Vad är infraljud ?

160306-Blad-Transport

Vindkraftverkens propellerblad är numera mycket stora med en längd överstigande 50 meter. Deras alstring av ljud kan jämföras med högtalarens membran i en subwoofer. Men bladet är tusen gånger större.

+ – + – + – +

Infraljud nämns ofta i debatter om vindkraft. Men vad är det?

Infraljud har två sidor. En teknisk, som beskriver ljudets fysikaliska egenskaper, och en medicinsk, som beskriver ljudets påverkan på människokroppen. Vi vet en hel del om båda sidorna, men det finns också stora kunskapsluckor.

En internationell grupp specialister under kanadensisk ledning har försökt kartlägga vad vi vet och inte vet [1 i referenslistan nedan]. Rapporten är skriven med försiktiga formule-ringar och ett språkbruk, som speciellt för medicindelen gör det svårt för läsaren att skapa sig en bild av kunskapsläget. Det kanske måste bli så när vetenskapare med skilda åsikter skall skapa en text, som de kan enas om. Jag saknar också en mer fullständig beskrivning av ljudkällor i vindkraftverk. För en aerodynamiker som jag är det inte svårt att se andra väsentliga källor än rent maskinbuller. Ett par exempel nämns nedan.

En helt annan typ av rapport är en litteratursammanställning som utarbetats av några britter [2]. Det har blivit en sorts “sakernas tillstånd” rapport och den är mycket välskriven.

I båda rapporterna finns mycket omfattande referensförteckningar.

Ljud kan beskrivas som tryckförändringar. En åskknall eller ett överljudsflygplan som passerar ger upphov till en tryckvåg, som fortplantas med ca 340 m/s och kan uppfattas med vår hörsel. Systematiskt upprepade tryckvågor upplevs som en ton. Tonhöjden anges i svängningar per sekund (Hz, Herz) och styrkan anges inte i den vanliga tryckenheten Pascal utan i enheten Bell (B), som har en logaritmisk skala av praktiska skäl. Vanligen använ-der man tiondelar, decibel (dB). För oss som minns skolmatten är det klart att 10 dB skillnad mellan två ljudkällor innebär en tryckskillnad på 10 gånger, 20 dB innebär 100 gånger, 30 dB innebär 1000 gånger, osv.

När man mäter ljudtryck anpassas vanligtvis mätvärdena för något ändamål, som anges med en bokstav. För att markera anpassning till vårt hörselsinnes uppfattning av ljud används bokstaven A (dBA). Anpassningen innebär att vid 1000 Hz används mätt värde, vid 100 Hz minskas det med 20 dB, vid 10 Hz med 70 dB och vid 1 Hz minskas med 150 dB. För mätningar där ingen anpassning skett används bokstaven Z (dBZ).

Människans hörseltröskel ligger vid 20Hz och det är ljud vid ännu lägre frekvenser som kallas infraljud. Mäter vi i dBA så stryker vi i praktiken mätvärden för infraljud och det är ju logiskt eftersom vi inte kan höra dem.

Även om vi inte kan höra infraljud så påverkas vår kropp av det. Har vi en rejäl subwoofer och drar upp ljudet så känner vår bröstkorg och vårt tarmpaket av det lågfrekventa ljudet i musiken och det är samma sak för ljud med ännu lägre frekvens. Alla organ i kroppen har en frekvens som de är speciellt mottagliga för. Våra ögon har en frekvens, våra balansorgan en annan, vår hjärna en tredje osv. Infraljud kan därför skapa mycket obehagliga upp-levelser när organen utsätts för “rätt” frekvens och de förmodas till och med kunna få bestående skador om ljudet är tillräckligt starkt [3] eller långvarigt.

Hur uppstår då infraljud vid ett vindkraftverk? Verken innehåller en generator, en växel och andra maskindelar, som kan ge ljud ifrån sig. Men ljud och även infraljud kan uppstå på andra sätt.

Ett blad i propellern skapar ett tryckfält kring sig, tryckfältet ändras när bladet passerar tornet och en tryckförändring uppstår. Säg att ett blad passerar tornet varje sekund. Då uppstår infraljud med frekvensen 1 Hz. En annan effekt kommer av att vinden som driver propellern är byig (turbulent). Vinden ändrar riktning, styrka och tryck på ett oregelbundet sätt [7]. Turbulensen skapas när vinden drar fram över terrängen. Tryckfältet runt bladet påverkas av den byiga vinden och ljud uppstår. Det blir som när en bil far fram i hög fart på en väg fylld av potthål och tjälskott. Vindens byighet kan mycket väl vara den domineran-de orsaken till infraljud och verkar märkligt nog vara helt försummad i forskningen.

Infraljud har även andra egenskaper än att kunna ruska om människokroppen. Det dämpas inte lika mycket som vanligt ljud och det påverkas inte av hinder på samma sätt. Den mest udda egenskapen är att det förstärks inomhus beroende på att en byggnad, precis som organen i människokroppen, har frekvenser som de är speciellt känsliga för. Det kallas resonans och vid mätning intill vindkraftverk i USA har man vid samtidig mätning inom och utomhus mätt upp tio gånger högre tryck inomhus. Personer som upplevt fenomenet har beskrivit det som att sitta i en trumma.

Det finns program för att räkna fram ljudtrycket i dBA och dBC från vindkraftsparker [4]. De som tillverkar vindkraftverk lämnar dataunderlag och sedan räknar man fram gränser för specificerade trycknivåer och markerar dessa på kartor över vindkraftparker. Metoden är otillförlitlig vid kuperad terräng [5].

Någon motsvarande beräkningsmetod för infraljud har jag inte hittat. Man kan använda fastlagda säkerhetsavstånd i stället. Här är dock uppgifterna i litteraturen mycket varierande. Lämpliga säkerhetsavstånd anges till mellan 2 och 10 km. Ett tillförlitligare sätt är att skaffa erfarenhetsvärden genom att i dagböcker rapportera obehag från befintliga kraftverk. Då gäller det att ljudnivåerna mäts både inom- och utomhus och på rätt sätt (dBZ). Av resonemanget om anpassning ovan förstår var och en att det är meningslöst att mäta i dBA när obehagen med stor sannolikhet orsakas av infraljud.

Ett exempel på korrekt genomförd mätning med adekvat utrustning återges i [6]. Man har använt en standardmikrofon som registrerar ljud över 0,04 Hz och naturligtvis mätt i dBZ.

Härje Thunholm
tekn.lic. fd. övering.


REFERENSER

1. Guidotti T, et al. Understanding the Evidence: Wind Turbine Noise. Council of Canadian Academies 2015.
2. Stelling Keith, Palmer William K, Krogh Carmen, Infrasound Low frequency and Industrial Wind Turbines, an information report, July, 2015
3. Enbom H, Malcus Enbom I. Infraljud från vindkraftverk – en förbisedd hälsorisk. Läkartidningen. 2013;110:CESZ
4. Ansökan om tillstånd för vindkraftspark vid Målarberget i Avesta och Norbergs kommuner enligt miljöbalken (1998:808) Foyen Advokatbyrå AB, 2013-12-17
5. Larsson Conny, Ljudutbredning från vindkraftverk, Föredrag vid Vindkraftforskningen i fokus, 6-7 okt 2015 i Uppsala
6. Bahtiarian Michael, Beaudry Allan, Infrasound Measurements of Falmouth Wind Turbines, TECH MEMO 2015-004, February 27, 2015

+ – + – + – +

Facebooktwittergoogle_plusredditpinterestlinkedinmailby feather

One thought on “Vad är infraljud ?

Comments are closed.