vanligare att höra ljudet när det inte var medvind. Deltagare 4 t.ex. hörde vindkraftverken 3 % av utomhusvistelse i medvind jämfört med 46 % i icke medvind (vindkraftverk i Område K), men skillnaden var inte statistiskt signifikant. 22
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 4. Diskussion Det fanns ett tydligt samband mellan hur ofta ljud från vindkraftverk hördes vid utomhusvistelse och den beräknade ljudnivån vid bostaden. Vid 35 db(a) hörs ljudet sannolikt mellan 8 % och 4 % av utomhusvistelserna och vid 4 db(a) mellan 3 % och 6 % av utomhusvistelserna. I Område K hittades dock inget samband mellan hörbarhet och ljudnivå, men där var den beräknade ljudnivån för samtliga deltagare 33 db(a) eller lägre. Två personer i Område K hörde ändå ljudet. De bodde båda öster om verket i motsatt till de flesta andra deltagarna i Område K. Den flacka terrängen är liknande i hela området så skillnaden i hörbarhet beror troligen inte på markförhållanden. Observationen indikerar snarare att den förhärskande vindriktningen från verket skulle kunna inverka. Någon skillnad i hörbarhet mellan tillfällen då det var medvind och när det inte var medvind kunde dock inte påvisas i den här studien, vilket också stämmer med fysikaliska teorier som säger att ljud från vindkraftverk sprids sfäriskt från källan i alla riktningar. I en svensk epidemiologisk studie angav dock 54 % av 223 respondenter som hörde ljud från vindkraftverk vid bostaden att det hördes tydligare när vinden blåste från vindkraftverket mot bostaden och endast 9 % att det hördes tydligare i det motsatta fallet [Pedersen & Persson Waye 24]. Detta bekräftades i ytterligare en studie där 58 % av de 296 som hörde vindkraftsljud ansåg att det hördes tydligare i medvindsfallet i motsats till 6 % som hörde det tydligare i motvind [Pedersen 27]. I en motsvarande studie i Nederländerna angav 69 % av 335 personer som hörde vindkraftsljud vid bostaden att det var tydligare i medvind och 2 % att det var tydligare i motvind [van den Berg et al. 28]. Resultaten indikerar att ljudet inte hörs oftare i medvind än i icke medvind, men att ljudet hörs tydligare i medvind än i motvind. Två personer i Område G hörde aldrig ljud från vindkraftverk trots relativt höga ljudnivåer. Den ena personen uppgav att hon inte såg något vindkraftverk från tomten. Det ligger därför nära till hands att anta att det finns ett hinder i vägen för ljudspridningen som också gör att verket inte syns. Den andra personen är den som i undersökningen tillbringade minst tid hemma och därför kanske aldrig hann uppfatta ljudet under undersökningsperioden. 23
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 Vindkraftsverkens effekt och varvtal var högre när ljudet hördes än när det inte hördes för de flesta deltagare. I Område H, där den beräknade ljudnivån varierade mellan 3,4 och 38,7 db(a) var skillnaden statistiskt signifikant för fyra av de fem deltagarna. I Område K, där de beräknade ljudnivåerna var lägre, var skillnaden inte statistiskt signifikant. Samanalysen av data visade att vindkraftverkets effekt var den variabel som bäst kunde relateras till hörbarhet; en statistiskt signifikant skillnad på 7 kw mellan när verket hörs och när det inte hörs kunde påvisas. Eftersom ljudet alstras av rotorbladens passage genom luften och turbulenta vindströmmar (beroende av vindhastigheten) mot rotorbladen borde också effekt vara det mått som är starkast korrelerat med ljudemissionen. Vindhastighet borde inverka på hörbarheten på flera sätt. Ökad vindhastighet ger ökad ljudemission från vindkraftverket, samtidigt som ökad vindhastighet också ökar bakgrundsljudet och därmed maskeringen av vindkraftsljudet. I den här studien var vindhastigheten högre när ljudet hördes än när det inte hördes för nästan alla deltagare, även om skillnaden endast var statistiskt signifikant för fyra av deltagarna. Någon maskeringseffekt vid höga vindhastigheter observerades dock inte. Några deltagare har angett att de hört ljudet vid vindhastigheter över 8 m/s. Observera dock att vindhastigheterna är uppmätta vid vindkraftverket och att det kan ha blåst betydligt mindre vid bostaden, och att maskeringen därför har uteblivit. Att låta personer som berörs av exponering själva notera sina upplevelser kan vara en effektiv metod för att få fram underlag för beskrivningar av respons till ljudexponering. De kommentarer som deltagarna om t.ex. väderförhållanden tyder på att formulären är riktigt ifyllda. Dagboksbladen skickades också in efterhand för att undvika minnesfel. Problemet med att få fram data från vindkraftverket i Område G gjorde att underlaget för att analysera samband mellan data från vindkraftverken och deltagarnas upplevelser blev för litet. För att kunna beskriva upplevelsen av att bo i närheten av ett vindkraftverk, t.ex. i en miljökonsekvensbeskrivning inför en vindparksbyggnation, är det viktigt att fortsätta 24
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 studera ljudets påverkan. Det behövs säkrare samband mellan ljudnivå och upplevd ljudstörning, men också generaliserade beskrivningar av hur ofta ljudet hörs och under vilka förhållanden. Resultaten från den här studien behöver prövas i större studier med flera deltagare. Resultaten kan summeras: Andelen tillfällen som ljudet hörs vid utomhusvistelse ökar med ökad beräknad ljudnivå. Sannolikheten att höra ljud från vindkraftverk är större vid vindhastigheter över 5 m/s (vid vindkraftverket) än vid vindhastigheter under 5 m/s. Ljud från vindkraftverk hörs inte oftare när det blåser från vindkraftverket till bostaden än vid andra vindriktningar. Vindkraftverkets momentana effekt är den exponeringsvariabel som bäst predikterar hörbarhet. 25
Rapport från Arbets- och miljömedicin nr 2 Referenser Naturvårdsverket (2) Ljud från vindkraftverk. Rapport nr 624. Stockholm. Pedersen, E., Persson Waye, K. (24) Perception and annoyance due to wind turbine noise a dose-response relationship. Journal of the Acoustical Society of America, 6, 346-347. Pedersen, E. (27) Human response to wind turbine noise Perception, annoyance and moderating factors. Avhandling. Göteborgs Universitet. van den Berg, F., Pedersen, E., Bouma, J., Bakker, R. (28) WINDFARMperception - Visual and acoustic impact of wind turbine farms on residents. Final report, FP6-25- Science-and-Society-2, Specific Support Action, Project no. 44628 26